LPG 안전공간 및 과충전방지장치

액화석유가스충전시설용으로서 지하에 설치하는 저장탱크에는 과충전을 경보하거나 방지할 수 있는 장치를 설치하여야 한다..

 

 

 

LPG 안전공간 및 과충전방지장치

 

저장설비의 안전공간

LPG저장설비는 온도상승에 의한 LP가스 액체의 부피팽창으로 용기가 파열되는 것을 방지하기 위해서 탱크나 용기에 LP가스를 충전할 때 다음과 같이 그 내부에 안전공간의 역할을 해주는 기상부가 확보되게 충전하여야 한다.
(1) 소형저장탱크(저장능력 3톤미만인 탱크) 또는 용기에 LPG를 충전하는 때에는 LPG 액체의 용량이 상용의 온도에서 내용적의 85％를 넘지 아니하도록 충전하여야 한다.
(2) 저장탱크(저장능력 3톤이상인 탱크)에 LPG를 충전하는 때에는 저장탱크가 용기나 소형저장탱크보다 내용적이 크기 때문에 온도상승에 따른 부피팽창이 상대적으로 완만하게 진행되기 때문에 상용의 온도에서 LPG 액체의 용량이 저장탱크 내용적의 90％까지 충전하는 것이 허용된다.

 

 

과충전방지장치

탱크에는 다음 기준에 적합한 과충전방지장치를 설치한다. 

(1) 과충전방지장치에 사용하는 재료는 액화석유가스에 견디는 화학적성질 및 충분한 기계적 강도를 가진 것으로 한다. 

(2) 과충전방지장치는 액화석유가스를 탱크에 충전할 때 충전질량이 그 탱크의 최고충전량(상용의 온도에서 탱크 내용적 85%를 말한다) 이하의 적당한 설정 치에 달했을 때 자동적으로 작동하는 구조의 것으로 한다. 

(3) 과충전방지장치는 설정점을 용이하게 변경할 수 없는 구조의 것으로 한다. 

(4) 눈으로 보아 사용상 유해한 흠, 균열 등의 결함이 없는 것으로 한다. 

(5) 과충전방지장치 중 탱크 외부에 노출되는 부분에 대하여는 물, 불활성가스 또는 공기에 의해 2.9㎫이상의 압력으로 내압시험(1분간 이상)을 하여 누출, 변형 등의 결함이 없는 것으로 한다. 

(6) 과충전방지장치의 액출구측을 막고 액입구측으로부터 불활성가스 또는 공기에 의해 1.8㎫이상의 압력으로 기밀시험(30초간 이상)을 하여 누출이 없는 것으로 한다. 

(7) 작동위치가 확인될 수 있는 장치를 사용하여 공기나 물 등에 의해 작동시험을 하여 설정한 위치에서 작동하는 것으로 한다. 
- 액화석유가스충전시설용으로서 지하에 설치하는 저장탱크에는 과충전을 경보하거나 방지할 수 있는 장치를 설치하여야 한다.

- 소형저장탱크의 경우 탱크내부에 안전공간을 확보할 수 있는 최대충전량을 초과하여 액이 충전되지 않도록 하는 과충전방지밸브를 설치하여야 한다.

 

 

과충전방지 밸브 소개

● OPD(overfilling prevention device) 실린더 밸브
과충진 방지 장치가 장착된 프로판 밸브의 두 가지 유형 OPD는 "과충진 방지 장치(overfilling prevention device)" 또는 "과충진 보호 장치(ll protection device)"의 약자로, 증기상의 모든 4~40파운드 DOT 실린더에 필수이다.

OPD 밸브는 이름에서 알 수 있듯이 프로판 실린더의 과충전을 방지하는 단순한 보호 장치이다. 따라서 프로판 실린더(4~40#)에 프로판을 채우기 전에 실린더를 검사하여 탱크에 OPD 밸브가 설치되어 있는지 확인해야 한다.

 

Source : https://www.propane101.com/opdcylindervalves.htm

<그림 1> OPD 실린더 밸브

 

프로판 OPD 밸브는 실린더 내부에서 작동하며 실린더의 액체 프로판이 플로트를 위로 밀어 올려 가스의 흐름을 막는 수준까지 상승하면 활성화된다. 이 동작은 변기의 플로트 밸브와 유사하며, 변기의 물이 일정 수준까지 올라가면 물의 흐름이 멈추는 것과 같다.

OPD 밸브는 작동 중이 아닌 충전 과정 중에만 작동한다. 즉, 실린더를 뒤집으면 OPD 플로트가 작동하지만 실린더에서 나오는 가스 흐름은 멈추지 않는다. OPD 밸브는 실린더 밖으로의 흐름을 제한하도록 설계되지 않았기 때문에 충전 과정에서 실린더로의 흐름에 대해서만 작동하도록 설계되었다. OPD가 장착된 프로판 실린더는 뒤집어지거나 뒤집힌 경우 액체 프로판이 가스 라인과 호스로 유입될 수 있다.

즉, 과충진 방지 장치는 실린더 사용 중에 사용되거나 작동하는 안전 메커니즘이 아니다.

 

Reference : 1. KFS 300 연료용 LPG시설 방화기준

                    2. KGS AC114 2014 액화석유가스용 소형저장탱크제조의 시설·기술·검사 기준