스테인리스 볼밸브 한 로트는 출하 전에 어떻게 검사하는가
핵심 요약
로트 검사는 이 한 로트를 출하할지를 정할 뿐, 공급사를 인증하지는 않는다. 압력을 견디는지와 누설에 관한 검사는 모두 공장의 전수 시험에 걸고 그 기록을 읽으며, 나머지는 ISO 2859-1에 따라 샘플링한다. 샘플 200개의 AQL 2.5 방식은 불량률 5%인 로트를 절반이 넘는 확률로 합격시키므로, AQL은 전수 시험을 대신할 수 없다.
볼밸브 로트의 출하 전 검사는 무엇을 정하는가
이 로트를 출하할지를 정한다. 공급사가 좋은 곳인지는 정하지 않는다. 공급사를 인증하는 일은 볼밸브 공장을 감사할 때 무엇을 확인해야 하는가의 감사와, 신규 공급사의 스테인리스 볼밸브 샘플은 어떻게 승인하는가의 첫 샘플 승인이 맡는다. 로트 검사는 더 좁은 질문을 한다. 만들어진 것이 주문서와 승인된 샘플에 맞는가.
어떤 검사는 밸브 전수에 걸고, 어떤 검사는 샘플링할 수 있는가
밸브가 압력을 견디는지, 밀봉하는지를 가르는 것은 모두 전수에 걸어야 하며, 공장이 구매자가 읽을 수 있는 기록을 남기며 시험한다. 측정하거나 눈으로 볼 수 있는 것은 샘플링할 수 있다. Valve World의 검사 가이드는 볼밸브의 기능 시험으로 고압 수압 셸 시험, 수압과 공압 시트 시험, 토크 시험, 시트 캐비티 릴리프 시험, 더블 블록 앤드 블리드 시험을 들고, 각 시험의 범위, 즉 로트 전체인지 샘플링인지는 밸브 규격과 추가 요구사항이 정한다고 말한다. 이는 주문서가 정해야 한다. 실무용 구분은 다음과 같다.
| 검사 | 범위 | 수행자 | 이유 |
|---|---|---|---|
| 셸 시험 | 전수 | 공장, 기록은 구매자가 읽는다 | 이 시험에 떨어진 밸브는 압력 경계에서 무너진다 |
| 시트 및 닫힘 시험 | 전수 | 공장, 기록은 구매자가 읽는다 | 샘플링으로는 뽑히지 않은 밸브가 밀봉하는지 보일 수 없다. 아래 수치가 그 이유다 |
| 토크 | 샘플, 공장 기록과 함께 | 구매자 또는 검사원 | 승인된 샘플과 비교한다 |
| 치수와 연결 방식 | 샘플 | 구매자 또는 검사원 | 측정할 수 있으므로 샘플링 방식을 적용할 수 있다 |
| 표시와 용해 번호를 증명서와 대조 | 모든 용해의 서류, 표시는 샘플 | 구매자 또는 검사원 | 증명서는 표시를 통해서만 밸브의 것이 된다 |
| 합금 확인 | 샘플 | 구매자 또는 검사원 | XRF는 합금 원소는 확인하지만 탄소는 확인하지 못한다 |
| 표면 마감, 청결도, 포장 | 샘플 | 구매자 또는 검사원 | 눈에 보이므로 샘플링 방식을 적용할 수 있다 |
로트는 어떻게 정의하며, 왜 중요한가
로트는 샘플링 방식이 하나의 모집단으로 취급하는 밸브의 묶음이다. ISO 2859-1은 주로 연속된 로트의 흐름을 위한 것이므로, 각 로트는 하나의 공정에서 나와야 한다. 밸브에서 현실적인 경계는 용해 번호와 생산 주문이다. 좋은 용해와 나쁜 용해를 섞으면 나쁜 용해가 평균 속에 묻히고, 둘에 걸쳐 뽑은 샘플로는 그것이 드러나지 않는다.
신규 공급사의 첫 주문은 연속된 흐름이 아니다. ISO 2859-1을 단독 로트에 쓸 수도 있지만, 사용자는 원하는 보호 수준을 주는 방식을 찾기 위해 검사 특성 곡선을 살펴보라는 권고를 받는다. 그 경우를 위해 ISO 2859-2가 한계 품질로 색인한 방식을 제공한다.
AQL 샘플링은 샘플 크기를 어떻게 정하는가
로트 크기와 검사 수준이 문자 코드를 주고, 문자 코드가 샘플 크기를 주며, AQL과 그 샘플 크기가 로트를 합격 또는 불합격으로 판정하는 불량 밸브의 개수를 준다. 일반 검사 수준 II가 통상의 기본값이다. 수준 I은 샘플 크기를 줄이고 수준 III은 늘리며, 특별 수준 S-1~S-4는 파괴 시험이나 비용이 큰 시험을 위한 것으로 설명된다.
Z1.4를 설명하는 검사 업계 자료의 두 사례다. 일반 검사 수준 II에서 로트 4,000개는 문자 코드 L과 샘플 200개를 받고, AQL 2.5에서는 불량 밸브가 10개 이하이면 합격, 11개이면 불합격이다. 로트 501~1,200개는 샘플 80개를 받는다.
AQL 방식은 실제로 무엇을 통과시키는가
위의 200개 샘플 방식은 불량률 5%인 로트, 즉 4,000개 중 불량 밸브 200개인 로트를 100번 중 약 58번 합격시킨다. AQL은 방식이 로트를 대부분의 경우 합격시키는 품질 수준이다. 상한선이 아니다. ISO 2859-1은 공급사가 공정 평균을 AQL 이상으로 유지하도록 유도하는 것을 목표로 하며, 규격 스스로도 AQL 수준의 로트가 여전히 꽤 자주 합격할 수 있고 그 지정이 바람직한 품질 수준을 뜻하지는 않는다고 밝힌다.
| 4,000개 로트 안의 불량 밸브 수 | 로트에서 차지하는 비율 | 로트가 합격할 확률 |
|---|---|---|
| 80 | 2 % | 99.8 % |
| 120 | 3 % | 96.4 % |
| 160 | 4 % | 82.5 % |
| 200 | 5 % | 58.3 % |
| 240 | 6 % | 33.5 % |
| 320 | 8 % | 6.4 % |
깨끗한 샘플만 합격시키면 해결되는가
아니다. 샘플에 불량 밸브가 하나도 없을 때만 로트를 합격시키더라도, 불량률 1%인 로트는 100번 중 43번 합격한다. 1,000개 로트에서 80개를 뽑는다고 하자. 로트에 불량 밸브가 5개, 즉 0.5%이면 100번 중 약 66번 통과한다. 10개이면 43번, 20개이면 19번, 30개이면 8번이다. 불량이 0개일 때 합격시키는 방식은 ISO 2859-1의 방식이 아니며, 여기서는 어떤 샘플링이든 한계가 있음을 보이기 위해서만 썼다.
샘플링은 공정이 나쁘다는 것을 보일 수 있다. 시험하지 않은 밸브가 좋다는 것은 보일 수 없다. 누설하는 밸브라는 결함에 대해 로트 전체를 덮는 검사는 공장이 모든 밸브를 시험하는 것뿐이다. 그러면 구매자의 샘플은 다른 일을 한다. 공장의 기록이 밸브의 실제 거동을 설명하는지 확인하는 일이다.
결함 종류별로 AQL은 얼마로 정해야 하는가
결함 등급별로 정하고, 무엇이 각 등급에 해당하는지를 주문서에 적는다. 검사 업체는 치명, 주요, 경미 결함에 따로 AQL을 두는 것이 일반적이며 치명 결함은 0으로 둔다. QIMA는 2.5를 일반 소비재에서 가장 흔한 수준으로, 4.0을 경미한 외관 결함이 허용되는 수준으로 설명한다. 어떤 밸브 결함이 어느 등급에 속하는지는 규격이 알려 주지 않는다. 출발점으로 삼을 분류는 다음과 같다.
| 등급 | 스테인리스 볼밸브의 예 | 검토할 AQL |
|---|---|---|
| 치명 | 셸 또는 시트 시험에서의 누설, 주문서와 다른 재질 등급, 맞는 증명서가 없는 용해 번호 | 0, 치명 결함에 흔히 쓰는 수준 |
| 주요 | 공차를 벗어난 치수나 연결 방식, 합의한 범위를 벗어난 토크, 잘못된 시트 또는 실 재질 | 맞물림이나 기능에 영향을 주는 경우 일반 소비재의 2.5보다 엄격한 수준 |
| 경미 | 기능에 영향이 없는 외관상의 흠, 라벨이나 포장의 결함 | 4.0이 흔한 선택 |
검사는 어떤 순서로 하는가
- 로트를 정의한다. 생산 주문과 용해 번호별로 밸브를 묶고, 한 로트는 하나의 공정에서 나온 것으로 한다. 박스 수를 세고 수량을 주문서와 대조한다.
- 서류부터 확인한다. 로트에 들어 있는 모든 용해의 증명서, 그리고 압력, 유지 시간, 시험 매체, 사용한 압력계가 적힌 로트의 시험 기록. 증명서가 없는 용해가 있으면 멈춘다.
- 샘플을 무작위로 뽑는다. 맨 위층이 아니라 박스와 팰릿 전체에서, 샘플링 방식이 정하는 개수만큼 뽑는다.
- 표시를 서류와 대조한다. 뽑은 바디의 용해 번호와 재질 등급을 증명서와 대조하고, 승인된 샘플과도 대조한다.
- 측정하고 살펴본다. 치수, 연결 방식, 표면 마감, 청결도, 포장을 주문서의 도면 개정판에 대해 확인한다.
- 합금을 확인한다. 뽑은 밸브에 휴대용 XRF를 대어 합금 원소를 확인한다. XRF는 탄소를 읽지 못하므로, 저탄소 등급은 증명서나 OES 또는 LIBS 측정값이 필요하다.
- 몇 개는 누설 시험을 다시 한다. 공장의 시험을 입회하거나 소수의 밸브에 시험을 반복해, 공장 기록이 밸브의 실제 거동과 맞는지 확인한다.
- 등급별 결함 수를 세어 판정한다. 치명, 주요, 경미 결함의 수를 합격 판정 개수와 불합격 판정 개수에 대조한다. 불합격이면 주문서에 적어 둔 처리 방법을 적용한다.
주문서에는 무엇을 적어야 하는가
로트 검사는 주문서에 적힌 것에 대해서만 불합격시킬 수 있다. 이를 정하는 항목은 다음과 같다.
- 로트를 어떻게 정의하는가: 생산 주문과 용해 번호 기준
- 샘플링 규격과 검사 수준, 예를 들어 일반 검사 수준 II의 ISO 2859-1
- 결함 등급별 AQL, 그리고 어떤 결함이 어느 등급에 속하는가
- 공장이 전수로 수행하는 검사와, 공장이 넘겨주는 기록
- 로트를 비교할 기준이 되는 승인된 기준 샘플
- 불합격 로트의 처리: 선별, 재작업 또는 교체, 그리고 재검사 방법
- 불합격 로트 다음에 검사를 강화하는지 여부
ISO 2859-1에는 이를 위한 전환 규칙이 있다. 품질이 나빠지면 강화 검사로 전환하거나 샘플링을 중단하고, 품질이 꾸준히 좋으면 책임 당국의 재량으로 완화 검사로 전환한다.
로트 검사로는 무엇을 알 수 없는가
주물 안에 있는 것. 기공과 열처리는 완성된 밸브에 흔적을 남기지 않으며, 그래서 기공과 열처리로 기록은 감사의 몫이다. 1년 동안 사용한 뒤 시트가 어떻게 되는지. 공급사의 인증이 이 로트를 출하한 공장을 덮는지, 이는 밸브 제조사의 인증은 실제로 무엇을 증명하는가에서 다룬다. 그리고 두 곡선이 보여 주듯, 합격시킨 로트에 불량 밸브가 들어 있었는지. 그에 대한 더 나은 증거는 API 598은 세 가지 시험이고, 누설을 묻는 것은 하나뿐이다에서 다룬 공장의 압력 시험이다.
자주 묻는 질문
볼밸브의 출하 전 검사란 무엇인가?
완성된 로트를 출하 전에 주문서에 대해 확인하는 검사다. 샘플에 대해 수량, 서류, 표시, 치수, 외관, 포장을 확인하고, 공장의 시험 기록을 본다. 이 로트를 출하할지를 정할 뿐 공급사를 인증하지는 않는다.
밸브 1,000개에 AQL은 샘플 몇 개를 주는가?
일반 검사 수준 II에서 로트 501~1,200개의 샘플은 80개다. 합격 판정 개수와 불합격 판정 개수는 선택한 AQL과 규격의 판에 따라 달라지므로 그 표에서 읽는다.
구매자는 볼밸브에 AQL을 얼마로 정해야 하는가?
규격이 정해 주지 않는다. 검사 업체는 치명, 주요, 경미 결함에 따로 AQL을 두는 것이 일반적이고 치명 결함은 0으로 둔다. QIMA는 2.5를 일반 소비재에서 가장 흔한 수준으로 설명하는데, 이는 압력을 받는 부품에는 더 엄격한 수준을 검토할 이유가 된다.
AQL에 합격한 로트에는 불량 밸브가 하나도 없는가?
아니다. 샘플 200개에 불량 10개까지 합격시키는 방식은 불량률 5%인 로트를 100번 중 약 58번 합격시킨다. ISO 2859-1 스스로도 AQL이라는 지정이 바람직한 품질 수준을 뜻하지는 않는다고 말한다.
구매자가 공장의 압력 시험을 다시 해야 하는가?
주문서가 공장에 전수 시험을 요구한다면, 구매자는 기록을 읽고 소수의 밸브에서 시험을 입회하거나 반복해 기록이 밸브와 맞는지 확인한다. 샘플 재시험이 전수 시험을 대신할 수는 없다.
AQL과 한계 품질은 무엇이 다른가?
ISO 2859-1의 AQL 방식은 연속된 로트의 흐름을 전제로 색인된다. ISO 2859-2는 신규 공급사의 첫 주문 같은 단독 로트를 위해 한계 품질로 색인한 방식을 제공한다.
볼밸브에서 로트는 어떻게 정의하는가?
하나의 공정에서 나온, 생산 주문과 용해 번호 기준의 묶음이다. 샘플링 방식은 로트를 하나의 모집단으로 취급하므로, 좋은 용해와 나쁜 용해를 섞으면 나쁜 용해가 평균 속에 묻힌다.
관련 문서
참조 규격 및 자료: ISO 2859-1(합격 품질 한계로 색인한 샘플링 방식)은 GSO 채택본 목록을 통해, ISO 2859-2(단독 로트용 한계 품질 방식)는 Quality Inspection의 설명을 통해, ANSI/ASQ Z1.4의 샘플 크기와 합격 판정 개수는 QIMA와 Quality Inspection을 통해, 검사 수준은 Z1.4 학습 가이드를 통해, 볼밸브의 기능 시험은 Valve World Americas의 밸브 검사 요점 10가지를 통해 확인했다.
여기에 인용한 샘플 크기와 합격 판정 개수(로트 4,000개에 200개와 10개, 로트 501~1,200개에 80개)는 규격의 표 자체가 아니라 ANSI/ASQ Z1.4를 설명하는 검사 업계의 자료에서 가져왔다. ISO 2859-1은 2026년 1월에 제3판으로 다시 발행되었으며, 그 판은 확인하지 못했다. 계약서가 인용하는 판의 표를 읽을 것. 합격 확률은 제시한 로트 크기, 샘플 크기, 합격 판정 개수에 대해 초기하분포로 계산했다. 결함 등급의 분류와 전수 시험·샘플 시험의 구분은 규격의 문구가 아니라 실무용 제안이다. 표지 이미지는 생성한 일러스트이며 특정 공장이나 제품의 사진이 아니다.