내압 내열 실험 방법
1. 실험 목적
압력 조건: 약 1.1 bar 이상의 내압성 유지
온도 조건: 약 110~120°C 이상의 내열성 확보
시간 조건: 1시간 이상 고온·고압 조건에서 연속 사용 가능 여부
변형/파손 여부: 외관상 변형, 누출, 팽창, 터짐 등의 이상 여부 관찰
실험 장비는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 가스레인지용 압력밥솥을 개조하여 사용
2. 실험 방법
2.1. 실험 준비물
압력밥솥 – 시험 챔버로 사용, 내부 압력과 온도 유지
연료 확인용 투명 호스 – 시험 대상 부품
K-type 열전대 또는 디지털 온도계 – 내부 온도 측정
기계식 압력계 (0~3 bar) – 내부 압력 측정
실리콘 고무 마개 – 센서나 배관 밀봉용
내열 실리콘 실란트 – 이음부 기밀 유지 및 누출 방지
테프론 테이프 – 나사 연결부 누출 방지
가스레인지 또는 전기 히터 – 가열을 위한 열원
물 또는 미네랄 오일 – 내부 가열 매체 (온도 조절용)
2.2. 실험 준비
1. 압력계 설치
압력밥솥 뚜껑의 기존 압력추(Weight Valve)를 제거
해당 구멍에 1/4” 규격의 T자형 파이프 조인트 또는 일자형 조인트를 삽입
조인트에 압력계를 연결하며, 이음부는 테프론 테이프 및 실리콘 실란트로 밀봉
- https://www.youtube.com/watch?v=t1EvFhSOV8U(보면 압력계 설치 방법 바로 이해 됨.)
2. 온도센서 설치
뚜껑 또는 측면에 구멍을 내어 K-type 열전대 또는 디지털 온도센서를 삽입
센서는 액체에 퐁당 넣기
센서 삽입부는 실리콘 고무 마개 등으로 기밀하게 밀봉
- 밖에 디지털 온도계랑 꽂고 전류 흘려주면 전압차로 물온도 측정 가능
3. 호스 장착
실험 대상 호스를 약 20~30 cm 길이로 잘라, 압력밥솥 내부에 둥글게 감아 배치
4. 액체 주입 및 닫기
압력밥솥 내부에 물(또는 미네랄 오일)을 약 300~500 mL 주입
뚜껑을 닫고 밀폐, 가스레인지에 장착하여 가열 준비 완료
2.3. 실험 진행
가열 시작
가스레인지 불을 중불로 점화하여 내부 온도를 천천히 상승시킴
온도센서를 통해 내부 온도가 110~120°C에 도달했는지 확인
압력 상승 확인
내부 수증기로 인해 압력이 상승하며, 압력계로 실시간 확인
목표 압력인 1.1~1.5 bar에 도달하면 가열 유지
1시간 유지
목표 온도와 압력을 1시간 이상 안정적으로 유지
실험 중 호스의 팽창, 누수, 변형 여부를 외부에서 관찰
냉각 및 해체
1시간 후 가열 중단, 완전히 식을 때까지 기다린 후 압력밥솥 개방
호스를 꺼내어 외관 상태, 내부 크랙 여부 등을 확인
3. 비용
- 압력 밥솥 : 22000원 (쿠팡 기준)
- 압력계 쿠팡 기준 : 10000원 이하
- 열전대센서 : 10000원 이하
- 디지털 온도 표시기 (DC 12V) : 4000원(해외) https://www.ebay.com/itm/392925665796
- DC 12V 아답터 : 5000원
- 기계식 압력계 : 10000원 부근
- 미네랄 오일 : 5000원
- 실리콘 마개 : 가격 상이
총 가격 : 6-7만원
압력 측정만으로 증빙이 되면 온도 측정기는 필요없을 것이라 고려됨
4. 주의사항
압력 위험성 주의
실험 중 절대 뚜껑을 열지 않으며, 충분히 냉각된 후 개방
압력계는 반드시 3 bar 이상의 내압 성능을 가진 제품 사용
화재·화상 예방
실험 중 주변에 인화물질 방치 금지
고온 액체나 금속 부위는 장갑 착용 후 취급
밀봉 안전성 확보
온도센서 및 압력계 연결부는 기밀성이 유지되어야 함
증기 누출 시에는 즉시 가열 중단
내열 재료 사용
실란트, 마개, 센서 등은 반드시 150~200°C 내열 제품 사용
사전 점검
실험 전에 반드시 누수 테스트를 수행하여 결합부 상태 확인