이 글의 목적은 위험물안전관리법에서 정하고 있는 위험물 배관 재질 기준과 수압시험 규정을 체계적으로 정리하여, 제조소·저장소·취급소 설계 및 완공검사·자체점검 시 실무자가 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 위험물안전관리법에서 말하는 ‘배관’의 범위
위험물안전관리법 체계에서 배관은 단순한 유체 이송용 배관이 아니라, 위험물의 저장·취급·이송 설비의 일부로서 규율되는 설비를 의미한다.
통상 다음과 같은 설비들이 배관 기준 적용 대상이 된다.
- 제조소 및 일반취급소 내 원료·제품 이송 배관
- 옥내탱크저장소·옥외탱크저장소의 탱크와 펌프·로딩암 등을 연결하는 배관
- 지하탱크저장소의 주유기·충전설비 등과 연결된 이송 배관
- 이송취급소의 탱크로리 출입구와 저장탱크 사이의 고정 배관
즉, 위험물이 통과(일시적 통과 포함)하거나 체류하는 고정식 배관은 모두 배관 재질·구조·시험 기준의 규율 대상이 된다.
주의 : 단순 냉각수·공업용수·공기배관이라고 하더라도, 공정상 위험물과 직접 접촉하거나 혼입 가능성이 있는 경우에는 위험물 배관으로 간주되어 설계·검사 시 동일 기준을 요구받는 경우가 많다.
2. 배관 재질 기준의 법적 원칙
2.1 기본 원칙: 강관 및 동등 이상의 금속재
위험물안전관리법 시행규칙 별표 체계(제조소, 일반취급소, 탱크저장소 공통)에서 배관 재질에 대한 기본 문구는 다음과 같이 정리된다.
- “배관의 재질은 강관 그 밖에 이와 유사한 금속성으로 하여야 한다.”
여기서 ‘강관 그 밖에 이와 유사한 금속성’이란 일반적으로 다음과 같은 재질군을 포함하는 것으로 이해한다.
- 탄소강 강관(압력배관용, 구조용 등 KS 규격 강관)
- 스테인리스 강관(SUS304, SUS316L 등 내식용)
- 동관, 구상흑연주철관 등 위험물의 성질·압력·온도에 견딜 수 있는 금속재 배관
법 조문은 특정 규격명을 열거하기보다는 “강관 및 동등 이상 성능의 금속재”라는 수준으로 정리하고, 세부 규격·두께·등급은 KS 및 설계기준(압력용기·배관 설계코드 등)에 따르도록 하는 구조이다.
2.2 예외 허용: 합성수지 배관(이중배관 조건부 허용)
개정된 시행규칙 및 관련 별표에서는 일정 요건을 충족하는 경우 합성수지 배관 사용을 허용하고 있다. 일반취급소·제조소 등에 공통적으로 적용되는 대표적인 문구는 다음과 같다.
- 원칙: 배관의 재질은 강관 그 밖에 이와 유사한 금속성으로 해야 한다.
- 예외: 다음 기준에 적합한 경우에는 그렇지 않다(합성수지 배관 허용).
합성수지 배관 허용 요건을 정리하면 다음과 같다.
| 구분 | 내용 | 비고 |
|---|---|---|
| 허용 재질 | 유리섬유강화플라스틱(FRP), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리우레탄(PU), 과불화알콕시 알케인(PFA) 등 불소수지 또는 동등 이상의 강도를 갖는 불소 중합체 | 관련 한국산업표준(KS)에서 정하는 재질 범위에 포함되어야 한다. |
| 배관 구조 | 내관·외관 이중배관 구조로 하고, 내관과 외관 사이에 틈새공간을 두어 누설 여부를 외부에서 쉽게 확인할 수 있도록 할 것 | 일부 경우 재질 열화 우려가 없으면 단일관 허용 |
| 성능 입증 | 국내·국외 관련 공인시험기관에서 안전성 시험 또는 인증을 받을 것 | 압력·내화학성·내충격성 시험 포함 |
| 설치 위치 | 배관은 원칙적으로 지하 매설 | 열·화재 영향을 받지 않는 재질·위치인 경우 지상 배치 예외 가능 |
주의 : 일반 PVC 배관(경질 폴리염화비닐관)은 위 재질에 해당하지 않으므로, 별도의 근거 없이 위험물 배관으로 사용하는 것은 위법 소지가 크다.
2.3 지하 매설 의무와 예외
위험물 제조소의 배관 기준을 규정한 별표 4 Ⅹ에서는 합성수지 배관 허용 요건과 함께 “배관은 지하에 매설할 것”이라는 원칙을 제시하고 있다. 다만 화재 등 열에 의해 쉽게 변형될 우려가 없는 재질이거나, 화재 열의 악영향을 받을 우려가 없는 장소에 설치되는 경우에는 지상 설치가 예외적으로 허용된다.
- 지하 매설의 취지: 차량 충돌·직사열·비산화열 등 외력으로부터 배관을 보호하고, 화재 시 배관이 조기에 파손되는 것을 방지하기 위함이다.
- 지상 설치 예시: 방호벽으로 보호된 피트 내부, 내화구조 내 배관 공간 등 화재 열·충돌로부터 충분히 보호되는 구조.
2.4 재질 선택 시 추가 고려사항
법령은 기본 틀만 제시하므로, 실무에서는 다음 사항을 추가로 고려하여 재질을 선택하는 것이 일반적이다.
- 위험물의 성질: 부식성 여부, 용해성, 점도, 인화점·비점 등
- 온도·압력 조건: 펌핑압, 수두, 온도 상승·냉각에 따른 열응력
- 외력 조건: 지반 침하, 지진, 차량 충돌, 온도변화에 따른 신축
- 접합 방식: 용접, 플랜지, 나사, 기계식 커플링 등과의 적합성
- 유지관리 용이성: 비파괴검사 가능성, 누설 감지 용이성 등
3. 시설 유형별 배관 재질·구조 적용 포인트
제조소, 탱크저장소, 일반취급소, 이송취급소 등 유형별로 적용되는 조문은 다르지만, 배관 재질·구조에 관한 기본 방향은 동일하다.
| 시설 유형 | 배관 재질 기본 원칙 | 합성수지 배관 허용 조건 | 특이 사항 |
|---|---|---|---|
| 위험물 제조소 | 강관 또는 동등 이상의 금속재 | FRP·HDPE·PU·불소수지 등, 이중배관·누설감시·매설·성능인증 요건 충족 시 | 별표 4 Ⅹ에서 배관 구조를 별도로 열거 |
| 옥내탱크저장소 | 강관 또는 동등 이상의 금속재(탱크용 배관 기준 준용) | 제조소 배관 기준을 준용하여 적용하는 것이 일반적이다. | 탱크 주변 방유턱·배수 설비와 연계 검토 필요 |
| 옥외탱크저장소 | 강관 또는 동등 이상의 금속재 | 지하 매설 배관에서 합성수지 이중배관 사용 사례 다수 | 방유제·배수설비와 함께 설계 |
| 지하탱크저장소 | 지하 매설 강관이 기본 | 이중배관 구조의 HDPE·불소수지 등 사용, 누설감시관·센서 설치 | 충수·수압검사와 탱크 안전성능검사 연계 |
| 일반취급소·이송취급소 | 강관 또는 동등 이상의 금속재 | 별표 16(일반취급소 등)에서 합성수지 배관 허용 요건을 명시 | 차량 충돌 방호, 노출 배관 보호 구조 추가 요구 |
4. 배관 두께 및 시공 관련 실무 기준
4.1 배관 두께 산정의 기본 개념
시행규칙 및 별표에서는 배관의 두께를 구체적인 수치로 일일이 나열하기보다는 “강관 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 재료”로 할 것을 명시하고, 실제 두께·등급은 KS 및 설계코드에 따라 결정하도록 하고 있다.
실무에서는 다음 요소를 종합해 두께를 결정한다.
- 설계압력: 펌프 정격토출압, 수두, 압력변동(워터해머 등 포함)
- 배관 직경: 지름이 커질수록 요구 두께 증가
- 재질 허용응력: 탄소강, 스테인리스강 등 재질별 허용응력 차이
- 온도계수: 고온에서 허용응력 감소분 반영
- 부식여유: 내부·외부 부식, 마모를 고려한 여유 두께
위 요소를 반영해 API, ASME B31 등 압력배관 설계 기준과 KS를 적용하고, 그 결과가 시행규칙 상 “강관 및 동등 이상의 성능을 가지는 재질” 요건을 충족하도록 설계하는 방식이다.
4.2 배관 접합부 시공 기준의 핵심
배관 접합부는 누설·파손 위험이 집중되는 지점이므로 설비 기준에서 별도로 강조된다.
- 용접 접합부는 완전용입 용접 또는 이와 동등 이상의 건전성을 확보할 것.
- 위험물의 누설 우려가 없다고 인정되는 기계식 조인트(그루브 조인트 등) 사용 가능하나, 형식승인·성능인증 여부 확인이 필요하다.
- 플랜지 접합부는 가스켓 재질이 취급 위험물과 화학적으로 양립가능해야 하며, 체결 토크를 균일하게 유지해야 한다.
- 나사 이음은 소구경·저압 구간에 한정 적용하는 것이 보통이며, 고압·대구경에는 지양한다.
주의 : 수압시험에서 누설이 발생한 접합부를 용접덧칠·실란트 보강 등으로 임시 처리하는 행위는 금지되는 경우가 많다. 원칙은 불량부 절단·재시공 후 재시험이다.
5. 배관 수압시험 기준: 법령과 실무 해석
5.1 충수·수압검사 규정의 구조
위험물안전관리법 시행규칙 제13조에서는 “충수·수압검사에 관한 기준”을 별도로 규정하고 있으며, 위험물을 저장 또는 취급하는 탱크뿐 아니라 그 배관 및 부속설비를 포함하여 충수·수압검사의 대상으로 본다.
또한 위험물안전관리에 관한 세부기준 및 실무해설에서는 “배관의 수압시험은 상용압력의 1.5배 이상으로 실시한다”는 원칙을 반복적으로 제시하고 있다.
5.2 수압시험 압력 및 조건
- 시험 압력
- 기본적으로 “최대 상용압력의 1.5배”를 수압시험 압력으로 한다.
- 자연낙하식 배관의 경우, 최대 부압(수두)을 최대 상용압력으로 간주하여 동일 배율로 시험한다.
- 실무에서는 탱크 기준(압력탱크: 최대상용압력 1.5배, 비압력탱크: 70kPa 등)을 배관 설계압력 산정 시 참고한다.
- 시험 매체
- 원칙적으로 물(수압시험)을 사용한다.
- 동파 우려·재질 특성 등으로 물 사용이 곤란한 경우, 질소 등 불연성 기체를 사용하는 기밀시험으로 대체하기도 한다.
- 기밀시험 시에는 압축기체 시험의 위험성을 고려해, 시험 압력·격리조치·비산 방지 등의 안전계획을 별도로 수립해야 한다.
5.3 시험 시간과 합격 기준
법령 본문은 배관 수압시험 시간에 대해 구체적인 수치를 명시하지 않는 경우가 많지만, 탱크에 대해서는 “10분 이상”과 같은 기준이 제시되어 있고, 실무에서는 이를 배관에도 준용하는 것이 일반적이다.
배관 수압시험의 합격 기준은 다음과 같이 정리한다.
- 시험 압력을 목표값까지 상승시킨 후 일정 시간(예: 10분 이상) 유지한다.
- 그 기간 동안 압력 저하가 없을 것(기온 변화 등으로 인한 미세 압력변동은 보정).
- 용접부·플랜지·밸브 패킹 등 모든 이음부에서 누수·이슬맺힘이 없을 것.
- 눈에 띄는 변형·팽창·파손이 없을 것.
주의 : 일부 현장에서는 공정 일정 등을 이유로 배관 수압시험을 생략하거나, 탱크 시험만 실시하고 배관은 시운전만으로 대체하려는 경우가 있으나, 완공검사·정기검사에서 중대한 지적사항이 될 수 있다.
5.4 기밀시험·비파괴검사와의 관계
시행규칙 및 별표에서는 탱크 수압시험을 비파괴검사·기밀시험으로 대신할 수 있도록 규정하고 있으며, 배관에 대해서도 내압시험·비파괴시험에 대한 서류를 제출하도록 요구하고 있다.
실무 관행을 정리하면 다음과 같다.
- 고압·고온 배관: 방사선(X-ray)·초음파(UT)·침투탐상(PT)·자분탐상(MT) 등을 통해 용접부 건전성을 확인한다.
- 지하 매설 배관: 매설 전 수압시험 후, 필요시 기밀시험 및 비파괴검사를 병행한다.
- 이중배관: 내관 수압·기밀시험과 더불어 누설감시 공간의 계기 점검을 실시한다.
6. 설계·시공·검사 단계별 배관 체크리스트
6.1 설계 단계 체크포인트
| 항목 | 체크 내용 | 비고 |
|---|---|---|
| 적용 법령·별표 확인 | 해당 시설이 제조소·일반취급소·탱크저장소·이송취급소 중 어느 유형인지, 적용 별표(제조소: 별표 4, 일반취급소: 별표 16 등)를 확인한다. | 오적용 시 인·허가 지연 |
| 배관 재질 선정 | 원칙적으로 금속 배관(강관 등)을 적용하고, 합성수지 배관 사용 시 허용 재질·이중배관·매설·성능인증 요건 충족 여부를 설계도면에 명기한다. | 합성수지 사용 시 별도 설명 필수 |
| 배관 경로 및 보호 | 지하 매설을 기본으로 하고, 지상 노출 구간은 차량 충돌·화재열로부터 보호되는 구조(방호벽·트렌치·내화구조 등)로 계획한다. | 이송취급소는 차량 보호 설비 요구 |
| 시험 계획 | 충수·수압시험, 기밀시험, 비파괴검사 범위와 방법을 설계에 반영하고, 시방서에 시험압·시간·합격 기준을 명시한다. | 완공검사 서류 준비와 직결 |
| 배수·배기 계획 | 수압시험 용수 배출, 플러싱, 잔수 배수 설비를 사전에 계획한다. | 시험 후 부식·동파 방지 |
6.2 시공 단계 체크포인트
- 자재 입고 시 KS·성능인증서·시험성적서 확인
- 용접사 자격·용접 절차(WPS)·절차검증(PQR) 이행 여부 확인
- 플랜지·가스켓·볼트 규격 일치 여부, 체결 토크 관리
- 배관 지지대 간격·앵커 구조·신축이음 배치 검토
- 지하 매설 구간의 피복·부식방지(코팅·캐쏘딕 보호 등) 확인
6.3 검사 단계 체크포인트
| 검사 항목 | 확인 내용 | 관련 서류 |
|---|---|---|
| 수압시험 기록 | 시험압, 유지시간, 시험매체, 시험구간, 합격 여부, 시험일자·시험자 서명이 기재되어 있는지 확인한다. | 수압시험 성적서 |
| 기밀시험 기록 | 시험압, 기체 종류, 안전조치(출입통제 등), 누설 여부 등이 기록되어 있는지 확인한다. | 기밀시험 성적서 |
| 비파괴검사 결과 | 용접부 전수·부분검사 결과, 결함 위치·등급·보수내역 등이 명확히 기록되어 있는지 확인한다. | 비파괴검사 보고서 |
| 재질·성능 증빙 | 합성수지 배관·이중배관의 경우, 재질 시험·성능인증서가 실제 시공 자재와 일치하는지 확인한다. | 시험성적서, 인증서 |
7. 자주 지적되는 위반 사례와 예방 팁
- 금속 배관 대신 일반 PVC 배관 사용
- 문제점: 허용 재질에 해당하지 않는 PVC를 사용한 사례는 설계·완공검사 모두에서 중대한 지적사항이 된다.
- 예방 팁: 설계 단계에서부터 “강관 또는 동등 이상의 금속재” 원칙을 명시하고, 비금속 사용 필요 시 합성수지 허용 요건을 조문 단위로 검토한다.
- 지하 매설 요구 구간의 지상 노출 배관
- 문제점: 차량 충돌·화재열에 그대로 노출되며, 별도의 보호 구조가 없으면 규정 위반으로 판단된다.
- 예방 팁: 지상 배관이 불가피한 구간에는 방호벽·트렌치·방호가드 설치 등으로 “열·외력의 악영향이 없는 장소” 조건을 만족시키도록 설계한다.
- 배관 수압시험 미실시 또는 부분 실시
- 문제점: 탱크만 시험하고 배관은 시험하지 않거나, 일부 구간만 시험하는 경우 탱크·배관 일체의 안전성이 검증되지 않는다.
- 예방 팁: 설계·시방서에 배관 수압시험 범위를 명시하고, 시공 단계부터 시험 준비(배수·벤트·블라인드 플랜지 등)를 병행한다.
- 이중배관 누설감시 기능 미비
- 문제점: 이중배관 구조만 갖추고, 틈새공간 배수·누설감시관·감지센서가 미설치된 사례가 있다.
- 예방 팁: 도면에 누설감시 배관·감지기 위치를 명확히 표시하고, 시험 시 모의 누설시험을 통해 기능을 확인한다.
FAQ
Q1. 위험물 배관에 일반 PVC 배관을 사용해도 되는가?
위험물안전관리법상 배관 재질의 기본 원칙은 “강관 그 밖에 이와 유사한 금속성”이다. 합성수지 배관이 허용되는 경우에도 유리섬유강화플라스틱(FRP), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리우레탄(PU), 특정 불소수지 등으로 한정되어 있으며, 한국산업표준에서 정하는 재질이어야 한다. 일반 PVC 배관은 이러한 허용 재질에 포함되지 않으므로, 별도 근거 없이 위험물 배관에 사용하는 것은 지양해야 한다.
Q2. 합성수지 배관을 사용할 때 반드시 이중배관으로 해야 하는가?
시행규칙 별표에서는 합성수지 배관 허용 조건으로 “내관·외관 이중 구조” 및 “내·외관 사이 틈새공간을 두어 누설 여부를 외부에서 쉽게 확인할 수 있을 것”을 요구하고 있다. 다만, 배관 재질이 취급 위험물에 의해 쉽게 열화될 우려가 없는 경우에는 예외를 두고 있다. 실제 설계에서는 합성수지 배관을 사용하는 경우 대부분 이중배관 구조와 누설감시 기능을 함께 설계하는 것이 안전하다.
Q3. 배관 수압시험 시간은 법에서 몇 분으로 정해져 있는가?
위험물 배관 자체에 대해 시험 시간을 명시한 조문은 많지 않다. 다만, 탱크 수압시험의 경우 “최대상용압력의 1.5배로 10분 이상”과 같은 기준이 명시되어 있고, 실무에서는 이를 배관 수압시험에도 준용하여 최소 10분 이상 시험압을 유지하는 방식으로 운용하는 경우가 많다. 설계·시방서 단계에서 시험 시간과 합격 기준을 명확히 정해두는 것이 바람직하다.
Q4. 위험물 배관을 교체할 때 어느 정도 길이부터 변경허가 대상이 되는가?
지자체와 시설 유형에 따라 기준이 다소 다르지만, 예를 들어 일부 소방서 안내에서는 “지상 배관 300m 초과 또는 지하 배관 30m 초과 신설·교체·철거”를 변경허가 대상으로 안내하고 있다. 실제 적용 기준은 해당 관할 소방서의 안내문과 시행규칙 별표(변경허가 사항)를 확인해야 한다.
Q5. 지상 노출 배관이라도 방화구조 내부에 있으면 합성수지 배관을 사용할 수 있는가?
합성수지 배관 허용 예외 중에는 “화재 등 열에 의하여 쉽게 변형될 우려가 없는 재질이거나, 화재 열에 의한 악영향을 받을 우려가 없는 장소에 설치되는 경우”가 포함된다. 따라서 방화구조로 충분히 보호된 공간, 방호벽·내화구조 등으로 화재열·외력을 차단한 구조라면, 다른 요건(허용 재질, 성능인증, 누설감시 등)을 충족하는 범위에서 합성수지 배관 사용이 가능할 수 있다. 다만, 구체적인 판단은 설계도서와 구조를 바탕으로 관할 소방서와 협의하는 것이 안전하다.