안전밸브 품질 적합성 판정 기준 완벽 가이드
안녕하세요 WITTGUY 입니다.
산업현장에서 안전밸브 품질 적합성 판정 시 KOSHA 규정과 고객사 기준 간의 차이로 인한 불필요한 분쟁이 빈번하게 발생하고 있습니다. 특히 설정압력 정확도와 시트누설 기준에 대한 명확한 이해 부족으로 인해 적합한 제품이 부적합 판정을 받는 사례가 증가하고 있어, 현장 실무진들의 올바른 이해를 돕고자 이 글을 작성합니다.
목차
- 안전밸브 품질 적합성 판정 기준 개요
- 설정압력 정확도 관련 판정 기준
- 시트누설 검사 기준 및 허용한계
- 현장에서 자주 발생하는 오해사례
- KOSHA 규정 준수를 위한 실무 가이드라인
- 고객사와의 기준 협의 방안
1. 안전밸브 품질 적합성 판정 기준 개요
안전밸브의 품질 적합성 판정은 KOSHA D-66-2020 기술지침과 국제규격(API 520/527, ASME Code)에 근거하여 수행됩니다. 주요 판정 기준은 설정압력(Set Pressure)의 정확성과 시트 기밀성(Seat Tightness) 두 가지로 구분됩니다.
| 판정항목 | 기준규격 | 허용기준 |
| 설정압력 정확도 | KOSHA D-66-2020 | ±3% (압력구간별) |
| 시트누설 검사 | KOSHA D-66-2020 | 설정압력 90%에서 1분간 |
| 허용누설량 | API 527 | 압력범위별 비눗방울 개수 |
2. 설정압력 정확도 관련 판정 기준
2.1 설정압력 허용공차
KOSHA D-66-2020에 따른 설정압력 허용공차는 압력구간별로 차등 적용됩니다.
| 설정압력 구간 [MPa] | 허용공차 |
| 0.5 미만 | ±0.015MPa |
| 0.5 이상 2.0 미만 | ±100분의 3 |
| 2.0 이상 10.0 미만 | ±100분의 2 |
| 10.0 이상 | ±100분의 1.5 |
예시: 설정압력 0.9 MPa의 경우 허용공차는 ±3% (±0.027 MPa)입니다.
2.2 설정압력 편차 발생 원인
설정압력보다 낮은 압력에서 개방되는 경우:
- 안전밸브 디스크 시트면에 미세 파티클 유입
- 디스크 또는 시트면의 손상
- 부적절한 조정 스프링 장력
설정압력보다 높은 압력에서 개방되는 경우:
- 배압(Back Pressure) 초과
- 스프링 장력 과다 조정
- 디스크 스틱킹(Sticking) 현상
2.3 계기 오차 고려사항
표준 압력계의 눈금단위는 일반적으로 0.2 bar이며, 판독 오차 및 시험 환경에 따라 0.1~0.2 MPa 수준의 차이가 발생할 수 있습니다. 따라서 시험 시 이러한 계기 오차를 고려한 판정이 필요합니다.
3. 시트누설 검사 기준 및 허용한계
3.1 기밀시험 압력
KOSHA D-66-2020에 따른 안전밸브 시트 기밀시험은 설정압력의 90%에서 수행합니다. 설정압력 0.9 MPa 제품의 경우 0.81 MPa에서 시험을 실시합니다.
3.2 허용누설량 기준
API 527과 KOSHA D-66-2020에서 규정하는 허용누설량은 "Zero Leak"가 아닌 정량적 기준을 적용합니다.
| 설정압력 범위 [MPa] | 허용누설량 (1분간 비눗방울 개수) |
| 0.103~6.896 | 40개 |
| 10.3 | 60개 |
| 13.0 | 80개 |
| 17.2 | 100개 |
3.3 시머 현상(Simmering) 허용 구간
설정압력의 90% 이상에서는 시머 현상에 따른 미세 누설이 허용됩니다. 이는 안전밸브의 정상적인 작동 특성으로 간주됩니다.
4. 현장에서 자주 발생하는 오해사례
4.1 설정압력 정확도에 대한 오해
문제사례: 설정압력에서 미세한 편차 발생 시 즉시 불량 판정
올바른 해석: 허용공차 범위 내 편차는 적합 제품으로 판정
4.2 장시간 누설검사 실시
문제사례: 12시간 연속 누설검사 실시 후 누설 발생 시 부적합 판정
올바른 해석: KOSHA 규정은 1분간 시험이 기준이며, 장시간 시험은 규정 초과
4.3 Zero Leak 요구
문제사례: 완전 무누설 요구
올바른 해석: 정량적 허용누설량 기준 충족 시 적합 판정
5. KOSHA 규정 준수를 위한 실무 가이드라인
5.1 시험 절차 체크포인트
- 시험압력 설정: 설정압력의 90% 정확 적용
- 시험시간 준수: 1분간 시험 원칙
- 누설량 측정: API 527 기준 적용
- 계기 교정: 정밀 압력계 사용 및 정기 교정
- 환경조건 고려: 온도, 습도 등 시험환경 표준화
5.2 품질관리 프로세스
| 단계 | 점검항목 | 기준 |
| 입고검사 | 설정압력 확인 | 허용공차 범위 |
| 조정작업 | 스프링 장력 조정 | 설정압력 ±3% |
| 최종검사 | 시트누설 시험 | 90% 압력에서 1분간 |
| 출고승인 | 시험성적서 작성 | KOSHA 양식 준수 |
5.3 불합격품 처리 기준
설정압력 허용공차 초과 또는 시트누설 허용량 초과 시에만 불합격 처리하며, 고객사 자체 기준에 의한 불합격은 KOSHA 규정과 별도로 협의 처리합니다.
6. 고객사와의 기준 협의 방안
6.1 사전 협의사항
- 적용 기준 명확화: KOSHA 규정 vs 고객사 기준
- 시험 조건 합의: 시험압력, 시험시간, 허용누설량
- 판정 기준 통일: 적합/부적합 판정 기준 사전 합의
6.2 기술 검토 보고서 활용
고객사 기준이 KOSHA 규정을 초과하는 경우, 기술적 근거를 포함한 검토 보고서를 제공하여 합리적인 기준 적용을 유도합니다.
6.3 품질보증 방안
- 시험성적서 제공: KOSHA 기준 준수 증빙
- 추가 시험 합의: 고객 요구사항 충족을 위한 별도 시험
- 기술지원 제공: 안전밸브 운영 및 유지관리 가이드 제공
※ 본 블로그의 모든 내용은 신뢰할 수 있는 출처에 기반하고 있으나, 실제 적용 시에는 반드시 전문가와 상의하시기 바랍니다.
출처
한국산업안전보건공단. (2020). KOSHA D-66-2020 안전밸브의 기술지침. 한국산업안전보건공단.
American Petroleum Institute. (2020). API 520 Sizing, Selection, and Installation of Pressure-Relieving Devices. API Publishing Services.
American Petroleum Institute. (2021). API 527 Seat Tightness of Pressure Relief Valves. API Publishing Services.
ASME. (2019). ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII. American Society of Mechanical Engineers.
FAQ
Q1. 설정압력 0.9 MPa 안전밸브의 허용공차는 얼마입니까?
A1. KOSHA D-66-2020에 따라 ±3% (±0.027 MPa)가 허용됩니다.
Q2. 시트누설 검사는 몇 시간 동안 실시해야 합니까?
A2. KOSHA 기준으로는 1분간 실시하며, 이 시간 내에서 허용누설량 기준을 충족하면 적합 판정을 받습니다.
Q3. 설정압력의 90% 미만에서 누설이 발생하면 무조건 불합격입니까?
A3. 90% 미만에서는 누설이 없어야 하나, 계기 오차 및 허용공차를 고려한 종합적 판단이 필요합니다.
Q4. 고객사에서 Zero Leak를 요구하면 어떻게 대응해야 합니까?
A4. KOSHA 및 API 기준에서는 정량적 허용누설량을 규정하고 있음을 설명하고, 기술적 근거를 제시하여 합리적 기준 적용을 협의해야 합니다.
Q5. 안전밸브는 왜 완전밀폐가 아닌 허용누설을 두나요?
A5. 안전밸브는 기계식 구조상 시트와 디스크 간 완전밀폐가 물리적으로 불가능하며, 설정압력 근처에서 발생하는 시머 현상(Simmering)은 정상 작동 특성입니다. 또한 완전밀폐를 요구할 경우 과도한 시트 가압으로 인해 설정압력이 높아지거나 밸브 손상이 발생할 수 있어, 국제규격에서는 안전성과 신뢰성을 고려한 정량적 허용누설량을 규정하고 있습니다.
Q6. 배압이 설정압력에 미치는 영향은 무엇입니까?
A6. 허용배압을 초과하면 설정압력보다 높은 압력에서 개방될 수 있으므로, 배압 조건을 반드시 확인해야 합니다.
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