코드의 역사적 배경과 이해

누구나 한번쯤 여행을 떠난 경험이 있을 것이다. 일상을 벗어나 자연의 품으로 돌아가서 재충전의 시간을 갖는 것은 바쁜 현대인들에게는 아주 유익한 시간이다. 여행지를 향할 때, 어떤 교통수단을 주로 이용하는가? 주로 자동차를 많이 이용할 것이다.

자동차는 인간에게 아주 유익한 발명품이다. 서울에서 부산까지 자동차 없이 하루만에 갈 수 있을까? 수 많은 짐을 먼 곳까지 옮겨야 할 때, 자동차가 없다면 어떻게 되겠는가? 오늘날 자동차는 아주 중요한 발명품임에는 틀림이 없다. 하지만 잘못된 자동차의 사용은 오히려 큰 위협으로 다가올 수도 있다. 하루에도 수백 건씩 발생하는 교통사고, 그로인해 발생하는 수 많은 인명피해 등은 자동차가 처음 만들어 질 때에는 예상하지 못했던 것들이다. 이처럼 인간의 편의를 위해서 만들어진 자동차에 의해서 때로는 인간들의 목숨을 빼앗기기도 한다.

 

잘못된 배관의 사용 역시 큰 위협으로 다가올 수 있다.

 

 

배관의 안전
효과적인 유체의 이동을 위해서 사용하기 시작한 배관은 인간의 편의를 위해서 사용된 것이다. 배관은 증기기관이 발명됨에 따라 증기의 원활한 이동을 위해서 함께 발전하기 시작했다. 증기는 비교적 높은 압력과 온도에서 사용되었는데 이것은 배관을 더 세심히 다룰 필요성을 요구하였다.

 

비커에 물이 담겨있다. 이때, 비커 안의 압력은 어떠한가? 이번에는 비커의 물을 냄비에 붓고 계속해서 열을 가해주자. 증기가 발생할 것이다. 이때의 압력은 어떠한가? 만약 뚜껑을 덮어주면 냄비 안의 압력은 어떻게 변하는가?

 

압력, 온도, 부피

압력과 온도, 부피의 각각의 개념과 상관관계를 잘 이해할 필요가 있다. 똑같은 양의 물이 있다고 가정하자. 온도가 일정할 때, 부피가 작을수록 압력은 높아진다. 반대로 부피가 일정할 때, 온도가 높아질 수록 압력은 높아진다. 압력은 단위면적에 작용하는 힘이므로 당연한 이치이다.

압력밥솥은 뚜껑을 고정해서 부피를 일정하게 유지할 수 있다. 만약, 뚜껑에 달려있는 압력 조절장치가 없다면 뚜껑은 날아가 버릴 것이다. 부피의 변화 없이 열을 계속 가해주면 내부의 압력이 계속해서 상승하기 때문이다. 내부의 압력은 계속해서 상승하다가 압력밥솥이 뚜껑과 고정된 장치를 파손할 정도에 이르면 뚜껑을 날려버리게 된다. 이처럼 밀폐된 공간에서 압력은 굉장히 중요한 역할을 한다.

 

보일러(Bolier) 폭발 사고

증기기관은 증기를 공급받기 위해 보일러와 함께 사용된다. 보일러를 가동시키면 내부의 압력이 증가하게 된다. 이러한 압력의 증가는 보일러가 사용되던 초기에 예상치 못한 사고를 일으키게 되었다. 19세기 후반 미국에서는 보일러 폭발사고가 일상적인 것이 되어버릴만큼 많이 발생하였는데 1898년에서 1905년 사이에만 3612건의 사건이 발생하였다. 이 3612건의 사건으로 인해 발생한 사망자는 7600여명에 이르렀는데, 이것은 하루에 약 1건 이상의 사고가 일어났고 약 2.5명의 사람이 보일러 폭발사고로 죽은 것을 의미한다.

 

미시시피 강의 대참변

1865년 4월 27일 미국에서는 잊지못할 큰 사건이 발생한다. Sultana란 이름의 증기엔진 선박은 2012명의 죄수를 태우고 미시시피 강을 이동하고 있었다. 약 11km정도 이동하였을 때, 선박은 갑자기 폭발했다. 이 사고로 인해 1547명이 목숨을 잃게 되었다. 이것은 1906년 샌프란시스코에서 발생한 지진으로 인한 사망자보다 많은 수의 인명피해였다.

 

인간의 편의를 위한 발명품들이 지진보다 무서운 존재가 되어버린 것이다. 이 시기의 매사추세츠(Massachusetts: 미국 북동부의 주)에서는 수 많은 보일러 폭발사고가 일어났고 많은 인명피해가 발생했다. 계속되는 인명피해에 정부는 무엇인가 조치를 취해야만 했다.

 

보일러 관련 법규 제정

1907년 매사추세츠 주는 보일러의 설계, 제작, 관리에 대한 규격을 제정하게 된다. 이것은 주로 기술적인 내용을 담고 있었으며 안전성을 확보하기 위한 사항들이 많이 포함되어 있었다. 이것이 지금 사용되는 ASME Bolier관련 코드의 모태라고 할 수 있을 것이다.이 법규의 제정 이후, 보일러 폭발사고는 현저하게 줄어들었고 인명피해도 줄어들게 되었다. 다른 주들 또한 규격을 제정하게 되었고 1920년에는 20개의 주가 보일러 관련 규격을 마련하게 된다.

초기의 규격은 각 주마다 차이가 있을 뿐만 아니라, 제작자와 사용자의 내용이 상반되는 것들이 많았다. 이것은 사용에 있어서 혼란을 가져오게 되었고 통합된 하나의 규격의 필요성을 일깨우게 된다.

 

American Society of Mechanical Engineers(ASME : 미국 기계학회)

ASME에서는 통합 보일러 코드 제정에 힘을 쏟기 시작했고, 1915년 2월 13일 보일러 통합코드를 발표하게 된다. 이후, 지속적으로 코드에 대한 내용을 보완, 수정해 가며 발전시켜서 지금의 Boiler and Pressure Vessel Code(BPVC)까지 이르게 된다. ASME는 현재까지 최고워 권위를 인정받는 단체이며 활발한 활동을 하고있다.

 

ASME B31 프로젝트

보일러에 직접 연결되는 배관 역시 안전성이 확보되어야 했다. ASME는 이러한 배관관련 규격을 제정하기 위해 B31이라는 프로젝트를 진행하였는데 현재 사용되는 ASME의 배관관련 코드의 이름이 왜 B31.x인지 짐작할 수 있다. 1935년 최초로 American Tentative Standard Code for Pressure Pipnig을 발표하였고 오늘날까지 발전되었다.

 

소중한 경험에 의해 제정된 규격

오늘날 사용되는 각종 규격들은 앞서 살펴본 대로 수 많은 희생을 통해서 얻어진 것들이다. 이렇게 소중한 경험에 의해서 얻어진 규격을 올바르게 사용해서 사고를 예방하는 것은 배관업에 종사하는 사람들의 주어진 임무라고 할 수 있을 것이다.

 

 

---

이 글의 출처는 배관정복의 프리웨이(ds23)님이 작성하신 글입니다.