강관은 다양한 산업 분야와 건설 현장에서 유용하게 사용됩니다. 그중 일부는 물, 가스 또는 증기를 이송하는 데 사용되며, 다른 일부는 지하 깊은 곳에 건설된 무거운 건물과 교량을 지탱하는 데 사용됩니다. 용도가 각기 다르기 때문에, 파이프 제조업체들은 생산 시 서로 다른 기준을 적용합니다.
ASTM International은 시공업체들이 작업 용도에 맞는 적절한 파이프를 선택할 수 있도록 표준을 제정했습니다. 가장 널리 사용되는 탄소강 파이프 규격 중 두 가지는 ASTM A53과 ASTM A252입니다.
보통 파이프들은 겉보기에는 비슷해 보입니다. 하지만 각 표준마다 기능이 다릅니다. 잘못된 것을 선택하면 성능 저하, 비용 증가 또는 설치 문제가 발생할 수 있습니다.
이 기사에서는 ASTM A53과 ASTM A252의 주요 차이점을 설명합니다.
ASTM A53이란 무엇인가요?
ASTM A53 이 표준은 압력 및 기계적 용도의 탄소강 파이프에 적용되는 표준입니다. 이 표준은 다양한 기상 조건에 대응하기 위해 무도금 강관과 아연 도금 강관 모두를 포함합니다.
이 파이프들은 저압 및 중압 용도로 사용됩니다. 또한 설치 과정에서 작업자들이 이 파이프들을 구부리고, 용접하고, 나사산을 가공하며, 플랜지를 부착합니다.
ASTM A53은 A급과 B급, 두 가지 등급으로 나뉩니다.
ASTM A252란 무엇인가요?
ASTM A252 이는 말뚝 공사에 사용되는 탄소강 파이프의 규격입니다. 말뚝은 구조물을 지탱하기 위해 토양 깊숙이 박아 넣는 긴 강철 기둥입니다.
이 파이프들은 건물, 교량, 부두와 같은 무거운 구조물을 지탱합니다. 일부 공사에서는 작업자들이 파이프를 설치한 후 그 안에 콘크리트를 타설하기도 합니다.
ASTM A252 파이프는 1등급, 2등급, 3등급의 세 가지 등급으로 나뉩니다.
각 파이프의 주요 용도
ASTM A53과 ASTM A252의 주요 차이점은 용도에 있습니다.
ASTM A53 파이프는 물, 증기, 가스 및 공기의 수송에 사용됩니다. 이 파이프는 작동 중에 압력이 상승하는 시스템에 사용됩니다.
ASTM A252 파이프는 구조물의 하부 지지 역할을 합니다. 시공업체는 대형 장비를 사용하여 이 파이프를 지반에 박아 넣습니다. 이 파이프는 하중을 더 견고한 지반층으로 분산시키는 데 도움을 줍니다.
제조상의 차이점
두 표준 모두 이음매 없는 파이프와 용접 파이프를 허용하지만, 제조 규정은 서로 다릅니다.
일반적인 ASTM A53 제조 방법에는 다음이 포함됩니다:
- 이음매 없는 파이프 (S형)
- ERW 파이프 (E형)
- 용광로용 맞대기 용접 파이프 (F형)
ASTM A252의 일반적인 제조 방법에는 다음이 포함됩니다:
- 이음매 없는 파이프
- ERW 파이프
- 플래시 용접 파이프
- 융합 용접 파이프
- 나선형 용접 파이프
나선 용접 파이프는 대경으로 인해 기초 공사에 매우 적합하기 때문에 ASTM A252 말뚝 공사 프로젝트에서 흔히 사용됩니다.
화학 성분
ASTM A252의 화학 성분
ASTM A252는 고압 용도보다 인성이 더 중요하게 여겨지는 경우, 화학 성분에 대한 제한 사항을 간소화하고 있습니다. 인성 유지를 위해 인(P) 함량은 0.050%를 초과해서는 안 됩니다. 그 외 모든 원소의 성분 함량은 달라질 수 있습니다.
ASTM A53의 화학 성분
압력 배관은 지속적인 성능을 유지해야 하며 어떠한 누출도 허용될 수 없기 때문에, ASTM A53 파이프에 대한 화학적 요구 사항은 더 엄격합니다. 아래 표는 모든 등급에 대한 원소 함량의 최대치를 보여줍니다.
| 유형 / 요소 | C | Mn | P | S | Cu | Ni | Cr | Mo |
| 유형 S/E – 등급 A | 0.25 | 0.95 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
| 유형 S/E – 등급 B | 0.30 | 1.20 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
| F형 – A등급 | 0.30 | 1.20 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
기계적 강도
두 파이프 모두 우수한 강도 특성을 지니고 있지만, ASTM A252 3등급은 대형 기초 공사에 더 적합한 높은 강도를 갖추고 있습니다.
ASTM A53의 기계적 강도
ASTM A53 표준은 내압 성능과 적절한 유체 흐름에 중점을 둡니다.
| 등급 | 최소 항복 강도 (ksi) | 최소 인장 강도 (ksi) |
| A등급 | 30 ksi | 48 ksi |
| B등급 | 35 ksi | 60 ksi |
B 등급은 더 높은 압력을 견딜 수 있기 때문에 더 흔히 사용됩니다.
ASTM A252의 기계적 강도
ASTM A252 표준은 건축물의 하중 지지 및 말뚝 박기 시 발생하는 충격에 대한 내구성에 중점을 두고 있습니다.
| 등급 | 최소 수율 강도 | 최소 인장 강도 |
| 1등급 | 30 ksi (205 MPa) | 50 ksi (345 MPa) |
| 2학년 | 35 ksi (240 MPa) | 60 ksi (415 MPa) |
| 3학년 | 45 ksi (310 MPa) | 66 ksi (455 MPa) |
3등급은 가장 무거운 하중을 견딥니다.
파이프 규격
ASTM A53 파이프는 일반적으로 소형 파이프입니다. 가장 흔히 구할 수 있는 규격은 1/8인치에서 26인치까지입니다.
ASTM A252 파이프의 직경은 훨씬 더 큽니다. 파이프 규격은 6인치에서 120인치까지, 심지어 그 이상까지 다양합니다.
테스트 요구 사항
시험 규정은 파이프의 용도에 따라 다릅니다.
ASTM A53 표준에서는 압력 시험을 요구합니다. ASTM A53에서 가장 흔히 사용되는 시험 방법은 다음과 같습니다.
- 수압 시험
- 전기 누전 검사
- 평탄도 시험
- 비파괴 전기 시험
- 굽힘 시험
ASTM A252는 구조용 시험을 적용합니다. 일반적인 ASTM A252 시험에는 다음이 포함됩니다:
- 인장 시험
- 항복 강도 시험
- 연신 시험
- 용접 검사
이러한 시험은 파이프가 강한 충격과 토압을 견딜 수 있는 능력을 확인하기 위해 실시할 수 있습니다.
표면 코팅
두 표준에서 코팅에 대한 내용은 다소 유사하지만, 사용 방식은 다릅니다.
ASTM A53용 표면 코팅
| 코팅 유형 | 애플리케이션 |
| FBE (융합 접착 에폭시) | 지하 배관, 상수도 및 가스 시설 |
| 3LPE / 3LPP | 지중 매설 파이프라인, 해상 구간, 마모가 심한 지반 구역 |
| 용융 아연 도금 | 실외 배관, 구조용 튜브 및 부식이 경미한 부위 |
| 석탄타르/에폭시 코팅 | 노후된 송유관, 저예산 보호 시스템 |
ASTM A252용 표면 코팅
| 코팅 유형 | 애플리케이션 |
| 퓨전 본딩 에폭시(FBE) | 해양 말뚝, 지하 말뚝 |
| 3층 폴리에틸렌 (3LPE) | 지하 기초 말뚝 |
| 3층 폴리프로필렌 (3LPP) | 해상 말뚝 시공, 심해 말뚝 시공 |
| 석탄타르 에폭시(CTE) | 해양 말뚝, 교량 지지대 |
| 아연 도금 | 구조용 말뚝, 범용 |
용접성
일반적인 상황에서는 두 유형 모두 용접이 가능합니다.
ASTM A53 B급은 저탄소, 성분 조절 강재로, 용접성이 우수한 등급입니다. 대부분의 경우 SMAW, GMAW, GTAW, SAW와 같은 일반적인 용접 방법으로 쉽게 용접할 수 있습니다.
ASTM A252 3등급은 용접이 가능하며 주로 건설용 말뚝에 사용됩니다. 따라서 용접 시에는 제작의 용이성보다 높은 구동력이 가해질 때 용접 이음부의 강도가 더 중요하게 여겨집니다. 일반적인 용접 방법으로는 SMAW, FCAW, GMAW 및 SAW가 있습니다.
일반적인 용도
ASTM A53의 용도
ASTM A53은 주택, 건물, 시설 및 기타 구조물에서 물을 운반하는 데 사용됩니다. 이 파이프는 누수를 방지하고 지속적인 유량을 유지할 수 있어야 합니다. 작업자들은 다음과 같은 곳에서 이를 사용합니다:
- 상수도관
- 증기 시스템
- 가스 배관
- 항공사
- 배관 시스템
- 기계 부품
ASTM A252 애플리케이션
ASTM A252는 지반의 하중을 지탱하는 데 사용됩니다. 이 파이프는 장기간에 걸쳐 구조적 하중, 토압 및 말뚝 박기 하중을 견딜 수 있어야 합니다. 주로 다음과 같은 용도로 사용됩니다:
- 교량 기초
- 해양 말뚝
- 부두 구조물
- 고층 건물의 기초
- 옹벽
- 해상 구조물
비용 차이
ASTM A53 파이프는 일반적으로 중소형 배관 시스템에 더 저렴합니다. 이 파이프는 표준 배관 및 산업용 공급 규격에 부합합니다.
ASTM A252를 사용하는 프로젝트에서는 벽 두께 증가, 직경 확대, 길이 연장, 특정 코팅 적용 등이 흔히 고려되는 사항입니다. 운송비 및 말뚝 박기 장비 비용 등 추가 비용으로 인해 프로젝트 비용이 많이 듭니다.
결론
ASTM A53과 A252는 모두 탄소강에 사용되지만, 용도는 다릅니다. ASTM A53은 고압 시스템 용도에 적합합니다. 이 파이프는 공장, 건물, 공공 시설 등에서 일상적으로 널리 사용됩니다. ASTM A252는 지하 건설 현장의 구조 강화를 위해 사용됩니다. 이 파이프는 시공업체들이 심층 기초 공사, 타워 구조물, 항만 건설 및 교량 공사에 사용합니다. 선택은 다음과 같은 간단한 질문에 달려 있습니다. 파이프가 유체를 운반하는 용도인가, 아니면 하중을 지탱하는 용도인가? ASTM A53 파이프는 물과 가스를 운반하기 위해 제조됩니다. 반면, ASTM A252는 지하 용도에 적합합니다.