1. 내압(가압)시험 : 최고 사용압력이 1.25～1.5배    ☆ KS규격 : 가압시험은 최고 사용 압력의 1.25배

없음

LEAK TESTING

2. 가압기체 : 공기(가장 많이 사용), 질소, 냉매가스, 헬륨, 암모니아

3. 기밀(감압, 진공)시험 : 밀폐 구조를 만족하는지 여부, 내압(가압)시험보다 감도가 100배 좋다

4. 누설의 유동율 : 가. 누설의 기하학적 형상

나. 유체의 특성(입도, 확산속도, 점성 등)

다. 유체압력, 온도, 겨함의 종류 (시험체의 체적은 적을수록 좋다.)

5. 누설율의 단위 : std․㎤/s,   atm․㎤/s 등  ☆ SI단위 : Pa․㎥/s

6. 압력환산단위 : 1atm․㎤/s = 101.3kpa = 760㎜Hg = 760torr = 29.4inHg = 1.033kgf/㎠ = 14.7psi

7. 온도의 환산 : ℉ = 32+℃×9/5 , ℃=(℉-32)×5/9

0℃ = 273°K = 459.6℉,   °R(화씨의 절대온도) = 460 + ℉

8. 누설 탐상을 위한 표준조건 : 표준 대기압과 진공사이이 25℃에서의 건조공기를 기준

9. 게이지 압력 : 표준 대기압을 0으로 하고 kgf/㎠,  Lb/in2, Lb/in2g

10. 절대압력 : 완전진공일때를 0으로 하고 표준대기압을 1.003 kg/㎠으로 한다.

단위 : kgf/㎠a, Lb/in2a  뒤에 a를 붙인다.

11. 진공압력 : 대기압보다 낮은 압력을 수은주로 표현

12. 압력에 관한 계산 : 절대압력 = 게이지 압력+대기압 ,  =대기압-진공압

13. 보일의 법칙 : 온도가 일정할 때 부피는 압력에 반비례   P1 V1 = P2 V2

14. 샤를의 법칙 : 압력이 일정할 때 부피는 절대온도에 비례 [eqn: V_1 OVER T_1 ~= ~V_2 OVER T_2]

15. 보일․샤를이 법칙 : 온도와 압력이 동시에 변할 때 부피는 절대 압력에 반비례, 절대온도에 비례

[eqn: {P_1 V_1} OVER T_1 ~=~ {P_2 V_2} OVER T_2]

16. 아보가드로의 법칙 : 표준 상태의 모든 기체는 1몰당 22.4ℓ의 부피를 갖는다.

17. 돌턴의 분압법칙 : [eqn: 전압 TIMES 성분가스부피 OVER 전부피 ~ =~ 성분가스분자수 OVER 전분자수]

18. 그레이엄의 확산속도 : 분자량의 제곱근에 반비례

[eqn: V_B OVER V_A ~=~ SQRT { M_A OVER M_B}]  [eqn: V_A, V_B ~=~ A, B~ 기체의 확산속도 # M_A, M_B ~=~ A, B~ 기체의 분자량]

19. 누설량 :  [eqn: Q ~=~ {PV} OVER T ~=~ {V(P_2 - P_1 )} OVER {T_2 - T_1} ~=~ atm․㎤/s]

20. 1차 압력계 : 가. 자유피스톤식 압력계 - 버돈관 압력계의 눈금교정 및 연구실용

나. 액주식 압력계

21. 2차 압력계 : 가. 버돈관 압려계  나. 다이아프램   다. 벨로우즈     라. 전기저항     마. 스트레인

22. 버돈관 압력계 : 가. 고압장치에 가장많이 사용     나. 저압 : 황동, 청동, 인청동,   고압 : 니켈강, 특수강

23. 다이아프램 압력계 : 가. 극히 미소한 압력측정    나. 부식성 유체 측정   다. 응답속도가 빠르다.

24. 벨로우즈 압력계 : 가. 구조가 간단하다. 나. 측정압력 : 0.01～10kgf/㎠  정밀도 ±1～2%

25. 전기저항 압력계 : 가. 금속이 전기 저항이 압력에 의해 변화되는 것을 측정   나. 초고압용

26. 액면계 : 가. 유리관식 액면계  나. 검척식  다. 플로트식   라. 차압식  마. 기포식    바. 저항전극식

사. 초음파식    아. 방사선식

27. 유량계 : 가. 면적식유량계    나. 용적식 유량계    다. 차압식 유량계

28. 불활성가스 : Ar, Ne, He, Xe, Kr 등

29. 응답시간 : 시스템에서 출력신호가 최대신호에서 63% 감소되는 시간

30. 세정시간 : 추적가스의 공급을 중단한 시험에서 기기상의 츨력신호가 37%로 감소하는데 걸리는 시간

31. 행업(hang-up) : 진공시스템 누설 검출기에서 추적가스가 흡입, 배기할 때 나타나는 실제 지시의 형태

32. 암모니아 누설 : 밝은노란색→선명한 자주색    농도 : 공기1ℓ당 50㎕(50ppm)정도

동합금을 부식시킨다. 가연성이며 독성이다.

33. 암모니아 시험방법 : 가. 가스이 사용농도는 1%(압력비)이상으로 한다.

나. 습도는 80%이하로 유지

다. 압력은 초고 사용압력의 25%를 초과하지 않도록 한다. (공기중에 25%이상이면 폭발)

34. 발포액법 : 일반적인 누설감도는 [eqn: 10^-5]pa․㎥/s ([eqn: 10^-4]std․㎤/s)

35. 초기압력의 적용 : 최종시험압력의 ½을 초기에 가압한 후 1/10씩 단계적으로 승압

36. 시험용액, 가압기체, 시험품의 온도차 : 섭씨를 기준 15% 차이이내(화씨 10%)

37. 관찰 : 표면과 눈의 거리 60㎝이내     관찰각도 : 표면에서 30°보다 적지 않은 각도

조도 최소 1000lux (ASME 일반 : 150lux, 정밀 500lux)

침지법에서 시험용액 표면에서 최소 3㎝이상 떨어져야 한다.

38. 검사속도 : 가. 용접후 검사시 75㎝/min을 초과하지 안하야 한다.

나. 작은 용적, 정밀제품, 불규칙 제품  35min/㎡ 또는 20s/㎠

다. 그밖의 제품들은 최대 0.1㎡/min

39. 발포액 구성재료 :     액상세제 : 글리세린 : 물 =1:1:4½

40. 발포액법 -진공상자 : 용접선 부분에 위치하고 20kpa (3psi 또는 15㎜Hg)의 압력이나 절차서에 명시되어 있는 압력까감압할 수 있다. 진공은 최소시간 (10초)으로 유지

41. 발포액 구비조건 : 가. 포면장력이 작을 것     나. 점도가 낮을 것       다. 발포성․소포성 높을 것

라. 젖음성 좋을 것.

42. 누설량 : 1개의 기포 : Q= πd3/60000t  Pa․㎥/s

다수의 기포 : Q=v/t std․㎤/s

43. 진공상자이 중첩 : 최소 2in. (5㎝)

44. 할로겐추적가스 : 염소, 불소, 브롬, 요오드

45. R-12 : 5기압 이하일 때 사용,    480kpa으로 가압

46. R-22 : 5기압 이상일 때 사용,    840kpa으로 가압

47. 할라이드 토치 : (불꽃 변색시험) : 청색→녹색, 불꽃 검출기는 동판으로 된 작은 버너

감도 연간 250～300g/Yr    일반적 10-5pa․㎥/s

48. 가열양극법(할로겐): 주로 염소, 불소를 사용.  감도 10-10pa․㎥/s (10-9std․㎤/s)

대기압에서 작업할 수 있다. 할로겐 추적가스에만 응답한다. 소량의 기름을 용해할 수 있다.

사용이 간편하고 휴대용이며 능률적이다.

49. 할로겐 스니퍼법 : 프로브 속도 2-5㎝/s  정밀탐상 1㎝/s  물기가 존재하면 안된다.

감도는 매 2시간마다 측정

50. 핼륨질량 분석기 : 가. 가장 감도가 높다  5×10-12 pa․㎥/s

나. 공지중 미량 존재한다. 4-5ppm

다. 반도체 직접회로, 소형 밀봉제품, 전자제품, 극저온 장치, 원자로 압력용기,  고진공영역

51. 헬륨분압 : [eqn: P_He]=C pt

52. 헬륨질량분석기 응답시간 : [eqn: T~=~ V OVER S]   V: 시험체의 용적   S: 배기속도

53. 헬륨 진공분무법 (추적 프로브법) : 반정량적 방법이며 시험체 상부에서 하부로 프로브를 진행시킨다. 위치 판별

54. 헬륨 진공후드법 : 누설 위치는 알수 없다. 누설량만 측정한다.

55. 헬륨 진공 적분법 : 미세 누설에 용이

56. 헬륨 가압법-검출프로브 : 반정량적 방법, 누설위치를 찿는데 효과적

57. 헬륨 가압 적분법 : 미세 누설에 용이

58. 헬륨 흡인법 : 대형 진공 용기 공정중 확인 검사, 국부누설 유무이 확인검사

59. 헬륨 진공 용기법 : 길이가 긴 관제품에 효과적

60. 헬륨 침지법 : 반도체 또는 소형에 사용

61. 응답시간 : 추적가스가 공급되어질 때 얻어진 최대 신호의 63%와 동등한 출력신호를 갖는 누설시험시스템이나 누설 검출기가 갖는 시간을 말한다.

누설검출기 출력기기상에 지시가 나타나고 안정화하는 데 요하는 시간

응답시간(0.5-2초)   3m 호스사용→10-30초 정도 걸린다.

62. 주사속도 : 연속적인 프로브 속도는 1㎝/s (2ft/min)

63. 헬륨 흐름비 : [eqn: Q_He ~=~ P_He ~S]

64. 압력변화시험 : 누설위치측정은 적합하지 않다.  누설량 측정, 공기나 질소 사용

65. 정하중 시험기 : 압력기의 교정시 사용, 가장 우수한 압력기이다.

66. 기체 방사성 동위원소법 : 밀봉된 전자제품 (반도체, 집적회로) 등의 미세누설 검출

KS B 6225 강제석유저장 탱크의 구조 (전체 용접제)

1. 밑판, 애뉼러 플레이트 용접부는 비눗물로 진공에서 시험.  이 경우 압력은 최소한 수은주로 400mmHg (53.3kpa) 낮은값

2. 개구부 보강재 용접부의 누설시험으로 1kgf/㎠ (100kpa) 게이지압 이하로 조사

3. 부상지붕배수설비는 조립한 후 몸통의 물 채우기 시험 전에 3kgf/㎠ (300kpa) 게이지압 정도로 조사

4. 몸통의 물채우기 시험시 옆판이 결함이 있을 때 수면으로부터 300㎜ 이상 내려서

5. 고장력강 부분에서 용접보수를 할 경우 그 길이는 결함전후의 100㎜를 포함

KS B 6230 다관 원통형 열 교환기

1. 내압 및 누설시험은 수압시험에 의하여 하고 이상유무를 조사한다. 필요에 따라 기체누설시험을 한다.

2. 수압시험의 압력유지 시간으로 30분 이상 한다.

3. 관대등의 보강판 용접부는 2kgf/㎠ 이하의 공기압으로 발포제를 사용하여 누설을 조사한다.

KS B 6231 압력용기의 구조

1. 수압 시험에 있어서 내압시험압력은 최고 허용 압력의 1.5배의 압력으로 한다.

주철제 압력용기에 대해서는 최고허용압력이 1kgf/㎠ (0.1mpa)이하인 것은 2kgf/㎠ 그밖에는 최고허용압격의 2배의 압력으로 한다.

2. 기압시험에 있어서 내압시험압력은 최고허용압력의 1.25배로 한다.

3. 내압시험압력이 온도보정  [eqn: P_a ~=~ P TIMES { sigma _n over sigma_a}]

4. 내압시험의 압력유지시간은 압력용기의 크기에 따라 10-30분 사이로 한다.

5. 압력용기에는 최고허용압력 이하에서 작동하는 스프링 안전밸브 또는 안전장치를 갖추어 내부의 압력이 해당부분의 초고허용 압력 이상 그의 10%를 초과하지 않도록 하여야 한다.

6. 가연성 가스저장 탱크 : 최고 허용압력 이상 그의 20% 초과하지 않도록 한다.

7. 압력계의 눈금판의 최대지시도는 최고 허용압력의 1.5-3배의 압력을 지시

KS B 6223 육용 강제 보일러의 구조

최고 사용 압력

4.3kgf/㎠ 이하	2배 ( 2kgf/㎠ 가 안될 때에는 2kgf/㎠로)
4.3-15kgf/㎠	1.3배 +3kgf/㎠
15kgf/㎠ 초과	1.5

-어떠한 부분에서도 각부의 최고허용압력의 1.25배 이상의 수압이 걸리도록 한다.

-수압시험중 어떤 부분에도 재료의 항복점 0.9배 보다 큰 응력은 않된다.

-온수 보일러에서는 최고사용압력 1kgf/㎠를 더한 압력 2kgf/㎠가 않될때에는 2kgf로 한다.

-주물은 기계 다듬질 한 후 두께에 미리 10분 이상이 적당한 시간, 규정된 수압을 가하여 핀홀, 기공, 갈라짐등을 검사해야 한 다.

KS B 6210 이음매 없는 강제 고압가스 용기

1. 가압시험 : 규정의 압력을 가한 후 30초 이상 그 압력을 유지후 시험. 또한 시험전의 내압시험 압력이 90%를 초과하는 압력을 가해서는 않된다.

2. 기밀시험 : 최고 충전압력이 3/5배 이상의 압력에 공기나 적당한 기스를 사용하여 가압하고 1분이상 그 압력을 유지하여 실시한다.

ASME

- 압력 : 설계압력의 25% 초과하면 않된다.

- 게이지 : 가. 목적한 압력의 2배 범위 (1½ 보다 작거나 4배보다 커도 않된다. )

나. 압력변화 시험에는 2개 이상의 게이지가 필요

다. 교정은 표준정하중 시험기, 마스터게이지, 수은주.  적어도 1년에 한번 사용시 재교정

APPENDIX I-기포누설-가압법

- 압력유지시간 : 최소한 15분간 유지 * 온도 40℉-125℉

- 조도 : 일반 150Lux,   정밀  500Lux

APPENDIX II - 기포누설 - 진공상자

- 진공상자 : 6인치×30인치, 게이지 0-15psi 또는 등가 압력

- 진공의 근원 : 최소 대기압보다 2psi 아래부터

- 압력유지시간 : 최소 10초동안 유지

- 중 첩 : 2인치       진공게이지 : 1.5-4배    1년에 한번 교정

APPENDIX III - 할로겐다이오드 -검출프로브

-추적가스 : R-12 [eqn: CCl_2 F_2],   R-22 [eqn: CHClF_2]          가스농도 10%

-누설량 : Q = [eqn: 1 TIMES 10^-4 ~~ {실제농도 OVER 100}]

-교정주기 : 검출기의 감도는 시험전 및 시험후 그리고 2시간을 초과하지 않는 주기마다 결정

-추적가스농도 : 압력에서 체적으로 환산 대략 10%이어야 한다.

-압력유지시간 : 최소 30분간 유지

-주사거리 : 주사도중 시험표면과 1/8인치 내의 거리를 유지

-주사방향 : 뒤→아래로 진행

-평가 : 1×10-4 std ㎤/s의 혀용을 초과하는 누설이 검출되지 않았다면 합격

APPENDIX IV 헬륨질량분석기 -검출프로브

-호스의 길이 : 15ft 미만으로 해야 한다.

-감도기준 : 최소 1×10-9 std ㎤/s

-주사거리 : 시험표면과 1/8인치 이내

-교정 : 시험시작전 후 그리고 시험도중 2시간을 초과하지 않는 주기마다

-추적가스 농도 : 압력에서 체적으로 환산해서 약 10%

-압력유지시간 : 최소 30분간

-주사방향 : 시험시의 주사는 시험하는 시tm템의 최하부로부터 시작하여 차례로 윗쪽방향으로 이동

-평가 : 추적- 1×10-4 std ㎤/s 초과하는 누설이 검출되지 않는 경우 합격

APPENDIX V 혈륨질량분석기 - 주척 및 후드법

-감도 : 최소 1×1×10-9 std ㎤/s

-주사거리 : 표준구멍 표면 1/4인치 이내       1×10-5 std ㎤/s를 검출할 수 없는 속도

-교정: 시험 시작전 후 그리고 2시간 마다

최종시스템 감도 S2가 초기 시스템감도 S1 보다 35%이상 감소하면 장치를 세척 그리고 보수, 재교정 한 후 시스템을        재시험

-주사방향 : 위→아래

-평가 : 추적자프로브법: : 1×10-5 std ㎤/s 의 허용률을 넘는 누설이 검출되지 않으면 합격

후드법 : 1×10-6 std ㎤/s 이하인 경우 합격

APPENDIX VI 압력변화시험

-진공 : 대기압보다 적어도 2psi 낮아야 한다.

-소형가압계통 : 온도안정화를 위해 가압후 시험시작전에 최소한 15분간 유지

-대형가압계통 : 온도가 안정화 되었다는 것을 확인

-시험개시 : 초기온도와 압력을 측정하고 그후 규정된 시험지속시간이 끝날때까지 60분을 초과하지 않는 규칙적인 주기마다 측정

-수압시험 : 압력유지시간 30분 이상

-내압시험 : 압력유지시간 10-30분 사이

-안전장치 소요분출량 : 1시간당 분출량 (kg/h)

-최고 허용압력계산 : [eqn: P_a ~ =~ P_0 CDOT { delta _a over sigma _a}]

누설의 적용과 원리

1. 누설검사의 적용

1) 누설검사를 하는 이유

(1) 시스템작동에 방해되는 재료의누설을 방지하기 위해

(2) 돌발적인 누설에 기인하는 유해한 환경적 요소를 방지하기 위해

(3) 표준에서 벗어난 누설률과 부적절한 제품을 검출하기 위해서 실시

누설이란 : 유체가 용기의 미세한 균열이나 틈을 통과하는 현상

*누설감도 : 최소 검출 누설 신호를 위해 주어진 추적가스의 흐름비 또는 농도의 측정치

2) 누설의 3가지 분류

(1) 고체누설 : 분체, 입체 용기에서의 누설

(2) 액체누설 : 댐의 누수, 석유탱크 및 pipe line의 누유

(3) 기체누설 : 각종 제품 누설에 있어서의 기체누설

3) 기밀시험 : 밀폐구조를 만족하는지 여부를 판정하기 위한 시험으로 전자부품등에 적용

4) 내압시험 : 시험체의 최고 상용압력의 1.25～1.5배 까지 가압

최소 10분유지 압력차 이용 누설여부 검사

* 누설 : 유체가 제품내, 외벽을 통과하거나 관통된 현상

* 누설량 : 누설된 유체의 양

* 누설율 : 주어진 온도, 압력하에서 단위시간당 누설된 유체의 양

2. 단  위

1) 누설의 단위 : std․㎤/s,    atm․㎤/s

2) 국제규격단위 (S․I) 단위 : Pa․㎥/s

3) 진공에서 쓰이는 단위 : toor․ℓ/s,

4) 최근의 S․I단위 : Pa․㎥/s

예) 1atm = 101.3kpa = 760mmHg = 760torr

1psi = 2inHg = 50mmHg

psi=Lb/in2

* 표준온도 : 273.15K =( 0℃)

Pa = 1N/㎥

1kgf/㎤=14.22psi

1N/㎠=1.02×10-5 kgf/㎠

275kpa=275000 N/㎡ =2.805kgf/㎠ = 40psi

* 온도환산 : 0℃=273°K = 459.6℉

°K = 273+℃ =(460+℉)/1.8

°R = 화씨의 절대온도 =460+℉

3. 음향탐상법

1) 음향방출은 stethochpe나 micro phone 등으로 검출되어질수 있다.

* 누설크기를 대략적으로 알 수 있다.

* 전기적인 진동자를 사용하면 검출감도를 증가시킬 수 있다.

* 미세누설은 35～40khz 범위를 갖는 초음파 prode를 써서 검출할 수 있다.

☞  초음파 검출 : 검출거리, 관통구명의 직경, 내부압력

누설직경 : NK/T = λ/d     T: 크랭크 상수

☞ 헬륨은 질소, 공기, carbon 화합물과 같은 무거운 가스보다 더좋은 감도를 갖는다.

감도 : 102atm․㎤/s

2) 음향검출기의 7가지 변수

* 검출기 감도     * 검출기 선택      * 음향 감쇄(차단)  * 유체의 점도

* 유체의 속도     * 압력의 차이      * 누설의 크기

3) 대형용기검사 : 용기 안쪽의 유체내에 40khz의 연속적인 음을 발생시키는 발전기를 놓음으로서 가압없이 시험할 수 있다.

4) 초음파 누설신호의 검출거리 : 30m 거리에서 측정가능

5) 초음파 누설검사의 장․단점

*장점 : -누설이 있을 때 소리를 발생하기 위한 물리적 조건이라면 어떤 유체에도 사용할 수 있는 방법이다.

-특별한 추적가스가 필요치 않다.

-대기중으로 누설이 존재하여 음파를 발생할 때 누설은 최대 30m 거리에서 측정 가능하다.

-초음파 검출기는 새로운 파이프라인 제품 등에서 누설위치를 찾는데 효과적이다.

*단점 : -잡음신호가 발생될 때 이용이 어렵다.

-관내의 통상적인 유체의 흐름을 음향누설신호로 오인할 수 있다.

-초음파 에너지 에코가 발생되기 쉽고 경화된 표면에서 반사되기 쉽다.

-직접 빔인지 반사된 빔인지를 빠르게 판단할 수 있는 작업자의 숙련이 필요하다.

4. 기포누설시험 : 재료-공기

* 감도에 영향 : 발포액밀도, 침적깊이, 표면장력

* 원리 : 작은 용기 등에 발포액이나 가스 등을 이용, 가압, 감압상태에서 기포관찰

* 가압법 : Liquid Immersion법 (가압침적)

Liquid Film 법(가압발포액)

내부가압 : 바깥쪽 표면에 발포액을 칠하는 법

방치시간 : 10분

- 침적법

* oil은 물보다 더좋은 감도를 갖는다.

* 물에 적당량 수적방지액 첨가시 oil 보다 더좋은 감도를 갖는다.

* 감압법 시험시 발포액 끓는점 주의

* water-base 용액은 106atm․㎤/s의 누설검출 용이하다.

* 점도증가 : 기포 size 증가

* 물표면장력 : 0.73N/m (73dyne/㎝)

* 시험품과 발포액의 온도차 (6℃ 이내 유지)

-가압 발포액 (Bubble forming solution) = (Liquid film)

* 부피가 큰 내압용기에 적용할 수 있다.

* 발포액적용 : 표면에 흘리는 방법

* 발포액 알카리 성분 Al합금 부식

-감도 : 10-5atm․㎤/s    비숙련 : 10-3atm․㎤/s

물이나 saop 사용시 : 10