에너지관리기능사 압력계 — 부르돈관·사이폰관·삼방콕

보일러에 붙은 압력계는 완전 진공을 0으로 하는 절대압이 아니라 대기압을 0점으로 삼는다. 그래서 바늘이 가리키는 값은 계기압이고, 절대압에서 대기압을 뺀 값과 같다.

압력계는 압력을 받는 부분의 모양에 따라 부르돈관식, 벨로즈식, 다이아프램식으로 나뉜다. 부르돈관식은 단면이 타원인 굽은 금속관이 압력을 받으면 펴지려는 탄성을 이용한다. 구조가 간단하고 견고하며 넓은 범위를 잴 수 있어 보일러의 증기압력 측정에 가장 널리 쓴다. 벨로즈식과 다이아프램식은 미소압이나 저압 측정에 주로 쓰인다. '유니버셜 압력계'처럼 측정 원리가 드러나지 않는 이름은 압력계의 종류로 보지 않는다.

압력계의 최고 눈금은 보일러의 최고사용압력 또는 제한 압력의 1.5배 이상 3배 이하로 정한다. 눈금이 너무 작으면 평소 압력이 눈금 끝에 붙어 과압 때 계기가 파손될 수 있고, 너무 크면 실제로 쓰는 구간이 눈금의 좁은 부분에 몰려 읽기 어렵다.

고온의 증기가 부르돈관에 직접 닿으면 관이 변형되거나 정밀 부품이 손상된다. 이를 막으려고 압력계 앞에 U자 모양으로 구부린 사이폰관을 두고 그 안에 물을 가득 채운다. 물이 증기의 열을 막고 압력만 전달하므로 부르돈관이 보호된다. 사이폰관은 한 번 설치하고 끝내는 것이 아니라 일정 사용기간을 정해 정기적으로 교체한다.

운전 중 압력계가 정상인지 확인할 때는 삼방콕을 조작해 압력계를 보일러 본체와 차단한다. 그러면 압력계에는 대기압만 걸리므로 바늘이 0점을 가리키는지 보면 된다. 보일러를 멈추지 않고 확인할 수 있는 방법이다.

압력계로 가는 증기관은 재질에 따라 최소 안지름 기준이 다르고, 같은 재질이라도 문항마다 제시하는 수치가 조금씩 다르다. 강관이 동관보다 큰 안지름을 요구한다는 원리를 먼저 잡고, 실제 수치는 문제에 적힌 값을 기준으로 판단한다. 증기 온도가 483K, 곧 약 210℃를 넘으면 황동관과 동관은 고온에서 강도가 떨어지므로 쓸 수 없다.