압력 테스트의 종류

배관을 포함한 회전기기, 압력 용기 등 플랜트 기자재는 기본적으로 유체의 압력을 받는 부위가 많고 고온 고압에서 운전하며 위험성 물질을 다루는 구간이 많습니다.

 

운전 안전성을 평가하고 위험요소를 사전에 발견하기 위한 가장 기본적이며 필수적인 검사 방법은 무엇일까요? 바로 압력 테스트 (Pressure Test) 입니다. 이를 하는 주된 목적은 Leak 의 유무를 확인하기 위함인데요. 결함을 발견하는데, 가장 효과적이며 구조적 안정성을 평가하는 척도로 활용되는 가장 기본적인 테스트 입니다.

 

예를 들어 압력용기에 수압을 걸고 Leak test 를 하는데 물방울이 뚝뚝 떨어지거나 검사를 위해서 설치한 압력계의 압력이 빠르게 떨어진다면? 어딘가에 Leak point 가 있다는 것이고 이는 결국 결함이라 할 수 있는 것이지요. Site 로 물건을 보내기 전에 시운전 전에 실시하는 압력 테스트의 종류는 어떠한 것들이 있을까요?

Hydrostatic Test : 수압 테스트

가장 기본적인 압력 테스트 방식입니다. 말 그대로 수압을 이용해서 배관이나 튜빙, 압력용기의 누설을 점검하고 성능과 내구성을 확인하는 비파괴 검사 방법중에 하나 입니다.

 

특정 대상 용기나 배관에 수압을 걸고 시간 안에 Leak 의 양을 확인하는 순으로 진행됩니다. 기본적으로 물을 사용하지만 그렇지 않은 경우에는 상호 협의하에 특정 유체를 사용할 수도 있습니다.

• 배관(단품)의 수압 검사는 장치류의 검사 절차와 유사합니다. API 5L line pipe 에서는 배관 수업검사에 대한 개요와, 입증 방법, 테스트 압력을 기술하고 있습니다. (Section 5.1 참조) 배관의 검사시 18인치 이하일 경우 5초 이상, 20인치 이상일 경우 10 초 이상으로 기준하고 있으며 나사산 연결부와 일반적이지 않은 조건에서는 구매자와 제조자가 합의하여 진행해야 합니다. 모든 검사 방법에 대한 기준은 검사에 필요한 설비 및 조건이 수립되어야 하며 (협의하에) 검사 장치류는 최소 4개월 전에 검교정을 완료 해야 합니다. 

 

• API 5L 의 Section 5.3 Test pressure 는 압력 검사에 대한 기준을 정의합니다. 

 

• Test pressure 를 P = 2 St/D 로 정의하고 있습니다. (P=수압검사 압력 kPa, S=Fiber stress psi, t = wall thickness in, D = outside diameter in)

Pneumatic Test : 공압 테스트

Hydrostatic test 가 물을 이용해서 Leak 를 확인하는 방식이라면 Pneumatic Test 는 공기나 특정 Gas (Nitrogen) 를 이용해서 압력을 걸고 Leak 를 점검하는 방법입니다. 이 때 Leak 는 눈에 보이지 않기 때문에 거품이 발생하는 액체를 특정 부위에 도포하여 점검을 실시하게 됩니다. Hydrotest 보다 절차나 방법 결과치가 까다롭기 때문에 Vendor 들이 조금은 꺼려하는 경우가 많습니다. 혹은 공압 테스트를 실시할 수 있는 Test 설비가 없는 경우도 있습니다.

Pre Start-up Leak Test : 가동전 압력 테스트

Site 에서 실시하는 압력 테스트로 공장 가동 전이나 Commossioning 시에 실시합니다. 연결상태에 대한 안전성을 사전에 평가하기 위한 것으로 배관과 배관의 연결 부위와 같이 유체의 이동 되는 구간의 Leak 를 점검하는데 그 목적이 있습니다.

Revalidation Test : RVT 

약자로 RVT로 지칭합니다. 기존 설비의 유효성을 점검하는 압력 테스트를 말 합니다.


압력테스트는 품질 검사 업무중에서 가장 기본이 되는 검사 항목중에 하나 이며 제작품의 Leak를 점검하고 안전성과 유효성을 평가하는 근본적인 목적 외 용접부나 결합부의 품질을 직접적으로 평가할 수 있는 척도 입니다. 다음 포스팅에서는 압력 테스트 절차(Pressure Test Procedure) 에 대해서 살펴 보겠습니다.

<TYPICAL PRESSURE TEST SCHEME>

 

 

테스트 방법의 종류 9가지 [Leak Test Method]

1. Bubble Test
2. Halogen Diode Detector Probe Test
3. Helium Mass Spectrometer Test
4. Helium Mass Spectrometer test
5. Pressure Change Test
6. Glossary of Terms
7. Thermal Conductivity Detector probe test
8. Helium Mass spectrometer Test
9. Ultrasonic Leak Detector Test

Pressure Test 의 목적

• 강도(Strength) : 최대 운전 압력에서의 Test 대상물의 강도 시험
• 기밀(Tightness) : 최소 10분이상 대상물에 공압, 유압을 가압하여 기밀성을 확인

누유(Leak) : 기밀과 반대 개념이지만 동시에 수행하며 대상물의 용접부, 연결부에서의 누유를 확인