안전밸브의 구경 선정

안전밸브는 보호되어야 할 설비 내의 압력이 최대 허용 누적 압력(MAAP)을 초과하지 않도록 하기 위하여 항상 유체를 배출시킬 수 있는 구경으로 선정되어야 한다.

안전밸브의 타입과 설정 압력, 시스템 내의 설치 위치가 결정되면 안전밸브를 통해 분출되어야 할 분출 용량을 계산하여야 한다.

이 분출 용량이 결정되면 사용하고자 하는 안전밸브의 사양을 통해서 오리피스 분출 면적과 공칭 구경을 결정할 수 있을 것이다.

일반적으로 유체의 이동 경로가 여러 개인 장소에 사용할 안전밸브의 적절한 분출 용량은 배관에 연결된 컨트롤 밸브가 모두 고장이 발생하였을 때 예측되는 최대 분출 가능 용량의 합을 기준으로 선정하는 것이 좋다.

고장난 감압밸브를 통해서 유입되는 유량이 결정되면, 사용하고자 하는 안전밸브의 용량표를 이용하여 충분히 적절한 구경의 안전밸브를 선정할 수 있을 것이다. 일반적으로 안전밸브의 용량표(표1)를 통해서 요구하는 설정 압력과 분출 용량을 알면 쉽게 구경을 선정할 수 있다.

<표 1> 안전밸브 용량표(SV615)

예를들어 설정 압력이 4 bar g이고 분출 용량이 950 kg/h인 경우 안전밸브의 구경은 DN32/50이 적절할 것이다.

용량표를 이용할 수 없는 장소이거나, 배압이 존재하거나, 점도가 높은 유체, 2가지 상이 존재하는 경우와 같이 특정 유체나 조건에 사용하는 안전밸브를 선정해야 한다면 안전밸브의 최소 요구 오리피스 면적을 계산해야 할 것이다.

이 오리피스 면적을 계산하는 방법은 각 국가별 표준 규격에서 쉽게 찾아볼 수 있다.

1. AD-Merkblatt A2, DIN3320, TRD421에 의한 오리피스 면적 계산

2. BS6759에서 제시하고 있는 안전밸브에 대한 최소 요구 오리 피스 면적 계산

Reference : 한국스파이렉스사코㈜ Steam People Jun. 2023

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