스팀 배관 관경 계산

게이지압과 증기량을 넣으면 유속·압력손실 기준으로 배관 호칭을 추천합니다. 계산 전제·출처는 아래에 모두 적어 둡니다.

검증: 공개 자료 값과 비교

같은 입력을 Spirax Sarco·TLV·국내 실무 자료에 넣었을 때 나온 값과, 이 계산기가 계산한 값을 나란히 둡니다. 거칠기 값 차이로 압력손실은 몇 % 차이가 날 수 있습니다.

항목공개 자료값계산기 값출처
T4
V (150A, 6,989 kg/h)25.000 m/s24.993 m/sSpirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 표 10.2.4 (ASME Sch40 기준)
T5
필요 안지름130.3 mm130.3 mmSpirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4
asme40 150A 유속17.880 m/s17.880 m/sSpirax Sarco, Pipes and Pipe Sizing 예제 10.2.4
T6a
유속17.880 m/s17.880 m/sTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행
100 m 손실 (우리는 거칠기 0.046 mm 로 TLV 보다 약 2 % 낮음)0.0699 bar0.0685 barTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행
T6b
유속 (150A)18.610 m/s18.610 m/sTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행
100 m 손실0.0774 bar0.0758 barTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행
T6c
유속 (65A)24.531 m/s24.531 m/sTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행
100 m 손실0.2686 bar0.2625 barTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행
T6d
유속 (100A)21.286 m/s21.286 m/sTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인)
100 m 손실0.1248 bar0.1221 barTLV 계산기 (유속법), 2026-10-26 직접 실행 (90A 제외 확인)
T6e
유속 (40A, 1-1/2")23.308 m/s23.309 m/sTLV 계산기 (유속법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행
T6f
유속 (80A, 3")43.006 m/s43.006 m/sTLV 계산기 (압력손실법, IP 입력), 2026-10-26 직접 실행
T7
필요 안지름39.710 mm39.710 mmSpirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3]
stpg40 40A 유속13.499 m/s13.499 m/sSpirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3]
stpg40 40A 165 m 손실0.3312 bar0.3312 barSpirax Sarco 예제 10.2.2 (압력손실 기준), TLV [3]
T8
유속 (65A, 2-1/2", ASHRAE 「약 13,000 fpm」)13,000.0 ft/min13,072.0 ft/minASHRAE 1997 Fundamentals 증기 배관 예제 (Armstrong Steam Conservation Guidelines CG-25 재수록)
T9
필요 안지름81.310 mm81.308 mm국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10])
stpg40 100A 유속15.793 m/s15.793 m/s국내 실무 블로그 예제 (참고용, [10])

계산 근거

건포화증기(건도 x = 1)를 기준으로 합니다. 포화 물성은 IAPWS-IF97 증기표를 보간해서 구하고, 유속·압력손실은 덕트·배관 계산기와 같은 Darcy-Weisbach + Colebrook 식을 씁니다.

항목식설명
절대압p_abs = p_g + 101.325 kPa표준 대기압 101.325 kPa 를 더함
포화 물성 (표 보간)T_sat, v_f, v_g, h_f, h_g = f(p_abs)ln(p) 4점 Lagrange 보간
질량유량ṁ = q, 또는 ṁ = 3600 · Q(kW) / h_fg열량 입력 (kW, MBH) 은 잠열 h_fg 로 나눔
체적유량Q = ṁ · v_g질량유량 × 비체적 v_g
유속 기준 내지름D = √(4Q / (πV))설계 유속에서 바로 구함
압력손실 기준 내지름R(D) = R_targetlog D 이 분법으로 R(D) = 목표값을 구함(배관 계산기와 같은 방법)
레이놀즈 수·마찰계수1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7D) + 2.51/(Re√f) )Colebrook 식(덕트·배관 계산기와 같은 솔버)

관 규격표

관 종류를 고르면 호칭별 바깥지름·두께·안지름을 볼 수 있습니다.

STPG Sch40 (KS D 3562)

KS D 3562 / JIS G 3454 압력배관용 탄소강관 Sch40. 이 계산기의 기본값입니다.

호칭바깥지름 mm두께 mm안지름 mm
15A21.72.816.1
20A27.22.921.4
25A34.03.427.2
32A42.73.635.5
40A48.63.741.2
50A60.53.952.7
65A76.35.265.9
80A89.15.578.1
100A114.36.0102.3
125A139.86.6126.6
150A165.27.1151.0
200A216.38.2199.9
250A267.49.3248.8
300A318.510.3297.9
SGP (KS D 3507)

KS D 3507 / JIS G 3452 배관용 탄소강관(SPP·SGP). 사용압력 1 MPa 미만에서만 씁니다 (KDS 31 25 25:2021).

호칭바깥지름 mm두께 mm안지름 mm
15A21.72.816.1
20A27.22.821.6
25A34.03.227.6
32A42.73.535.7
40A48.63.541.6
50A60.53.852.9
65A76.34.267.9
80A89.14.280.7
100A114.34.5105.3
125A139.84.5130.8
150A165.25.0155.2
200A216.35.8204.7
250A267.46.6254.2
300A318.56.9304.7
ASME B36.10M Sch40

ASME B36.10M Sch40(인치 규격).

호칭바깥지름 mm두께 mm안지름 mm
15A (1/2)21.342.7715.8
20A (3/4)26.672.8720.93
25A (1)33.43.3826.65
32A (1-1/4)42.163.5635.05
40A (1-1/2)48.263.6840.89
50A (2)60.333.9152.5
65A (2-1/2)73.035.1662.71
80A (3)88.95.4977.93
100A (4)114.36.02102.26
125A (5)141.36.55128.19
150A (6)168.287.11154.05
200A (8)219.088.18202.72
250A (10)273.059.27254.51
300A (12)323.8510.31303.23

배관 거칠기 ε

Moody (1944) 마찰계수 도표에 실린 재료값을 mm 로 바꾼 것입니다. 같은 재료라도 사용 연수와 수질로 커지므로, 다른 값은 「직접 입력」으로 넣으세요.

재료ε (mm)Moody 원래 값
상업용 강관0.0460.00015 ft
아연도 강관0.150.0005 ft
인발관 (동관·황동관)0.00150.000005 ft

포화 증기표 (IAPWS-IF97)

계산기가 보간에 쓰는 표 그 자체입니다 (iapws 1.5.5 로 계산, CoolProp IF97 와 15자리 일치).

압력(절대) kPa포화온도 °C비체적 v_g m³/kg증발잠열 h_fg kJ/kg
10.045.814.672,392.1
15.054.010.022,372.4
20.060.17.6482,357.5
30.069.15.2292,335.3
40.075.93.9932,318.5
50.081.33.2402,304.7
70.089.92.3652,282.7
101100.01.6732,256.5
150111.41.1592,226.0
200120.20.88572,201.6
250127.40.71872,181.2
300133.50.60582,163.4
400143.60.46242,133.3
500151.80.37482,107.9
600158.80.31562,085.6
700165.00.27282,065.6
800170.40.24032,047.3
1,000179.90.19432,014.4
1,200188.00.16331,985.3
1,400195.00.14081,958.8
1,600201.40.12371,934.3
2,000212.40.09961,889.8
2,500224.00.07991,840.1
3,000233.90.06671,794.9
3,500242.60.05711,753.0
4,000250.40.04981,713.5
4,500257.40.04411,675.9
5,000263.90.03941,639.7

권장 유속·압력손실

포화증기는 25 m/s, 과열증기는 35~40 m/s 가 Spirax Sarco·TLV 등에서 널리 쓰는 실무 기준입니다. 압력손실 기준은 100 m 당 0.1~0.2 bar(10~20 kPa) 범위가 흔히 쓰입니다.

실용 한계는 약 40 m/s 로, 넘으면 소음·침식 우려가 커집니다. 배관이 50 m 보다 길면 유속 기준으로 고른 뒤에도 압력손실 기준으로 다시 확인하는 것이 좋습니다.

전체 압력손실은 KDS 31 25 25:2021 에 따라 처음 게이지압의 1/3을 넘지 않아야 하고, Crane TP-410 기준으로 절대압의 10 % 를 넘으면 비압축성 가정(Darcy-Weisbach 한 번 계산)의 오차가 커지므로 구간을 나눠 다시 계산해야 합니다.

출처

자주 묻는 질문

습증기·과열증기도 이 계산기로 계산할 수 있나요?

아니요. 이 계산기는 건포화증기(건도 x = 1)만 다룹니다. 습증기는 비체적이 더 작고, 과열증기는 비체적이 더 커서 필요 안지름이 달라집니다.

Spirax Sarco·TLV 값과 왜 조금 다른가요?

쓰는 배관 거칠기 값, 반올림한 관 규격표 치수, 보간 방법이 조금씩 달라서 압력손실은 몇 % 차이가 날 수 있습니다. 유속·필요 안지름처럼 거칠기에 영향받지 않는 값은 대부분 소수점 아래까지 일치합니다. 아래 「검증」 표에서 직접 비교할 수 있습니다.

SGP(백관)는 언제 쓰면 안 되나요?

KDS 31 25 25:2021 에 따라 사용압력이 1 MPa(10 kgf/cm², 약 145 psi) 이상이면 SGP(SPP)를 쓸 수 없습니다. 이 압력 이상에서는 STPG 같은 압력배관용 강관을 골라야 합니다.

최종 수정 2026-10-26.