2-4. 냉매배관 종류 중 SPP관, SPPS관, SPW관, SPLT관, 인탈산동관에 대하여 각배관별 특징과 사용온도, 사용압력을 설명하고, 각각의 KS규격을 표기하시오.

냉매 배관 종류별 특징, 사용 온도, 사용 압력 및 KS 규격

공조 및 냉동 시스템의 냉매 배관은 시스템의 성능과 안전성에 직접적인 영향을 미치므로 사용 온도, 압력, 냉매와의 적합성 등을 고려하여 적절한 재질의 배관을 선정해야 합니다. 주로 사용되는 배관 종류별 특징, 사용 온도, 사용 압력 및 관련 KS 규격은 다음과 같습니다.

 

배관 종류	KS 규격	주요 특징	냉매 배관 사용	일반적인 사용 온도 범위 (참고)¹⁾	일반적인 사용 압력 범위 (참고)²⁾
SPP관	KS D 3562	압력 배관용 탄소 강관. 비교적 낮은 압력의 유체 이송에 사용되는 일반적인 강관.	제한적³⁾	-10 ~ 350 °C	설계 압력에 따라 다양 (예: ~40 kgf/cm² 이하)
SPPS관	KS D 3570	압력 배관용 심리스(Seamless) 강관. 용접부 없이 인발로 제조되어 고압에 강함. 고온, 고압 환경에 적합.	제한적⁴⁾	-20 ~ 450 °C	설계 압력에 따라 다양 (SPP보다 높음, 예: ~100 kgf/cm² 이상 가능)
SPW관	KS D 3507	일반 배관용 탄소 강관. 주로 저압의 물, 증기, 기름 등의 이송에 사용. 냉매 배관으로는 부적합.	사용 안 함⁵⁾	-10 ~ 80 °C	설계 압력에 따라 다양 (예: ~10 kgf/cm² 이하)
SPLT관	KS D 3563	저온 배관용 탄소 강관. 저온 환경에서의 충격 강도 및 인성이 우수함.	가능⁶⁾	-45 °C 또는 그 이하⁷⁾	설계 압력에 따라 다양 (저온에서의 압력 고려)
인탈산동관	KS D 5301	순도 높은 구리에서 산소를 제거한 이음매 없는(Seamless) 동관. 가공성, 열전도율 우수. 브레이징 접합 용이. 냉매 및 냉동유와의 반응성이 낮아 가장 일반적으로 사용됨.	주요 사용	-40 ~ 120 °C (냉매 종류 및 시스템 압력에 따라 다름)	시스템 압력에 따라 다양 (저압측: 5~15 kgf/cm², 고압측: 20~40 kgf/cm² 이상, 냉매 종류에 따라 큰 차이)

 

설명:

1. SPP관 (KS D 3562): 일반적인 압력 배관에 사용되는 강관입니다. 냉매 배관으로 아주 대규모의 중앙 집중식 시스템의 일부 구간이나 특정 조건에서 사용될 수 있으나, 동관에 비해 가공성 및 접합성이 떨어지고 저온에서의 취성 문제 등으로 인해 일반적인 냉매 배관으로는 선호되지 않습니다.
2. SPPS관 (KS D 3570): 이음매가 없는 심리스 강관으로 SPP관보다 높은 압력에 견딜 수 있습니다. 매우 고압이 발생하는 대형 냉동기의 토출관 일부 등에 제한적으로 사용될 수 있으나, 역시 동관에 비해 설치 및 가공의 유연성이 떨어집니다.
3. SPW관 (KS D 3507): 일반적인 물 배관용으로 설계된 강관입니다. 냉매 배관은 냉매의 특성상 SPW관이 견딜 수 있는 압력 및 온도 범위를 벗어나고, 냉매와의 적합성 문제가 발생할 수 있어 사용되지 않습니다. 냉동 시스템에서 칠러와 공조기 사이의 냉수/온수 배관으로는 사용될 수 있습니다.
4. SPLT관 (KS D 3563): 저온용으로 특수 제작된 강관입니다. 일반 강관보다 낮은 온도에서도 연성 및 충격 강도를 유지하는 특성이 있습니다. 극저온 냉동 시스템의 흡입관이나 액관 등에 사용될 수 있습니다.
5. 인탈산동관 (KS D 5301): 에어컨, 항온항습기, 중소형 냉동기 등 대부분의 공조 및 냉동 시스템에서 가장 널리 사용되는 냉매 배관입니다. 구리 자체의 우수한 열전도율과 인탈산 처리로 인한 내부식성, 그리고 용접(브레이징)이 용이하여 복잡한 배관 구성에 유리하다는 장점이 있습니다. 냉동용 동관은 일반적으로 KS D 5301 규격을 따르며, 특히 냉동용으로 제조될 때는 내부 청결도에 대한 관리가 중요합니다. 사용 온도 및 압력은 시스템에 사용되는 냉매의 종류(예: R22, R410A, R32 등)와 시스템의 운전 조건에 따라 크게 달라집니다.

참고 사항:

• ¹⁾ 및 ²⁾에 제시된 사용 온도 및 압력 범위는 해당 배관 재질의 일반적인 특성 및 사용 사례를 기반으로 한 참고치이며, 실제 특정 설비에서의 최대 사용 온도 및 압력은 해당 시스템의 설계 조건, 배관의 사이즈, 두께(스케줄), 이음 방식, 안전율 등을 종합적으로 고려하여 결정되어야 합니다. 특히 고압가스안전관리법 등 관련 법규의 적용을 받습니다.
• ³⁾⁴⁾⁶⁾ 강관은 동관에 비해 일반적으로 충격에 강하고 대형 배관 제작에 유리할 수 있으나, 녹 발생 가능성, 낮은 유연성, 용접의 어려움(특히 현장 용접 시 냉매 누설 위험) 등의 단점으로 인해 냉매 배관으로는 제한적으로 사용됩니다.
• ⁵⁾ SPW관은 절대 냉매 배관으로 사용하여서는 안 됩니다.

따라서 대부분의 공동주택 또는 상업용 건물의 공조/냉동 시스템에서는 인탈산동관이 냉매 배관으로 사용되며, 특정 저온 시스템이나 대규모 플랜트 등에서는 SPLT관이나 SPPS관이 제한적으로 사용될 수 있습니다. SPP관이나 SPW관은 냉매 배관으로는 부적합합니다.