용기에 사용되는 재질은 대부분 탄소강(Carbon Steel) 또는 알루미늄(Aluminum)으로 제작된다. 저압에서는 용접형 탄소강이 사용되고, 고압에서는 비용접형 탄소강 또는 알루미늄이 사용된다. 때때로 순도 또는 재질과의 호환성 등의 이유로 니켈, 스테인리스 스틸이 사용되기도 한다.

용기는 정기적으로 국제규격 또는 해당국가의 요구사항에 따라 시험하고 보증을 하여야 한다. 이 두 가지가 상충되는 경우 좀 더 엄격한 요구사항을 추천한다. 만일 상기의 시험을 통과하지 못하는 용기는 즉시 사용을 중지하고 수리를 거쳐 다시 시험을 통과해야 하며 그렇지 못한 경우에는 폐기해야 한다. 밸브의 사용 역시 용기와 동일하게 취급돼야 한다.

충진이 안 된 빈 용기는 그 무게가 200kg을 초과하는 것도 있고, 충진된 용기는 1,000kg을 넘는 것도 있다. 이것은 용기의 취급 시 상당한 주의를 필요로 한다.

모든 용기는 용기 몸체에 재질, 최초 검사날짜, 무게, 용적, 압력, 제작자, 재검사 날짜 등의 기본적인 정보를 가져야 한다. 이러한 정보들은 용기의 사용과 물리적인 강도 등을 이해하도록 도와준다. 재검사 날짜가 지난 용기는 재검사가 이뤄지기까지 충진을 중단 하여야 한다.

용기 사용자는 용기의 내용물과 그 위험성에 대하여 공급자로부터 숙지를 하고 이와 동시에 물질보건안전자료(MSDS)도 읽고 파악해야 한다. 몇몇 국가에서는 가스의 성질에 따라 색상으로 구분하는 경우도 있으나, 국제적으로 공통된 규격은 없다.

용기에 장착되는 밸브들은 용기로부터 가스를 내보내거나 또는 외부로부터 가스를 도입하는 장치로 사용되며 일정 압력 하에서 안전하게 견딜 수 있도록 제작된다.

맹독성·자연발화성용 용기, 캡 또는 플러그 설치

▲ ▲실린더 구성품. ▲실린더 구성품

밸브의 몸체는 황동(Brass), 청동(Bronze), 스테인리스 스틸 또는 다른 종류의 가스에 적합한 금속으로 제작된다. 시트(Seat)의 재질은 여러 가지 다른 재질로 구성될 수 있으나, 크게 금속 형과 좀 더 부드러운 고분자형으로 나눌 수 있다. 밸브 스템은 순도와 재질의 적합성에 따라 팩킹 또는 금속 다이아프람으로 구성된다.

안전밸브는 종종 용기의 파손을 방지하기 위하여 설치되는데, 그 방법으로는 △금속 다이아프람(Metal Diaphragm) △용융성 플러그(Fusible Plug) △스프링(Spring) △다이아프람과 용융성 플러그의 직렬 설치 등이 있다.

안전밸브를 설치하는 경우에는 이에 맞도록 가스를 용기에 충진하여야 한다. 밸브의 출구는 설계압력 초과하거나 재질의 부적합성 등을 방지하도록 설계돼야 한다. 연결구는 국제규격에 맞도록 설치되어야 한다.

종종 실란(Silane), 알신(Arsine), 포스핀(Phosphine) 등을 취급하는 밸브에는 용기로 부터의 가스 유량을 제한하기 위해 RFO(Restriction Flow Orifices)를 설치하기도 한다. 특히 맹독성 또는 자연발화성 물질을 취급하는 용기들은 밸브 출구에 캡(Cap) 또는 플러그(Plug)를 설치하여 우발적인 가스의 누출이 발생하지 않도록 한다. 물론 이때에도 캡이나 플러그가 용기의 설계압력을 충분히 견딜 수 있도록 하여야 한다.

추광호 (주)원익머트리얼즈 상무
khchoo@wimco.co.kr
화공기술사, 국제기술사, MBA

<다음호에 계속>