안전장치 소요 분출량(에너지법)

에너지이용합리화법에서 열사용기자재의 관리에 관하여 산업통상자원부 고시로 정하여진 안전장치 소요 분출량 계산에 대해 공유하고자 한다.

 

 

 

안전장치 소요 분출량(에너지법)

 

관련 법규

산업통상자원부 고시 제2023-1호 열사용기자재의 검사 및 검사면제에 관한 기준

제43장 43.1항~43.7항

 

 

안전장치 일반적 사항(43.1항)

(1) 압력용기에는 다른 압력을 받는 부분마다 최고허용압력 이하에서 작동하는 KS B 6216(증기용 및 가스용 스프링 안전밸브)에 규정하는 스프링 안전밸브(이하 “안전밸브”라 한다) 또는 이에 대신하는 안전장치를 갖추어, 내부의 압력이 해당 부분의 최고허용압력이상 그의 l0 %(그 값이 0.02 ㎫{0.2 ㎏f/㎠} 미만일 때는 0.02 ㎫{0.2 ㎏f/㎠})를 초과하지 않도록 하여야 한다. 다만, 보일러 기타의 압력원과 연락하도록 지정된 압력용기(반응기, 증류기 등과 같이 자체가 압력 발생원이 되는 것을 제외한다)의 부분에서, 그 최고 허용압력이 압력원의 최고허용압력 이상인 것에 대해서는 이에 따르지 않아도 좋다.

 

(2) 하나의 압력용기로서, 사용 조건에 따라서 다른 사용온도에 대해서 다른 최고허용압력으로 지정된 것에는, 각각의 최고허용압력에 대해서 안전밸브 또는 이에 대신하는 안전장치를 갖추어 내부의 압력이 (1)에 규정하는 압력을 초과하지 않도록 하여야 한다. 이 경우에는 3방향 밸브 또는 연동장치 등에 의해서 어느 안전장치는 필히 작동하도록 하여야 한다.

 

* 참 고 : 압력용기를 서로 가깝게 설치하고, 또한 이들 압력용기 사이에 압력을 차단하는 장치가 없는 경우에는, 안전장치를 적용함에 있어서 이들 압력용기를 하나의 압력용기로 본다.

 

 

안전밸브의 구조(43.3항)

(1) 안전밸브에 가하는 모든 압력이 600 ㎏을 초과할 경우에는 지렛대식으로 해서는 안된다.

 

(2) 인화성 또는 유독성의 증기를 발생하는 압력용기에 있어서는 안전밸브를 밀폐식 구조로 하든가 또는 해당증기를 연소, 흡수 등으로 안전하게 처리할 수 있는 구조이어야 한다.

 

 

안전밸브의 분출량(43.4항)

(1) 안전밸브의 분출량은, 압력용기에 유입되는 기체의 최대량 이상 또는 압력용기 내에서 발생하는 기체의 최대량 이상으로 하여야 한다.

(2) 안전밸브의 분출량 계산은 다음에 따른다.

(a) 증기를 사용하는 안전밸브의 분출량 계산은 다음에 따른다.

W = 5.246CKdA(P+0.1)×0.9 {W = 0.5145CKdA(P+1)×0.9}

(b) 기체를 사용하는 안전밸브의 분출량 계산은 다음에 따른다.

W = 230 A ( P +1) SQRT(M/T)

<표 43.1> 증기의 성질에 따른 계수

 

 

[그림 43.1] 분출계수

 

 

안전장치의 소요 분출량(43.5항)

소요 분출량은 그 내부압력안전장치의 상기 일반적 사항(43.1항)에서 규정하는 압력이하의 압력에 있어서, 다음에 따라 구한 분출량을 만족하는 것이어야 한다.

(1) 다른 압력원으로부터 기체를 도입하도록 지정된 압력용기는 1시간당의 최대 도입량(㎏/h)으로 한다. 다만, 최대 도입량 측정이 곤란할 경우에는 다음에 따른다.

 

여기에서

W: 소요 분출량(㎏/h)

v: 도입관내의 기체 유속(m/s)으로 다음 값 이상의 값으로 한다.

    과열증기 30

    포화증기 20

    일반기체 10

ρ: 기체의 밀도(㎏/㎥)

d: 도입관의 안지름(㎝)

(2) 액체를 가열하는 압력용기는 1시간당의 발생 증기량(㎏/h)으로 다음에 따른다.

 

여기에서

W: 소요 분출량(㎏/h)

H: 입열량(kJ/h){kcal/h}

L: 해당 액체의 분출 압력에 있어서 증발잠열(kJ/㎏){㎉/㎏}

 

 

안전밸브에 대신하는 안전장치(43.6항)

(1) 다음에 언급하는 것은 안전밸브에 대신하는 안전장치로 본다.

(a) 자동적으로 압력 상승 작용을 정지시키는 장치

(b) 감압밸브. 다만, 2차 측에 안전밸브를 부착한 것

(c) 경보장치. 다만, 안전밸브 기능을 갖춘 것에 한한다.

(d) 방출밸브 또는 방출관

(e) 파열판

 

(2) 본 규정(43.4항)은 (1) (b) 및 (c)에서 말하는 안전밸브에 대해서는 적용하지 않는다.

 

 

 

파열판(43.7항)

(1) 파열판은 압력용기의 내용물이 안전밸브의 작동을 곤란하게 하거나 안전밸브로는 따라갈 수 없는 급격한 압력상의 우려가 있는 경우에 사용할 수 있다.

 

(2) 파열판의 정격 분출량 및 설치방법 등은 KS B 6280(파열판식 안전장치)에 따른다.

 

(3) 파열판은 그것에 표시된 온도에서 표시된 압력의 5 %(최소 0.015 ㎫{0.15 ㎏f/㎠})를 초과하지 않는 압력에서 확실히 파열하는 것이어야 한다.

 

(4) 파열판은 동일조건으로 만들어진 것 중에서 2개 이상을 샘플링하여 실험에 의해서 그 작동을 확인한 것이어야 한다.