이 지침은 「화학물질관리법 시행규칙」(이하 "규칙”이라 한다) 제21조제2항 관련 [별표 5] 유해화학물질 취급시설 설치 및 관리기준을 운용하기 위하여 필요한 세부기준을 제시함을 목적으로 한다.
이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.
1. "개스킷”이란 플랜지와 플랜지를 체결할 때 접합부에서 유체가 누출되지 않도록 하기 위하여 사용되는 것을 말한다.
2. "플랜지”란 축, 파이프 등의 이음을 위하여 접합부 주위에 붙인 둥근 테두리를 말한다.
3. "압축변형률”이란 재료를 누르는 하중에 의해 물체 내부에 생긴 내력의 발생에 따라 물체에 생긴 변형량과 원래 길이에 대한 비율을 말한다.
4. "응력”이란 물체에 외력을 받을 때 이 외력과 맞서기 위해서 내부에 생기는 저항력을 말한다.
5. "응력완화”이란 일정한 길이로 신장 또는 압축된 상태로 유지되었을 때, 물체에 일어나는 응력의 연속적 감소를 말한다.
6. "크리프”란 일정한 크기의 지속 하중에 의해서 시간이 경과하면서 물체의 변형이 증대하는 현상을 말한다.
7. "체부면압”이란 두 물체의 접촉면에 압력이 가해질 때 생기는 응력을 말한다.
8. "호칭압력”이란 플랜지의 등급을 나타내기 위하여 사용하는 수치를 말한다.
9. "호칭지름”이란 플랜지의 크기를 나타내기 위하여 사용하는 수치를 말한다.
개스킷의 재질, 두께, 종류에 관하여 선정 기준 등은 다음 각 호와 같다.
1. 밀봉되어야 하는 유체와 화학적 저항성을 가지는 개스킷을 재질을 선정한다.
2. 개스킷의 재질의 요구조건은 다음의 각 목과 같다.
가. 양호한 탄성을 가지고 복원성이 좋으며, 기계적 강도를 가지고 압축변형률이 적을 것
나. 내부 유체에 대한 내식성을 가지고, 온도 변화에 충분히 견디며 저항성이 있을 것
다. 응력완화, 크리프 등에 의한 체부면압의 변화가 적을 것
라. 내압의 변동, 그 외 플랜지 간의 진동 등에 의한 체부 볼트의 토크 손실이 적을 것
마. 장기간 사용에 견디는 내구성을 가질 것
바. 열팽창, 열전도성, 화학변화 등 제반 조건에 적합할 것
사. 플랜지와의 밀착성이 좋으며, 기밀성을 가질 것
아. 가공성이 좋으며, 두께 및 치수정도가 좋을 것
자. 설계 조건에 적절한 개스킷을 사용할 것
차. 인체 및 환경 등에 영향을 주지 않을 것(석면 등)
3. 개스킷에 따라 내식성이 있는 것이라도 유체의 종류에 따라 사용가능한 온도 압력범위를 다르게 한다.
가. 슬러리를 함유한 유체인 경우 개스킷이 파손되어 누설을 일으킬 수 있는 재질을 피할 것
나. 산소 등 지연성 가스의 경우 가연성이 있는 재료를 사용한 개스킷은 피할 것
다. 열매체유인 경우 고무가 바인더로 사용된 비금속 개스킷은 고무가 가열화 하여 파손되어 누설을 일으킬 수 있음
4. 개스킷이 장착되는 부위가 제조 공정상 중요한 부위로써 누설이 발생되었을 때 주위에 미치는 영향이 큰 경우일수록 선정 기준에 신뢰성이 높은 개스킷을 사용한다.
5. 개스킷의 문제를 해소하기 위하여 사용조건에 적합한 개스킷을 선정할 필요가 있으며, 일반적으로 개스킷을 선정하는데 필요한 조건은 다음의 각 목과 같다.
가. 침투성, 독성 등 사용유체의 특성을 확인하고 이에 따라 적절한 개스킷을 선정할 것
나. 온도는 개스킷의 내열성과 열 사이클을 고려하여 선정할 것
다. 압력은 개스킷의 내압성과 압력 사이클을 고려하여 선정할 것
라. 개스킷의 장착 플랜지의 형상과 상태는 플랜지 형식, 호칭압력, 개스킷 자리 치수, 접촉면 조도, 볼트 재질, 경, 본수 등의 체부능력을 고려하여 선정할 것
마. 개스킷의 기대 수명 등을 고려하여 선정할 것
6. 유해화학물질의 이송 관련 설비에 사용되는 개스킷의 경우 사용온도, 압력 등과 다음 표를 참고하여 적당한 재질의 개스킷을 선정한다.
1) 다음 표에 대한 상세한 내용은 안전보건공단 「플랜지 및 개스킷 등의 접합부에 관한 기술지침(KOSHA GUIDE (D-9-2012))」을 참고하거나, 개스킷 전문 제조업체와 협의하여 결정한다.
(비고) 1. 본 선정은 취급하는 물질이 개스킷 재질에 대하여 비부식성이며 비반응성인 것을 기준으로 작성되었으므로 유체의 물리화학적 특성에 따라 최고 사용온도 및 압력을 조정하여야 한다.
2. 최고사용압력은 플랜지의 호칭압력을 말한다.
3. 스파이럴형 개스킷은 파형 박판 및 충진재의 사용온도를 동시에 만족할 수 있도록 재질을 선택하여야 한다.
4. 고무로 제조된 개스킷을 사용하는 경우에는 고무의 특성에 따라 사용 온도를 결정하여야 한다.
5. 본 표를 벗어난 온도·압력범위에서 사용하고자 할 때는 개스킷 전문 제조업체와 상의하여 결정할 수 있다.
6. 비석면 섬유 재질에 따라 적용 온도가 차이가 나므로, 비석면 재질에 대해서는 반드시 제조업체와 협의하여 결정한다.
7. 유체의 특성에 따라 개스킷을 선정하는 경우에는 다음 각목을 참고하여 선정한다.
가. 대표적 유체의 경우 아래 표를 선정할 것
나. 다목 내지 아목에 의하여 유체에 따른 개스킷을 선정할 때 참고 표와 그림에서는 다음의 주의사항 고려할 것
1) 그림의 압력온도 기준은 각 사용온도에 있어서 최고 사용 압력을 맞춰 선을 표시하였다.
2) 개스킷 선정 참고 표의 경우 좌측에서부터 선택하는 것을 고려한다.
3) 선정 참고 표의 상위의 구분 번호의 선정 개스킷은 온도조건을 만족하는 하위의 구분 번호에도 사용이 가능하다.
4) 상기 선정기준은 일반적인 선정기준으로 상세한 내용은 일본석유학회 「배관용 개스킷의 기준(JPI-7S-81-96)」을 참고하거나, 개스킷 전문 제조업체와 협의하여 결정한다. 특히, 비석면 재질에 대해서는 반드시 개스킷 전문 제조업체와 협의하여 결정한다.
다. 수계 유체를 사용하는 경우 아래 그림과 표를 참고하여 선정할 것
라. 오일계 유체를 사용하는 경우 아래 그림과 표를 참고하여 선정할 것
(비고) 1. 독성이 높은 유체(유독물질 등) 및 용제 등(예) 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 에틸벤젠, 아세트알데히드, 시클로헥산, 페놀, 암모니아액 등)은 제품에 영향을 주는 유체로 구분 번호 ① 의 범위 이외에는 사용하지 않음
2. 구분번호 ① ~③에서 사용 가능한 유체는 알코올, 프로필렌, 에틸렌, 부타디엔 등
마. 부식성 유체를 사용하는 경우 아래 그림과 표를 참고하여 선정할 것
(비고) 1. 스파이럴형(비석면 타입) 개스킷은 산성유체에는 사용을 권하지 않음
2. 스파이럴형(팽창 흑연 타입) 및 팽창 흑연시트 개스킷은 산화성산(농류산, 크롬산, 중크롬산, 혼산 등), 산화염(아염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘 등)에는 사용을 권하지 않음.
바. 가스계 유체(1)를 사용하는 경우 아래 그림과 표를 참고하여 선정할 것
사. 가스계 유체(2)를 사용하는 경우 아래 그림과 표를 참고하여 선정할 것
(비고) 1. 산소 가스를 함유하는 지연성 가스에서는 가연성 재료를 함유하는 고무시트·팽창 흑연시트·비석면 조인트시트·스파이럴형(비석면, 팽창 흑연 타입) 개스킷은 사용하지 않음.
2. PTFE 피복 개스킷은 피복재가 파손되는 경우를 고려하여 50℃ 이하에서 사용을 권함.
3. 암모니아, 에틸렌옥사이드, 시안화수소, 일산화탄소 등의 독성 가스에는 사용을 권하지 않음.
4. 스파이럴형(팽창 흑연 타입) 및 팽창 흑연시트 개스킷은 일부 할로겐화합물(불소, 이산화염소 등) 등에서 사용을 권하지 않음.
아. 저온 유체를 사용하는 경우 아래 그림과 표를 참고하여 선정할 것
개스킷의 장착을 위한 설치 가이드라인은 다음 각 호와 같다.
1. 플랜지 연결 부문의 개스킷 설치는 플랜지 시스템의 모든 구성 부품이 이상이 없는 것으로 한다.
2. 조임, 풀림 등을 위한 장착 도구는 규격화 된 안전 장비를 사용하고 안전 규칙을 준수한다.
3. 개스킷의 경우 지정된 사이즈와 재료로 제작되었는지 확인한다.
4. 개스킷의 결함 여부를 확인 후 플랜지 사이에 끼운다.
5. 개스킷이 플랜지 센터 부분에 위치했는지 확인한다.
6. 개스킷이 잘못 끼워지거나 손상당하지 않도록 확인하면서 플랜지에 설치한다.
7. 상승된 온도에 노출된 후에는 고무가 함유된 비석면 개스킷은 재조임을 하지 않는다.
8. 개스킷 설치에 대한 일반적인 절차는 다음 각 목과 같다.
가. 플랜지면의 불순물을 완전히 제거할 것
나. 손상된 플랜지면이 있으면 개스킷에 영향을 주지 않도록 정비할 것
다. 개스킷의 표면 손상 및 파손에 주의하여 플랜지의 정확한 위치에 장착할 것
라. 토크렌치 등을 이용하여 일정하게 볼트를 조일 것
마. 볼트를 조인 후 플랜지 갭 편차를 확인할 것
바. 편차 확인 후 일정한 갭을 유지하기 위하여 다시 볼트를 조일 것
사. 운전 온도 도달 시 누출여부를 확인하고 누출이 의심될 경우 재조임 할 것
아. 다음 그림과 같이 체결 볼트의 장착 순서는 작업자가 1인 경우 대각선 방향으로 돌아가며 체결하고, 작업자가 2인 이상인 경우 180°방향에서 동시에 대각선 방향으로 돌아가며 같이 체결할 것. 부득이 운전 중 누설 현상이 발생되어 재조임시에는 충분히 안전 보호 장치를 설치 후 진행 할 것
자. 목표 볼트 조임토크로 한 번에 조임하지 말고 2~3회 나누어 순차적으로 조임 할 것
개스킷의 관리 등을 위한 기초는 다음 각 호와 같다.
1. 개스킷을 교체할 때의 취급요령은 다음 각 목과 같다.
가. 개스킷 해체 시 내부의 유체압은 대기압으로 하며, 관내 유체를 제거 한 후 작업할 것
나. 볼트, 너트를 제거하고 플랜지면이 손상되지 않도록 주의하여 개스킷을 탈착 후 플랜지면의 손상이나 부식 등을 확인할 것. 이 때 플랜지면의 손상이나, 부식 그리고 플랜지의 평행도, 조정불량을 확인할 것
다. 플랜지면의 이물질을 제거하고 표면조도, 부식 등을 점검할 것
라. 볼트, 너트의 이물질을 제거하고 상태 등을 점검할 것
마. 플랜지의 접합면은 서로 평평하고, 차이가 없어야 하여 중심이 틀어지지 않고 접촉면에 비틀림이 없어야 한다. 크지 않은 비틀림은 볼트의 체결력으로 어느 정도 보완 할 수 있지만 그 효과는 크기 않음
바. 개스킷을 조립할 때는 플랜지의 조정불량을 확인하고 개스킷을 플랜지의 조립위치에 놓고 제3조에 따라 설치할 것
사. 취급하는 유체에 따라 보호안경, 보호장갑 등 적절한 개인보호장구를 착용할 것
2. 개스킷의 수명은 플랜지의 굴곡, 유동의 발생 등 설계상의 문제 및 온도 상승, 압력 상승 등 운전상의 문제 등의 이유로 수명을 수치적으로 예측하지 못하지만 다음 각목 등의 이유로 수명이 단축되며, 재사용은 원칙적으로 금지한다.
가. 장착 사용한 개스킷을 재사용시 개스킷 본래의 재질이 가지고 있는 압축율, 복원율, 인장 등의 물성이 현저히 저하됨
나. 금속 재질의 경우는 변형이 발생되기 때문에 재사용시 배관상의 미세한 변형에 대해 대처 능력이 떨어짐
3. 개스킷의 누설 원인은 다음 각목 등에 해당한다.
가. 운전 중에 진동, 온도변화, 압력 등의 영향으로 볼트가 풀려져 체결력(조임력)의 저하가 생기고 누설이 될 수 있으므로 정기적으로 누출 여부를 확인하고 누출이 의심될 경우 볼트의 풀림을 재체결할 것
나. 유체의 내압에 의해 볼트의 늘어남과 플랜지의 변형으로 개스킷의 체결압(조임압)이 저하되면 개스킷의 응력이 완화되어 누설이 발생할 수 있어, 플랜지의 강도와 볼트의 강도를 재검토 할 것
다. 유체의 온도변화와 압력변동에 따른 체결력의 이상은 개스킷의 수명과도 관계가 있는 것으로 볼트의 신장과 플랜지의 변형으로 인해 개스킷의 압축, 복원력이 따라가지 못해 누설이 발생할 수 있음
라. 개스킷의 폭이 넓어지거나, 인장강도가 크면 파손이 잘 되지 않음
마. 개스킷의 내경이 커 씰링폭이 좁으면 개스킷의 파손율이 높아짐
바. 비금속 개스킷은 인장강도의 저하로 누설의 원인이 됨
1) 과도한 조임력에 의한 압축파괴, 압축변형을 일으켜 재질이 파손되어 강도가 크게 저하되고, 편체 현상과 플랜지의 접촉면에 윤활매체가 묻어 있으면 압축파괴 현상이 쉽게 일어난다.
2) 배관의 열변형(팽창, 수축)에 따라 플랜지의 비틀림, 배관의 신축에 따라 플랜지에 굽힘 모멘트가 작용하면 편체 현상과 동일한 사항이 된다.
3) 화학적인 침식에 의한 개스킷의 파손으로 일반적인 오일, 가솔린, 유기용제(톨루엔, 아세톤, 메틸에일케톤), 산, 열매유 등은 다소의 차이는 있지만 인강강도를 감소시킨다. 개스킷의 인장강도의 저하로 누설의 원인이 된다.
4) 취급 부주의 등으로 개스킷의 내·외경 부위가 훼손 된 경우에도 인장 강도가 저하된다.
사. 물이 얼어서 얼음이 되면 체적이 팽창하며, 이 팽창 압력은 대단히 크기 때문에 수압에 의해 파손되는 것과 동일한 상태로 개스킷이 파손됨
4. 개스킷을 보관할 때의 취급요령은 다음 각 목과 같다.
가. 비금속 개스킷은 유기물을 많이 포함하여 변질될 우려가 있으므로, 직사광선, 고온, 다습, 부식성 있는 장소는 피하여 보관할 것
나. 비금속 개스킷 중 고무 재질을 사용한 경우 직사광선, 산소, 오존 등에 고무의 노화를 촉진시키며 온도가 올라가면 황에 의한 가황반응(고무분자간의 가교반응)이 일어나 개스킷이 경화되어 탄성이 저하됨
다. 금속 재질을 사용한 개스킷의 경우 금속부분에 녹이 발생할 우려가 있으므로 다습, 부식성 있는 장소는 피하여 보관할 것
라. 링조인트 개스킷은 반드시 수평으로 보관하고, 기타 다른 개스킷은 수평보관 혹은 가볍게 세워 보관할 것
마. 제품의 포장지는 사용 시 까지 제품에서 제거해서는 안 되며, 포장 제거 시 개스킷 실링부의 손상이 없도록 할 것
댓글 없음:
댓글 쓰기