배관의 누설검사(Leak test)

 

 

1. 누설검사(Leak test)

1) 목적

• 주로 배관 또는 압력용기 등의 용접, 조립 체결 등에 대한 중간 검사, 완성 검사, 시운전 검사 그리고 사용 중 법, 규정 등의 만족 및 안전사고를 미연에 방지하기 위해 실시한다.

• 용접부의 품질 검사 및 강도 등을 검사하기 위해 유체를 이용하여 누설상태를 Test 한다.

 

2) Leak Test 종류

가. 유체의 종류에 따른 구분

① 수압 검사(Hydro-Static Test)
② 기밀 검사(Pneumatic Test)

나. 압력에 따른 구분

① 가압법 : 시험체 내부에 압력을 가하여 누설을 측정
② 진공법 : 시험체 내부에 압력을 감압하여 누설을 측정

다. 검사 방법에 따른 종류

① 발포 누설시험
② 방치법에 의한 누설시험
③ 암모니아 누설시험
④ 할로겐 누설시험
⑤ 헬륨 누설시험
⑥ 수침법
⑦ 수압법
⑧ 침투액법
⑨ 초음파, 음향방출 누설시험

 

3) 측정방법

① 비눗물을 도포하여 누설 부위의 버블 생성 여부 검사
②  압력계를 설치하여 압력변화를 직접 측정
③  추적가스를 시험체 내에 주입하여 누설된 미량의 가스를 검출기로 측정

4) 시험온도

① 취성파괴를 고려하여 최소 4℃ 이상 유지할 것.(설계금속의 최저 온도보다 17 ℃ 이상 높게 유지하는게 바람직하다.)
② 용기 또는 배관 내부 시험 유체 온도와 내압 시험 온도가 동일하게 한 후 내압시험을 실시한다.
③ 시험온도는 15℃ 이상 48℃이하로 유지 할 것.(48℃ 초과시 한시적으로 지연할 것)

5) 중간시험의 실시

아래와 같은 경우 시험압력보다 낮은 상태에서 중간시험을 실시할 수 있다.

① 시험 압력이 시험온도에서 재료의 항복강도를 초과하는 응력을 발생시킬 수 있는 경우
② 용기 및 배관에 육안으로도 확인 가능한 영구적인 결함이 발생한 경우

6) 주의사항

① 압력계는 최대눈금이 시험압력의 1.5배이상~4배 이하로 하고, 작업자가 보기 쉬운 곳에 2개 이상 설치
② 압력용기 및 배관 연결부의 모든 보온재는 제거할 것.
③ 압력용기의 내외부 도장 및 라이닝은 시험에 방해되지 않는 경우 제거하지 않을 수 있음. (단, 독성물질압력용기는 제외)
④ 지하 매설관을 지상 배관보다 우선 실시한다.
⑤ 신축 이음이 설치된 배관은 신축 이음 설계압력의 1.5배 압력으로 시험을 실시한다.
⑥ 모든 밴브는 견고하게 닫아 두고, 제어밸브는 시험범위에 포함시키지 않는다.
⑦ 시험을 방해하는 오리피스는 모두 제거한다.
⑧ 수압시험의 경우, 용기의 온도 상승에 대비하여 시험압력의 1.3배의 압력으로 릴리프 밸브를 설치한다.
⑨ 기압시험의 경우, 345[kpa] 또는 시험압력의 1.1배 미만으로 설정한 안전밸브를 설치한다.
⑩ 동절기의 경우, 배관 및 시험유체의 동결에 따른 대비책을 마련한다.

 

2. 수압 시험(Hydro-Static Test)

1) 시험 방법

가) 시험방법

① 압력용기 또는 배관에 물을 충진한 다음 잔류공기를 제거하고, 펌프로 천천히 승압시킨 후, 시험압력 도달 후 규정 시간(30분) 이상 압력을 유지해야 하고, 검사가 끝날 때까지 압력을 유지한다.
② 용접 부분을 비롯한 각 연결 부분의 누수 및 변형을 점검한다.

나) 시험 압력 조건

① 시험 압력은 최고 사용 압력 또는 설계압력을 기준으로 하며, 온도 보정을 하여야 한다.

② 각 압력 용기별 시험 압력의 예

다) 판정 

① 배관 또는 압력용기의 영구 변형이 없을 것
② 압력의 변화가 없을 것
③ 기타 이상이 없을 것

라) 주의사항

① 기준 압력 및 시험 압력, 시간은 적용 기준 및 규정마다 다르므로 그에 따를 것
② 압력 용기는 제작완성 후 도장 또는 라이닝을 하기 전 실시할 것
③ 수압시험에 사용하는 물은 청수를 사용해야하며, 오스테나이트계의 재질에는 염소 농도가 500ppm을 초과하지 않을 것
④ 수압시험 중 또는 후에도 시험수는 동결되지 않도록 할 것

2) 특징

가. 장점

① 누설의 발견이 용이하다.
② 폭발의 크기와 위험성이 낮고, 기밀시험 보다 안전하다.
③ 폭발의 사전 조치가 용이하다.

나.단점

① 실제 사용압력보다 높은 압력에서 실시하며, 현장 설치된 경우 일정 구간의 분리 및 해체가 필요함.
② 사용 중인 배관을 검사할 경우, 공급 유체에 대한 대책을 수립할 것
③ 기밀시험보다 시험비용, 시간이 소요됨.
④ 발견되는 누설정도가 기밀시험보다 낮다.
⑤ 검사 후 사용유체의 처리가 필요함.

 

3. 기밀 검사(Pneumatic Test)

1) 목적

• 물로 Test 하기 어렵거나, 물과 반응을 하는 시험체의 경우 적용한다.
• 시험수를 완전히 제거하기 어렵거나, 공정상 지장을 초래할 경우
• 수밀시험으로 안전성이 확보되지 않는 경우

 

2) 시험 방법

가) 시험 압력 조건  

① 시험 압력은 최고 사용 압력 또는 설계압력을 기준으로 하며, 온도 보정을 하여야 한다.

② 시험 압력

• 압력시험은 시험압력의 50%까지 서서히 승압시키고 이상이 없는 것을 확인한 이후 시험압력의 10%씩 단계적으로 승압 및 이상유무를 점검하여 시험압력까지 승압시킨다.
• 압력 유지시간은 시험압력에 도달한 다음 10분이상 유지하며, 압력이 안정된 후 누출 및 변형 유무를 확인한다.
• 시험압력을 유지하면서 비누방울로 누설여부를 확인한다.
• 라이닝으로 시공한 경우에는 라이닝제의 접선도 포함하여 누설여부를 검사한다.

 

3) 특징

• 장점 : 수압 시험보다 시간적, 경제적으로 유리하다.
• 단점 : 폭발의 위험성이 높아 주의가 필요하다.