[참고 : KOSHA GUIDE D-18-2020 안전밸브 등의 배출용량 산정 및 설치 등에 관한 기술지침]
1. 정의
1) “안전밸브 (Safety valve)”라 함은 밸브 입구쪽의 압력이 설정압력에 도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가 분출되고 일정압력 이하가 되면 정상 상태로 복원되는 밸브를 말한다.
2) "파열판 (Rupture disc)"이라 함은 “안전밸브에 대체할 수 있는 방호장치”로서, 판 입구측의 압력이 설정압력에 도달하면 판이 파열하면서 유체가 분출하도록 용기 등에 설치된 얇은 판을 말한다.
2. 안전밸브 등의 설치 대상
1) 압력용기 (다만, 안지름이 150mm 이하인 압력용기는 제외한다. 관형 열교환기 관(Tube) 의 파열로 인한 압력상승이 동체의 설계압력 또는 최고허용압력을 초과할 우려가 있는 경우에 한한다.)
2) 정변위 (Positive displacement) 압축기 (다만, 다단 압축기인 경우에는 압축기의 각 단에 설치한다.)
3) 정변위 펌프 (토출 측의 막힘으로 인한 압력상승이 관련 기기의 설계압력을 구조적으로 초과할 수 있도록 제작된 펌프류에 한한다.)
4) 배관 (배관 내의 액체가 2개 밸브 등에 의해 차단되어 대기 온도에서 액체의 열팽창에 의하여 구조적으로 배관 파열이 우려되는 배관에 한한다.)
5) 기타 이상화학 반응, 밸브의 막힘 등의 이상상태로 인한 압력상승으로 당해 설비의 설계압력을 구조적을 초과할 우려가 있는 용기 등에 설치한다.
--> 상기 규정에 의한 적용 대상 용기 등을 연결하는 배관 사이에 체크밸브, 자동제어밸브, 수동제어밸브 등과 같은 차단밸브가 없는 경우에는 하나의 용기 등으로 간주하여 안전밸브 등을 설치할 수 있다.
3. 파열판의 설치기준
1) 반응폭주 증 급격한 압력상승의 우려가 있는 경우
2) 독성물질의 누출로 인하여 주위 작업환경을 오염시킬 우려가 있는 경우, 다만, 안전밸브를 설치하고 후단에 배출물질을 처리할 수 있는 설비가 설치된 경우는 파열판을 설치하지 아니할 수 있다.
3) 운전 중 안전밸브에 이상물질이 누적되어 안전밸브의 기능을 저하시킬 우려가 있는 경우 (이 경우는 보호기기의 노즐에 파열판을 설치하여야 함)
4) 유체의 부식성이 강하여 안전밸브 재질의 선정에 문제가 있는 경우
--> 반응기, 저장탱크 등과 같이 대량의 독성물질이 지속적으로 외부로 유출될 수 있는 구조로 된 경우에는 파열판과 안전밸브를 직렬로 설치하고, 파열판과 안전밸브 사이에는 누출을 탐지할 수 있는 압력지시계 또는 경보장치를 설치하여야 한다.
4.관련 정의
“설정압력 (Set pressure)”이라 함은 용기 등에 이상 과압이 형성되는 경우, 안전밸브가 작동되도록 설정한 안
전밸브 입구측에서의 게이지 압력을 말한다.
“축적압력 (Accumulated pressure)”이라 함은 안전밸브 등이 작동될 때 안전밸 브에 의하여 축적되는 압력으로
서 그 설비 내에서 순간적으로 허용될 수 있는 최대 압력을 말한다.
“설계압력 (Design pressure)”이라 함은 용기 등의 최소 허용두께 또는 용기의 여러 부분의 물리적인 특성을 결
정하기 위하여 설계시에 사용 되는 압력을 말한다.
“최고허용압력 (Maximum allowable working pressure, MAWP)”이라 함은 용기의 제작에 사용된 재질의 두께(부
식여유 제외)를 기준으로 하여 산출된 용기 상부에서의 허용 가능한 최고의 압력을 말한다.
5. 소요분출량
“소요 분출량 (Required capacity)”이라 함은 발생 가능한 모든 압력상승 요인 에 의하여 각각 분출될 수 있는
유체의 량을 말한다.
“배출용량 (Relieving capacity)”이라 함은 각각의 소요 분출량 중 가장 큰 소요 분출량을 말한다.
6. 소요분출량 계산
소요분출량 계산시 과압발생 원인은 출구 차단, 냉각 또는 환류 중단, 흡수제 공급 중단, 비응축성 가 스의 축적,
휘발성 물질 유입, 과충전, 자동제어밸브의 고장, 비정상적인 열 또는 증기유입, 내부폭발 또는 과도적 압력상
승, 화학반응, 유압팽창, 외부화재, 열교환 기 고장, 유틸리티 고장 등이다.
안전밸브 등의 배출용량은 상기에서 산출한 각각의 소요 분출량 중에서 가장 큰 수치를 당해 안전밸브 등의
배출용량으로 하여야 한다.
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