P3-1718분
누설검사(LT)
가압, 진공, 헬륨 누설검사
🔵Reviewed — 교차 검증 완료
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누설검사(Leak Testing, LT)는 용접부, 배관, 압력용기 등의 기밀성(Tightness)을 확인하는 비파괴검사입니다. ASME Section V Article 10에 규정되어 있으며, 압력용기와 배관 시스템에서 필수적으로 수행됩니다.
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누설검사 방법 분류
| 방법 | 원리 | 감도 (mbar·L/s) | 적용 |
|---|---|---|---|
| 버블 시험(Bubble Test) | 가압 후 비눗물로 기포 확인 | 10⁻¹~10⁻³ | 현장 간이 검사 |
| 압력 변화 시험 | 가압 후 압력 강하 측정 | 10⁻²~10⁻⁴ | 배관, 용기 |
| 진공 박스 시험 | 진공 상자로 국부 감압, 비눗물 기포 | 10⁻¹~10⁻³ | 저장탱크, 대형 용접부 |
| 할로겐 검출 시험 | 할로겐 가스 + 할로겐 검출기 | 10⁻⁵ | 냉동 설비 |
| 헬륨 누설 시험 | He + 질량분석기 검출 | 10⁻⁹~10⁻¹² | 최고 감도, 원자력, 반도체 |
| 수압시험(Hydrostatic) | 물로 가압하여 누설/변형 확인 | 육안 확인 | 압력용기 최종 시험 |
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버블 시험(Bubble Test)
가장 간단하고 현장에서 많이 사용되는 방법입니다.
직접 가압법:
1. 시험 대상 내부에 공기 또는 불활성 가스로 가압
2. 외부 표면에 비눗물(Leak Detection Solution) 도포
3. 누설부에서 기포 발생 확인
4. 시험 압력: 설계 압력의 1.1배 또는 규정 압력
진공 박스법:
1. 용접부 표면에 비눗물 도포
2. 투명 아크릴 박스를 용접부 위에 밀착
3. 진공 펌프로 박스 내부 감압 (약 -0.02~-0.05 MPa)
4. 누설부에서 기포가 박스 내로 발생
시험 핵심: "진공 박스 시험과 직접 가압법의 차이" → 직접 가압법은 대상 내부에 가압하지만, 진공 박스법은 외부에서 감압합니다. 진공 박스법은 개방 구조물(저장탱크 바닥, 옥상 방수)에 사용 가능합니다.
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헬륨 누설 시험(Helium Leak Test)
가장 높은 감도를 가진 누설검사 방법입니다.
헬륨을 사용하는 이유:
- 분자 크기가 He(2.6Å)로 매우 작아 미세 누설부도 통과
- 화학적 불활성, 불연성
- 대기 중 농도가 5ppm으로 매우 낮아 배경 간섭 최소
- 질량분석기(Mass Spectrometer)로 선택적 검출 가능
시험 방법:
| 방법 | 절차 | 감도 |
|---|---|---|
| 스니퍼법(Sniffer) | 내부에 He 가압, 외부에서 프로브로 검출 | 10⁻⁶ |
| 진공법(Vacuum) | 대상을 진공 챔버에 넣고 He 분사, 내부 검출 | 10⁻¹² |
| 후드법(Hood) | He 분위기 후드 씌우고 내부 검출 | 10⁻⁹ |
| 봉입법(Bombing) | 가압 He에 장시간 노출 후 챔버에서 방출 검출 | 10⁻⁸ |
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수압시험(Hydrostatic Test)
압력용기와 배관의 최종 내압 시험으로, 구조적 건전성과 누설을 동시에 확인합니다.
| 항목 | 기준 |
|---|---|
| 시험 매체 | 물(일반), 특수 유체(저온 등) |
| 시험 압력 | 설계 압력 × 1.3 (ASME VIII) 또는 × 1.5 (B31.3) |
| 유지 시간 | 최소 30분 (ASME VIII), 10분 (B31.3) |
| 온도 조건 | MDMT 이상, PWHT 완료 후 |
| 합격 기준 | 압력 강하 없음, 누설·변형·파열 없음 |
수압시험 주의사항:
- 시험 전 모든 용접 완료 및 NDT 합격 확인
- 벤트(Vent) 밸브를 열어 공기 완전 배출
- 시험 압력까지 서서히 승압 (급격한 승압 금지)
- 시험 중 용접부 접근 금지 (파열 위험)
- 시험 후 완전 배수 및 건조 (부식 방지)
기압시험(Pneumatic Test)은 수압시험이 불가능한 경우(중량 제한, 수분 금지 등)에 사용합니다. 시험 압력은 설계 압력 × 1.1로 수압시험보다 낮지만, 기체의 압축 에너지로 인해 파열 시 폭발 위험이 훨씬 크므로 안전 요건이 엄격합니다.
1
시험 방법 선택
버블시험, 압력변화, 진공박스, 할로겐, 헬륨 질량분석 중 요구 감도에 따라 선택.
2
시험 압력 설정
수압시험: 1.3×MAWP(ASME VIII) 또는 1.5×설계압력(B31.3). 기압시험: 1.1×설계압력.
3
시험 실시
가압 후 유지 시간(최소 30분) 동안 압력 강하, 비눗물 발포, 누설 유무를 확인합니다.
4
판정 및 기록
누설 없음 확인 → 합격. 누설 발견 시 보수 후 재시험. 시험 기록서 작성·보관.
🎯 학습 확인 퀴즈⚠️ 자체 제작 문항1 / 7
누설검사 방법 중 가장 높은 감도를 가진 것은?