배관의 안전성을 확인하기 위해 배관에 물 또는 기체를 주입하고 적절한 압력에서 누설되는지를 확인하는 시험을 합니다. 용접이 불량하거나 플랜지의 조립이 불량한 경우 또는 배관 자재의 원천적인 결함이 있는 경우 화학물질의 누출로 인하여 사고로 이어질 수 있기 때문입니다. 내압시험과 기밀시험, 수압시험과 기압시험 용어도 해깔립니다. 처음 듣는 분들께는 굉장히 생소하게 와닿습니다. 중급이상의 경력자들고 내압시험과 기밀시험을 정확히 구분하지 못하고 용어를 혼돈해서 사용하는 장면을 자주 볼수 있습니다. 이번 포스팅에서는 내압시험과 기밀시험에 대해 정리해 보겠습니다.
| 고압가스안전관리법 - 내압시험 |
| 시험방법 | 압력 | 지연시간 |
| 내압시험 | 수압시험 = 상용압력(설계압력) x 1.5배 기압시험 = 상용압력(설계압력) x 1.25배 |
5분 ~ 20분 |
| 기밀시험 | 기압시험, 수압시험 = 상용압력 또는 0.7MPa 이상 |
최소 48분 이상 ~ 48분×Volume |
1 내압시험
내압시험이라 함은 물, 기체 등을 사용하여, 시험압력으로 가압한 후 내압에 의한 강도 및 경도를 측정하는 시험을 말한다. 용기의 내압시험은 용기의 전수에 대하여 규정 내압시험압력 이상의 압력을 가하여 실시한다. 시험은 다음기준에 의하여 실시한다.
2 내압시험 절차
수압시험 (물에 의한 내압시험)
| 수압시험전 확인사항 ① 재질확인 (Mill Sheet 등) ② Package별 구간 확인 (밸브차단상태, 맹판설치 등) ③ 내압시험시 안전조치 확인 ④ 압력계 확인 (검정 및 압력범위, 설치위치, 수량 등) ⑤ 비파괴검사 실시 및 이상유무 확인(공기․질소 등에 의한 내압시험, 사업소외 배관 등 해당시) |
| 수압시험 실시 순서 및 판정 ① 수압시험압력은 상용압력의 1.5배(정수두 포함)이상의 압력으로 한다. 다만, 초고압가스(98MPa 이상)인 경우에는 1.25배(운전압력이 제어될 수 있는 경우 1.1배)이상으로 한다. 여기서, 초고압은 온도가 -50℃～350℃ 이하에서 상용압력 98 MPa 이상을 말한다. ② 배관중에 설치된 안전밸브가 적당하게 폐쇄되었는지 확인하고, 패키지의 시점과 종점 플랜지가 폐쇄되었는지 확인하며, 테스트 장비 및 충전라인이 누설되지 않는지 확인한다. ③ 수압시험전에 압력계의 적정여부를 확인한다. (고도차가 있거나, 배관라인이 긴 경우 2개 이상의 압력계를 사용한다.) ④ 물을 배관에 채운다 - 당해설비가 취성파괴를 일으킬 우려가 없는 온도에서 실시 ⑤ 주위의 모든 작업자에게 대피하라고 경고하고, “내압시험중” 등의 표지를 한다. - 내압시험에 필요한 최소 인원으로 시험을 실시하고 관측등을 하는 경우에는 적절한 방호시설하에서 실시 - 내압시험을 실시하는 장소 및 그 주위는 잘 정돈하여 긴급한 경우 대피하기 좋도록 하고 2차적으로 인체에 피해가 발생하지 않도록 조치 ⑥ 수압시험압력까지 서서히 승압하고 용접이음매, 노즐, 플랜지 등에 변형이나 비틀림이 발생하지 않도록 압력은 항상 제어될 수 있어야 한다. ⑦ 5 내지 20분간 유지하여 용접이음매, 노즐, 플랜지 등에 누설, 비틀림, 변형등이 없는지 상세하게 검사한다. ⑧ 용접이음매, 노즐, 플랜지 등에 누설, 비틀림, 변형등이 없는경우 합격한 것으로 하고 물을 배수한다. 다만, 내부 부품의 확인이 필요한 경우 내면검사를 실시할수 있다. |
기압시험 (공기․질소 등(위험성이 없는 기체)에 의한 내압시험)
| 대상 KGS FP111 2.4.5.1 규정에 의하여 「구조상 물에 의한 내압시험이 곤란하여 공기․질소 등에 의하여 내압시험을 실시하는 경우」는 다음의 경우에 한한다. ① Lining의 손상, 내부 부품의 손상, 내부 단열이 되어 있는 경우 ② 물에 의한 오염․부식등이 발생할 수 있는 경우 ③ 수분에 의하여 운전중 결빙, 폐쇄 또는 이상반응이 발생할 우려가 있는 경우 ④ 높은곳 (압력용기의 Overhead 배관등)에 설치된 배관(내용물이 기체인 경우)으로서 물의 무게에 의해 지지대 등의 파손이 우려될 경우 등 |
| 기압시험을 실시하기전 확인사항 ① 재질확인 (Mill Sheet 등) ② Package별 구간 확인 (밸브차단상태, 맹판설치 등) ③ 내압시험시 안전조치 확인 ④ 압력계 확인 (검정 및 압력범위, 설치위치, 수량 등) ⑤ 비파괴검사 실시 및 이상유무 확인(공기․질소 등에 의한 내압시험, 사업소외 배관 등 해당시) |
| 기압시험 실시 순서 및 판정 ① 기압시험 압력은 상용압력의 1.25배 이상으로 한다 ② 밸브등 모든 이음부가 폐쇄되어 있는지 확인 및 가스켓, 볼트, 패키지의 시점과 종점 플랜지가 폐쇄되어 있는지 확인하고, 테스트 장비 및 충전라인이 누설되지 않는지 확인한다. ③ 기압시험전에 자기압력기록계 등의 적정여부를 확인한다. 한사람은 반드시 압축기에 위치하여 긴급상황 발생시 즉각 정지 등의 조치하여야 한다. ④ 주의의 모든 사람들에게 대피하라고 경고하고, “기압시험중” 등의 표지를 한다. - 기압시험에 필요한 최소 인원으로 시험을 실시하고 관측등을 하는 경우에는 적절한 방호시설하에서 실시 - 기압시험을 실시하는 장소 및 그 주위는 잘 정돈하여 긴급한 경우 대피하기 좋도록 하고 2차적으로 인체에 피해가 발생하지 않도록 조치 ⑤ 시험압력까지 서서히 승압한다 - 당해설비가 취성파괴를 일으킬 우려가 없는 온도에서 실시 ⑥ 상용압력의 50%까지 승압하고, 그후에는 상용압력의 10%씩 단계적으로 승압하여 기압시험 압력에 도달하였을 때 이상이 없고, 그후 상용압력으로 압력을 내려 팽창, 누설등이 없으면 합격으로 한다. |
| 고압가스안전관리법 - 기밀시험 |
1 기밀시험
기밀시험이라 함은 공기 또는 불활성기체를 배관에 주입하여 가스가 누출되는지를 확인하는 검사를 말한다.
2 기밀시험 대상
고법 FP111
2.5.9 배관설비 성능
사업소의경계 밖의 지하에 설치하는 배관은 다음시기에 실시하는 기밀시험에 적합한 성능을 갖는 것으로 한다.
(1) 최초로 설치할 때
(2) 기밀시험(공기 또는 불활성기체를 배관에 주입하여 가스가 누출되는지를 확인하는 검사를 말한다. 이하같다) 및 내압시험을 실시하고, 완성검사를 받은날부터 15년이 경과한 연도 및 그 이후 매4년이 경과한 날이 속하는 연도의 정기보수기간 (해당연도에 정기보수를 하지 아니하는 경우에는 전년도 또는 다음 연도의 정기보수기간으로 한다)이나 그 기간 전후의 적절한 시기
3 기밀시험 방법
기밀시험 방법
4.2.1.5 내압 및 기밀시험 방법
내압 및 기밀시험은가스설비 또는배관의 설치가 완료되어 시험을 실시할 수있는 상태의공정에서 다음 기준에 따라 실시한다.
4.2.1.5.3 기밀시험방법
고압가스설비와 배관의 기밀시험은 다음 기준에 따라 실시한다.
(1) 기밀시험은 원칙적으로 공기 또는 위험성이 없는 기체의 압력으로 실시한다.
(2) 기밀시험은 그 설비가 취성 파괴를 일으킬 우려가 없는 온도에서 한다.
(3) 기밀시험압력은 상용압력 이상으로 하되, 0.7㎫를 초과하는 경우 0.7㎫압력 이상으로 한다. 이 경우 표4.2.1.5.3과 같이 시험할 부분의 용적에 대응한 기밀유지 시간 이상을 유지하고 처음과 마지막 시험의 측정압력차가 압력측정기구의 허용오차 안에 있는 것을 확인한다. 처음과 마지막시험의 온도차가 있는 경우에는 압력차를 보정한다.
표 4.2.1.5.3 시험 용적에 따른 기밀유지시간
| 압력측정기구 | 용적 | 기밀유지시간 |
| 압력계 또는 자기압력기록계 | 1㎥ 미만 | 48분 |
| 1㎥ 이상~ 10㎥ 미만 | 480분 | |
| 10㎥ 이상 | 48×V분(다만, 2880분을 초과한 경우는 2880분으로 할 수 있다) |
※ V는 피시험부분의 용적(단위 : ㎥)이다.
(4) 검사의 상황에 따라 위험이 없다고 판단되는 경우에는 해당 고압가스 설비로 저장 또는 처리되는 가스를 사용하여 기밀시험을 할수있다. 이 경우 압력은 단계적으로 올려 이상이 없음을 확인하면서 승압한다.
(5) 기밀시험은 기밀시험압력에서 누설 등의 이상이 없을 때 합격으로 한다.
(6) 기밀시험에 종사하는 인원은 작업에 필요한 최소인원으로 하고, 관측 등은 적절한 장해물을 설치하고 그 뒤에서 한다.
(7) 기밀시험을 하는 장소 및 그 주위는 잘 정돈하여 긴급한 경우 대피하기 좋도록 하고 2차적으로 인체에 피해가 발생하지 아니하도록 한다.
사업소 경계 밖 매몰고압가스배관의 기밀시험 방법
(8) 사업소 경계 밖에 설치되는 배관으로서 완성검사를 받은날부터 15년이상 경과한 매몰고압가스배관의 기밀시험은 다음 기준에 따라 실시한다.
(8-1) 기밀시험은 (1)부터 (7)까지의 방법으로 실시한다.
(8-2) 다음 중 어느 하나의 검사를 한 때에는 (8-1)의 기밀시험을 한 것으로 본다.
(8-2-1) 피복손상탐지장치, 지하매설배관 부식 탐지장치 또는 그밖에 배관의 손상을 측정할수 있는 장비를 이용하여 배관의 상태를 점검·측정하고 이상부위에 대하여 누출검사를 한때. 이 경우 배관피복손상 여부는 희생양극의 실제 연결부위 상태를 고려하여 판정한다.
(8-2-2) 배관의 노선상을 약50m 간격으로 깊이 약50㎝이상의 보링을 하고 관을 이용하여 흡입한 후, 가스검지기등으로누출되었는지를 검사한때. 다만, 보도블럭, 콘크리트 및 아스팔트포장 등 도로구조상 보링이 곤란한 경우에는 그 주변의 맨홀 등을 이용하여 누출되었는지를 검사할 수 있다.
| 위험물안전관리법 - 내압시험 |
| 물을 이용한 내압시험 | 상용압력 (=설계압력) x 1.5배 |
| 기체를 이용한 내압시험 | 상용압력 (=설계압력) x 1.5배 |
위험물안전관리에 관한 세부기준
제124조(내압시험의 방법 및 판정기준) 규칙 별표 15 Ⅳ제6호나목의 규정에 의한 내압시험의 방법 및 판정기준 등은 다음 각호와 같다.
1. 내압시험은 수압에 의하여 실시하고 시험중에 물이 동결할 우려가 있는 경우에는 동결을 방지하는 조치를 강구할 것. 다만, 부득이한 이유로 물을 채우는 것이 부적당한 경우에는 공기 또는 위험성이 없는 기체의 압력에 의하여 할 수 있다.
2. 수압시험은 배관등 내부의 공기를 빼고 실시할 것. 이 경우 끝부분이 없어 배관에 공기 배출구를 설치하는 때에는 시험에 의하여 당해 부분이 손상을 받지 아니하는 구조로 하고 시험후에는 당해부분의 강도를 감소시키지 아니하도록 공기 배출구를 폐쇄하고 보강하여야 한다.
3. 배관등내의 물의 온도와 배관등의 주위 온도가 대략 평형상태가 된 후에 시험을 실시할 것
4. 시험중에는 배관등의 시험구간의 양끝부분에서 배관등 내부의 압력 및 온도를 기록할 것. 이 경우 압력을 측정하는 장치는 시험을 실시하기 전과 후에 분동식 압력기(중량평형식 압력검정기)를 이용하여 검정하여야 한다.
5. 내압시험의 결과 시험압력에서 배관등의 팽창, 누설 등의 이상이 없을 것
6. 내압시험을 공기 등의 기체압력에 의하여 하는 경우에는 먼저 상용압력의 50%까지 승압하고 그 후에는 상용압력의 10%씩 단계적으로 승압하여 내압시험압력에 달하였을 때 누설 등의 이상이 없고 그 후 압력을 내려 상용압력으로 하였을 때 팽창, 누설 등의 이상이 없을 것
| 화관법 - 내압시험 |
유해화학물질 사외배관 이송시설 설치 및 관리에 관한 세부기준
5) 배관 등은 최고사용압력(사용 상태에서 배관에 걸리는 최고 압력을 말한다. 이하 같다.) 또는 설계압력의 1.25배 이상의 압력으로 내압시험(불연성의 액체 또는 기체를 이용하여 실시하는 시험을 포함한다.)을 실시하여 누출 그 밖의 이상이 없는 것으로 하여야 한다. 다만, 다음 중 어느 하나에 해당하는 경우에는 내압시험을 실시한 것으로 본다.
가) 내압시험 대상인 배관의 일부분을 신규설치·보수 작업 등의 이유로 용접 시 해당 배관 용접부의 100%가 비파괴시험(방사선투과, 초음파 탐상)에 합격한 경우
나) 최고사용압력 1 MPa 이하의 배관 중 이음매 없는 1인치 이하의 배관을 사용압력 이상으로 내압시험을 실시한 경우
내압시험 방법
내압시험 방법에 관한 기준은 「산업표준화법」 제12조에 따른 한국산업표준 등 국내ㆍ외 공인기준에 따른다.
※ 화관법에서 내압시험 방법을 구체적으로 제시하지 않고 KS 표준을 따르도록 하고 있다. KGS 시험방법을 준수하면 무방하겠다.
유해화학물질 사외배관 이송시설 설치 및 관리에 관한 세부기준 (링크)
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