안전밸브 설정압력 허용오차 KGS 기준
KGS AA319 기준으로 안전밸브 설정압력 허용오차를 정리하고, 0.7 MPa 기준선 아래(0.5 MPa)와 위(2.5 MPa) 두 사례로 허용 범위와 분출정지압력을 계산했습니다.
3줄 핵심 요약
- KGS AA319는 설정압력 0.7 MPa 이하에서 분출개시압력 허용오차를 ±0.02 MPa로, 0.7 MPa를 초과하면 설정압력의 ±3%로 정합니다.
- 설정압력 0.5 MPa는 0.48~0.52 MPa(±4.0%), 2.5 MPa는 2.425~2.575 MPa(±3.0%)에서 열리면 허용 범위입니다.
- 허용오차는 열리는 압력의 오차이고, 분출차는 열린 뒤 닫히기까지의 압력 하강폭으로 별도 규정이므로 함께 확인해야 합니다.
안녕하세요 WITTGUY 입니다.
현장에서 "본인들 안전밸브 설정압력의 오차 범위는 몇 %입니까?"라는 질문을 많이 받습니다. 그런데 KGS 기준은 저압에서는 %가 아니라 MPa 절대값으로 오차를 정하기 때문에, 질문에 곧바로 %로 답하기 어려운 경우가 있습니다.
이 글에서는 고압가스용 안전밸브의 제조·검사 기준인 KGS AA319를 기준으로 허용오차 규정을 정리했습니다. 0.7 MPa를 경계로 규정이 바뀌므로 0.5 MPa와 2.5 MPa 두 가지 사례를 계산해 보겠습니다.
목차
- KGS AA319 개요
- 용어 정리
- 설정압력 허용오차 규정
- 사례 1: 설정압력 0.5 MPa
- 사례 2: 설정압력 2.5 MPa
- 설정압력별 허용오차 환산표
- 실무에서 확인할 점
1. KGS AA319 개요
KGS AA319는 고압가스안전관리법 제3조제5호에 따른 안전밸브 중 고압가스용 스프링 직동식 안전밸브의 제조·기술·검사·재검사 기준입니다. 가스기술기준위원회의 심의·의결을 거쳐 산업통상자원부가 승인했고(공고 제2016-354호, 2016년 7월 11일 개정), 이 기준을 지키면 법령 시행규칙 별표 12에 적합한 것으로 봅니다.
허용오차는 작동성능 항목인 3.8.3에 들어 있고, 제품확인검사의 작동성능검사와 재검사에서 이 항목을 확인합니다.
2. 용어 정리
허용오차를 이해하려면 압력 용어부터 맞춰야 합니다. KGS AA319 1.4의 정의는 다음과 같습니다.
| 용어 | 의미 |
|---|---|
| 설정압력(Set pressure) | 설계상 정한 분출압력 또는 분출개시압력 |
| 분출개시압력(Opening pressure) | 입구 쪽 압력이 증가하여 출구 쪽에서 유체의 미량 유출이 검지될 때의 입구 쪽 압력 |
| 분출차(Blowdown)의 압력 | 분출압력 또는 분출개시압력과 분출정지압력의 차 |
| 분출정지압력(Closing pressure) | 열렸던 밸브가 다시 닫힐 때의 입구 쪽 압력 |
핵심 정리: KGS의 허용오차는 설정압력이 아니라 분출개시압력을 기준으로 측정합니다. 밸브 출구에서 미량의 유출이 처음 검지되는 압력이 설정압력에서 얼마나 벗어났는지를 보는 것입니다.
3. 설정압력 허용오차 규정
3-1. 분출개시압력의 허용오차 (3.8.3.2)
| 설정압력 | 분출개시압력 허용오차 |
|---|---|
| 0.7 MPa 이하 | ±0.02 MPa |
| 0.7 MPa 초과 | 설정압력의 ±3% |
허용 범위 = 설정압력 ± 허용오차
3-2. 분출차의 압력 (3.8.3.3)
| 분출압력 또는 설정압력(MPa) | 분출차의 압력 |
|---|---|
| 0.1 이하 | 0.02 MPa 이하 |
| 0.1 초과 0.2 이하 | 0.03 MPa 이하 |
| 0.2 초과 0.3 이하 | 0.04 MPa 이하 |
| 0.3 초과 | 설정압력의 15% 이하 |
분출정지압력 = 설정압력 − 분출차
3-3. 시트 기밀 (3.8.1.2.1)
분출개시압력을 측정한 뒤 안전밸브 입구 쪽에 설정압력의 90% 이상의 압력을 가했을 때 누출이 없어야 합니다.
실무 핵심: 허용오차는 "언제 열리는가", 분출차는 "언제 닫히는가", 시트 기밀은 "닫혀 있을 때 새지 않는가"를 각각 확인하는 별개의 항목입니다.
4. 사례 1: 설정압력 0.5 MPa
0.5 MPa는 0.7 MPa 이하이므로 % 규정이 아니라 ±0.02 MPa 절대값이 적용됩니다.
허용 범위 = 0.5 ± 0.02 = 0.48 ~ 0.52 MPa
허용오차 % = 0.02 ÷ 0.5 × 100 = 4.0%
| 항목 | 계산 | 결과 |
|---|---|---|
| 허용오차 | ±0.02 MPa | ±4.0% |
| 분출개시압력 허용 범위 | 0.5 ± 0.02 | 0.48 ~ 0.52 MPa |
| 분출차 한도 | 0.3 MPa 초과이므로 0.5 × 15% | 0.075 MPa 이하 |
| 분출정지압력 | 0.5 − 0.075 | 0.425 MPa 이상 |
| 시트 기밀 시험압력 | 0.5 × 90% | 0.45 MPa 이상 |
예를 들어 이 밸브가 0.51 MPa에서 열렸다면 허용오차는 통과입니다. 이후 0.425 MPa 이상에서 닫혀야 분출차도 통과합니다.
5. 사례 2: 설정압력 2.5 MPa
2.5 MPa는 0.7 MPa를 초과하므로 설정압력의 ±3%가 적용됩니다.
허용오차 = 2.5 × 3% = 0.075 MPa
허용 범위 = 2.5 ± 0.075 = 2.425 ~ 2.575 MPa
| 항목 | 계산 | 결과 |
|---|---|---|
| 허용오차 | 2.5 × 3% | ±0.075 MPa (±3.0%) |
| 분출개시압력 허용 범위 | 2.5 ± 0.075 | 2.425 ~ 2.575 MPa |
| 분출차 한도 | 0.3 MPa 초과이므로 2.5 × 15% | 0.375 MPa 이하 |
| 분출정지압력 | 2.5 − 0.375 | 2.125 MPa 이상 |
| 시트 기밀 시험압력 | 2.5 × 90% | 2.25 MPa 이상 |
핵심 정리: 0.5 MPa는 허용오차가 ±4.0%, 2.5 MPa는 ±3.0%입니다. 설정압력이 낮을수록 절대값 규정 때문에 % 환산값이 커집니다.
6. 설정압력별 허용오차 환산표
% 환산 = 허용오차(MPa) ÷ 설정압력(MPa) × 100
| 설정압력(MPa) | 허용오차 | % 환산 | 허용 범위(MPa) |
|---|---|---|---|
| 0.1 | ±0.020 MPa | ±20.0% | 0.080 ~ 0.120 |
| 0.2 | ±0.020 MPa | ±10.0% | 0.180 ~ 0.220 |
| 0.3 | ±0.020 MPa | ±6.7% | 0.280 ~ 0.320 |
| 0.5 | ±0.020 MPa | ±4.0% | 0.480 ~ 0.520 |
| 0.7 | ±0.020 MPa | ±2.9% | 0.680 ~ 0.720 |
| 1.0 | ±0.030 MPa | ±3.0% | 0.970 ~ 1.030 |
| 2.5 | ±0.075 MPa | ±3.0% | 2.425 ~ 2.575 |
| 5.0 | ±0.150 MPa | ±3.0% | 4.850 ~ 5.150 |
| 10.0 | ±0.300 MPa | ±3.0% | 9.700 ~ 10.300 |
7. 실무에서 확인할 점
- 0.7 MPa 이하는 절대값(±0.02 MPa), 0.7 MPa 초과는 %(±3%) 규정이므로, 문의가 "오차 %"로 오더라도 저압 구간은 MPa 값과 % 환산값을 함께 안내합니다.
- 허용 범위의 하한(설정압력 − 허용오차)과 공정 최대 운전압력 사이에 여유가 있는지 점검합니다. 0.5 MPa에서는 0.48 MPa, 2.5 MPa에서는 2.425 MPa가 하한입니다.
- 분출정지압력이 너무 낮아지지 않는지 확인합니다. 분출차가 크면 압력이 많이 내려가야 닫히므로 공정 운전에 영향을 줄 수 있습니다.
- 사양서와 성적서에 적용 기준(KGS AA319, 개정 연도)과 허용오차를 명시합니다. 이 글은 2016년판 기준이며 개정되었을 수 있으므로 최신판을 확인하시기 바랍니다.
FAQ
Q1. 설정압력 0.5 MPa 안전밸브의 허용오차는 몇 %인가요?
👉 핵심 요약: ±0.02 MPa이며 % 환산 시 ±4.0%입니다.
KGS AA319는 0.7 MPa 이하에서 %가 아닌 절대값으로 허용오차를 정합니다. 0.5 MPa에서는 0.48~0.52 MPa 사이에서 열리면 허용 범위입니다.
Q2. 설정압력 2.5 MPa 안전밸브의 허용 범위는 얼마인가요?
👉 핵심 요약: 설정압력의 ±3%, 즉 2.425~2.575 MPa입니다.
0.7 MPa를 초과하는 구간은 설정압력의 ±3%를 적용합니다. 2.5 MPa의 3%는 0.075 MPa이므로 2.5 ± 0.075 MPa가 허용 범위가 됩니다.
Q3. 허용오차와 분출차는 무엇이 다른가요?
👉 핵심 요약: 허용오차는 열리는 압력의 오차, 분출차는 열린 뒤 닫히기까지의 압력 하강폭입니다.
설정압력 0.5 MPa 밸브가 0.51 MPa에서 열렸다면 허용오차(±0.02 MPa)는 통과입니다. 이 밸브가 0.425 MPa 이상에서 닫혀야 분출차 한도(설정압력의 15% 이하)도 통과합니다.
Q4. 0.7 MPa에서 허용오차가 %로는 왜 2.9%인가요?
👉 핵심 요약: 0.7 MPa 이하는 ±0.02 MPa 절대값이 적용되어 0.02 ÷ 0.7 = 2.9%가 됩니다.
0.7 MPa를 초과하는 순간부터 ±3%로 규정이 바뀌므로, 0.7 MPa 부근에서는 두 규정의 값이 거의 같아집니다. 0.7 MPa에서 ±3%를 적용하면 ±0.021 MPa입니다.
Q5. 시트 기밀은 어느 압력에서 확인하나요?
👉 핵심 요약: 분출개시압력 측정 후 설정압력의 90% 이상 압력에서 누출이 없어야 합니다.
0.5 MPa 밸브는 0.45 MPa 이상, 2.5 MPa 밸브는 2.25 MPa 이상의 압력에서 누출이 없는 것으로 확인합니다.
출처
- 한국가스안전공사. (2016). KGS AA319 2016 고압가스용 안전밸브 제조의 시설·기술·검사·재검사 기준. 산업통상자원부 공고 제2016-354호.
※ 본 블로그의 모든 내용은 신뢰할 수 있는 출처에 기반하고 있으나, 실제 적용 시에는 반드시 전문가와 상의하시기 바랍니다.
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