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다이빙 실린더와 밸브 나사산(About Diving Cylinder and Valve Thread)

다이빙 실린더와 밸브 나사산(About Diving Cylinder and Valve Thread)

CCR 다이빙 또는 텍다이빙을 하다 보면 국내에서 구입할 수 없는 탱크, 밸브 또 호흡기 등을 해외 직구로 구매하는 경우가 있다. 해외직구 시 국가 또는 브랜드마다 나사산 표준이 상이할 수 있다. 체결하려는 실린더와 밸브가 동일한 나사산(Thread)이지 꼭 확인해야 한다. 잘못된 나사산 결합으로 실린더와 밸브의 약한 결합이되어 치명적인 사고가 발생할 수 있다.

이러한 사고를 미연에 방지하기 위해서 다이빙 실린더와 밸브에서 사용하는 나사산에 대해서 알아보도록 하겠다.
고압가스 실린더(Compressed Gas Cylinder)와 밸브(Valve)에는 여러 가지의 나사산이 사용되고 있지만, 대부분 평행 나사산(Parallel Thread)과 경사 나사산(Tapered thread), 두 종류의 나사선을 사용하고 있다.

[그림1] 평행 나사산(왼쪽), 경사 나사산(오른쪽)

[ NOTE]

밀폐 방법: 평행 나사산-개스킷, O-RING 사용, 경사 나사산-밀폐제(테플론 테이프) 사용

스쿠버 장비는 평행 나사산이므로 체결 시 밀폐제를 사용하면 안됨.

스쿠버다이빙 장비은 평행 나사산을 사용한다. 평행 나사선은 다시한번 미터 단위법(Metic Unit)와 임페리얼 단위법(Imperial Unit)로 구분된다.
미터 단위법은 국제표준으로 미국을 제외한 유럽 지역 등에서 다이빙 실린더 표준으로 사용되어지고 있다. 일반적 다이빙 실린더는 M25 x2.0 쓰고 있고 작은실린더(아르곤탱크와 같은)에서 M18 x 1.5를 사용한다.
임페리얼 단위법는 미국 교통부 표준(American DOT Standard)에 따라 제조된 다이빙 실린더 및 밸브에서 적용된다.

유럽에서도 실린더에 임페리얼 단위 나사산(ISO G3/4)을 사용했지만, 해당 나사산은 1990년대부터 거의 사용하지 않고 있다.

[그림 2] 3/4” NPSM 밸브(왼쪽)와 M25 밸브(오른쪽) – 출처: dan.org

우리나라에서 많이 사용되는 알루미늄 탱크는 미국표준을 따른 3/4″ NPSM 나사산을 사용한다. 국내에 들어와 있는 대부분의 스틸 탱크(Euro cylinder와 BTS 등)는  유럽규격 맞춰 생산되어 M25x2.0 나사산이 사용된다. 두 나사산은 맨눈으로 보기에 거의 차이가 없어 비슷해 보이므로, 혼합 체결하여 밸브 분리 사고의 원인이 된다. 나사산 불일치로 인한 문제는 DAN 보고서를 찾아볼수 있다. [1]

안전한 사용을 위하여 유럽과 ISO 표준에서는 실린더와 밸브 같은 고압 장비들에는 영구적으로 표시를 하도록한다. 하지만 미국 DOT 표준의 경우 나사산 규격 표시에 대한 요구사항이 없다. 실린더의 경우 ISO 13769[3]의 요구사항에 따라서 실린더의 어깨(shoulder) 위치에 나사산 정보 및 관련 정보를 표시한다.

[그림 3] 실린더 표시 이미지 – ISO표준 Luxfer(왼), DOT 표준 Luxfer

실린더 밸브에는 Inlet과 Outlet 나사선이 있으며, 아래 그림4와 같이 나사선 정보와 사용 압력에 대한 정보를 표시한다.

[그림 4] EN144-1 밸브와 EN12209-2 밸브

그림4의 밸브에서는 ISO 12209-2와 EN144-1 표준을 따랐으며, 해당 표준들은 Outlet 나사산 표시 규정이 없다.

ISO 10297 규정과 EN144-2은 inlet과 outlet 나사산을 같이 표시함.

일반적으로 사용되는  Inlet과 Outlet 나사산은 아래와 같다.

Inlet
3/4″ NPSM : 알루미늄 탱크
M25 x 2.0: 스틸 탱크
M18 x 1.5: 스틸 탱크(1~3 liter)

Outlet
G5/8″: 일반 호흡기(나이트록스 호흡기 포함)
M26: 유럽(향) 규격 산소(나이트록스) 호흡기

DAN에서 리포트을 통해 알렸듯이 나사선 불일치는 치명적이 사고로 이어질수 있다. 나사산 규격에 대한 이해를 통해 예방할 수 있으며,  장비 구매시 오류를 범하지 않을 수 있을 것이다.

[참고문헌] [1] Mismatched Scuba Valves to Cylinder Outlets, https://dan.org/alert-diver/article/mismatched-scuba-valves-to-cylinder-outlets/
[2] ISO-10295, Gas cylinders – Refillable gas cylinder valves Specification and type testing, https://law.resource.org/pub/us/cfr/ibr/004/iso.10297.1999.pdf
[3] ISO-13769, Gas cylinders Stamp marking, https://cdn.standards.iteh.ai/samples/66185/f153fcec6e9347daa03da084f648fbc7/ISO-13769-2018.pdf
[4] EN-144-1, Respiratory protective devices – Gas cylinder valves- Part 1: Inlet connections, http://cn-csas.com/media/20200424113041M5.pdf