ARC-PIP-004 pip

플라스틱 배관 재질 선정 기준

개정: 2025.04 v1.0

1. 적용 범위

본 코드는 산업 현장에서 사용되는 열가소성 플라스틱 배관 재질의 선정 기준을 정의합니다.

대상 재질:

PVC (Polyvinyl Chloride)
HT PVC (High Temperature PVC)
CPVC (Chlorinated Polyvinyl Chloride)
PP (Polypropylene)
PVDF (Polyvinylidene Fluoride)
PFA (Perfluoroalkoxy Alkane)

적용 대상:

화학물질 이송 배관 (산, 알칼리, 산화제, 유기 용제)
공업용수 및 폐수 처리 배관
온도 60°C 이하 ~ 260°C 이하 공정 배관

적용 제외

본 코드는 플라스틱 배관에 한정됩니다. 고압 증기라인, HF(불산) 취급 배관, 반도체 공정 특수 유체는 별도 코드를 적용하십시오.

2. 재질별 기본 특성

재질	최고 사용 온도	허용 압력 (Sch80 기준, 25°C)	특징
PVC	60°C	약 16 bar	범용, 경제적. UV·충격 취약
HT PVC	75°C	약 14 bar	일반 PVC 대비 +15°C. 중온 공정 경제적 선택
CPVC	93°C	약 18 bar	열수 배관 최적. 충격에 취약하므로 지지대 강화 필수
PP	80°C	약 10 bar	내알칼리성 우수. 크리프 주의
PVDF	130°C	약 12 bar	내화학·내열 우수. 열융착 시공 권고
PFA	260°C	약 10 bar	완전 내화학. 최고 내열. 고가

온도와 허용 압력의 관계

온도가 상승하면 허용 압력은 감소합니다(디레이팅). 60°C에서 PVC의 허용 압력은 25°C 대비 약 50% 수준입니다. 운전 온도 기준 허용 압력을 반드시 확인하십시오.

3. 유체별 재질 적합성

3.1 산류 (Acid)

유체	농도 범위	PVC	HT PVC	CPVC	PP	PVDF	PFA
염산 (HCl)	≤10%	✅ 60°C	✅ 75°C	✅ 85°C	✅ 80°C	✅ 120°C	✅ 260°C
염산 (HCl)	10~30%	✅ 55°C	✅ 70°C	✅ 80°C	✅ 70°C	✅ 110°C	✅ 260°C
염산 (HCl)	30~37%	⚠️ 40°C	✅ 60°C	✅ 70°C	⚠️ 50°C	✅ 100°C	✅ 260°C
황산 (H₂SO₄)	≤30%	✅ 60°C	✅ 75°C	✅ 85°C	✅ 80°C	✅ 100°C	✅ 260°C
황산 (H₂SO₄)	70~98%	❌	❌	⚠️ 40°C	❌	⚠️ 60°C	✅ 200°C
질산 (HNO₃)	≤20%	✅ 50°C	✅ 65°C	✅ 75°C	⚠️ 40°C	✅ 90°C	✅ 260°C
인산 (H₃PO₄)	≤85%	✅ 50°C	✅ 65°C	✅ 75°C	✅ 70°C	✅ 110°C	✅ 260°C

3.2 알칼리류 (Alkali)

유체	농도 범위	PVC	HT PVC	CPVC	PP	PVDF	PFA
수산화나트륨 (NaOH)	≤20%	✅ 60°C	✅ 75°C	✅ 85°C	✅ 80°C	✅ 120°C	✅ 260°C
수산화나트륨 (NaOH)	20~50%	✅ 50°C	✅ 65°C	✅ 75°C	✅ 70°C	✅ 100°C	✅ 260°C
암모니아수 (NH₃)	≤15%	✅ 50°C	✅ 65°C	✅ 70°C	✅ 75°C	✅ 100°C	✅ 260°C
수산화칼륨 (KOH)	≤50%	✅ 55°C	✅ 70°C	✅ 80°C	✅ 75°C	✅ 110°C	✅ 260°C

3.3 산화제류 (Oxidizer)

산화제 주의

산화제(H₂O₂, NaOCl 등)는 유기물과 절대 혼합 금지입니다. 배관 및 밸브의 잔류 유기물도 위험합니다.

유체	농도 범위	PVC	HT PVC	CPVC	PP	PVDF	PFA
과산화수소 (H₂O₂)	≤30%	✅ 40°C	✅ 55°C	✅ 60°C	⚠️ 40°C	✅ 80°C	✅ 200°C
과산화수소 (H₂O₂)	30~70%	⚠️ 30°C	⚠️ 45°C	⚠️ 50°C	❌	✅ 70°C	✅ 150°C
차아염소산나트륨 (NaOCl)	≤5%	✅ 50°C	✅ 65°C	✅ 75°C	✅ 60°C	✅ 100°C	✅ 260°C
차아염소산나트륨 (NaOCl)	5~15%	⚠️ 35°C	✅ 50°C	✅ 60°C	⚠️ 45°C	✅ 90°C	✅ 260°C

3.4 유기 용제류 (Solvent)

방향족·염소화 용제

MEK, 톨루엔 등 방향족 용제는 PVC/CPVC를 즉시 용해시킵니다. PFA 전용 라인을 구성하십시오.

유체	농도 범위	PVC	HT PVC	CPVC	PP	PVDF	PFA
에탄올 (EtOH)	≤30%	✅ 50°C	✅ 65°C	✅ 70°C	✅ 75°C	✅ 100°C	✅ 260°C
에탄올 (EtOH)	30~100%	⚠️ 35°C	⚠️ 50°C	✅ 60°C	✅ 65°C	✅ 90°C	✅ 260°C
IPA	전농도	⚠️ 35°C	⚠️ 50°C	✅ 60°C	✅ 70°C	✅ 90°C	✅ 260°C
MEK	전농도	❌	❌	❌	⚠️ 30°C	⚠️ 50°C	✅ 200°C
톨루엔	전농도	❌	❌	❌	⚠️ 25°C	✅ 80°C	✅ 200°C

범례: ✅ 적합 | ⚠️ 조건부 적합 (온도 제한) | ❌ 부적합

4. 재질 선정 절차

Step 1 — 유체 확인

취급 유체의 안전 데이터 시트(SDS)를 확인합니다.

화학명, 분자식, 농도 범위
주요 위험성 (산화성, 인화성, 독성)
운전 온도 및 압력

Step 2 — 본 코드 표에서 적합성 확인

농도 구간과 운전 온도를 교차하여 재질 적합성을 확인합니다.

재질 선정 판단 기준

✅ 적합: 해당 온도에서 장기 사용 가능. 허용 온도 이하에서 운전 시.
⚠️ 조건부: 허용 온도 상한 근처 운전. 주기적 점검 강화. 고온 피크 발생 시 등급 상향.
❌ 부적합: 화학적 침식 또는 급격한 강도 저하. 절대 사용 금지.

Step 3 — 디레이팅 확인

선정된 재질의 운전 온도 기준 허용 압력을 확인합니다.

디레이팅 원칙

온도 상승에 따른 허용 압력 감소(디레이팅)는 재질마다 다릅니다. PVC는 60°C에서 25°C 대비 약 50%, PVDF는 약 70% 수준을 유지합니다. 상세 디레이팅 계산은 배관 재질 선택 도구를 활용하십시오.

Step 4 — 연결부·부속품 재질 확인

배관 본체와 동일 재질 또는 호환 재질의 부속품을 선정합니다.

이종 재질 접합 주의

이종 재질 접합부에서 갈바닉 부식(금속-플라스틱 이음), 열팽창 계수 차이에 의한 누설이 발생할 수 있습니다. 동일 재질로 통일하는 것을 원칙으로 합니다.

5. 주요 위험 유체별 특별 주의사항

5.1 불산 (HF)

HF 배관 절대 금지 재질

불산은 유리, 세라믹, 석영, 일반 스테인리스를 부식시킵니다. 플라스틱 배관 중에서도 PFA 또는 PVDF만 허용됩니다. 일반 PVC/PP는 절대 사용 금지.

5.2 고농도 과산화수소 (H₂O₂ > 30%)

구리, 철, 망간 등 중금속 접촉 시 급격 분해 → 압력 급상승
배관 내 유기물 잔류 → 분해 촉진
전용 라인 구성, 세정 후 사용

5.3 방향족·염소화 용제

톨루엔, 자일렌, TCE 등은 PVC 계열 즉시 용해
PP도 침투·팽윤 가능 → PVDF 또는 PFA 전용 라인

6. 참고 표준

ASTM D1785: PVC 압력 배관용 규격
ASTM F441: CPVC 배관 규격
ISO 15493: 산업용 플라스틱 배관 시스템
KS M 3401: 경질 염화비닐관
ASME B31.3: Process Piping (플라스틱 배관 조항 포함)

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