충수 시험 보고서(Hydrostatic Test Report)

상압탱크(Atmospheric Storage Tank)의 충수 시험 보고서(Hydrostatic Test Report)는 탱크 제작 또는 대보수 후, 설계된 액체 저장 높이까지 물을 채워 구조적 안정성과 누설 여부를 확인한 결과를 기록한 문서이다. 내압 시험과 달리 내부 압력이 거의 없는 상압 상태에서의 하중 지지 능력을 중점적으로 검토한다.

 

 

 

충수 시험 보고서(Hydrostatic Test Report)

충수 시험의 목적 (Objectives)

상압탱크는 거대한 부피로 인해 물을 채웠을 때의 무게(하중)가 상당하므로 다음 사항을 반드시 확인한다.

• 기밀성 확인 (Leak Tightness): 용접부(측판, 저판) 및 맨홀, 노즐 연결 부위의 누설 유무를 점검한다.
• 기초 침하 측정 (Foundation Settlement): 물의 무게로 인해 탱크 기초가 균일하게 가라앉는지, 혹은 부등 침하(Differential Settlement)가 발생하는지 측정한다.
• 구조적 변형 확인 (Structural Stability): 측판(Shell Plate)의 배부름 현상이나 지붕(Roof) 구조물의 변형 여부를 확인한다.

 

 

주요 준거 기준(Reference)

1. 국제 기술 표준 (International Codes & Standards)

가장 널리 사용되는 기준은 미국석유협회(API)의 표준이다.

• API Standard 650 (Welded Tanks for Oil Storage): 신규 상압탱크의 설계, 제작, 설치 및 시험에 관한 가장 대표적인 표준이다. 제7장(Inspection, Testing, and Repairs)에서 충수 시험의 절차와 합격 기준을 명시한다.
• API Standard 653 (Tank Inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction): 기존 설치된 탱크를 보수하거나 재설치할 때 적용하며, 수리 후 충수 시험의 면제 조건이나 실시 기준을 다룬다.

2. 국내 법규 및 기술 지침 (Domestic Regulations & Guides)

국내 공정안전보고서(PSM) 및 법적 검사 시 참조하는 기준이다.

• 위험물안전관리법 (Act on the Safety Control of Hazardous Substances): 위험물 저장 탱크의 완공 검사 항목 중 하나로 '충수 시험' 또는 '내압 시험'을 규정하고 있으며, 소방청 고시를 통해 상세 기준을 제시한다.
• KOSHA GUIDE (M-99, 상압저장탱크의 검사 및 유지관리에 관한 기술지침): 한국산업안전보건공단에서 발행한 지침으로, 충수 시험 시의 안전 조치와 기초 침하(Settlement) 측정 방법 등을 상세히 안내한다.
• KGS Code (한국가스안전공사 코드): 액화석유가스나 독성가스 저장을 위한 상압 탱크의 경우, 관련 KGS Code(예: KGS FU111)의 시험 규정을 따른다.

 

 

3. 침하 측정 및 구조 검토 기준

• API 650 Annex B (Recommendations for Design and Construction of Foundations): 탱크 기초의 설계 및 충수 시험 중 발생하는 침하량의 허용치를 산정하는 수식을 제공한다.
• ASME Section V (Non-destructive Examination): 충수 시험 전후에 실시하는 비파괴 검사(진공 상자 시험 등)의 절차적 근거가 된다.

 

 

4. 주요 참조 수치 요약 (Reference Summary)

구분 (Category)	기준 (Reference)	주요 내용 (Core Contents)
시험 수위	API 650	설계 최대 액위(Design Liquid Level) 또는 지붕 연결부 하단까지
유지 시간	KOSHA GUIDE	만수위 도달 후 최소 24시간 유지 (침하 안정화 확인)
침하 측정	API 653	원주 방향 30 ft(약 9 m) 이내 간격 또는 최소 8개소 이상 측정
수질 관리	API 650	스테인리스강(Stainless Steel) 탱크의 경우 염소(Chloride) 이온 농도 제한 (보통 50 ppm 이하)

 

 

 

충수 시험 보고서 주요 구성 항목

보고서는 검사 전, 중, 후의 모든 데이터를 포함하며 다음과 같이 구성한다.

1. 탱크 및 시험 사양

• 설비 번호 (Tag No.): 탱크 식별 번호
• 규격 (Standard): API 650, JIS B 8501 등 적용 설계 표준
• 탱크 치수: 직경(D), 높이(H), 설계 액위(Design Liquid Level)
• 시험 매체: 사용 용수(Service Water)의 종류 및 온도

2. 충수 단계별 기록 (Filling Stages)

탱크의 붕괴를 막기 위해 한 번에 채우지 않고 단계별로 나누어 실시한다.

• 단계별 수위: 1/4, 2/4, 3/4, 만수위(Full Level) 등 단계별 도달 시간.
• 유지 시간 (Holding Time): 각 단계별로 최소 24시간 이상 유지하며 안정성을 확인한다.

3. 부등 침하 측정 결과 (Settlement Measurement)

탱크 원주 방향을 따라 일정 간격(예: 8등분)으로 측정 포인트를 설정하고 기록한다.

• 측정 시점: 충수 전, 단계별 충수 중, 만수 시, 배수 후.
• 허용 오차: 설계 규격에서 정한 최대 허용 침하량 이내인지 비교 판정한다.

 

 

검사 결과 및 판정 (Inspection Results)

• 용접부 검사: 측판 용접 라인을 따라 젖음(Sweating)이나 누설 흔적이 없는지 육안 검사(Visual Inspection) 결과를 기록한다.
• 저판 검사 (Bottom Plate): 충수 전 진공 상자 시험(Vacuum Box Test) 결과와 연계하여 충수 후 누설 징후를 확인한다.
• 최종 판정: 모든 측정값과 외관 검사가 기준을 만족할 경우 'Pass' 처리한다.

 

 

공정안전보고서(PSM)에서의 활용

• 가동 전 점검 (PSSR): 신규 설치 설비의 경우 충수 시험 보고서가 없으면 원료 투입을 승인하지 않는다.
• 설비 이력 관리: 주기적인 정기 검사 시 과거의 침하 기록과 비교하여 기초 보강 필요성을 판단하는 근거가 된다.
• 안전 거리 확보: 만약의 파손 사고를 대비하여 시험 중 설정했던 안전 구역 통제 기록을 보관한다.