KS D 3595 스테인리스 강관의 T-성형 분기부 두께 및 높이 산정을 위한유한요소법과 실험 결과 비교 연구

초록

KS D 3595에서 규정한 일반배관용 스테인리스 강관은 부식의 우려가 적기 때문에 해안가 등의 부식이 우려되는 장소에서 탄소강관 대체용으로 많이 사용되고 있다. 분기배관은 주관에서 분기관을 설치하기 위해 주관을 타원형으로 타공하고 원추모양의 플러그를 주관에서 뽑아내어 분기부를 성형한다. 하지만 분기부에 관을 용접할 시 파손되는 문제가있어 분기부 성형 시 소성 변형에 의한 재료의 거동과 파손 원리에 대한 이해가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 재료의 거동과 응력을 분석하였다. KS D 3595 주관의 직경은 (75~100) mm이며 분기부 지름은 (25~80)mm로 총 18 케이스를 분석하였다. 최대 잔류응력은 분기부의 파이프 길이 방향 중심 부분에서 발생하였으며 분기가공부 크기가 클수록 잔류응력이 증가하였다. 또한 분기가공부 최소 두께를 만족하는 최소 절삭 높이를 제시하였다.

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