API 686 Machinery 설치 이해하기-Part.1

오늘은 API 686 Machinery Installation에 대하여 포스팅하겠습니다. 

Rotating Machine 설치에서 참조로 해야하는 규격중의 하나의 API 686에 대하여 알아보겠습니다. 

내용이 꽤나 많다보니 하나씩 살펴보도록 하겠습니다. Pump나 Rotating에 대한 내용을 다루기 전에 놓치기 쉬운 Foundation, Anchor, Grout 관련된 내용부터 살펴A보겠습니다. 사실 이 경우 Rotating 자체에만 집중하는 경향이 있어서 Foundation의 중요성에 대하여 잊어버리기도 하고 사실 Foundation Release되기 전에는 토목 Scope이라고 생각하는 경향이 있어서 별로 신경을 안쓰죠. 그래서 오늘 이점에 대하여 다시 한번 살펴보도록 하겠습니다. 

 

1.토목부분인데 뭐 중요한가요?

네 일단 한마디로 이야기할 수 있다면 중요합니다. Vibration등의 Force를 효과적으로 Mass나 Soil로 전달하여 배관에 그 영향이 가지 않게 해야하기 때문에 Foundation 또한 매우 중요합니다. 

또한 Foundation의 고유주파수와 공명을 하는 수도 있기 때문에 해당하는 공진을 확인하는 것도 하나의 역무입니다. 오늘은 일단 API 686 관련 부분을 살펴보겠습니다. 

 

4.11에서는 Foundation과의 공명주파수 확인을 명시하고 있습니다. Excessive Vibration을 가지는 큰 Rotating Machine의 경우 Foundation과의 공명이 원인이 되는 경우가 있었습니다. 실제 설계 할때 확인하지 않으면 놓치기 쉬운부분입니다. 혹은 현장에서 설치후 Frequency 분석을 통해 Foundation을 수정하기도 합니다만(사후약방문식이죠) 

6.3의 경우는 독립기초 Foundation에서 최소 Dimension에 대한 Reference로 사용이 가능한 정보입니다. 

Base는 Concrete(TOC)를 보통말합니다. 그림으로 보면 아래와 같습니다. 간혹 프로젝트에서 Base를 Foundation 아래를 지칭하기도 하는데 그렇게 되면 Width가 과도하게 커질 수 있습니다.(맞지 않죠) 

 

6.6에서는 최소 독립기초의 높이는 100mm(4")로 규정하고 있습니다. 낮아도 Drain을 위한 커널이 있으면 문제가 없습니다. 

아무래도 독립기초(토목분)을 위한 Spec의 한부분이다 보니 필수적으로 ACI가 Reference되는 상황이 발생하는데 이 경우, Concrete Cover에 대한 검토를 Squad check 해줘야 할 수 있습니다. 

API 686 6.7항에서 최소 Concrete Cover 두께를  3"(75mm)로 규정하고 있음. 토목에서 설계하면  최소 피복두께를 2"혹은 3"로 규정하고 있어서 상충될 수가 있음(콘크리트 위 2", Earth Contact의 경우 3") ACI 기준에서 보면 과도한 피복두께는 표면 수축균열에 대한 구속 능력이 떨어져서 좋지 않으므로 적정하게 유지하는 것이 좋겠음

해당중요사항들은 현장 검사 체크리스트 상 미리 반영해 놓는 것이 좋습니다. 

현장에서 반영하기 어렵고 귀찮은 내용에 대한 내용이 나오는 항목이 있습니다. Chamfering 인데요. 

끝단은 살짝 기울여서 모양을 주는 형상을 의미합니다. 해당하는 Chamfer가 필요한 이유는 형상 자체가 각이지게 되어 있으면 충격에 의해 탈락하기 쉽기 때문입니다. 

 

물론 Form work시 박리제를 도포하기는 하지만 Form 박리시에도 같이 살짝 떨어져서 너덜너덜하기도 쉽죠. 기술적으로는 Right Angle보다 Chamfer Angle을 가진 Corner 부위가 응력이 덜 집중되기 때문에 Crack을 방지하기도 쉽다는 측면도 있습니다(참고문헌 인용: "Stress and Friction Distribution around Slab Corner in Continuous Casting Mold with Different Corner Structures") 

Foundation에 작업을 마치고 나면 콘크리트 타설이 시작되고 이때 Joint Inspection(기계, 전기, 토목)을 진행하면 됩니다. 물론 작업이 끝나고 Striking of Form이 끝나고 나면 Foundation Release를 정식으로 해야되겠죠. 해당하는 작업을 Cover할만한 Protocol이 필요합니다. 

 

2.Foundation Detail에 대하여 알아보기

도면에 나와있기는 하지만 도면을 Verification하기 위하여 주어진 Design Input이 될수 있는 그림에 대하여 추가적으로 알아보도록 하겠습니다. 

Option.1은 Foundation위에 Grout가 올라타 있는 형태이고 

Option.2는 Foundation 과 Grout가 일체형으로 되어 있는 타입입니다. Vibration의 적정한 Transfer를 위해 최소 간격이 규정되어 있습니다. Anchor Bolt의 위치에 대한 Criteria는 AISC, ACI에 규정되어 있습니다.

통상의 경우 AISC가 ACI보다 Severe하게 설정되어 있습니다. 

 

Plumbness하나를 검토해봐도 AISC는 0 Zero Tolerance지만 ACI의 경우는 Tolerance를 규정하고 있지 않습니다. ACI와 AISC 기준 중 Fit for Purpose를 생각하여 구성하는 것이 좋을 것으로 보입니다. 

 

다음 시간에는 연속되는 Mounting Plate 관련 내용부터 계속하여 검토해보도록 하겠습니다. 

 

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