압력용기 적용기준 및 검사기준

압력용기(PRESSURE VESSEL)는 관련 법규 마다 적용기준 및 검사기준이 서로 상이하다.

따라서 사업장에서 혼동이 많아 이에 대한 설명이 필요하여 아래와 같이 각 법규에서 압력용기와 관련된 내용을 공유하여 관련 담당자의 업무를 용이하게 하는데 도움을 주고자 한다.

 

 

압력용기 적용기준 및 검사기준

 

관련 법규

산안법 : 안전검사 고시 고용노동부고시 제2019-16호, 산업안전보건법 제36조, 시행규칙 제 58조

에너지법 : 에너지이용합리화법 시행규칙[별표1]열사용기자재(제1조의2관련)

고압법 :고압가스안전관리기준통합고시 제15장, 고압가스 안전관리법 제3조, 시행령 제2조, 시행규칙 [별표 12]

 

용어의 정의(산안법 기준)

노동부고시 제59호(압력용기제작기준·안전기준및검사기준)에서 사용하고 있는 용어의 정의이다.

 

1. "압력용기(PRESSURE VESSEL)"란 용기의 내면 또는 외면에서 일정한 유체의 압력을 받는 밀폐된 용기를 말한다.

2. "최고사용온도(MAXIMUM OPERATING TEMPERATURE)"란 장치(용기)의 운전을 정상상태로 할 때, 그 기능을 정상적으로 발휘하는 범위내에서 사용될 수 있는 최상한의 온도를 말한다.

3. "최저사용온도(MINIMUM OPERATING TEMPERATURE)"란 정상운전 중 또는 운전개시 및 운전정지 때와 같은 경우에도 장치(용기)내의 온도가 이보다 절대로 내려가지 않는다는 최하한의 온도를 말한다.

4. "사용압력(OPERATING PRESSURE)"이란 장치(용기)의 운전을 정상적으로 할 때, 용기의 최상부에서의 최고의 압력을 말한다.

5. "최저사용압력(MINIMUM OPERATING PRESSURE)"이란 정상운전 중 또는 운전개시 및 운전정지 때와 같은 경우에도 장치(용기)내의 압력이 이보다 절대로 내려가지 않는다는 최하한의 압력을 말한다.

6. "최고허용압력(MAXIMUM ALLOWABLE WORKING PRESSURE)"이란 압력용기의 제작두께(이 경우 부식여유 두께는 제외한다)를 기준으로 하여 계산된 허용가능한 최고의 압력을 말한다.

7. "설계압력(DESIGN PRESSURE)"이란 최소 허용두께 또는 용기의 물리적 특성을 결정하는 목적으로 용기의 설계에 사용되는 압력을 말하며, 각 운전상태에서의 사용압력 및 사용온도에 대해 가장 엄격한 조건을 고려하여야 한다. 다만, 설계에 있어서 용기의 특정부분의 두께를 정하기 위하여는 정적수두를 설계압력에 더하여야 한다.

 

 

8. "최고허용응력(MAXIMUM ALLOWABLE STRESS)"이란 이 기준에서 주어진 설계 공식에서 사용되는 특정재료에 대하여 허용되는 최고단위응력을 말한다.

9. 용기벽의 두께

가. 계산두께(CALCULATED THICKNESS)

이 기준의 계산공식으로 산정되며 부식여유를 더하기 전의 두께

나. 최소두께(MINIMUM THICKNESS)

계산두께에 부식여유를 더한 두께

다. 실제두께(ACTUAL THICKNESS)

실제로 측정한 두께. 다만, 상거래상 사용되는 공칭두께로 부터 KS에서 정해진 두께에 대한 음쪽의 허용차 및 가공여유를 뺀 두께로 대체 할 수 있다.

10. "용접이음효율(EFFICIENCY OF A WELDED JOINT)"이란 수치적으로 표시된 용접이음의 효율을 말한다. 이는 용접이음의 설계를 위하여 KS B 6733(압력용기 기반규격) 부표 1.1～3.2로 부터 취할 수 있는 허용응력의 상승계수로 사용된다.

 

 

11. "방사선 투과시험(RADIOGRAPHIC EXAMINATION)"이란 목적물에 방사선을 투과시켜 필름에 감광시킨 후 현상하여 관찰함으로서 재료 내부 또는 외부의 불연속 유무를 검사하는 비파괴 시험방법을 말한다.

12. "자분탐상시험(MAGNETIC PARTICLE EXAMINATION)"이란 철 및 철합금강의 표면 또는 그 근처에서의 크랙과 유사 불연속부를 탐지하는 방법으로 주로 자성재료에 불연속부를 나타낼 수 있게 만든 자성분말을 뿌리어 탐상하는 방법을 말한다.

13. "침투탐상시험(LIQUID PENETRANT EXAMINATION)"이란 비다공성 비철금속과 재료표면의 불연속부의 탐지를 위한 비파괴시험 방법으로서 탐지할 수 있는 대표적 불연속부는 크랙, 이음매 겹침, 냉간 오무러짐 등이다.

14. "초음파 탐상시험(ULTRASONIC EXAMINATION)"이란 초음파의 반사를 탐지하여 내부 또는 표면 불연속부의 존재와 그 위치를 확인하는 비파괴 시험방법을 말한다.

15. "스터드(STUD)"란 한끝 또는 양끝 온길이에 걸쳐 나사가 있는 머리없는 볼트를 말한다.

16. "클래드 용기(CLAD VESSEL)"란 내식성이 적은 재료의 모재에 내식성이 있는 재료를 전 접촉부에 완전히 붙인 판으로 만든 용기를 말한다.

17. "라이닝된 용기(LINED VESSEL)"란 내식성 재료를 용기벽에 간헐적으로 부착시킨 용기를 말한다.

18. "적측상 용기(LAYERED VESSEL)"란 둘 또는 그 이상의 분리된 층으로 만든 동체를 가진 용기를 말한다.

19. "경납땜(BRAZING)"이란 427 ℃ 이상의 적당한 온도로 가열하고 모재의 융점보다 낮은 융점을 가지는 비철 경납을 사용하여 결합시키는 금속이음법이다. 경납은 모세관 작용으로 꼭 맞춘이음 표면 사이에 침투된다.

20. "갑종 압력용기"란 사용압력이 게이지 압력으로 0.2 kgf/㎠ (20kPa) 이상인 화학공정 유체취급 용기와 설계압력이 게이지 압력으로 10 kgf/㎠ (1 ㎫)를 초과하는 공기 및 질소저장탱크를 말하며, "을종 압력용기"란 그외의 용기를 말한다.

21. "주요구조부"란 동체, 경판 및 받침대(새들 및 스커트 등)등을 말한다.

 

 

압력용기 적용기준

각 법령별 압력용기의 적용기준이 다른 바 사업장에서 압력용기와 관련된 인증 및 검사에 다음 표를 활용하기 바란다.

산업안전보건법	에너지 이용 합리화법	고압가스 안전관리법
고용노동부고시 제2018-54호 별표 1	시행규칙 제1조의2, 별표 1	시행규칙 별표 12
"압력용기"란 화학공정 유체취급용기 또는 그 밖의 공정에 사용하는 용기(공기 또는 질소취급용기)로써 설계압력이 게이지 압력으로 0.2 ㎫(2 kgf/㎠)을 초과한 경. 다만, 다음 중 어느 하나에 해당하는 용기는 제외 1) 용기의 길이 또는 압력에 상관없이 안지름, 폭, 높이, 또는 단면 대각선 길이가 150 ㎜(관(管)을 이용하는 경우 호칭지름 150A) 이하인 용기 2) 원자력 용기 3) 수냉식 관형 응축기(다만, 동체측에 냉각수가 흐르고 관측의 사용압력이 동체측의 사용압력보다 낮은 경우에 한함) 4) 사용온도 60°C 이하의 물만을 취급하는 용기(다만, 대기압하에서 수용액의 인화점이 85°C 이상인 경우에는 물에 첨가제가 포함되어 있어도 됨) 5) 판형(plate type) 열교환기 6) 핀형(fin type) 공기냉각기 7) 축압기(accumulator) 8) 유압․수압․공압 실린더 9) 사람을 수용하는 압력용기 10) 차량용 탱크로리 11) 배관 및 유량계측 또는 유량제어 등의 목적으로 사용되는 배관구성품 12) 소음기 및 스트레이너(필터 포함)로서 다음의 어느 하나에 해당되는 것 가) 플랜지 부착을 위한 용접부 이외의 용접이음매가 없는 것 나) 동체의 바깥지름아 320 ㎜ 이하이며 배관접속부 호칭지름이 동체 바깥지름의 2분의 1 이상인 것 13) 프레스․공기압축기 등 기계․기구와 일체형인 압력용기 ※　화학공정 유체취급 용기는 증발ㆍ흡수ㆍ증류ㆍ건조ㆍ흡착 등의 화학공정에 필요한 유체를 저장ㆍ분리ㆍ이송ㆍ혼합 등에 사용되는 설비로서 탑류(증류탑, 흡수탑, 추출탑 및 감압탑 등), 반응기 및 혼합조류, 열교환기류(가열기, 냉각기, 증발기 및 응축기 등) 및 저장용기 등을 말함	1종 압력용기 : 최고사용압력(㎫)과 내부 부피(㎥)를 곱한 수치가 0.004를 초과하는 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 것 1) 증기 그 밖의 열매체를 받아들이거나 증기를 발생시켜 고체 또는 액체를 가열하는 기기로서 용기안의 압력이 대기압을 넘는 것 2) 용기 안의 화학반응에 따라 증기를 발생시키는 용기로서 용기 안의 압력이 대기압을 넘는 것 3) 용기 안의 액체의 성분을 분리하기 위하여 해당 액체를 가열하거나 증기를 발생시키는 용기로서 용기 안의 압력이 대기압을 넘는 것 4) 용기 안의 액체의 온도가 대기압에서의 비점(沸點)을 넘는 것. 2종 압력용기 : 최고사용압력이 0.2 ㎫를 초과하는 기체를 그 안에 보유하는 용기로서 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 것 1) 내부 부피가 0.04 ㎥ 이상인 것 2)동체의 안지름이 200 ㎜ 이상(증기헤더의 경우에는 동체의 안지름이 300 ㎜ 초과)이고, 그 길이가 1천 ㎜ 이상인 것 다만, 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 열사용기자재는 제외한다. 1) 「전기사업법」 제2조제2호에 따른 전기사업자가 설치하는 발전소의 발전(發電)전용 보일러 및 압력용기. 다만, 「집단에너지사업법」의 적용을 받는 발전전용 보일러 및 압력용기는 열사용기자재에 포함된다. 2) 「철도사업법」에 따른 철도사업을 하기 위하여 설치하는 기관차 및 철도차량용 보일러 3) 「고압가스 안전관리법」 및 「액화석유가스의 안전관리 및 사업법」에 따라 검사를 받는 보일러 및 압력용기 4) 「선박안전법」에 따라 검사를 받는 선박용 보일러 및 압력용기 5) 「전기용품 및 생활용품 안전관리법」 및 「의료기기법」의 적용을 받는 2종 압력용기 6) 이 규칙에 따라 관리하는 것이 부적합하다고 산업통상자원부장관이 인정하는 수출용 열사용기자재	"압력용기"란 35 ℃에서의 압력 또는 설계압력이, 그 내용물이 액화가스인 경우는 0.2 ㎫ 이상, 압축가스인 경우는 1 ㎫ 이상인 용기를 말한다. 다만, 다음 중 어느 하나에 해당하는 용기는 압력용기로 보지 않는다. 1) 별표 10 용기 제조의 기술ㆍ검사기준 적용받는 용기 2) 설계압력(㎫)과 내용적(㎥)을 곱한 수치가 0.004 이하인 용기 3) 펌프, 압축장치(냉동용 압축기는 제외한다) 및 축압기(accumulator, 축압용기 내에 액화가스 또는 압축가스와 유체가 격리될 수 있도록 고무격막 또는 피스톤 등이 설치된 구조로서 상시 가스가 공급되지 않는 구조의 것을 말한다)의 본체와 그 본체와 분리되지 않는 일체형 용기 4) 완충기 및 완충장치에 속하는 용기와 자동차에어백용 가스충전용기 5) 유량계, 액면계, 그 밖의 계측기기 6) 소음기 및 스트레이너(필터를 포함한다)로서 다음의 기준에 해당되는 것 가) 플랜지 부착을 위한 용접부 외에는 용접 이음매가 없는 것 나) 용접구조이나 동체의 바깥지름(D)이 320 ㎜(호칭지름 12B 상당) 이하이고, 배관접속부 호칭지름(d)과의 비율(D/d)이 2.0 이하인 것 7) 압력에 관계없이 안지름, 폭, 길이 또는 단면의 지름이 150 ㎜ 이하인 용기

* 단 산안법에 의한 압력용기와 관련된 인증 및 검사 대상 기준은 고압가스안전관리법 및 에너지이용합리화법상의 압력용기는 대상에서 제외한다.

* 또한 에너지합리화법에 의한 압력용기와 관련된 인증 및 검사 대상 기준은 고압가스안전관리법상의 압력용기는 대상에서 제외한다.

 

 

압력용기 검사기준(산안법 기준)

고용노동부고시 제2019-16호(안전검사 고시) 별표4

 

번호	구 분	내 용
1	외관상태 및 두께	가. 용기본체, 노즐, 맨홀, 부속물, 지지대 및 기초볼트 등은 손상, 변형 또는 깨짐이 없을 것 나. 용접이음부, 노즐부 및 맨홀에는 누설의 흔적이 없을 것 다. 동체 및 경판 등 압력을 받는 부분의 측정두께는 필요두께(부식여유 제외) 이상일 것
2	내면	용기의 내면은 심한 손상, 변형 또는 깨짐이 없고 부식상태가 양호하여야 하며, 필요시 용기를 개방하여 이를 확인할 수 있음
3	용접이음부	가. 용접이음부는 육안검사 시 균열 또는 이상이 없어야 하며, 육안검사로 판정이 곤란한 경우에는 액체 침투탐상검사 또는 자분탐상 검사를 실시할 것 나. 가목에 따라 검사결과 이상발견 부위는 방사선투과검사 또는 초음파 탐상검사를 실시할 것
4	덮개판 및 플랜지	가. 덮개판 및 플랜지에 체결되어 있는 가스켓은 손상 또는 탈락이 없을 것 나. 볼트 및 너트는 풀림이나 나사의 파손이 없고 체결상태가 적정할 것
5	지지대 및 기초볼트	가. 지지대는 외력에 의한 손상 및 좌굴현상이 없을 것 나. 기초부분에는 부등침하가 없어야 하며, 초볼트는 풀림이 없을 것
6	압력방출장치	가. 압력방출장치는 법 제34조에 따른 안전인증품으로 현저한 손상, 부식, 마모가 없고, 유체의 누출이 없을 것 나. 설정압력은 설계압력 또는 최대허용 사용압력을 초과해서는 아니 되며, 작동압력은 설정압력치의 ±5 퍼센트 이내이고, 봉인상태가 양호할 것 다. 표시판에 설정압력 등의 식별이 가능해야 하며 부착이 견고할 것
7	압력계	압력계는 현저한 손상, 마모 및 누설이 없어야 하며, 정확도는 ±5 퍼센트 이내일 것
8	온도계	온도계의 면 유리는 손상이 없어야 하며, 지시바늘은 휘거나 떨림이 없을 것
9	응축수	공기저장탱크는 내부에 응축수가 고이지 않도록 드레인 밸브를 조작하여 응축수를 방출해야 할 것
10	접지편	가. 접지편은 압력용기의 받침대 하단에 최소한 1개 이상 견고히 접속되어있을 것(을종용기는 제외한다) 나. 접지편은 부식이 되지 않고 전기가 잘 통하도록 관리할 것
11	이름판	압력용기에는 제조자, 설계압력 또는 최대허용사용압력, 설계온도, 제조연도, 비파괴시험, 적용규격 등이 표시된 이름판이 붙어 있을 것