수압테스트에는 많은 종류가 있죠. 오늘은 그런 테스트를 정리하는 시간을 가져보도록 하겠습니다.
많은 규격들이 Test에서 수압테스트를 기본적으로 압력테스트로 사용을 하고 있습니다. 이러한 이유는 물을 사용하게 되면 테스트 매질이 압축이 되지 않아 기본적으로 좀더 안전하게 때문에 추천하고 혹은 요구사항으로 넣고 있는데요. 배관의 재질이나 위치에 따라 Governing 하는 규격이나 코드가 상이하고 이러한 점이 Test에 대한 시간이나 방법도 약간 달라지게 합니다.
오늘은 이러한 Test를 정리해서 한번 보고 이러한 수압을 진행할때 문제점 혹은 이러한 점을 어떻게 해결하면 도움이 될지 생각해보겠습니다.
1.규격별 수압테스트?
수압을 요구하는 규격은 여러가지가 있습니다. 오늘은 그중에서
1) ASME B31.1 Power Piping
2) ASME B31.3 Process Piping
3) ASME B Building Service Piping
4) NFPA 24 Fire Fighting Piping
5) AWWA M25에 대한 요구사항을 살펴보겠습니다. 대개의 육상, 해상플랜트의 경우 B31.3에서 Cover가 되고 특별히 Power에 연관된 배관은 B31.1, 빌딩에 들어가는 Service 배관은 B31.9 그에 따른 소방용수는 NFPA24
물을 공급하는 배관은 AWWA M25에 의해서 시공이 되므로, 이러한 Test만 정리해도 플랜트 분야에서 사용할 수 있는 혹은 고려해야하는 수압테스트에 관한 요구사항을 정리할 수가 있습니다.
이를 표로 정리하면 아래와 같습니다.
System | Pressure | Holding time | Remark Verification |
Power Piping (Pressure piping) | Design pressure * 1.5 | 10 Min | ASME B31.1 Joint Verification |
Process Piping (All Type of Liquid) | Design pressure * 1.5 | 10 Min | ASME B31.3 Joint Verification |
Water system (Service water) | Working pressure * 1.5(not exceed the design pressure of fitting) | 8 Hours (less than 8 hours) | AWWA M55 Gauge Verification |
Fire Fighting Line | 200 psi or 50 psi +system working pressure | 2 Hours (5psi) | NFPA 24 Gauge and Joint |
GRP Line | Design pressure * 1.5 (ISO base) Working pressure * 1.5 (BS base) | 30 Min | ISO 14692 BS 8101 Gauge and Joint |
이러한 규격에서 다루고 있는 내용중의 중요한 내용중의 하나는 적합한 First Brittle Fracture Hoop Stress를 주기위해(배관이 처음 겪는 취성파괴가 수압이라고 합니다)대개 MAWP나 Design Pressure의 1.5배를 압력으로 준다음 검사를 위해 다시 Normal Design pressure로 낮추는 과정을 겪는데요.
문제는 이러한 Design Pressure로 낮춘다음 검사를 하게 되면 All Joint에 대하여 검사를 하기 때문에 급한 공정 예를 들어 대분의 요즘 Fast Track Project들은 공정문제를 겪을 수 밖에 없습니다.(긴 구간은 길이에 따라 틀리겠지만, 하루종일 검사하는 혹은 받는 경우도 있죠.
사실 중요한 Process Line이나 압력구간의 경우는 그 중요도에 따라 Commodity Grade를 나누게 되면 Joint Verification을 각각 시행하는것이 좋은데, 그렇지 않은 예를 들어 Service line 같은 경우(특히 긴 라인) 동일한 혹은 더 많은 시간이 든 다는 것이 문제입니다.
또한, 추가적인 문제로는 NPS3이하의 예를 들어 socket welding 구간(보통은 Test Package가 엄청 깁니다)도 동일하게 압력을 걸어 확인하는 과정을 거치게 되어 있습니다. 이 경우 NFPA를 제외하고는 Gauge Verification으로 진행하는 것이 코드 혹은 규격에서 명시가 되어 있지 않고 All Joint shall be examed 같이 Joint를 직접 확인하게 되어 있기 때문에 많은 시간이 소요됩니다. 사실 진행하는 프로젝트가 Total Lump sump Fast Track이 아니라면 문제가 없겠지만,
요즘 수행하는 거의 대부분의 프로젝트는 Fast Track으로 설계와 시공, 제작이 동시에 진행이 되는 프로젝트이고 대부분의 배관의 시공에는 검사, 시간을 특별이 많이 주어지지 않아, 이런경우 검사, Test 혹은 그 지연 Failure에서 오는 지연이 프로젝트의 지연으로 이어질 상황이 빈번하게 발생합니다(스케쥴 적으로 해석한다면 보통의 경우 배관을 Critical Path로 잡지 않는데, 그에 따라 Float도 확보되어 있지 않은 상태에서 위의 상황때문에 Critical Path로 변경되는 경우입니다)
그래서 이번 포스팅을 통해 이야기 해드리고 싶은것인 Clarification 이나 ITP를 혹은 시공절차서가 Owner쪽에서 주어지지 않았을때, 이 경우 Pressure test 진행 시 합격기준을 Pressure Decay적으로 바꿀 필요가 있다는 점입니다.
즉, 각각의 Joint를 보지 않고 Gauge를 확인하는 것(혹은 온도에 따른 강하기준을 제시하고 그 안에 들어올경우, 합격으로 간주한다는 조항을 명시하여 테스트를 진행하는 것입니다) 물론, 이경우 국내 가스공사 기준처럼 Pressure decay를 하나 자기기록계를 사용하는데 정확하게 원이 일치해야한다는 조건이 있으면 받아들이기 어렵습니다.(한국 기준은 이상하죠. 단지 내부 감사 때문에 이렇게 진행해야 한다니..)
2. 수압혹은 내압테스트 한국기준?
이번에 내용을 정리하다 보니 한국에도 많은 기준이 있는것을 알게 되었고, 이러한 규격들이 정리가 잘 되어 있지 않다는 점도 알게 되었습니다. 그래서 아래에는 한국기준을 따라 한번 정리해보기로 합니다.
한국에는 국가건설기준, KS규격, 각종공사Spec, KEPIC등이 있고 해당하는 공사가 어떤 Spec을 적용해야 하는지 먼저 계약서를 살펴보시기 바랍니다.
각각의 기준이 다 흩어져 있고, 사실 국내기준은 좀 명확하지가 않은점도 있지만 참조만 하시면 좋을거 같습니다. 저도 국내기준 정리하다가 없어서 아 이런기준을 좀 해외기준처럼 정해놓은 것이 있으면 좋겠다라고 생각해서 정리한 것이니 참조하시면 좋을거 같습니다. 사실 몇몇 기준을 제외하고는 해외규격을 번안한 수준이라 생각하시는데 무리는 없을 것 같습니다.
1) 소방배관기준-소방성능시험 기준
2) 급수배관-건축기계설비 표준시방서 혹은 국가건설기준
3) 고온/고압배관-KEPIC 기준(KEPIC 자체가 ASME 번안)
4) 옥외저장탱크-국가건설기준(API기준과 동일)
5) 가스이송배관-가스공사시방서 기준
6) 취수배관-국가건설기준
7) 프로세스배관-국가건설기준(ASME B31.1)
국내 배관설계/시험 기준의 경우, 기존에는 이리저리 다른 규격에서 흩어져있고 통합이 안되어 있는 경우가 많았으나 2016년 기준으로 국가건설기준 KCS로 통합되었습니다.
다음번에는 국가건설기준(한국)에 대하여 포스팅 해보도록 하겠습니다.
정리되어 있는 것을 한번에 다운받을수 있게 하는 내용도 좋을 거 같습니다. 잘 작성되어 있는 내용도 간혹 있으니 도움이 될 것 같습니다.
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