📌 3줄 핵심 요약
– 스테인리스 파이프 규격표는 석유화학 플랜지, 위생 식품 라인, 반도체 배관 및 건축 구조재에 적용되는 KS D 3576 (배관용 스테인리스 강관) 표준 규격입니다.
– 일반용 STS304(Ni 8%, Cr 18%) 대비 STS316L은 몰리브덴(Mo 2~3%)이 첨가되어 내식성 및 염해(해수) 내공식성이 탁월하며 탄소량이 적어 용접부 부식을 방지합니다.
– 파이프 두께는 인치 호칭(A/B)에 따라 Sch 5S(경량), Sch 10S(표준 배관), Sch 20S, Sch 40S(고압 배관)로 구분되며 외경(O.D)과 살두께(t)가 일치해야 정확한 플랜지 용접이 가능합니다.
1. 들어가는 말: 배관 공학에서 스테인리스 강관(STS / SUS Pipe) 규격 선택의 중요성
화학 플랜트, 반도체 라인, 초순수 용수 배관부터 식품 제약 공장까지 스테인리스 파이프는 탁월한 내식성과 내열성을 바탕으로 가장 신뢰받는 배관 자재입니다.
그러나 배관 설계 및 현장 시공 시 호칭 지름(15A~300A)과 스케줄(Schedule) 두께 등급(Sch 10S vs Sch 40S)을 오인하면 플랜지 볼트 체결 시 피치 직경 불일치나 고압 작동유 누수 사고가 발생합니다.
또한 염소 이온이 포함된 해수나 강산 유체가 흐르는 라인에 일반 SUS304 파이프를 사용할 경우 공식(Pitting Corrosion)에 의해 배관이 관통되는 치명적인 결함이 초래됩니다.
이번 가이드에서는 현장에서 가장 자주 참조하는 KS D 3576 표준 스테인리스 파이프 규격표, SUS304 vs SUS316L 내식성 화학성분 차이, 스케줄 두께 환산표를 완벽하게 정리해 드립니다.
팁: 배관 수치 표기 시 15A는 인치 표기 1/2B, 50A는 2B를 나타내며, 외경(Outer Diameter)은 스케줄 등급에 관계없이 동일하지만 내경(Inner Diameter)은 살두께에 따라 달라집니다.
2. 주요 스테인리스 강종별 화학성분 및 내식성 비교 (SUS304 vs 316L)
| 강종 기호 | 주요 조성 (Cr – Ni – Mo) | 내식성 및 기계적 특성 | 추천 적용 환경 및 용도 |
|---|---|---|---|
| STS304 (SUS304) | 18% Cr – 8% Ni | 가장 보편적인 오스테나이트계, 내식성/가공성 우수 | 일반 건축 배관, 급수관, 인테리어 구조재 |
| STS316 (SUS316) | 16% Cr – 10% Ni – 2% Mo | 몰리브덴(Mo) 첨가로 화학 약품 및 염해 내성 강화 | 석유화학 플랜트, 염소 주입관, 해안가 배관 |
| STS316L (SUS316L) | Low Carbon (<0.03% C) | 316의 저탄소 버전, 용접 입계부식(Intergranular) 방지 | 반도체 초순수관, 제약·바이오 위생 파이프 |
| STS310S (SUS310S) | 25% Cr – 20% Ni | 고니켈/고크롬 성분으로 1,000℃ 이상 내열 산화 방지 | 열처리 기계 내열관, 소각로 배기가스 배관 |
3. 스케줄(Schedule: Sch 5S ~ Sch 40S) 두께 체계 이해
스테인리스 파이프의 두께는 배관 내부 사용 압력(P bar)과 재료 허용 응력(S)의 비율에 따라 Sch (Schedule) 번호로 나타냅니다.
- Sch 5S (Super Light Weight):
– 살두께가 매우 얇은 경량 파이프. 압력이 낮고 자재 무게 절감이 중요한 조립용 및 배기 덕트 라인에 적용. - Sch 10S (Light Weight / 표준 배관):
– 산업 현장에서 가장 널리 사용되는 표준 일반 배관용 스케줄. TIG 용접 및 슬립온 플랜지 용접에 최적화. - Sch 20S (Medium Pressure):
– 중압 수력 및 증기 라인용 내압 강화 파이프. - Sch 40S (Heavy Weight / 고압 배관):
– 살두께가 두꺼워 20 bar 이상의 고압 기체/유체 송출 라인 및 나사 가공(Thread Cutting)용 파이프에 필수 적용.
4. KS D 3576 배관용 스테인리스 파이프 규격표 (15A ~ 200A)
| 공칭 호칭 (A) | 공칭 호칭 (B) | 파이프 외경 (O.D mm) | Sch 5S 두께 (mm) | Sch 10S 두께 (mm) | Sch 20S 두께 (mm) | Sch 40S 두께 (mm) | Sch 10S 단위중량 (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 A | 1/2″ B | 21.7 mm | 1.65 mm | 2.10 mm | 2.50 mm | 2.80 mm | 1.03 kg/m |
| 20 A | 3/4″ B | 27.2 mm | 1.65 mm | 2.10 mm | 2.50 mm | 2.90 mm | 1.31 kg/m |
| 25 A | 1″ B | 34.0 mm | 1.65 mm | 2.80 mm | 3.00 mm | 3.40 mm | 2.18 kg/m |
| 32 A | 1-1/4″ B | 42.7 mm | 1.65 mm | 2.80 mm | 3.00 mm | 3.60 mm | 2.79 kg/m |
| 40 A | 1-1/2″ B | 48.6 mm | 1.65 mm | 2.80 mm | 3.00 mm | 3.70 mm | 3.20 kg/m |
| 50 A | 2″ B | 60.5 mm | 1.65 mm | 2.80 mm | 3.50 mm | 3.90 mm | 4.03 kg/m |
| 65 A | 2-1/2″ B | 76.3 mm | 2.10 mm | 3.00 mm | 3.50 mm | 5.20 mm | 5.48 kg/m |
| 80 A | 3″ B | 89.1 mm | 2.10 mm | 3.00 mm | 4.00 mm | 5.50 mm | 6.44 kg/m |
| 100 A | 4″ B | 114.3 mm | 2.10 mm | 3.00 mm | 4.00 mm | 6.00 mm | 8.33 kg/m |
| 150 A | 6″ B | 165.2 mm | 2.80 mm | 3.40 mm | 5.00 mm | 7.10 mm | 13.70 kg/m |
| 200 A | 8″ B | 216.3 mm | 2.80 mm | 4.00 mm | 6.50 mm | 8.20 mm | 21.20 kg/m |
5. 실무 시공 및 용접(TIG) 가이드
- 알곤 TIG 용접 후 빽가스(Backing Gas) 분사:
– 스테인리스 파이프 용접 시 내부 공기 중 산소에 의해 파이프 이면에 검은 용접 산화물이 발생하는 ‘크레이터 현상’을 막기 위해 산소 차단용 알곤 백킹 가스를 반드시 백업 주입해야 합니다. - 산세(Pickling) 및 사포질 산화막 복원:
– 용접열이 가해진 비드 주변은 크롬 결핍층이 생겨 녹이 발생하기 쉽습니다. 용접 후 산세 젤(Pickling Paste)을 바른 뒤 세척하여 부동태 피막(Cr2O3)을 재생시켜야 합니다.
6. 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. SUS304 파이프에 자석이 붙나요?
원래 오스테나이트계 STS304는 비자성체로 자석이 붙지 않습니다. 그러나 강관 휨 가공이나 냉간 가공을 거치면서 금속 조직 일부가 마르텐사이트 조직으로 변태되어 약한 자성을 띨 수 있으며 이는 지극히 정상적인 현상입니다.
Q2. 위생용 산경 배관 파이프(EP / BA 파이프)와 일반 KS 배관 파이프 차이는?
일반 배관용 파이프는 내면 산세 처리만 되어 있지만, 위생용 EP(Electropolished / 전해연마) 및 BA(Bright Annealed) 파이프는 내부 거칠기(Ra ≤ 0.1μm)를 극도로 정밀 연마하여 세균 번식과 파티클 착착을 차단합니다.
Q3. 배관 나사(NPT/PT) 가공을 하려면 몇 스케줄 이상을 써야 하나요?
파이프 끝단에 테이퍼 나사를 깎아 체결하는 나사 배관 작업 시에는 절삭 깎임 두께를 감안하여 최소 Sch 40S 이상의 두꺼운 파이프를 써야 수압에 파이프가 터지지 않습니다.
Q4. ANSI 규격 파이프와 KS D 3576 규격 파이프는 서로 호환되나요?
예, 호환됩니다. KS D 3576 규격의 파이프 외경 치수(15A = 21.7mm, 50A = 60.5mm 등)는 미국 ANSI/ASME B36.19M 규격 치수와 100% 동일하게 설계되어 있어 해양 플랜트 및 수입 장비와 호환 연결됩니다.