HDPE 파이프 용어집

HDPE 파이프 사양서는 말은 적고 약어는 많습니다. 당사가 보는 구매자와 공급자 사이 분쟁의 대부분은 두 사람이 같은 약어를 다르게 읽는 데서 비롯됩니다. SDR을 S 시리즈와 혼동하거나, PN을 사용 압력으로 읽거나, MRS를 시험 압력으로 오해하는 식입니다. 이 페이지는 규격이 정의하는 대로 용어를 정의하고, 확인할 수 있도록 규격명을 밝힙니다.

용어는 만나는 순서대로 나열했습니다. 재료, 그다음 형상, 압력, 접합, 마지막으로 성적서에 나오는 시험입니다. 각 항목에는 고유 앵커가 있어 입찰 질의에서 특정 정의로 바로 링크할 수 있습니다.

주요 특징

• 재료 등급: PE80, PE100, PE100-RC, 그리고 MRS가 실제로 측정하는 것
• 형상: DN, OD, SDR, S 시리즈, 두께 공차, 진원도
• 압력: PN, 설계 계수, 온도 감률, 서지
• 접합: 맞대기 융착, 전기 융착, 스터브 엔드, 융착 비드
• 성적서 시험: OIT, MFR, 카본블랙, 수압, 저속 균열 성장

용어집

HDPE

고밀도 폴리에틸렌. 밀도가 약 0.94~0.96 g/cm³인 폴리에틸렌입니다. 배관에서는 PE80이나 PE100 압력관 전반을 느슨하게 가리키는 말로 쓰이지만, 규격이 분류하는 것은 HDPE라는 단어가 아니라 재료 등급입니다.

PE100

20 °C에서 50년 수압 강도(MRS)가 10 MPa 이상인 폴리에틸렌 컴파운드. ISO 4427, EN 12201, GB/T 13663의 수도·가스 압력관 표준 재료입니다.

PE80

MRS가 8 MPa인 컴파운드. 치수는 PE100 파이프와 같고 같은 SDR에서 압력 등급이 한 단계 낮습니다. SDR 11은 PE80에서 PN12.5, PE100에서 PN16입니다.

PE100-RC

저속 균열 성장 저항이 인증된 PE100. 보통 8,760시간을 넘는 노치 시험과 점하중 시험으로 입증됩니다. 돌이나 견인으로 관벽이 긁히는 비개착 시공과 모래 바닥 없는 매설에 지정됩니다.

MRS

Minimum Required Strength(최소 요구 강도). 재료가 20 °C에서 50년간 견디는 원주 응력의 하한 신뢰 한계를 R10 계열의 가까운 단계로 내림한 값입니다. MRS 10 MPa = PE100. 재료 특성이지 시험 압력이 아닙니다.

설계 계수 (C)

MRS에 적용해 설계 응력을 구하는 안전 계수. σs = MRS ÷ C. ISO 4427은 수도용에 최소 1.25를 씁니다. 일부 국가 규정과 가스 규격은 더 큰 값을 써 같은 SDR에서 PN이 낮아집니다.

SDR

Standard Dimension Ratio(표준 치수비). 호칭 외경을 최소 두께로 나눈 값입니다. SDR이 낮을수록 두께가 두껍고 압력 등급이 높습니다. ASTM은 같은 비율을 DR이라 부릅니다.

S 시리즈

파이프 시리즈 번호, S = (SDR − 1) ÷ 2. SDR 11은 S 5, SDR 17은 S 8입니다. 일부 유럽 입찰은 SDR 대신 S를 적지만 같은 파이프를 뜻합니다.

PN

호칭 압력(bar). 20 °C 물에서 50년간의 허용 사용 압력으로 PN = 20 × σs ÷ (SDR − 1), σs는 MPa 단위입니다. 시험 압력이 아니며 20 °C를 넘으면 감률 없이는 유효하지 않습니다.

DN / OD

ISO와 EN 규격에서 DN은 밀리미터 단위 호칭 외경입니다. DN110 파이프의 외경은 110 mm입니다. ASTM과 AWWA에서는 치수가 IPS 또는 DIPS 인치이고 실제 외경이 호칭과 달라 4인치 IPS는 114.3 mm입니다.

내경

DN에서 두께의 두 배를 뺀 값. 수리 계산에 필요한 값이며 SDR에 따라 달라집니다. DN110의 내경은 SDR 17에서 약 96 mm, SDR 11에서 약 90 mm입니다.

두께 (emin / emax)

emin은 규격이 치수와 SDR별로 표에 정한 최소 두께입니다. emax는 여기에 제조 공차를 더한 값으로, ISO 4427 등급 V에서는 0.1 × emin + 0.1 mm를 올림합니다. 생산 두께는 모든 지점에서 이 사이에 있어야 합니다.

진원도

원에서 벗어난 정도. 한 단면에서 최대 외경과 최소 외경의 차이로 ISO 11922-1이 제한합니다. 코일관은 풀면 다시 둥글어집니다. 전기 융착 커플러는 둥근 관이 필요하므로 진원도는 접합 전에 측정합니다.

SN (링 강성)

ISO 9969로 측정한 호칭 링 강성(kN/m²). 주름관과 구조벽관 같은 무압관을 토압 아래 처짐 저항으로 분류합니다. SN4와 SN8이 흔한 매설 등급입니다.

맞대기 융착

두 관 끝면을 가열판으로 가열한 뒤 맞대어 눌러 이중 비드를 만드는 접합법. 대략 DN63 이상에서 쓰며 파라미터는 ISO 21307 또는 DVS 2207-1을 따릅니다. 같은 SDR의 관끼리라면 이음부는 관과 같은 강도를 가집니다.

전기 융착

발열선이 매립된 커플러로 접합하는 방법. 관 끝을 깎고 닦고 고정한 뒤 커플러에 전기를 흘립니다. 소구경, 보수, 맞대기 융착기가 들어가지 못하는 연결부에 쓰이며, 편심에는 관대하지만 깎기는 예외 없이 필요합니다.

스터브 엔드와 백킹 플랜지

HDPE와 금속의 전환부. 플레어 면이 있는 짧은 PE 스터브 엔드를 관에 맞대기 융착하고, 그 뒤의 느슨한 강제 백킹 플랜지를 밸브나 강 플랜지에 볼트 체결합니다. 플랜지 어댑터라고도 합니다.

융착 비드

맞대기 융착 이음부 양쪽에 말려 올라온 재료 고리. 그 형상이 첫 번째 품질 점검입니다. 균일하고, 관 표면까지 말려 내려오며, 가운데에 노치가 없어야 합니다. 떼어내어 구부려 이음부를 검사할 수도 있습니다.

OIT

산화 유도 시간. 시료가 200 °C 산소 중에서 산화에 견디는 분 수로 ISO 11357-6으로 측정합니다. ISO 4427은 20분 이상을 요구합니다. 산화방지제가 압출을 거쳐도 남아 있는지 확인하는 시험입니다.

MFR

190 °C, 하중 5 kg에서의 용융 질량 흐름 속도(g/10 min). 관의 MFR은 컴파운드 신고값의 ±20 % 이내여야 하며, 이를 넘는 변화는 가공 중 폴리머가 열화했음을 뜻합니다.

카본블랙 함량

검은 PE관은 자외선 보호를 위해 잘 분산된 카본블랙 2~2.5 %(ISO 6964)를 함유하며 이 덕분에 옥외 보관이 가능합니다. 파란색이나 유색관은 다른 안정제에 의존해 옥외 보관 기간이 짧습니다.

수압 강도 시험

ISO 1167에 따라 수조 안에서 관 시료에 압력을 가합니다. PE100의 경우 ISO 4427은 20 °C·원주 응력 12.0 MPa에서 100시간, 80 °C·5.4 MPa에서 165시간, 80 °C·5.0 MPa에서 1,000시간 동안 파손 없음을 요구합니다.

온도 감률

수온이 20 °C를 넘을 때 허용 압력을 낮추는 것. ISO 13761의 대표 계수는 30 °C에서 약 0.87, 40 °C에서 약 0.74로, PN16 관은 40 °C에서 약 11.8 bar를 견딥니다. 감률은 허용 압력을 낮출 뿐 제품을 바꾸지는 않습니다.

저속 균열 성장 (SCG)

긁힘이나 돌이 닿는 곳에서 장기 응력을 받은 PE관의 파손 형태로, 균열이 관벽을 천천히 뚫고 자랍니다. 노치관 시험(ISO 13479)으로, PE100-RC는 추가로 점하중 시험과 FNCT로 측정합니다.

서지 (수격)

밸브 폐쇄나 펌프 정지로 생기는 짧은 압력 급등. PE는 탄성률이 낮아 잘 견딥니다. AWWA C906은 우발 서지를 압력 등급의 2.0배, 반복 서지를 1.5배까지 관의 감률 없이 허용합니다.

코일과 직관

소구경(보통 DN110까지)은 50~100 m 코일로, 큰 관은 6 m, 11.8 m, 12 m 직관으로 공급됩니다. 코일은 이음 수와 운송 부피를 줄이지만 전기 융착 전에 다시 둥글게 해야 합니다.