고속 전차선로 강재용 아연도금탄소강관

고속 전차선로 강재용 아연도금탄소강관
Hot Dip Galvanized Plain End Seamless or Welded Precision Steel Tubes

 

1. 적용범위 및 분류
1.1 적용범위
이 규격은 고속철도 전차선로에 사용되는 원형 단면의 기계 구조용 탄소 강관으로서, 이음매 없는 (seamless) 또는 용접한(welded) 플레인 엔드(plain end) 정밀 강관이면서 아연 도금하여 사용하는 강관(이하 강관이라 한다)에 대하여 기술적 인수․인도 조건에 대하여 규정한다.

 

2. 적용자료
다음의 인용표준은 이 표준의 적용을 위한 참고로 한다. 발행연도가 표기된 인용표준은 인용된 판만을 적용한다. 발행연도가 표기되지 않은 인용표준은 최신판(모든 추록을 포함)을 적용한다.
KRS PW 0058 고속전차선로 강재용 용융아연도금
KS B 0802 금속 재료 인장 시험 방법
KS D 3517 기계 구조용 탄소 강관
KS D 3566 일반 구조용 탄소 강관
ISO 3304 Plain end seamless precision steel tubes-Technical conditions for delivery
KS D ISO 4200 용접 및 이음매 없는 플레인엔드 강관-치수 및 단위 길이당 중량표

 

3. 필요조건
3.1 재 료
강관은 다음 표1의 강종에 대한 화학성분을 만족해야 한다.
기호(등급)
화학 성분 (%)
C Si Mn S P
STKM 13C 0.25 이하 0.35 이하 0.30 ～ 0.90 0.040 이하 0.040 이하
STK 400 0.25 이하 - - 0.040 이하 0.040 이하

기호(등급)	화학 성분 (%)
	C	Si	Mn	S	P
STKM 13C	0.25 이하	0.35 이하	0.30 ～ 0.90	0.040 이하	0.040 이하
STK 400	0.25 이하	-	-	0.040 이하	0.040 이하

 

3.2 형태
1) 강관은 일반적으로 외경과 관의 두께로 표시한다(강관 명칭). 고속철도 전차선로에서 주로 사용되는 강관의 치수는 다음 표에서와 같은 4 종류이다.

외경(㎜)	두께(㎜)
28	3
34	4.5
38	4
49	4.5

 

2) 강관의 치수의 허용차 중에서 먼저 바깥지름 및 두께의 허용오차는 다음 표를 따른다.

바깥지름(㎜)		안지름(㎜) 허용오차
공칭 치수	허용오차	두께 3㎜	두께 4㎜	두께 4.5㎜
28	±0.08	22±0.15
34	±0.15			25±0.15
38	±0.15		30±0.15
49	±0.20			40±0.20

 

3) 강관의 평균 두께의 허용오차는 다음 표를 만족하여야 한다.

강관의 공칭 두께(T) (㎜)	평균 두께(Tm)에 대한 허용오차
T ≤ 4 4 ＜ T ≤ 8	+20% -10% +15% -5%

 

4) 편심의 허용오차에 대해서는 ISO 3304의 7.2.3에 정의된 바와 같이 바깥지름의 허용차는 진원도 (ovality)를 포함하므로 원 또는 타원은 바깥지름의 허용오차 범위 이내에 있어야 한다.
5) 강관의 길이에 대한 허용 오차는 다음 표에 따른다.

길이 L (m)	L ≤ 0.5	0.5＜ L ≤ 2	2＜ L ≤ 5	5＜ L ≤ 7	L ＞7
허용오차 (㎜)	+2 0	+3 0	+5 0	+10 0	+15 0

 

6) 강관은 직선처럼 곧아야 한다. 강관의 직진성은 ISO 3304의 7.2.5에 따른다.
7) 강관의 단위 길이당 무게는 KS D ISO 4200에서 인용한다.
3.3 제조 및 가공
KS D 3517 4에 의하며 강종은 이음매 없이 제조하든지, 전기저항용접 또는 단접에 의하여 제조하여야 한다.
3.4 성능 및 겉모양

3.4.1 기계적 특성
기계적 특성은 다음 표를 만족하여야 한다. 다음 표에서 값은 최소값이다.

강종기호(등급)	인장 강도(N/㎟)	비 고
STKM 13C (KS D 3517)	510이상	Tu52b 동등이상
STK 400 (KS D 3566)	400이상	Ts34-1 동등이상

 

비고 Tu52b 및 Ts34-1의 강관 등급기호는 프랑스규격협회 NF A 49-311 및 NF A 49-145에 의한 것임
또는 이와 대응되는 동등 이상의 KS 규격품으로는 KS D 3517의 STKM13C 과 KS D 3566의 STK 400가 있다. 이의 기계적 성질을 해당 규격에서 인용하면 다음과 같다.

기 호	인장 강도 (N/㎟)	항복강도 (N/㎟)	연신율 A(%)
			(4호),11호, 12호 시험편, 세로방향	(4호),5호 시험편, 가로방향
STKM 13C (KS D 3517)	510이상	380이상	15이상	10이상
STK 400 (KS D 3566)	400이상	235이상	23이상	18이상

 

3.4.2 겉모양
1) 관은 실용적으로 곧고 그 양 끝은 관축에 대하여 직각이어야 하며, 거친 면이 없도록 하여야 한다.
2) 관은 평활한 외부 및 내부 표면을 가져야 하며, 사용상 해로운 결점이 없어야 한다.
3.4.3 용융아연도금
제작과 시험이 끝난 강관은 부식 방지를 위하여 용융아연도금 처리하여야 한다. 용융아연도금의 성능은 KRS PW 0058을 만족하여야 한다.

 

4. 검사 및 시험
4.1 검 사
4.1.1 검사의 분류
1) 도금 전 겉모양 검사
2) 도금 전 치수 검사(진원도(ovality), 직진성 포함)
3) 도금 후 겉모양 검사
4) 도금 후 치수 검사

형태, 치수, 외관 검사 계획은 초기 생산 단계에서부터 수립되며, 정확하게 확인할 수 있는 기구나 미리 제작된 도구를 사용하여 실시한다. 일상시험용 시편의 채취는 표 의 개수만큼 임의로 추출한다.

배치 당 생산 제품의 수	시료 채취 수량	판정기준(불량개수)
		A(적합)	R(부적합)
1 ～ 25	2	0	1
26 ～ 50	3	0	1
51 ～ 90	5	0	1
91 ～ 150	8	0	1
151 ～ 280	13	0	1
281 ～ 500	20	1	2
501 ～ 1200	32	1	3

 

4.2 시 험
4.2.1 시험의 분류
1) 화학 성분 검사
2) 인장 강도 특성 시험
3) 비파괴 검사
4) 아연 도금 시험
5) 파괴 하중 시험
4.2.2 시험 방법
1) 화학 성분 검사
ISO 3304의 6.1에 따른다.
2) 인장 강도 특성 시험
ISO 3304의 9.1.2 및 9.2.1에 따르며, 시료 채취는 임의로 추출되며 개수는 표 와 같다.

배치 당 생산 제품의 수	시료 채취 수량	판정기준(불량개수)
		A(적합)	R(부적합)
N ≤ 50	1	0	1
50＜N≤150	2	0	1
150＜N≤500	3	0	1
500＜N≤1200	4	0	1
1200＜N≤3200	5	0	1

 

3) 비파괴 검사

제품 설계도에 용접을 요할 때에는 용접선을 재점검하고 용접 후 치수 검사를 다시 한다. 주요 부분에 사용되는 강관은 초음파 탐상 또는 와전류 탐상 등의 3차원 비파괴 검사를 실시하여 결함이 없음을 확인하여야 한다. 강관 제작자는 시험 과정에서 강관 내부의 결함이 없다는 것을 보증할 수 있는 성적서를 제시하여야 하며, 표본 검사에 의한 비파괴검사 성적서는 공인기관에서 발행하는 것이어야 한다. 시료 채취 수량은 표 를 따른다.

배치 당 생산 제품의 수	시료 채취 수량	판정기준(불량개수)
		A(적합)	R(부적합)
N ≤ 50	6	0	1
50＜N≤150	12	0	1
150＜N≤500	18	0	1
500＜N≤1200	20	1	2
1200＜N≤3200	25	1	2

 

4) 아연 도금 시험
KRS PW 0058에 따라 시험한다.
5) 파괴 하중 시험
제품의 설계도에 파괴 하중 값이 명시된 경우에만 실시하며, KS B 0802에 의하여 시행한다. 시료는 임의로 추출되며, 200개 로트당 하나씩 추출한다.
4.2.3 결점 및 불량 분류
각 시험(검사)의 해당 시료 채취 계획에 있는 시료 개수만큼 시험한 결과, 불량품의 개수가 해당 표의 A(적합)에서 명시한 개수 이하가 될 때 해당 배치를 승인하고 R(부적합)에 명시한 개수 이상이 되면 해당 배치를 불합격 처리한다. 불량품의 개수가 A와 R 사이에 있을 때는 시험을 다시 실시한다.

4.3 검사방식과 수준
4.3.1 검사 방식
검사(시험)에는 형식시험과 일상시험으로 구별하여 시행한다.
1) 형식시험
제품의 초기 개발 및 제품에 영향을 줄 수 있는 설계 또는 재료의 변경 시 해당 항목에 대하여 시행하고, 국가 공인시험기관에서 발행한 시험 성적서를 제출하여야 한다. 형식시험에서 시료의 수는 관련 시험을 실시하고 결과를 판정하는데 필요한 최소의 수로 한다.
2) 일상시험
형식시험에 합격한 규격의 제품에 한하여 제품의 제작이 완료되어 주문자에게 인수․인도되는 단계에서 실시한다.
4.3.2 검사 수준

형식시험과 일상시험에서 시행하는 검사(시험) 항목은 표 11와 같다.

시험(검사) 명	형식시험	일상시험	비고
1. 화학 성분 검사	○	○	KS 업체 또는 국가공인시험기관 성적서
2. 인장 강도 특성 시험	○	○	KS 업체 또는 국가공인시험기관 성적서
3. 비파괴 검사	○		국가공인시험기관 성적서로 대체가능
4. 도금 전 형태, 치수, 외관 검사	○	○
5. 아연 도금 시험	○	○
6. 도금 후 형태, 치수, 외관 검사	○	○	KS 업체 또는 국가공인시험기관 성적서
7. 파괴 하중 시험	○	○	설계서에 파괴 하중이 규정된 경우에만

 

4.3.3 합격품질 수준

시험(검사) 명	합격 품질 수준
화학 성분 검사	표 1 또는 ISO 3304를 만족해야 한다.
인장 강도 특성 시험	표 6 또는 ISO 3304를 만족해야 한다.
비파괴 검사	강관 내부 결함 없음이 확인되어야 한다.
도금 전 형태, 치수, 외관 검사	발주규격서 및 3.2를 만족해야 한다.
아연 도금 시험	KRS PW 0058에서 요구하는 조건을 만족해야 한다.
도금 후 형태, 치수, 외관 검사	발주규격서 및 3.2를 만족해야 한다.
파괴 하중 시험	발주 규격서에 명시된 파괴 하중값 이상

 

한국철도표준규격 PW 0059–23 (R)