배관 설계 압력 기준 – KOSHA, ASME, API 기준 비교와 실무 적용

이 글에서는 배관 설계 시 기준이 되는 압력(Design Pressure)을 KOSHA, ASME, API 등의 규정에 따라 어떻게 정하는지를 비교하고, 실무에서 자주 적용되는 압력 산정 방식과 유의사항을 정리합니다. EPC 프로젝트나 배관 시스템 설계 시 혼동되기 쉬운 '운전압력 vs 설계압력 vs 시험압력'의 차이도 명확히 짚어드립니다.

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설계 압력은 배관 시스템의 순간 압력 상승 및 시험 압력 기준을 고려해 결정되며, 배관 등급 결정에 핵심적인 역할을 합니다.

1. 설계 압력이란 무엇인가?

설계 압력(Design Pressure, DP)은 배관, 압력용기, 밸브 등의 기계요소가 안전하게 견뎌야 할 최대 기준 압력입니다. 일반적으로는 정상 운전압력보다 높은 값을 설계 압력으로 잡아야 하며, 이는 다음의 목적을 충족하기 위함입니다:

• 순간 압력 상승(수격, 유량 변화 등) 대응
• 시험 압력(압력 시험) 산출 기준
• 배관 등급(Material Class) 결정 기준

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2. 주요 기준별 설계압력 규정

기준	설계 압력  규정	비고
KOSHA D-5-2012	운전압력 x 1.1배 또는 1.8kgf/cm² 중 큰 값	화학물질 설비 기준
ASME B31.3	최대 예상 압력 + 안전 여유	정확한 계수는 프로젝트별 설정
API 기준	운전압력 x 1.5배 (일반적)	발주처에 따라 달라짐
AWWA	주로 저압 배관 기준, 정수·상수도용	상세 설계서 요구
발주처 EPC SPEC	발주처 요구 조건에 따름	대부분 1.5배 채택

 

💡 실무에서는 KOSHA 기준보다 1.5배를 적용하는 경우가 훨씬 많습니다. 특히 OIL & GAS, 화공 EPC 프로젝트에서 일반적인 규격입니다.

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3. 운전압력 vs 설계압력 vs 시험압력 구분

구분	정의	비고
운전압력 (Operating Pressure)	정상 운전 시 배관 내부의 압력	예: 펌프 토출압
설계압력 (Design Pressure)	배관이 안전하게 견딜 수 있어야 하는 압력	일반적으로 운전압력 x 1.5
시험압력 (Test Pressure)	실제 제작 완료 후 실시하는 수압/기밀 시험 시 압력	설계압력 x 1.3 ~ 1.5

 

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4. 실무 적용 팁

• KOSHA만 참고하면 부족할 수 있습니다. – 대부분의 EPC 현장에서는 발주처 SPEC이 우선됩니다.
• TEST 압력에 따라 RATING이 바뀔 수도 있음 – 설계 초기단계에서 정확한 운전조건 확인 필요
• 배관 사이징 시 PN, CLASS 선정에 직접 영향 – 특히 ANSI CLASS (150#, 300#, 600#) 구분에서 중요

ANSI CLASS별 압력 등급표 (ASTM A105 기준)

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5. 예시 계산: 설계압력 산정

• 운전압력: 10kgf/cm²
• KOSHA 기준: max(10 x 1.1 = 11, 1.8) → 11kgf/cm²
• 일반 EPC 적용: 10 x 1.5 = 15kgf/cm²
• → 이 경우 ASME Class 150#는 부족 → Class 300# 선택 필요

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6. 결론

설계 압력 기준은 단순히 KOSHA 지침만 보는 것이 아니라, 프로젝트 특성, 발주처 요구사항, 국제 설계코드(ASME/API) 등을 종합 고려해야 합니다. 특히 실무에서는 '1.5배'를 기본으로 보고, TEST 압력 기준까지 반영하여 배관 등급(Material Class)을 조정하는 것이 일반적입니다.

 

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