📳 배관 고유진동수 계산기

관 재질 (탄성계수 E)

관 바깥지름 / 두께

지지 스팬 L

내부 유체 밀도 (물 1,000, 공관 0)

kg/m³

보온·외장 중량

kg/m

단부 지지 조건

목표 고유진동수 (통상 4~5 Hz 이상)

배관 고유진동수(진동) 계산기 사용법

펌프와 압축기에 연결된 배관은 지지 간격이 넓으면 고유진동수가 낮아져 기기의 회전 주파수나 맥동 주파수와 공진합니다. 공진이 생기면 용접부와 분기부에 피로 균열이 생기고 계기 배관이 먼저 파손되므로, 지지 간격을 정할 때 처짐뿐 아니라 고유진동수도 함께 확인해야 합니다.

이 계산기는 등분포 질량을 가진 보의 1차 고유진동수 식 f = (λ² ÷ 2π) × √(EI ÷ mL⁴)를 사용합니다. λ²는 단부 조건에 따라 단순지지 9.87, 고정-단순 15.42, 고정-고정 22.37, 캔틸레버 3.52를 적용합니다. m은 관 자체 질량에 내부 유체와 보온재를 더한 단위길이 질량이며, 유체를 채운 상태가 가장 불리하므로 운전 조건으로 넣어야 합니다.

일반 배관은 고유진동수를 4~5 Hz 이상으로 잡는 것이 실무 관행입니다. 계산된 최대 스팬은 목표 진동수를 만족하는 값이므로 지지 간격 검토의 출발점으로 쓰고, 왕복동 압축기 배관처럼 맥동이 큰 계통은 기계 가진 주파수를 피하도록 별도 검토가 필요합니다. 중요한 계통은 배관 응력 전문가의 확인을 권장합니다.

진동수가 목표에 미달하면 지지 간격을 줄이는 것이 가장 확실한 방법이지만, 기존 배관이라면 스팬 중앙에 가이드나 스너버를 하나 추가하는 것만으로도 고유진동수를 크게 올릴 수 있습니다.

자주 묻는 질문

단부 조건은 무엇을 고르나요?

일반 행거나 롤러 지지는 단순지지에 가깝고, 용접 트러니언이나 클램프로 회전을 구속하면 고정에 가깝습니다. 확신이 없으면 가장 불리한 단순지지로 검토하는 것이 안전합니다.

보온재 중량은 꼭 넣어야 하나요?

넣는 것이 좋습니다. 보온과 외장은 강성에는 거의 기여하지 않으면서 질량만 늘리기 때문에 고유진동수를 그만큼 낮춥니다.

배관 고유진동수(진동) 계산기 사용법

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