AWWA C151은 원심분리기에 대한 제조, 치수 및 기본 성능 요구 사항을 설정합니다. 주조 연성 주철 파이프 식수, 원수, 재생수 및 폐수 시스템(일반적으로 3-64인치 공칭 크기)에 사용되며 관련 AWWA 표준(C104, C150, C111 등)과 함께 사용하면 토목 및 파이프라인 엔지니어가 수명이 긴 매설 전선을 위해 의존하는 라이닝, 접합, 두께 설계 및 품질 관리를 위한 완벽한 프레임워크를 제공할 수 있습니다.

AWWA C151의 정의와 중요한 이유

AWWA C151(ANSI/AWWA C151/A21.51로도 발행)은 수도 및 기타 액체 시스템용 원심 주조 연성 주철 파이프의 최소 제조 요건을 정의하는 미국수도협회(American Water Works Association) 표준입니다. 치수 공차, 기본 재료 특성, 허용되는 조인트 유형, 관련 라이닝/코팅 및 조인트 표준에 대한 참조를 설정하여 여러 제조업체와 구매자가 호환 가능하고 상호 교환 가능한 파이프 시스템을 지정하고 설치할 수 있도록 합니다.

엔지니어가 여전히 AWWA 표준에 따라 연성 철 파이프를 지정하는 이유:

• 벽 두께에 걸쳐 외경이 일정하여 조인트 호환성을 유지하고 피팅을 간소화합니다.

• 이 표준은 AWWA 매뉴얼 및 기타 표준(C104, C111, C150 등)과 통합되어 완전한 파이프라인 사양 시스템을 형성합니다.

역사적 배경과 현대적 개정

C151의 계보는 20세기 중반 주철 파이프 관행으로 거슬러 올라가며, 연성 주철 파이프 표준은 회주철을 대체하면서 발전했습니다. 원심 주조 생산 방식(드라보 공정)과 시멘트 모르타르 라이닝 전통은 오랜 전통을 가지고 있습니다. AWWA는 계속해서 개정판을 발행하고 있으므로 실무 엔지니어는 구매자가 지정한 개정판(예: 2009년, 2017년 이후 발행된 개정판)을 참조해야 합니다. AWWA 스토어에는 최신 버전과 표준의 규범적 내용을 구성하는 표와 그림이 나열되어 있습니다.

범위, 공칭 크기 및 공통 치수

C151은 대략 다음과 같은 공칭 파이프 크기를 지원합니다. 3인치(80mm) 최대 64인치(1,600mm) 외경(미국에서는 표준 압력 등급 연성 파이프의 경우 3-64인치로 표현하는 경우가 많음). 중요한 실용적 요점은 연성 철 파이프가 외경으로 치수 표준화 소켓, 스피곳 및 플랜지 조인트는 내경이 벽 두께에 따라 달라지므로 압력 등급에 관계없이 호환성을 유지합니다.

AWWA C151 외경의 짧은 샘플(공칭 크기 표시):

(이 작은 표는 예시용이므로 정확한 OD 및 두께 값은 항상 전체 AWWA 표 또는 제조업체 제출 자료를 사용해야 합니다.)

압력/두께 등급 및 기본 설계 규칙

AWWA 파이프는 일반적으로 표준화된 형태로 공급됩니다. 압력 등급 (150, 200, 250, 300, 350 psi 등)은 C151에 정의된 공칭 벽 두께와 두께 설계 표준인 AWWA C150에 해당합니다. 트렌치 설계 및 내부 압력을 고려할 때 필요한 두께는 AWWA C150(연성 철관의 두께 설계)에서 얻을 수 있습니다. US Pipe 또는 AMERICAN과 같은 생산업체에서 일반적으로 발행하는 제조업체 표에는 압력 등급에 대한 표준 두께와 중량이 반영되어 있습니다.

주요 디자인 참고 사항:

• 내부 압력(트렌치 커버, 교통 하중) 이외의 하중을 제어할 때 필요한 금속 두께를 계산하려면 AWWA C150을 사용합니다.

• 트렌치 또는 특수 하중이 압력 등급보다 더 큰 금속 두께를 요구하는 경우 제조업체에서 특수 두께 등급 또는 엔지니어링 솔루션을 사용할 수 있습니다.

예제(단순화): 12인치 파이프는 압력 등급 150, 200, 250 등으로 주문할 수 있으며, OD는 일정하게 유지되지만 금속 두께와 내부 보어는 압력 등급에 따라 변경됩니다. 항상 해당 C151/C150 에디션의 표를 인용하세요.

내부 라이닝 및 외부 코팅 - 식수 보호 및 수명 연장

시멘트 모르타르 라이닝 는 식수 및 다양한 폐수 응용 분야를 위한 기존의 내부 보호 장치로, 다음과 같이 제조되었습니다. AWWA C104 (연성 철 파이프 및 피팅용 시멘트 모르타르 라이닝). 시멘트 라이닝은 결핵을 줄이고 물과 철 사이에 내구성 있는 장벽을 제공합니다.

일반적으로 C151 파이프와 함께 사용되는 외부 부식 완화 옵션입니다:

• 폴리에틸렌 인케이싱(느슨한 폴리에틸렌 슬리빙, LPS) AWWA C105에 따라 파이프를 공격적인 토양으로부터 격리합니다.

• 본딩 아연 또는 에폭시 외부 코팅 보다 거친 환경이나 해양 환경을 위해 (제조업체 옵션 및 AWWA 코팅 표준 참조).

DIPRA 및 제조업체 기술 문헌은 물의 화학적 특성과 필요한 서비스 수명에 따라 라이닝 선택(시멘트 모르타르, 폴리우레탄, 에폭시)과 적절한 적용에 대한 지침을 제공합니다.

조인트, 피팅 및 호환성

C151 파이프는 일반적으로 다음과 같이 제공됩니다. 푸시온(고무 개스킷) 조인트 또는 기계식 조인트표준 AWWA 피팅(피팅용 C110/C153, 고무 가스켓 조인트용 C111, 플랜지 파이프용 C115)과 인터페이스하도록 설계되었습니다. 외부 OD 표준화로 커플링과 개조 어댑터가 간단해져 오래된 주철 주전원의 수리 및 교체에 큰 이점이 있습니다.

일반적인 조인트 유형:

• 푸시온(타이튼) 조인트 - 빠르고 탄력적이며 매설된 전원에 일반적으로 사용됩니다.

• 기계식 조인트 - 일부 설치에서 추력 제어에 유용한 볼트 고정 장치를 제공합니다.

• 플랜지 끝 - 밸브, 펌프 및 특수 구조물에 연결할 수 있습니다.

제조, 야금 특성 및 테스트

원심 주조는 벽이 치밀하고 야금 제어가 우수한 파이프를 생산합니다. 파이프용 연성 주철은 일반적으로 구형 회주철에 비해 높은 연성과 강도를 보장하는 결절성 및 인장 특성 세트로 지정됩니다. C151은 야금 요구 사항 및 테스트 체계를 참조하며, 제조업체는 추가 QA 테스트(치수 검사, 수압 또는 압력 테스트, 라이닝 접착력 테스트 및 코팅 연속성 검사)를 적용합니다.

일반적인 공장 테스트 및 QA 항목:

• C151 테이블에 대한 치수 검사(OD, 길이, 벽 두께).

• 시멘트 라이너 및 외부 코팅에 대한 육안 및 접착력 테스트(AWWA C104 및 코팅 표준에 따름).

• 샘플 기계적 특성 테스트(인장, 연신율, 경도)를 통해 연성 철 결절 및 강도를 확인합니다.

설치, 트렌치 및 부식 완화 모범 사례

파이프 자체는 견고하지만 올바른 복토, 백필 및 부식 방지에 따라 성능이 달라집니다. AWWA 매뉴얼과 DIPRA 간행물에는 최대 피복, 베딩 등급, 백필 다짐 및 토양이 공격적인 경우 폴리에틸렌 슬리브 사용에 대한 처방이 나와 있습니다. 적절한 복토와 함께 느슨한 폴리에틸렌 인케이스먼트(LPS)는 토양 부식에 대한 실용적이고 비용 효율적인 방어 수단입니다.

모범 사례 체크리스트(요약):

• AWWA C150을 사용하여 압력 등급과 트렌치 하중을 확인합니다.

• 취급 시 시멘트 라이닝이 손상되지 않도록 패딩 처리된 슬링을 사용하고 낙하를 제한하세요.

• 염화물이 많은 토양이나 해양에 노출될 경우 희생적인 음극 보호 또는 에폭시 외부 코팅을 고려하세요.

성능, 수명 및 대체 재료와의 비교

AWWA 관행에 따라 제조되고 보호되는 연성 철 파이프는 긴 수명이 문서화되어 있으며, 현장 연구 및 검토에 따르면 다음과 같습니다. 75~100년을 초과하는 서비스 수명 올바르게 보호하고 설치하면 양성 토양에서 잘 자랍니다. 수명은 토양 화학, 라이닝 선택 및 설치 관행에 따라 크게 달라집니다.

비교 노트:

• PVC/HDPE 대비: 연성 철은 선형 피트당 무겁고 비용이 많이 들지만 외부 하중에 훨씬 강하고 강성이 높기 때문에 직경이 크고 기계적 손상이 가능한 경우에 선호되는 경우가 많습니다.

• 강철과 비교: 연성 철은 일반적으로 내부 압력에 대해 더 보수적으로 설계되고 개스킷 조인트로 설치하기 쉬운 반면, 강철은 더 많은 용접과 외부 부식 시스템이 필요할 수 있습니다.

엔지니어는 파이프 재료를 선택할 때 초기 재료 및 설치 비용, 수명 유지 보수, 유압 요구 사항, 외부 하중에 대한 복원력을 고려해야 합니다.

조달, AWWA C151 지정 및 공급업체와의 협력(MW알로이 및 중국 공급)

조달 문서를 작성할 때는 다음을 참조하세요. 정확한 AWWA 에디션 를 선택한 다음 구매자 옵션(압력 등급, 라이닝 유형, 외부 코팅, 조인트 유형, 특수 두께 등급, 수압 테스트 요구 사항 및 배송 조건)을 포함하세요. 호출할 일반적인 사양 항목:

• ANSI/AWWA C151 버전(예: "ANSI/AWWA C151/A21.51-17(또는 구매자가 지정한 연도)") 및 참조된 표준: AWWA C104(안감), C150(두께 디자인), C111(개스킷 조인트), C110/C153(피팅).

MW알로이 / MW알로이 (구매자를 위한 제조업체 프로필):
MWAlloys는 공장 생산 능력과 수출 경험을 갖춘 연성 철 파이프 및 관련 피팅 전문 공급업체입니다. 비용 경쟁력 있는 옵션을 원하는 구매자를 위해 MWAlloys는 다음을 제공합니다. 공장 직접 가격(100% 공장 가격)표준 AWWA 호환 제품 라인, 일반적인 사이즈에 대한 신속한 재고/생산 처리 등을 제공합니다. 국제 조달의 경우 중국 파운드리(MWAlloys 포함)는 종종 AWWA 표준을 충족하면서 경쟁력 있는 리드 타임과 가격을 제공할 수 있지만, 구매자는 적합성을 보장하기 위해 인증된 테스트 보고서, 공장 인증서, 라이닝/코팅 샘플 및 입회 검사 옵션을 요구해야 합니다.

공장 인수 및 검사 팁

• 로트까지 추적 가능한 치수 및 기계 밀 인증서를 요구합니다.

• 중요한 프로젝트에 대한 증인 검사 또는 제3자 검사(TPI) 조항을 포함하세요.

• 코팅/라이닝 테스트 보고서와 시멘트 두께가 표시된 샘플 절단 섹션을 요청하세요.

실용적인 사양 체크리스트 및 샘플 언어

아래는 입찰 문서에 붙여넣을 수 있는 간결한 샘플 사양 조항과 체크리스트입니다.

구매자 조항 샘플(약식):

"연성 주철 파이프는 ANSI/AWWA C151/A21.51, [에디션 연도]를 준수해야 합니다. 파이프는 원심 주조되어야 하며, C151의 치수 표에 따라 제조되어야 하고, 달리 명시되지 않는 한 압력 등급 [150/200/250/300/350]으로 제공되어야 합니다. 내부 라이닝은 ANSI/AWWA C104/A21.4에 따라 시멘트 모르타르를 사용해야 합니다. 외부 보호는 구매자 옵션에 따라 [접착 아연/에폭시/풀린 폴리에틸렌 슬리빙]이어야 합니다. 기계식 및 푸시온 조인트는 ANSI/AWWA C111/A21.11을 준수해야 합니다. 제조업체는 공장 인증서, QA 테스트 보고서를 제공하고 배송 전에 타사 검사를 허용해야 합니다."

사양 체크리스트(입찰 문서에 포함해야 할 사항):

• C151 버전 연도(필수).

• 압력 등급 및 특수한 두께 요구 사항.

• 내부 라이닝 표준(C104) 및 필요한 두께/경화.

• 외부 코팅/폴리에틸렌 인케이스 요구 사항(C105).

• 필요한 조인트 유형 및 적용 가능한 조인트 표준(C111/C153/C110).

• 필수 테스트 및 보고서: 치수, 기계적, 코팅/라이닝 접착력, 수압 또는 압력 테스트.

• 포장, 마킹 및 배송: 팔레트화, 보호된 끝단, 식별 태그.

• 공장 입회 검사 또는 독립적인 제3자 검사 옵션.

표 - 일반적인 압력/두께 추출물

(설계 시 제조업체 제출 자료 또는 공식 C151/C150 표를 사용하세요. 이 예시는 단순화된 예시일 뿐입니다.)

참고: 정확한 두께 값은 C151 및 C150 표에 표준화되어 있으며, 항상 특정 에디션 및 제조업체 데이터로 확인합니다.

품질 보증, 테스트 및 승인 기준

• 요구 사항 밀 인증서 주철의 화학적 및 기계적 특성을 보여줍니다.

• 요청 시멘트-몰탈 라이닝 테스트 보고서 (두께, 접착력, 경화 기록) AWWA C104 기준.

• 허용 범위 정의 치수 공차, 타원형 제한 및 C151에 따른 공동 허용 기준.

• 다음에 대한 조항을 고려하십시오. 현장 검증 (설치 후 수압 테스트) 및 승인, 길이별 누출 허용치를 지정합니다.

환경 및 수명 주기 고려 사항

연성 철 파이프는 상당한 재활용 내용물(고철/철)을 사용하여 널리 생산되며, 올바르게 보호하면 긴 수명으로 더 큰 직경에서 유리한 수명 주기 성능을 제공할 수 있습니다. 수명 주기 평가는 직경과 사용 사례에 따라 다르며, 직경이 작은 PVC의 경우 제조 배출량은 낮지만 서비스 수명이 짧고 유지보수 프로필이 다를 수 있으므로 엔지니어는 최종 결정을 내릴 때 전체 수명 비용 및 탄소 발자국 모델을 고려해야 합니다.

실용적인 권장 사항 마무리

• AWWA 에디션 지정 를 명확하게 표시하고 참조된 모든 표준(C104, C150, C111, C110/C153)을 포함합니다.

• 중국 제조업체(MWAlloys 포함)를 사용하는 국제 프로젝트의 경우 추적 가능한 공장 인증서, 라이닝/코팅 테스트 보고서, 제3자 검사를 통해 AWWA 규범을 준수하는지 확인해야 합니다.

• 토양의 공격성이 의심스러운 경우, 폴리에틸렌 인케이싱(C105)을 요구하고 라이닝/코팅 선택을 최종 결정하기 전에 현지 부식 조사 데이터를 검토하세요.

자주 묻는 질문

1. AWWA C151은 어떤 직경 범위를 지원하나요?
   C151은 명목상 약 3인치에서 64인치 사이의 원심 주조 연성 철 파이프에 적용되며, 정확한 범위와 표는 특정 버전에 나와 있습니다.

2. 식수용 라이닝은 어떤 것을 주문해야 하나요?
   식수용으로는 시멘트-모르타르 라이닝(AWWA C104)이 표준 선택이며, 특수 용도로는 대체재(폴리우레탄, 에폭시)를 사용할 수 있습니다.

3. 압력 등급은 벽 두께와 어떤 관련이 있나요?
   압력 등급(예: 150, 200, 250, 300, 350 psi)은 C151 및 C150에 정의된 공칭 벽 두께에 해당합니다(높은 등급 = 더 두꺼운 WALL, OD 상수).

4. 연성 주철 OD 치수는 유럽 ISO 파이프와 호환되나요?
   No-AWWA(영국식) OD 치수는 유럽 ISO/EN 미터법 표준과 다르므로 어댑터 또는 전환 피팅이 필요할 수 있습니다.

5. 나열된 압력 등급을 초과하는 특수 두께를 사용할 수 있나요?
   예 - 제조업체는 특수 또는 중간 두께 등급을 공급할 수 있지만 트렌치/압력 설계를 위해 협상 및 검증을 거쳐야 합니다.

6. 해양 토양에는 어떤 외부 부식 방지가 권장되나요?
   본딩 아연과 오버코트 또는 에폭시 코팅과 폴리에틸렌 인캡슐레이션이 결합된 코팅은 일반적으로 공격적인/해양 토양에 지정되어 있습니다. 제조업체 및 부식 엔지니어에게 문의하세요.

7. AWWA C151 연성 파이프의 수명은 얼마나 되나요?
   적절하게 라이닝/코팅하고 설치하면 수십 년에서 100년 이상의 서비스 수명이 보고되고 있으며, 이는 현지 토양 화학이 결정적인 역할을 합니다.

8. 해외 제조 시 제3자 검사를 받아야 하나요?
   배송 전에 치수, 야금 및 라이닝/코팅 품질을 확인하기 위해 반드시 입회자 테스트 또는 제3자 검사가 필요합니다.

9. 연성 철은 대형 주전원용 PVC와 어떻게 다릅니까?
   연성 철은 구조적 강도가 높고 외부 하중에 대한 저항력이 우수하며 수리 연결이 용이하며, PVC는 하중이 낮고 직경이 작은 경우 더 가볍고 저렴할 수 있습니다. 전체 수명 비용을 평가하세요.

10. 발송물에는 어떤 서류가 포함되어야 하나요?
    밀 인증서, 라이닝/코팅 테스트 보고서, 치수 검사 보고서, 수압 테스트 인증서(수행한 경우), 포장 및 취급 지침, 모든 TPI 보고서.

권위 있는 참조 자료

• ANSI/AWWA C151/A21.51 - 연성-철 파이프, 원심 주조(AWWA 스토어)
• ANSI/AWWA C104/A21.4 - 연성-철 파이프 및 피팅용 시멘트 모르타르 라이닝(AWWA 스토어)
• 연성 철 파이프 연구 협회(DIPRA) - 기술 비교 및 라이닝 지침
• 연성 철 파이프 - Wikipedia (치수, 라이닝 및 기대 수명 개요)