실제 사용조건에 있어 품질 보증할 수 있어야
주(1) 단조강제 밸브인 경우 UT을 적용하고, Austenite계 Stai nless강 등으로 초음파결함 echo가 결정립에 의해 해석되지 못하는 경우에만 RT를 적용함.
주(2) (o)은 구매자의 요구시 적용가능함을 나타냄.
주(3) o 은 적용가능함을 표시함.
또한 시험수량, 시험 방법 및 판정기준은 각 시험규격에서 규정하고 있으므로 각각의 규정을 참조바라며, 대체적으로 시험방법에 관한 규격을 정리하면 표 3과 같다.
7-2 용접부
용접부의(개선부 포함) NDE는 다음과 같은 규정에 의해 시행한다.
ASME Sec V(Article 2.5.6.7), KS B 0816/0845/0888/0986, D 0237/0272
NDE 실시는 열처리 종류 후에 실시함을 원칙으로 한다.
밸브의 맛 대기 용접부 개선부의 판정기준은 그 용접부에 적용할 NDE 판정기준을 고려하여 통상 기준보다 1등급 위의 것을 적용시키는 것이 좋다.
7-3 기타
상기 1), 2) 외에 통상 NDE를 적용할 부위로서 다음의 것이 있다.
- Seat 및 back seat 의 seat면
(살붙임/Stellite Welding 가공면 포함)
- Pressure seal형 seal면
- Ring Joint flange의 Ring골
이들 자리는 Sealing이 완벽해야 하는 점에서 특히 무결함으로 할 필요가 있으며 엄밀히 시행 및 검사하는 경우가 많다. 특히 방사선 투과시험을 실시할 경우에는 필름과 대상물 및 그 촬영여부가 명확히 합치되도록 식별인 및 보수마크 등을 반드시 명기할 필요가 있다.
(8) 압력 검사 (Pressure Test)
8-1 압력검사 항목
밸브의 몸체 및 Bonnet에 존재하는 결함에 의한 몸체의 손상을 파악하기 위한 시험으로서 밸브의 입구와 출구를 외부누설이 발생하지 않도록 플랜지 등을 사용하여 적절한 조치를 취하며, 입구와 출구를 차단하는 과정에서 밸브몸체에 응력이 가하지 않도록 하여야 한다.
시험은 밸브를 45 o 개방한 후 내부를 시험유체로 완전히 채운 후 API 6D/598에 따라 시험시간 및 압력을 설정하여 시행하여야 한다.
밸브압력검사로서 실시할 시험 항목으로서는 다음과 같다.
- Body 내압시험(Shell Pressure Test)
- Back Seat 누설시험
(Back Seat Leakage Test)
- Seat 누설 시험
(Seat Leakage or Closure Test)
적용할 시험내용은 표 4에 나타나듯이 밸브형식에 따라 다르며 구입자는 발주시 명확하게 지정할 필요가 있다. 그런 경우 실제 사용조건이 있어서 당해 밸브의 품질을 보증할 수 있는 시험내용으로 함이 바람직하다.
예컨대 데이트 밸브의 닫을 때의 사용조건으로서 작동상 다른 압력차가 (차가 클 경우)예측될 경우 양쪽 사용조건으로 Seat 누설시험을 지정함이 좋다. 또한 ANSI B16.34에도 규정하듯이 차단(SHUT-OFF) 또는 격리(Isolation) 서비스용 밸브는 설계압력에 의한 Clo-sure 시험을 지정함이 좋다.
API Std 600 또는 ANSI B16.34 오는 Seat 누설시험에 대하여 Closure Test 을 규정하고 있다. 주(1)-(o)은 구매자의 요구시 적용가능함을 나타냄.
8-2 시험용 유체
시험용 유체는 일반수(물)을 사용하여 시험하지만 API Std 598에서는 불활성가스, 공기, 등유, 물 또는 물보다 점도가 높지않은 비부식성 유체 중 어느 것에 의하도록 규정하고 있다. 기본적으로는 안전성을 고려하여 물을 사용하지만 밸브가 사용되는 용도/환경조건에 따라 시험유체를 결정할 필요가 있다.
실제 사용유체가 기체인 경우에는 물로 시험함과 동시에 공기도는 불활성가스에 의한 시험까지도 병행하는 것이 좋으나 밸브 몸체의 안전여부를 파악하는 시험으로 밸브에 대한 안전성이 확보되지 않은 상태에서 시험은 매우 위험하므로 유의하여야 한다.
저온용 밸브는 조립 전에 물로 시험을 실시하든지, 아니면 조립 후에 시험을 실시할 경우에는 케토신 또는 기체 등 유체를 써서 사용시의 동결방지를 고려하여야 한다. Austenite 계 스테인레스 밸브는 염소이온 (CL) 양을 제한한 청수를 사용하고, 시험종료 후 즉시 물을 빼서 Air-Blow/Air Gun 등으로 건조하는 등 처리가 필요하다.
8-3 시험압력 및 승압
물을 써서 시험할 경우 시험압력은 원칙적으로 API 6D/598에 따라 그 밸브의 상온(38℃) 압력기준의 1.5 배로 하고 있다. 기체를 써서 시험할 경우에는 그 밸브의 상온 압력기준의 1.1배 압력으로 하며, 안전을 위해 저온에 있어서 반드시 기초 검사를 하고 누설이 없는 것을 확인한 후에 규정압력까지 서서히 승압한다.
8-4 Seat 누설량
밸브 압력 시험에서 가장 문제가 되는 것은 Seat 누설 기준이다.
API 598/ISO 5208(Pressure testing of valves)에 따르면 Soft-seated 밸브에 대하여는 누설을 허용치 않고 있다. 그리고 Metal-to Metal seated 밸브에 대하여는 다음과 같이 시험유체 및 밸브 크기에 따라 그 누설량을 규정하고 있다.
- 0.1 mm3/s x DN when testing with liquid
- 30 N3-mm3/s x DN when testing with gas
(참조 - ISO 5208 Table 5 - Rate D)
그러나 일반적으로 사용자나 구매자의 입장에서는 Metal to Metal seated 밸브에 대하여서도 누설을 허용하지 않고 있다. 이유는 Seat 구조가 Metal to Metal 의 마찰이 이루어지기 때문에 어느 정도의 마찰회수(Open-Close)가 이루어지면 누설량은 기준치 이상으로 확대되기 때문에 구매자나 사용자는 구매시의 테스트 기준은 누설을 허용치 않고 있는 것이 일반화되어 왔다.
☞ 다음호에 계속
산업용 플랜트 배관용 밸브의 시험 및 검사에 관한 지침서
< 목차 >
1. 적용 법규 및 규격
2. 시험 및 검사의 정의
3. 검사의 종류
4. 검사 항목
5. 시험 및 검사의 세부사항
(1) 재료검사 (Materials)
(2) 외관검사 (Visual)
(3) 표시검사 (Marking)
(4) 치수검사 (Dimensional)
(5) 조립 및 구조 검사 (Assembly & Strip check)
(6) 용접, 열처리 ,경도 검사(Welding, Heat Treatment, Hardness)
(7) 비파괴검사 (NDT - Non Destructive Test)
(8) 압력검사 (Pressure test )
(9) 기밀검사 (Leakage test)
(10) 고온검사 (High-temperature)
(11) 저온검사 (Low-temperature)
(12) 화재 시험 (Fire Safe Test)
(13) 기능 및 작동 검사 (Operation)
(14) 표면처리 및 도장 검사 (Surface preparation & Painting / Coating)
(15) 포장검사 (Packing)
6. Actuator 및 전기부품의 시험 및 검사
7. 시험 또는 검사기록
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