발전공사는 프로세스 흐름과 사양이 비교적 정형화되어 있어 화공공사 대비 프로젝트 초기 배관 시스템의 응력해석 대상을 선정하는 기준 또한 명확하게 세워집니다.
공사 Specification에 별도 특기사항이 없는 한, 일반적으로 "Design 온도 150℃ 이상, 배관 Size 2.5" 이상의 Line을 주요 응력 해석 대상으로 분류합니다.
특정 공사를 기준으로 응력 해석(Stress Analysis)을 필수적으로 진행해야 하는 대표적인 Critical Line은 다음과 같습니다.
1) Main Steam: : from HRSG 또는 Boiler tp STG MSCV (Main Steam Stop Valve)
2) Hot Reheat Steam: from HRSG 또는 Boiler to STG CRV (Combined Reheat Valve)
3) Cold Reheat Steam: from STG to HRSG
4) LP Steam: from HRSG to STG
5) HP Boiler Feed Water: Pump Suction & Discharge Line
설계 초기에는 Design 온도와 배관 Size에 따른 응력 해석 적용 범위 그래프를 작성하여 발주처(Client)의 승인을 획득합니다. 승인된 기준에 따라 Line List 상에 각 Line 별 응력해석 검토 방법을 아래의 Code로 구분하여 명시하게 됩니다.
Line List 내 응력해석 구분 Code는 아래와 같습니다.
| Code | Analysis 구분 | 상세 내용 |
| C | Computerized Analysis | CAESAR II와 같은 전문 응력해석 Software를 활용하여 정밀 검토 수행 |
| S | Simplified Analysis | Code에 명시된 간이 수식을 활용하는 방법이나, 실무에서는 안전성 확보를 위해 Code C와 동일하게 S/W 해석을 수행하는 것이 일반적임 |
| V | Visual Analysis | 엔지니어의 경험과 직관에 의존하여 Pipe Route 및 Support 위치를 시각적으로 검토하는 방법 (예: 배관이 길 경우 Steam Hammering 방지용 Stopper 추가, Elbow 부위 Guide 설치 지양 등) |
Stress 담당자 입장에서 검토해야 할 Line 수가 적을수록 업무 부담이 줄어드는 것은 사실입니다.
하지만 제출용 공식 Stress Report에 포함되는 메인 Line 외에도, Steam Drain Line과 같은 부속 배관 역시 Internal Stress Package로 별도 분리하여 반드시 응력해석을 진행해야 합니다. 눈에 띄지 않는 작고 짧은 배관이라 할지라도 적절한 Support 배치가 수반되지 않으면 전체 시스템의 균열과 진동을 유발할 수 있기 때문입니다.
업무량을 줄이고 싶은 개인적인 편의와 플랜트 전체의 안전 및 품질을 책임져야 하는 엔지니어링의 본질 사이에서 적절한 균형점을 찾는 것. 결국 적절한 Stress Package를 정의하고 철저히 검토해 나가는 과정이야말로 도면 너머의 거대하고 살아 움직이는 플랜트를 가장 안전하게 지켜내는 엔지니어의 가장 기본적인 책임이자 자부심이 아닐까 생각합니다.
감사합니다.