개념 한 쪽
배관 설비의 성능과 안전성을 유지하기 위해서는 적절한 세정, 점검, 시험 및 응급조치법을 이해해야 한다. 세정은 기계적 방법과 화학적 방법으로 구분되며 각각의 원리와 적용 상황이 다르다. 배관시험은 목적에 따라 수압시험, 기밀시험, 진공시험 등으로 나뉘며 시험 시 온도와 공기 제거 같은 조건을 반드시 고려해야 한다. 응급조치법은 현장에서 손상부를 임시로 보호하거나 밀봉하기 위한 여러 기법을 포함한다.
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출제기준 단원 「배관의 점검 및 보수방법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 세정방법 분류 | 1 | 기계적 세정과 화학적 세정의 구분 원리를 묻는 문제 |
| 지지·안내 장치 기능 | 1 | 배관 지지류의 이동 허용 및 구속 방향을 판단하는 문제 |
| 진공시험 조건 판단 | 1 | 진공시험의 절차와 온도·공기 영향 여부를 판별하는 문제 |
배관 세정방법은 크게 기계적 세정과 화학적 세정으로 구분된다. 기계적 세정은 고압 물 분사, 숏 블라스트, 피그(Pig) 등 물리적 힘이나 마찰로 스케일과 이물질을 제거하는 방법이며, 심한 오염 부위는 설비 분해가 필요할 수 있다는 점이 일반적 특성이다. 화학적 세정은 산·알칼리·용제 등의 약품을 사용하여 오염물을 화학적으로 용해하거나 반응시켜 제거하는 방법이며, 경우에 따라 운전 중 순환 세정으로 수행할 수 있다.
배관의 지지 및 안내 장치는 배관의 열팽창이나 진동에 따른 움직임을 제어하는 역할을 한다. 리지드 행거는 강한 고정 지지, 앵커는 완전 고정, 브레이스는 횡방향 지지 기능을 수행하는 반면 가이드는 축 방향 이동을 허용하면서 직각 방향의 이동을 구속하여 배관의 경로를 안내하는 고유 기능을 가진다.
배관시험은 목적에 따라 절차와 주의사항이 달라진다. 수압시험은 누수 여부를 확인하기 위해 관내에 물을 채워 압력을 가하는 시험이며, 수압시험 전에는 관내에 잔류하는 공기를 배출하기 위해 공기빼기 밸브를 개방해야 한다. 진공시험은 기밀성을 확인하기 위해 진공 펌프로 내부를 감압한 뒤 진공 강하를 관찰하는 시험이며, 진공 시험은 온도 변화에 민감하므로 온도 영향을 보정하거나 고려해야 한다. 배수관의 최종 시험으로는 기밀시험을 사용하여 누수와 막힘을 확인하는 절차를 수행한다.
응급조치법은 배관이 파손되었을 때 수리가 완료될 때까지 임시로 누출을 막거나 구조를 보강하는 방법들을 포함한다. 대표적인 응급조치로는 코킹법으로 손상 부위를 막는 방법, 밴드보강법으로 금속 밴드로 고정하는 방법, 인젝션법으로 특수 수지를 주입하여 막는 방법, 박스 설치법으로 손상 부위를 감싸 보호하는 방법 등이 있다.
오리피스를 이용한 유량 계산 문제는 오리피스 유량 공식 Q = Cv·A·√(2gH)를 적용하여 해결한다. 문제에서 Cv=0.6, A=5cm², H=20cm가 주어지면 단위를 SI로 변환한다. A는 5cm² = 5×10⁻⁴ m²이고 H는 20cm = 0.2 m이다. g는 9.8 m/s²를 사용한다. 따라서 Q = 0.6 × 5×10⁻⁴ × √(2 × 9.8 × 0.2)이다. 괄호 안의 계산은 2×9.8×0.2 = 3.92이며 √3.92 ≈ 1.98이다. 곱셈을 수행하면 Q ≈ 0.6 × 5×10⁻⁴ × 1.98 ≈ 5.94×10⁻⁴ m³/s가 된다. 계산 문제는 단위 변환과 루트 계산의 정확성이 핵심이라는 점을 유의한다.
배관설비의 기계적(물리적) 세정방법이 아닌 것은?
정답 ④ · 배관설비 내부의 스케일이나 찌꺼기를 제거하는 세정 방법은 크게 화학적 세정과 기계적(물리적) 세정으로 나뉩니다. 기계적 세정법에는 고압의 물을 배관 내부에 분사하여 물리적으로 때를 벗겨내는 '물 분사 세정법', 금속 등의 입자를 배관 표면에 강하게 쏘아 붙은 찌꺼기를 제거하는 '숏 블라스트 세정법', 그리고 피그(Pig)라는 특수 청소 기구를 관 내부에 통과시켜 밀어내어 세척하는 '피그 세정법' 등이 있습니다.
배관 세정 방법은 기계적 세정과 화학적 세정으로 나뉘며 스프레이 세정법은 화학적 세정에 해당한다.
본래 배관의 회전을 제한하기 위하여 사용되어 왔으나 근래에는 배관계의 축 방향의 이동을 허용하는 안내 역할을 하며 축과 직각 방향의 이동을 구속하는데 사용되는 것은?
정답 ③ · 문제는 배관 지지 장치 중 축 방향 이동은 허용하되 직각 방향 이동을 구속하는 장치가 무엇인지를 묻고 있다. 가이드는 배관의 축 방향으로는 열팽창 등으로 인한 이동을 허용하면서 횡방향(직각 방향) 이동을 제한하여 배관의 경로를 안내하는 기능을 수행한다.
배관의 축 방향 이동은 허용하되 직각 방향 이동은 구속하는 안내 역할은 가이드(Guide)의 기능이다.
배관 설비의 진공 시험에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ② · 문항은 배관의 진공시험 관련 진술 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 진공시험은 기밀시험이 합격된 뒤 실시하고, 관 내부를 진공으로 만든 후 일정 시간 경과에 따른 진공 강하를 점검하며 진공 펌프 등을 이용해 시행하는 것이 맞다.
진공 시험은 기밀시험합격 후 수행하며, 온도 변화에 따라 기체 부피가 변하므로 온도 영향이 반드시 고려되어야 한다.
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