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가스관련참고자료 - 휘발성유기화합물(VOCs) 누출확인방법
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작성자 : 이하늘 작성일 : 17-07-06 조회 : 5,238회관련링크
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제5장 기타시험방법 제2장 휘발성유기화합물(VOCs) 누출확인방법
1. 적용범위 및 원리
1.1 적용범위
이 방법은 휘발성 유기화합물질(VOC) 주출원에서의 VOC 누출확인방법으로 사용된다. 이들 누출원 등에는 밸브, 플랜지 및 기타 연결관, 펌프 및 컴프레서, 압력완화밸브(pressure relief valve), 공정배출구(시료채취장치), 개방형도관 및 밸브, 밀봉시스템 가스제거배출구(accumulator vents)와 축압배출구, 출입문밀봉창치(access door seals) 등이 포함되며 기타 다른 누출원도 포함된다.
1.2 원리
휴대용 측정기기를 이용하여 개별 누별원으로부터 VOC 누출을 확인한다. 측정기기의 검출기 규격은 3항 장치의사양 및 성능기준을 만족하여야 한다. 이 방법은 누출의 확인여부로만 사용하여야 하고. 개별 누출원으로부터의 직접적인 누출량 측정법으로 사용하여서는 안된다.
2. 용어 정의
2.1 누출농도
VOC가 누출되는 누출원 표면에서의 VOC농도로서, 대조화합물을 기초로 한 기기의 측정값이다.
2.2 대조 화합물
누출농도를 위한 기기교정용 VOC 화합물이다. 예로서 누출농도를 메탄기준으로 10,000으로 나타나는 것이다., 여기서 누출농도는 10,000ppm 이고, 대조화합물은 메탄이다.
2.3 교정가스
기지 농도로 기기 표시치를 교정하는데 사용되는 VOC화합물로서 일반적으로 누출농도와 유사한 농도의 대조화합물이다.
2.4 검출불가능 누출농도
누출원에서 VOC가 대기중으로 누출되지 않는다고 판단되는 농도로서 국지적 VOC배경농도의 최고 농도값이다 또한 제조공정중의 누출원에 대해서 측정기기가 나타낼 수 있는 최소농도값보다 적은 측정값 차이는 VOC누출이 없는 것이다.
(예로서 규정된 누출농도가 10,000ppm이면 기기 측정값으로 500ppm이다. )
2.5 반응인자
관련규정에 명시된 대조화합물로 교정된 기기를 이용하여 측정할 때 관측된 측정값과 VOC화합물 기지농도와의 비율이다.
2.6 교정 정밀도
기지의 농도값과 측정값간의 평균차이를 상대적인 퍼센트로 표현하는 것으로서, 동일한 기지 농도의 측정값들의 일치정도이다.
2.7 응답시간
VOC가 시료채취장치로 들어가 농도 변화를 일으키기 시작하여 기기계기판의 최종값이 90%를 나타내는데 걸리는 시간이다.
3. 장치
3.1 측정기기
3.1.1 규격
(1) VOC측정기기의 검출기는 시료와 반응하여야 한다. 여기에는 촉매산화, 불꽃이온화, 적외선흡수, 광이온화 검출기 및 기타 시료와 반응하는 검출기 등이 있다.
(2) 기기는 규정에 표시된 누출농도를 측정할 수 있어야 한다.
(3) 기기의 계기눈금은 최소한 표시된 누출농도의 ±5%를 읽을수 있어야 한다.
(4) 기기는 펌프를 내장하고 있어 연속적으로 시료가 검출기로 제공되어야 한다. 일반적으로 시료유량은 1/2 ~ 3ℓ/분이다.
(5) 기기는 폭발 가능한 대기중에서의 조작을 위하여 근본적으로 안전해야 한다.
(6) 기기는 채취관 및 연결관 연결이 가능하여야 한다.
3.1.2 성능 기준
(1) 즉정될 개벌 화합물에 대한 기기의 반응인자(response factor)는 10보다 작아야 한다.
(2) 기기의 응답시간은 30초보다 작거나 같아야 한다.
(3) 교정 정밀도는 교정용 가스값의 10% 보다 작거나 같아야 한다.
(5) 각 변수의 평가절차는 4.4항에 나타나 있다.
3.1.3 성능평가 요구사항
(1) 반응인자는 대조화합물로부터 혹은 테스트에 의하여 측정될 각 화합물별로 결정되어야 한다. 반응인자 테스트는 기기를 사용하기 전에 하여야 한다.
(2) 교정 정밀도 및 응답시간 테스트는 기기를 사용하기 전에 하여야 한다.
3.2 교정용 가스
측정기기는 관련규정에 명기된 대조화합물의 ppm농도로 교정되어야 한다. 측정 및 기기의 성능평가를 위햐여 필요한 교정가스는 영점 가스(대기, 10 ppm이하 VOC) 와 규정에 명기된 누출농도와 비슷한 공기 혼합물 교정가스가 있다.
4. 누출확인 방법
4.1 사전 테스트
4.1.1 항의 성능평가요구사항들이 만족되지 않는다면, 4.4 항에 주어진 각 성능평가 절차를 수행하여야 한다.
4.2 교정방법
제작회사의 교범에 따라 VOC 분석기를 조립 가동시킨다. 적절한 기기 안정화시간 및 내부영점을 교정한 후, 기기시료주입구에 교정가스를 주입한다. 교정가스값으로 기기의 측정값을 조종한다.
참조 ; 기기의측정값을 적절한 값으로 조정할 수 없으면, 분석기의 이상작동을 의미하며, 사용하기전 적절한 조치가 필요하다.
4.3 개별 누출원 확인방법
4.3.1 농도에 기초한 누출측정방법
누출이 발생되는 장치의 접속부위 표면에 시료채취구를 위치시킨다. 기기의 측정값을 확인하면서 접속부위 주변으로 채취구를 기기의 측정값이 최고치를 나타내는 지접까지 천천히 이동시켜, 이 최고지점에서 기기반응시간의 두배정도 시간동안 시료채취구를 위치시켜 측정한다. 구체적인 개별 누출원의 조사방법은 다음과 같다.
(1) 밸브 ;밸브에서의 가장 보편적인 누출원은 축과 몸체사이의 밀봉부분이다. 축이 패킹마개로 빠져나오는 접속면에 시료채취구를 위치시키고 지변에서 시료를 측정한다. 추가로, 누출이 일어날 수 있는 모든 접속면 표면엣 밸브 몸체를 조사한다.
(2) 플랜지와 다른 연결관 : 용접된 플랜지의 경우는 플랜지가스켓 접속부의 바깥쪽 가장자리에 시료채취구를 위치시키고, 플랜지의 주변에서 시료를 측정한다. 유사한 교차지점에 다른 종류의 반영구적인 조임부분에서 시료를 즉정한다.
(3) 펌프와 콤프레서 : 펌프나 콤프레서축의 바깥표면 및 밀봉접속부위의 주변측선에서 시료를 측정한다. 누출원이 회전축이면, 측정을 위하여 축밀봉접속면의 1㎝ 이내에 시료채취구를 위치시킨 후 측정한다. 몸체(housing)의 외형이 축(shaft)주변 횡단이 불가능하면, 다른 접근 가능한 곳에서 시료를 측정한다. 또한 누출이 일어날 수 있는 펌프나 콤프레서의 모든 접합부에서 시료를 측정한다.
(4) 압력완화장치 : 대부분의 압력완화장치 구성체계상 밀봉밑면(sealing seat) 접합부에서의 시료 측정이 어려우므로, 뿔이나 봉입확장부가 장착된 창치들에서는 대기로의 누출지역 중심에 시료채취구를 위치시킨 후 측정한다.
(5)공정배출구 : 개방형 공정배출구에는 대기로 개방된 부분의 중심에 시료채취루를 위치시킨후 측정한다. 폐쇄형 공정배출구에는 커버접합부의 표면에 시료채취구를 위피시키고, 주변측선에서 측정한다.
(6) 개방형 도관이나 밸브 : 대기로의 누출중심에 시료채취구를 위치시킨후 측정한다.
(7) 밀봉시스켐 가스 제고 배출구(sealing system degassing vents) 와 축압 배출구(accumulator vents) ; 대기로 개방된 누출중심에 사료채취구를 위치시킨후 측정한다.
(8) 출입문밀봉장치access door seals(): 출입문 밀봉접합부의 표면에 시료채취구를 위치시키고 주변 측선에서 측정한다.
(9) 기타 : 누출이 발생되는 장치의 접속부위 표면에 시료채취구를 위치시키고, 접속부위 주변으로 채취구를 기기의 측정값이 최고치를 나타내는 지점까지 천천히 이동시켜 측정한다.
4.3.2 검출불가능 누출원에서의 누출 측정방법
누출원으로부터 1~2m 떨어진 지점에서 측정기기의시료채취구를 무작위로 바람방향 및 바람반대방향으로 이동시키면서 누출원 주변의 국지적 VOC배경농도를 측정한다.
4.4 성능평가방법
기기의성능평가항목 및 평가방법은 다음과 같다.
4.4.1 교정 정밀도
제로가스와 지정된 교정가스를 번갈아 총 3번 측정한 후, 측정값을 기록한다. 측정값과 기지값의 평균대수차이를 계산한다. 퍼센트로 교정 정밀도를 얻기 위하여 이 평균 차이를 알려진 교정값으로 나누고 100을 곱한다.
4.4.2 응답시간
기기 시료채취구로 제로가스를 주입한다. 계기치가 안정될 때 지정된 교정가스로 빠르게 전환한다. 전환한 후 최종 안정치의 90%가 얻어질 때까지의 시간을 측정한다. 이 테스트를 3번 반복하여 평균응답시간을 계산하고 결과를 기록한다.
1. 적용범위 및 원리
1.1 적용범위
이 방법은 휘발성 유기화합물질(VOC) 주출원에서의 VOC 누출확인방법으로 사용된다. 이들 누출원 등에는 밸브, 플랜지 및 기타 연결관, 펌프 및 컴프레서, 압력완화밸브(pressure relief valve), 공정배출구(시료채취장치), 개방형도관 및 밸브, 밀봉시스템 가스제거배출구(accumulator vents)와 축압배출구, 출입문밀봉창치(access door seals) 등이 포함되며 기타 다른 누출원도 포함된다.
1.2 원리
휴대용 측정기기를 이용하여 개별 누별원으로부터 VOC 누출을 확인한다. 측정기기의 검출기 규격은 3항 장치의사양 및 성능기준을 만족하여야 한다. 이 방법은 누출의 확인여부로만 사용하여야 하고. 개별 누출원으로부터의 직접적인 누출량 측정법으로 사용하여서는 안된다.
2. 용어 정의
2.1 누출농도
VOC가 누출되는 누출원 표면에서의 VOC농도로서, 대조화합물을 기초로 한 기기의 측정값이다.
2.2 대조 화합물
누출농도를 위한 기기교정용 VOC 화합물이다. 예로서 누출농도를 메탄기준으로 10,000으로 나타나는 것이다., 여기서 누출농도는 10,000ppm 이고, 대조화합물은 메탄이다.
2.3 교정가스
기지 농도로 기기 표시치를 교정하는데 사용되는 VOC화합물로서 일반적으로 누출농도와 유사한 농도의 대조화합물이다.
2.4 검출불가능 누출농도
누출원에서 VOC가 대기중으로 누출되지 않는다고 판단되는 농도로서 국지적 VOC배경농도의 최고 농도값이다 또한 제조공정중의 누출원에 대해서 측정기기가 나타낼 수 있는 최소농도값보다 적은 측정값 차이는 VOC누출이 없는 것이다.
(예로서 규정된 누출농도가 10,000ppm이면 기기 측정값으로 500ppm이다. )
2.5 반응인자
관련규정에 명시된 대조화합물로 교정된 기기를 이용하여 측정할 때 관측된 측정값과 VOC화합물 기지농도와의 비율이다.
2.6 교정 정밀도
기지의 농도값과 측정값간의 평균차이를 상대적인 퍼센트로 표현하는 것으로서, 동일한 기지 농도의 측정값들의 일치정도이다.
2.7 응답시간
VOC가 시료채취장치로 들어가 농도 변화를 일으키기 시작하여 기기계기판의 최종값이 90%를 나타내는데 걸리는 시간이다.
3. 장치
3.1 측정기기
3.1.1 규격
(1) VOC측정기기의 검출기는 시료와 반응하여야 한다. 여기에는 촉매산화, 불꽃이온화, 적외선흡수, 광이온화 검출기 및 기타 시료와 반응하는 검출기 등이 있다.
(2) 기기는 규정에 표시된 누출농도를 측정할 수 있어야 한다.
(3) 기기의 계기눈금은 최소한 표시된 누출농도의 ±5%를 읽을수 있어야 한다.
(4) 기기는 펌프를 내장하고 있어 연속적으로 시료가 검출기로 제공되어야 한다. 일반적으로 시료유량은 1/2 ~ 3ℓ/분이다.
(5) 기기는 폭발 가능한 대기중에서의 조작을 위하여 근본적으로 안전해야 한다.
(6) 기기는 채취관 및 연결관 연결이 가능하여야 한다.
3.1.2 성능 기준
(1) 즉정될 개벌 화합물에 대한 기기의 반응인자(response factor)는 10보다 작아야 한다.
(2) 기기의 응답시간은 30초보다 작거나 같아야 한다.
(3) 교정 정밀도는 교정용 가스값의 10% 보다 작거나 같아야 한다.
(5) 각 변수의 평가절차는 4.4항에 나타나 있다.
3.1.3 성능평가 요구사항
(1) 반응인자는 대조화합물로부터 혹은 테스트에 의하여 측정될 각 화합물별로 결정되어야 한다. 반응인자 테스트는 기기를 사용하기 전에 하여야 한다.
(2) 교정 정밀도 및 응답시간 테스트는 기기를 사용하기 전에 하여야 한다.
3.2 교정용 가스
측정기기는 관련규정에 명기된 대조화합물의 ppm농도로 교정되어야 한다. 측정 및 기기의 성능평가를 위햐여 필요한 교정가스는 영점 가스(대기, 10 ppm이하 VOC) 와 규정에 명기된 누출농도와 비슷한 공기 혼합물 교정가스가 있다.
4. 누출확인 방법
4.1 사전 테스트
4.1.1 항의 성능평가요구사항들이 만족되지 않는다면, 4.4 항에 주어진 각 성능평가 절차를 수행하여야 한다.
4.2 교정방법
제작회사의 교범에 따라 VOC 분석기를 조립 가동시킨다. 적절한 기기 안정화시간 및 내부영점을 교정한 후, 기기시료주입구에 교정가스를 주입한다. 교정가스값으로 기기의 측정값을 조종한다.
참조 ; 기기의측정값을 적절한 값으로 조정할 수 없으면, 분석기의 이상작동을 의미하며, 사용하기전 적절한 조치가 필요하다.
4.3 개별 누출원 확인방법
4.3.1 농도에 기초한 누출측정방법
누출이 발생되는 장치의 접속부위 표면에 시료채취구를 위치시킨다. 기기의 측정값을 확인하면서 접속부위 주변으로 채취구를 기기의 측정값이 최고치를 나타내는 지접까지 천천히 이동시켜, 이 최고지점에서 기기반응시간의 두배정도 시간동안 시료채취구를 위치시켜 측정한다. 구체적인 개별 누출원의 조사방법은 다음과 같다.
(1) 밸브 ;밸브에서의 가장 보편적인 누출원은 축과 몸체사이의 밀봉부분이다. 축이 패킹마개로 빠져나오는 접속면에 시료채취구를 위치시키고 지변에서 시료를 측정한다. 추가로, 누출이 일어날 수 있는 모든 접속면 표면엣 밸브 몸체를 조사한다.
(2) 플랜지와 다른 연결관 : 용접된 플랜지의 경우는 플랜지가스켓 접속부의 바깥쪽 가장자리에 시료채취구를 위치시키고, 플랜지의 주변에서 시료를 측정한다. 유사한 교차지점에 다른 종류의 반영구적인 조임부분에서 시료를 즉정한다.
(3) 펌프와 콤프레서 : 펌프나 콤프레서축의 바깥표면 및 밀봉접속부위의 주변측선에서 시료를 측정한다. 누출원이 회전축이면, 측정을 위하여 축밀봉접속면의 1㎝ 이내에 시료채취구를 위치시킨 후 측정한다. 몸체(housing)의 외형이 축(shaft)주변 횡단이 불가능하면, 다른 접근 가능한 곳에서 시료를 측정한다. 또한 누출이 일어날 수 있는 펌프나 콤프레서의 모든 접합부에서 시료를 측정한다.
(4) 압력완화장치 : 대부분의 압력완화장치 구성체계상 밀봉밑면(sealing seat) 접합부에서의 시료 측정이 어려우므로, 뿔이나 봉입확장부가 장착된 창치들에서는 대기로의 누출지역 중심에 시료채취구를 위치시킨 후 측정한다.
(5)공정배출구 : 개방형 공정배출구에는 대기로 개방된 부분의 중심에 시료채취루를 위치시킨후 측정한다. 폐쇄형 공정배출구에는 커버접합부의 표면에 시료채취구를 위피시키고, 주변측선에서 측정한다.
(6) 개방형 도관이나 밸브 : 대기로의 누출중심에 시료채취구를 위치시킨후 측정한다.
(7) 밀봉시스켐 가스 제고 배출구(sealing system degassing vents) 와 축압 배출구(accumulator vents) ; 대기로 개방된 누출중심에 사료채취구를 위치시킨후 측정한다.
(8) 출입문밀봉장치access door seals(): 출입문 밀봉접합부의 표면에 시료채취구를 위치시키고 주변 측선에서 측정한다.
(9) 기타 : 누출이 발생되는 장치의 접속부위 표면에 시료채취구를 위치시키고, 접속부위 주변으로 채취구를 기기의 측정값이 최고치를 나타내는 지점까지 천천히 이동시켜 측정한다.
4.3.2 검출불가능 누출원에서의 누출 측정방법
누출원으로부터 1~2m 떨어진 지점에서 측정기기의시료채취구를 무작위로 바람방향 및 바람반대방향으로 이동시키면서 누출원 주변의 국지적 VOC배경농도를 측정한다.
4.4 성능평가방법
기기의성능평가항목 및 평가방법은 다음과 같다.
4.4.1 교정 정밀도
제로가스와 지정된 교정가스를 번갈아 총 3번 측정한 후, 측정값을 기록한다. 측정값과 기지값의 평균대수차이를 계산한다. 퍼센트로 교정 정밀도를 얻기 위하여 이 평균 차이를 알려진 교정값으로 나누고 100을 곱한다.
4.4.2 응답시간
기기 시료채취구로 제로가스를 주입한다. 계기치가 안정될 때 지정된 교정가스로 빠르게 전환한다. 전환한 후 최종 안정치의 90%가 얻어질 때까지의 시간을 측정한다. 이 테스트를 3번 반복하여 평균응답시간을 계산하고 결과를 기록한다.