배출부하량 산정 절차

화학공정에서 정상적인 물질/에너지 흐름의 불균형 또는 교란으로 인해 시스템 내부에 물질/에너지가 축적될 때 과압(Overpressure)이 발생하며, 그 원인 및 크기를 파악하기 위해서는 공정 시스템에 대한 물질 및 에너지 수지 분석이 필요하다.

 

 

 

배출부하량 산정 절차

과압으로 부터 용기나 장치를 보호하기 위해서는 내부 압력이 설정압력에 도달할 때 내부 유체를 분출시키는 압력방출장치(Pressure relief device)를 사용하거나, 설정압력에 도달하기 전에 증기를 배출하는 증기감압시스템(Vapor depressuring system)을 사용하여야 한다.

따라서 배출용량(Relieving capacity)을 산출하기 위해서는 안전밸브 등의 작동 원인별 소요분출량(Required capacity)을 계산한 후 각 압력 상승 요인에 따른 소요 분출량 중 가장 큰 소요 분출량(이를 배출부하량(Relief load)이라 함)을 압력방출장치 등의 배출용량으로 선정한다.

 

단위 공장 또는 벤트헤더에 대한 배출부하량 산정 절차는 다음과 같은 단계에 따라 산정한다.

 

1 단계:

기 포스팅한 방법으로 각 과압 시나리오 별로 개별 압력방출장치 등의 소요배출량을 구한 후 배출용량을 선정한다.

 

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과압 원인별 소요분출량 산출방법

 

2 단계:

하나의 과압 시나리오에 의해 함께 영향을 받을 수 있는 공정의 범위를 결정한다.

가) 유틸리티의 고장 시

① 전력, 스팀, 냉매, 열매, 계기공압 고장 등은 전체 공장에 영향을 줄 수 있다.

② 부분 고장이 전체고장보다 더 큰 릴리프 부하를 초래할 수 있다.

③ 유틸리티 간의 상호작용을 고려해야 한다. 예를 들어, 전원 공급이 중단되면 계기공압, 스팀, 냉매도 동시 중단될 수 있다.

나) 외부 화재 노출 시

① 화재의 영향을 받을 수 있는 최대 범위를 추정한다. 뚜렷한 요인이 없는 경우 보수적인 접근 방법으로 지표 면적 230～460 m2㎡ 범위의 화재 구역을 설정하나, 설비의 실제 배치, 가연성 물질의 위치, 배유 설비 유무, 자연방벽 등을 고려한 상세 분석 등에 따라 범위가 축소될 수 있다.

② 가연성 물질 취급 설비가 화재원이 될 경우에는 인화성 가스는 국소화재, 인화성 액체는 액면화재를 야기하는 것으로 가정한다.

 

 

3 단계:

피해 범위 내의 설비들에 대한 개별 압력방출 부하를 모두 합산한다.

2단계에서 각 경우별로 결정한 피해 범위 내의 설비들에 대한 모든 개별 압력장치 들을 벤트헤더별 또는 단위공장별로 그룹핑하여 배출용량을 합산한다.

 

4 단계:

각 과압 시나리오별로 2와 3단계를 통해 구한 합산값 중 최대값을 배출부하량으로 정한다.