배관 롤링 오프셋 계산기

배관 롤링 오프셋 계산기란?

롤링 오프셋은 두 번째 배관이 첫 번째 배관에 대해 수직과 수평 양쪽으로 이동해 있을 때 두 평행 배관을 잇는 관 조각입니다. 단순 오프셋은 위나 아래로만 단차를 주지만, 롤링 오프셋은 옆으로도 돌아가므로 연결관이 벽면을 벗어나 공간을 대각선으로 지나갑니다. 이 계산기는 수직 이동량(상승), 수평 이동량(이동), 그리고 사용하는 피팅의 각도를 받아, 배관공이 조각을 절단하고 배치하는 데 필요한 세 가지 값을 돌려줍니다. 바로 실제 오프셋, 연결관 길이, 축 방향 진행입니다.

배관 라인이 보, 덕트 또는 다른 배관을 피해 옆으로 이동한 라인을 다시 이어야 할 때 모든 배관공이 하는 작업대 계산입니다. 연결관 길이를 틀리면 관이 너무 길거나 짧게 잘리고, 진행을 틀리면 두 번째 평행 라인이 축 방향의 잘못된 위치에 놓입니다.

상승, 이동, 오프셋, 연결관, 진행

네 가지 치수는 같은 직각 기하를 나타냅니다.

• 상승 — 두 번째 관이 첫 번째 관보다 얼마나 위 또는 아래에 있는가(수직).
• 이동 — 첫 번째 관의 얼마나 옆에 있는가(수평).
• 실제 오프셋 — 상승과 이동을 합친, 두 배관 중심선 사이의 직선 거리. 상승과 이동은 서로 직각이므로 실제 오프셋은 그 직각삼각형의 빗변입니다.
• 연결관 — 연결관 자체의 길이로, 두 피팅의 중심에서 중심까지 측정합니다.
• 진행 — 오프셋을 만드는 동안 관이 원래 라인 방향으로 얼마나 나아가는가, 즉 관 축을 따라 측정한 두 피팅의 간격입니다.

연결관과 진행은 피팅 각도에 따라 달라집니다. 피팅은 직선 라인에서 관을 얼마나 꺾는지로 설명됩니다. 45° 피팅은 관을 45° 돌리며, 연결관과 진행을 추론하기 쉽게 만들어 압도적으로 가장 흔합니다. 배관공은 더 완만하거나 더 급한 오프셋을 위해 22.5°, 60°, 30°, 11.25° 피팅도 재고로 둡니다.

계산기는 어떻게 작동하나요?

상승과 이동을 입력하세요. 각각 자체 단위 선택기가 있어 인치, 센티미터, 피트 또는 밀리미터로 측정할 수 있습니다. 그런 다음 피팅 각도를 선택합니다. 계산기는 세 가지 결과를 돌려주며, 각각 같은 단위 사이에서 전환할 수 있습니다.

• 실제 오프셋 — 두 배관 중심선 사이의 대각선 거리.
• 연결관 — 절단할 연결관의 길이.
• 진행 — 원래 관 축을 따른 진행.

상승과 이동이 먼저 실제 오프셋으로 합쳐지고, 그다음 피팅 각도가 그 오프셋을 연결관과 진행으로 변환합니다.

공식

실제 오프셋은 상승과 이동을 합칩니다. 둘은 수직이므로 상승-이동 삼각형의 피타고라스 빗변입니다. 상승을 $r$, 이동을 $R$이라 하면:

$$O = \sqrt{r^2 + R^2}$$

연결관은 실제 오프셋과 피팅 각도 $\theta$가 이루는 삼각형의 빗변입니다.

$$T = \frac{O}{\sin\theta}$$

진행(관 축을 따른 이동)은 같은 삼각형의 인접변입니다.

$$N = \frac{O}{\tan\theta}$$

피팅 각도는 몇 가지 표준값 중 하나이므로, 계산기는 삼각함수 대신 미리 계산한 배수를 사용합니다. 각 각도에 대해 연결관 계수는 $1/\sin\theta$, 진행 계수는 $1/\tan\theta$입니다.

따라서 연결관과 진행을 더 짧게 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

$$T = O \times f_{T}(\theta), \qquad N = O \times f_{N}(\theta)$$

계산 예시

예시 1: 45° 롤링 오프셋

두 평행 배관이 상승 3 in과 이동 4 in으로 떨어져 있고 45° 피팅으로 연결됩니다. 먼저 상승과 이동을 실제 오프셋으로 합칩니다.

$$O = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 \, \text{in}$$

그런 다음 45° 계수를 적용합니다.

$$T = 5 \times 1.41421356 = 7.071 \, \text{in}$$ $$N = 5 \times 1.00000000 = 5 \, \text{in}$$

따라서 7.071 in 길이의 관(피팅 사이 중심에서 중심까지)을 절단하고, 두 번째 라인은 축을 따라 5 in 더 앞에서 이어집니다. 3-4-5 직각삼각형은 이를 교과서적인 사례로 만듭니다. 실제 오프셋은 정확히 5 in이고, 45°에서는 진행이 오프셋과 같습니다.

예시 2: 22.5° 피팅으로 같은 오프셋

같은 상승 3 in과 이동 4 in을 유지하되 더 완만한 22.5° 피팅을 사용합니다. 실제 오프셋은 5 in으로 변하지 않지만, 더 완만한 각도는 연결관과 진행을 모두 늘립니다.

$$T = 5 \times 2.61312593 = 13.066 \, \text{in}$$ $$N = 5 \times 2.41421356 = 12.071 \, \text{in}$$

연결관은 이제 13.066 in, 진행은 12.071 in입니다. 더 완만한 피팅은 훨씬 길고 점진적인 대각선을 통해 같은 오프셋에 도달하므로, 45° 엘보가 흐름에 대해 너무 급한 곳에서 선택됩니다.

예시 3: 미터 단위로 같은 연결부

센티미터로 측정한 같은 연결부, 즉 상승 7.62 cm과 이동 10.16 cm(즉 3 in과 4 in)은 같은 기하를 줍니다.

$$O = \sqrt{7.62^2 + 10.16^2} = \sqrt{161.29} = 12.7 \, \text{cm}$$

이 12.7 cm의 실제 오프셋은 정확히 5 in이며, 어떤 단위로 입력하든 결과가 같음을 확인해 줍니다. 어떤 출력이든 센티미터로 전환하면 즉시 환산됩니다.

실용적 참고 사항

• 중심에서 중심까지 측정하세요. 상승, 이동, 연결관, 진행은 모두 관 중심선 거리입니다. 이 계산기가 돌려주는 연결관은 두 피팅의 중심 사이 길이이므로, 관을 절단할 때 실제 절단 길이를 얻으려면 양 끝에서 피팅 여유(각 피팅이 더하는 길이)를 빼야 합니다.
• 45°가 기본값인 데는 이유가 있습니다. 45°에서는 진행이 실제 오프셋과 같고 연결관은 깔끔하게 그 1.414배가 되어, 배치를 눈으로 확인하기 쉽습니다. 더 완만한 굽힘이 필요할 때만 22.5°나 11.25°를 사용하고, 이들이 진행을 훨씬 많이 잡아먹는다는 점을 기억하세요.
• 상승과 이동은 서로 바꿀 수 있습니다. 실제 오프셋은 상승² + 이동²을 사용하므로 어느 쪽을 상승이라 하고 어느 쪽을 이동이라 하든 상관없습니다. 3-4 연결부는 어느 경우든 5 in 오프셋을 줍니다. 이는 피타고라스 정리 계산기 및 빗변 계산기와 같은 직각삼각형 관계입니다.
• 두 피팅은 같은 각도를 공유합니다. 롤링 오프셋은 같은 각도로 짝을 이룬 피팅을 사용하며, 공식은 양 끝이 선택한 $\theta$만큼 굽는다고 가정합니다. 진행이 정해지면 관 부피 계산기가 완성된 라인이 운반하는 유체의 양을 정하는 데 도움이 됩니다.