CPVC특성 - CPVC제품 - 제품소개

CPVC(Chlornated Polyvinyl Chloride) 란?

기존 PVC에 염화(염소)반응을 추가해 내열성, 내압성, 내충격성, 기계적 강도 및 내식성을 획기적으로 강화시킨 내열성 경질염화비닐관임

* 석유나 천연가스로부터 생성되는 에틸렌과 소금에서 나오는 염소로 만들어짐

CPVC의 용도

스프링쿨러 배관시스템(소방용) : 경급 화재구역의 습식배관

공업화학용 배관시스템(공업용) : 각종 산, 염기성 오·폐수 배관

냉온수용 배관시스템(건축용) : 음용수 배관재

※ 1959년 미국에서 건축용으로 사용된 이후 소방분야, 건설분야 및 각종분야에 적용되고 있음

내부식성 및 위생성

부식 및 스케일이 발생치 않음 : 녹물, 관 막힘 현상 없음.(각종 산, 알칼리, 염, 할로겐 등 화학적 환경에도 내식성 입증)

CPVC 재료 및 접합본드는 인체나 생태계에 무해함

항균성 재료로 박테리아 생성을 억제함

동 파이프
C-PVC 파이프

자기소화성

화재에 노출될 경우 불이 붙지 않는 자체소화기능을 보유함(CPVC가 연소하려면 현재 지구상의 공기중 산소량보다 3배가 필요)

열을 가하였을 때 불꽃을 퍼트리지 않으며 까맣게 재가 됨

연기 독성이 일반건축재보다 낮음. (피츠버그 대학교, 캘리포니아 환경연구소 연소테스트 결과)

재료	L·O·I(한계산소율)	비고
CPVC	60	대기중 산소함유량 21%
면	16~17
P E	17
P P	18
P S	18
P B	18
자작나무	20

CPVC배관재 화재시험(한국소방산업기술원)

초기화염 온도 : 878도C (1600도F)
약 1분 후 스프링클러 헤드가 작동됨
화재시험 후 검사 외벽 표면이 숯과 같이 변한 것 이외는 손상 없음 관 내벽과 수로는 변화 없음 그 후 12 bar(약 12kgf/㎠)에서 5분간 내압 TEST시 이상 없음

낮은 마찰손실

타 배관재에 비해 유체흐름계수(C)가 높아 마찰손실이 적음

재질/유량(ℓ)	압력손실(m)				C (유체흐름계수)
재질/유량(ℓ)	3.78	18.92	37.85	75.70	C (유체흐름계수)
CPVC관	0.10	1.94	6.99	25.24	150
동관	0.13	2.52	9.11	32.90	130
아연도 강관	0.17	3.44	12.42	44.83	120
주철관	0.21	4.10	14.81	53.48	100

* 압력손실은 배관경 1" 30m당 유체압력 감소임.

열손실 감소 및 온실가스 감축

열전도율이 낮아 보온·보냉 효과가 우수하고 결로현상 없음(열전도율은 강관의 1/300 수준임)

유수음이 적고 워터햄머 발생압력은 강관의 1/3 정도임

CO2가스 배출량이 적어 온실가스 감축에 기여

재질	열전도율(W/mK)
강관	42.74
동관	320
PB	0.22
PP-R	0.24
PE-X	0.41
CPVC	0.14

시공성 및 경제성

솔벤트 본드 접합방식으로 조인팅이 용이함

경량으로 절단, 가공, 조립, 설치작업이 기존 배관재보다 손쉬워 설치비가 저렴하고, 부식 및 스케일이 발생하지 않아 교체 비용이 필요치 않음
(초기 투자비 및 LCC 측면에서 유리함)

금속 배관재 용접 시 발생하는 연기의 발암물질로부터 작업자의 안전 확보 및 화재 발생을 예방함

생애주기비용(LCC) 분석표

솔벤트 본드 접합방식으로 조인팅이 용이함

재료	원설계안		대안1		대안2
재료	강관		동관		CPVC관
초기투자비 (스프링클러배관공사)	예상금액	현재가치	예상금액	현재가치	예상금액	현재가치
초기투자비 (스프링클러배관공사)	2,283,023	2,283,023	2,521,163	2,521,163	1,770,242	1,770,242
교체/매각비용 현재가치계수 (0.258419)	2,283,023	589,977	없음		없음
교체/매각비용 현재가치계수 (0.258419)	20년		없음		없음
유지관리비 연금현재가치계수(13.3317)	24,000	319,961	24,000	319,961	24,000	319,961
생애주기비용 합계	153%	3,192,960	136%	2,841,124	100%	2,090,203

1)교체매각비(현재가치)=현재가치계수*교체/매각비(현금가치계수 : 0.258419)
2)유지관리비(현재가치)=연금가치계수*유지관리비 (연금현재가치계수 : 13.3317)
-500세대기준 (연관리비: \12,000,000(배관재별동일 일적용)-세대당: \ 24,000 (12,000,000/500=24,000)

생애주기비용(LCC) 분석표

솔벤트 본드 접합방식으로 조인팅이 용이함

참고

솔벤트 본드 접합방식으로 조인팅이 용이함

- 생애주기비용 (LCC)란 :: 총비용을 비교하기 편리한 일정한 시점으로 등가환산한 가치로써 경제성을 평가하는 기법

- 현재가치계수(일시불) :: 인율이 r%일 때 n년 후의 1원이 현재 얼마만한 가치가 있는가를 나타내는 것
(일정기간 후의 일시불과 동등한 가치를 가지는 현재의 액수를 구하는데 이용)

- 연금현재가치계수 :: 매년 1원씩 n년동안 받게 될 연금을 일시불로 환원한 액수
(일정기간동안 매기간마다 일정액을 타게 될 때 이것의 현재가치를 구하는 데 이용)

관경선정

배관의 관경은 모든 헤드가 1kg/㎠ 의 방수압력 기준으로 80ℓ/min 이상의 방수량을 충족시킬 수 있도록 수리계산하여 선정하거나 (가지배관 유속 6m/sec,
그 밖의 배관 유속 10m/sec 이하로 계산) 스프링클러설비의 화재안전기준 [별표 1]에 따라 배관경 산출함.

구분/관경	25	32	40	50	65	80	90	100	125	150
가	2	3	5	10	30	60	80	100	160	161이상
나	2	4	7	15	30	60	65	100	160	161이상
다	1	2	5	8	15	27	40	55	90	91이상

- 가 :: 폐쇄형 스프링클러헤드를 설치하는 경우의 헤드 수

- 나 :: 다폐쇄형 스프링클러헤드를 설치하고 반자 아래 헤드와 반자 속의 헤드를 병설하는 경우

- 다 :: 무대부, 특수가연물을 저장 또는 취급하는 장소에 설치하는 경우

경화시간 (CPVC 접합)

초기 경화시간(AVERAGE INITIAL SET SCHEDULE)

온도범위	파이프치수	파이프치수	파이프치수
온도범위	25mm~32mm	40mm~50mm	65mm~100mm
15~38℃	2분	5분	30분
4~15℃	5분	10분	2시간
-17~4℃	10분	15분	12시간

- Note :: 초기경화시간이란 최초 파이프와 이음관을 접합 후 연결부위를 이동시키기전까지 준수해야하는 시간이다.
즉 파이프와 이음관을 접합 후에 최소 각 사이즈별에 따른 초기경화시간을 준수후에 이음부위를 이동할 수 있다.
단, 습기가 높은 날씨/동계기간에서는 각 초기경화시간에 1.5배의 시간을 더 줘야한다.

평균 경화시간 (Average Joint Cure Schedule)

상대습도 60%이하	경화시간 ½”~1 ¼”	경화시간 1 ½”~2”	경화시간 2 ½”~8”
접합작업시주변온도	11~26 kg/ ㎠	11~22kg/㎠	11~22 kg/ ㎠
15~38℃	1일	3일	6일
4~15℃	2일	4일	8일
-17~4℃	4일	8일	15일

- Note :: 연결부 경화시간이란 배관에 가압을 하기전 최소로 필요한 시간이다.
단,습기가 높은 날씨에서는 각 경화시간에 1.5배의 시간을 더해줘야한다.* 이 수치는 현장이 아닌 실험실에서 진행되어 나온 결과치이다.
화학약품의 배관으로 사용될 경우에는 이 수치가 부정확할 수 있으며, 대부분의 경우 위 수치보다 더 많은 경화시간을 필요로한다.
실제 현장에서는 다양한 변수가 있으므로, 상기 경화시간은 일반적인 지침으로 활용하는 것이 좋다(즉,최소한 지켜야할 경화시간)