단계시험(Step Test)

단계시험의 정의

단계시험은 야간 최소유량 시간대에 밸브를 단계적으로 조작하는 현장 시험이다.

측정한 유량 변화로 누수 의심 구간을 좁히는 것이 목적이다.

누수 위치를 확정하는 방법이 아니라는 점을 먼저 기억한다.

질량 보존 원리

야간에는 정상 사용량이 작아 누수의 비중이 커진다.

차단한 구간에서 빠져나가는 유량은 누수량과 정상사용량의 합이다.

그래서 감소량을 정상사용량과 비교하면 누수 의심도를 가늠할 수 있다.

단, 감소량 하나로 단정하지 않고 압력 변화도 함께 본다.

시험 절차

단계시험은 먼저 배수구역의 유입유량과 압력, 밸브 현황을 확인하고 계획을 세운다.

야간 최소유량 시간대에 구간별 밸브를 한 단계씩 닫으며 유량 변화를 기록한다.

단계별 감소량을 구간별 정상사용량과 비교해 의심 구간을 고른다.

의심 구간을 고른 뒤 밸브를 원상 복구하고 청음이나 상관식으로 정밀탐사한다. 밸브 복구를 빠뜨리면 구역 운영에 장애가 생긴다.

계산 예제

가상의 배수구역에서 야간 최소유입유량은 120㎥/h, 정상 야간사용량은 80㎥/h다.

차이인 40㎥/h가 누수 추정량이며, 하루로 환산하면 약 960㎥이다.

구간 A를 차단하면 유입유량이 25㎥/h 줄어 A 구간이 우선 탐사 대상이 된다.

구간 B는 감소량이 3㎥/h에 그쳐 탐사 대상에서 뺀다.

방법 비교

세 방법은 목적이 달라 서로 다른 단계에서 쓰인다.

단계시험은 누수 의심 구간을 고르는 방법이고, 음향탐사는 지점을 직접 찾는 방법이다.

야간최소유량 조사로 구역 규모를 보고, 단계시험으로 범위를 좁힌 뒤 음향탐사로 지점을 확정한다.

한계와 해석 주의

단계시험은 몇 가지 한계를 가진다.

첫째, 유량 감소가 누수 때문인지 사용량 변화 때문인지 구분하기 어렵다.

둘째, 밸브 누설이 있으면 측정값이 왜곡된다. 셋째, 수압 저하가 민원으로 이어질 수 있다.

그래서 결과는 위치가 아닌 의심 구역으로만 해석한다.

정리와 정답

단계시험은 야간 최소유량 시간대에 밸브를 조작해 의심 구간을 좁히는 선별 시험이다.

앞의 문제 정답은 없다. 위치 확정은 정밀탐사의 몫이다.

시험 전 수용가 안내와 급수 영향 검토를 빠뜨리지 않는다.