건조 질소를 이용한 시스템 압력 테스트

시스템의 압력 테스트에 건조 질소를 사용하는 것은 시스템에 누출이 없는지 확인하는 매우 효과적인 방법입니다. 실제로 대피 후 일반적으로 수행되는 서서 진공 테스트를 사용하는 것보다 더 신뢰할 수 있다고 생각합니다.

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건조 질소를 사용한 시스템 압력 테스트는 정상 작동 상태인 양압 하에서 시스템을 테스트합니다. 또한, 진공 상태에서 조인트가 느슨해지면 충전재가 조인트 안으로 빨려 들어가 임시 밀봉이 발생하고 위양성 결과가 나올 수 있지만 가압되면 누출이 발생합니다.

질소 압력 테스트를 받는 시스템을 떠날 때 질소 온도가 떨어지면 압력도 떨어집니다. 이로 인해 실제로 시스템이 단단할 때 약간의 누출이 있다고 믿을 수 있습니다. 약간의 압력 강하는 실제로 시스템 누출이 아닌 온도 강하의 결과입니다.

이상기체 법칙과 약간의 수학을 사용하면 온도 강하로 인해 허용되는 압력 강하를 결정할 수 있습니다. 이상기체 법칙은 다음과 같이 명시합니다.

PV / nRT

여기서 P = psia로 측정된 가스의 절대 압력V = 가스의 부피n = 몰로 측정된 가스의 양R = 이상 기체 상수T = 랭킨 온도(°R)

가스의 두 가지 상태를 비교할 때 공식을 다음과 같이 다시 작성할 수 있습니다.

(P1V1 / nRT1) = (P2V2 / nRT2)

냉동 시스템에 압력을 가하기 위해 건조 질소를 사용할 때 부피(V), n, R은 모두 고정된 값이고 변하지 않을 것이라고 가정할 수 있으므로 공식을 다시 다음과 같이 다시 작성할 수 있습니다.

P1 / T1 = P2 / T2

P2에 대해 풀 수 있으며 이제 새로운 공식은 다음과 같습니다.

P2 = T2 * (P1 / T1))

예를 들어 주변 온도가 80°F이고 150psig로 가압되고 밤새 이 압력 하에 방치되는 시스템을 생각해 보십시오. 다음날 주변 온도가 70°F로 떨어지므로 질소 압력도 약간 떨어질 것으로 예상됩니다. 이는 누출 때문이 아니라 온도 변화 때문입니다. 새로운 공식을 사용하고 온도를 화씨에서 랭킨으로, psig에서 psia로 변환하면 압력의 약간의 변화를 예측할 수 있습니다.

P2 = (70°+459.67) * ((150+14.7)/(80°+459.67))

P2 = 529.67 * (164.7/539.67)

P2 = (161.64PSIA – 14.7) = 146.95psig

약간의 압력 강하는 누출로 인한 것이 아니라 온도 변화로 인한 것입니다. 그러나 압력이 146.95psig 아래로 떨어졌다면 누출 위치를 찾아 수리해야 할 가능성이 높습니다.

일부 디지털 압력 게이지에는 테스트 중 온도 변화를 보상하기 위해 온도 프로브를 사용하는 테스트 압력 기능이 있습니다. 이는 특정 기간 동안의 온도 변화가 아니라 잠재적인 누출로 인한 실제 압력 손실을 표시합니다. 이는 테스트 중에 계산할 필요가 없으므로 디지털 매니폴드에 사용하는 데 매우 유용한 기능이 될 수 있습니다.

따라서 다음에 건조 질소와 주변 온도 변화를 사용하여 시스템에 대한 압력 테스트를 수행할 때 시스템 내에 작은 누출이 있다는 결론을 내리기 전에 허용되는 압력 변화를 계산해야 합니다.

Joe Marchese는 작가이자 강사이자 HVACR 서비스 계약자입니다. [email protected]으로 연락하실 수 있습니다.