이 글에서는 BS 3692 규격의 핵심 내용을 실무적 관점에서 해설합니다. 규격서 원문은 전문 용어와 복잡한 표현으로 가독성이 떨어지는 경우가 많으므로, 현장에서 바로 적용할 수 있도록 핵심만 추려 정리하였습니다.
규격의 적용 범위
BS 3692은 주로 아이볼트에 적용되는 규격으로, 석유화학 분야를 포함한 다양한 산업에서 기준으로 삼고 있습니다. 이 규격이 다루는 범위는 나사의 기본 형상, 치수 공차, 기계적 성질, 시험 방법 등을 포함합니다.
적용 가능한 호칭 지름은 일반적으로 M1.6부터 M64까지이며, 이보다 큰 지름의 볼트는 별도의 특수 규격이나 프로젝트 사양서를 따릅니다. 나사산의 공차 등급은 6g(외부 나사) 및 6H(내부 나사)를 기본으로 하며, 정밀 나사의 경우 4g6g 등급을 적용합니다.
기계적 성질 요구사항
강도등급 4.8에 대한 기계적 성질은 다음과 같이 규정됩니다. 인장강도, 항복강도(또는 보증하중), 경도, 연신율 등이 주요 항목입니다.
인장시험은 완제품 시험과 가공 시험편 시험으로 나뉩니다. 완제품 시험은 볼트를 그대로 시험기에 물려 파단시키는 방법이고, 가공 시험편 시험은 볼트에서 규정된 형상의 시험편을 가공하여 시험하는 방법입니다. 두 시험의 결과가 다를 수 있으므로, 어떤 시험 방법을 적용했는지를 명확히 해야 합니다.
나사산의 기하학적 요소
나사산의 형상을 정의하는 주요 요소는 피치(pitch), 리드(lead), 플랭크각(flank angle), 유효지름(pitch diameter)입니다. 미터 보통나사의 플랭크각은 60도이며, 이는 인치 나사(유니파이 나사)와 동일합니다. 다만 피치 체계가 다르므로 상호 호환은 되지 않습니다.
피치는 나사산 간의 축 방향 거리로, M10 보통나사의 피치는 1.5mm, M10 가는나사의 피치는 1.25mm 또는 1.0mm입니다. 리드는 나사를 1회전시켰을 때 축 방향 이동거리인데, 단조 나사(single-start)에서는 피치와 리드가 같습니다.
시험 방법과 판정 기준
규격에서 요구하는 시험 방법은 크게 인장시험, 경도시험, 보증하중시험, 쐐기인장시험 등이 있습니다. 보증하중시험은 규정된 하중을 15초간 가한 후 영구 변형이 없는지 확인하는 시험으로, 볼트의 실용적 성능을 검증하는 데 가장 중요한 시험입니다.
쐐기인장시험은 볼트 머리의 건전성을 확인하는 시험으로, 쐐기형 지지대 위에 볼트를 놓고 인장하여 머리와 몸체의 접합부가 파단되지 않는지 확인합니다. 이 시험을 통해 머리 단조 시 발생할 수 있는 내부 결함을 검출할 수 있습니다.
실무 적용 시 유의점
규격의 요구사항을 현장에 적용할 때 가장 주의해야 할 점은, 규격에서 규정하는 기계적 성질은 상온(약 20도C)에서의 값이라는 것입니다. 사용 온도가 상온을 벗어나면 강도와 연성이 변하므로, 고온이나 저온 환경에서는 별도의 온도 보정 계수를 적용하거나 해당 온도에서의 시험 데이터를 확보해야 합니다.