[안전보건]기밀시험(Leak Test)과 압력시험

고용노동부지정 안전관리전문기관, 포유(FOR YOU)안전보건원 최치현                                                                                -기술사(화공안전,산업위생,식품), 산업안전 산업보건지도사, 위험물기능장, KOSHA- MS 인증심사원                                  - 031-858-6075, pmo3379@naver.com

 

22년 2월에 고압공기를 이용하여 열교환기 기밀시험을 하던 중 Backing Device 파단으로 Floating Head Cover가 비래하면서 4명이 사망하고, 4명이 부상하는 사고가 발생하였다. Backing Device 자체의 결함도 있었지만 기밀시험 전 취약부 상태 확인 미흡 및 기밀시험에 따른 안전작업절차(단계적 가압, 별도의 Holding Time, 수압테스트 원칙 등)를 준수하지 않은 것이 사고원인이라고 안전보건공단(OPS)은 밝히고 있다.

열교환기 기밀시험 중 사망사고 밣생 현장

또, 23년 5월에 불활성가스(질소)의 압력을 이용한 밸브의 기밀시험(Leak Test) 중, 질소 주입압력을 견디지 못하고 탈락한 기밀시험용 시트덮개에 맞아 사망사고가 발생하였다. 발생원인으로 시트 덮개의 나사선 손상과 체결불량 및 기밀시험에 대한 표준작업절차서 부재를 지목하고 있다.

밸브 기밀시험 시트 덮개에 맞음 사고

'KOSHA GUIDE D-54 화학설비의 압력시험에 관한 기술지침'에 의하면 '압력시험 (Pressure test, 내압시험이라고도 함)은 압력용기, 가스실린더, 배관, 보일러 등이 사용 중의 압력에 충분히 견딜 수 있는지 여부를 알기 위한 목적으로 실시하는 시험을 말하며, 시험유체에 따라 액체를 사용하는 수압시험 (Hydrostatic test)과 기체를 사용하는 기압시험 (Pneumatic test)으로 구분한다.' 라고 정의하고 있다. 그리고 '기밀시험 (Leak test)은 누출의 존재라든가 누출부분 또는 누출량을 검출하기 위한 목적으로 실시하는 시험을 말한다.'라고 말하고 있다. 여기서 주의할 점은 압력시험은 주로 설비를 신규로 설치할 때 실시하고, 모두 공기나 불활성가스를 사용하는 것은 동일하지만 기압시험과 기밀시험은 다르다는 것이다.

​압력시험은 수압시험을 원칙으로 하고 있으며, 오스테나이트 스테인레스강의 재질의 경우 염소가 50ppm 미만인 물을 사용해야 한다. 그리고 압력용기에 대한 수압시험 압력은 최고허용압력(MAWP)의 1.3배(배관은 설계압력의 1.5배 이하)이다.

​기압시험(Pneumatic test) 시 압력은 시험압력의 50%까지 서서히 승압시키고 이상이 없는 것을 확인한 이후에는 시험압력의 10%씩 단계적으로 승압시키고, 그때마다 안전한 위치에서 이상유무를 감시하면서 시험압력에 도달 할 때까지 승압시킨다. 압력유지 시간은 압력시험의 압력까지 상승시킨 후 압력이 안정된 후에 최소 10분 이상 유지한 후 누출 및 변형 등의 이상유무를 확인해야 한다.

압력시험 선도

​안전보건규칙 제300조(기밀시험시의 위험방지)에 불활성기체를 사용하여 기밀시험을 하는 경우 검교정 받은 압력계를 작업자가 보기 쉬운 장소에 설치하고, 작업종료 후 환기를 실시하며, 기밀시험장비는 주입압력에 충분히 견딜수 있어야 한다고 규정하고 있다.

산업안전보건기준에관한규칙 제300조(기밀시험시의 위험방지)

​또 'KOSHA GUIDE M-150 불활성기체 등을 이용한 기밀시험방법에 관한 기술지침'에 의하면 위에서위 정의(KOSHA GUIDE D-54)와 조금 더 구체적으로 정의하고 있다. 즉 '기밀시험(Leak testing)은 누출의 존재라든가 누출부분 또는 누출량을 검출하는 시험방법으로 일반적으로 비파괴시험분야에서는 누설 또는 누출탐상시험이라 한다. 여기서 기밀시험은 압력시험을 의미하지 않는다.'라고 말하고 있다.

​그리고 압력계이지는 최대 압력의 2배 정도의 범위를 가져야 하고, 용접이음이 있는 배관과 용기는 기밀시험 전에 방사선투과시험을 해야 하며, 압력한계는 설계압력의 25%이하의 압력으로 기밀시험을 해야 한다고 규정되어 있다

​시험방법은 KOSHA GUIDE D-54의 기압시험과 동일하게 '기밀시험은 시험압력의 50 %까지 서서히 승압시키고 이상이 없는 것을 확인한 이후에 10 %씩 가압시킨다. 이때 안전한 위치에서 이상 유무를 감시하면서 시험압력에 도달할 때까지 승압시킨다.'

​고압가스안전관리법에서도 내압시험과 기밀시험에 대해 규정하고 있는데, 산업안전보건법과 차이를 비교해 보면 아래와 같다.

압력시험과 기밀시험의 비교

안전보건관리자는 압력시험과 기밀시험의 차이점을 정확히 알아야 하며, 해당 작업에 대한 절차를 구비하고 위험성평가를 실시하여 작업자와 공유하고 교육해야 만 산업재해를 막을 수 있다.

포유(FOR YOU)안전보건원 소개