안전밸브 설치 및 관리

반응기등 압력용기에는 설비 및 내용물 등의 조건에 따라 적정한 안전밸브를 선정하여 사용해야 한다.

금번에는 안전밸브 설치 시 고려사항 및 관리에 대해 공유하고자 한다.

 

 

 

안전밸브 설치 및 관리

 

안전밸브의 종류

1. 안전밸브(Safety Valve)

- 통상 가스, 증기 또는 스팀에 사용되며 밸브의 1차측 정압이 소정의 압력을 초과할 때 완전 개방되어 급격히 압력 방출

2. 릴리프밸브(Relief Valve)

- 액상 유체에 사용되며 개방압력 이상의 초과압력 증감에 비례해서 밸브가 개방

3. 안전릴리프밸브(Safety Relief Valve)

- 안전밸브 또는 릴리프밸브 어느 쪽으로도 사용 가능한 밸브

4. 파열판(Rupture Disk)

- 일정 압력에서 디스크 파열에 의해 작동되고, 플랜지 사이에 설치되며 주로 아래와 같은 경우에 사용

  ① 이상반응 등 급격한 압력상승의 위험이 있어 큰 방출량을 필요로 할 때

  ② 독성물질 등 소량의 유체누설도 허용되지 않을 때

  ③ 안전밸브의 작동을 방해하는 침전물이나 고착물이 생길 때

  ④ 유체의 부식성이 강하여 안전밸브 재질의 선정에 문제가 있는 경우

 

 

안전밸브 설치 시 고려사항

1. 안전밸브를 시험하거나 정비해야 할 경우, 장치를 운전 정지시켜야 하므로 중요 장치의 안전밸브는 복수방식으로 설치해야 한다.

2. 안전밸브를 압력용기가 아닌 연결된 배관상에 설치한 경우, 용기와 안전밸브 사이의 배관에 자동조절밸브 설치하여 안전밸브 작동에 지장을 주어서는 안된다.

3. 안전밸브의 입구배관 길이와 구경은 다음과 같아야 한다.

  (1) 장치와 안전밸브의 입구 플랜지 사이의 배관은 총압력 손실이 밸브 설정압력의 3%를 초과하지 않도록 설치해야 한다.

  (2) 압력손실을 줄이기 위해 입구배관의 구경은 입구 플랜지 규격 이상이어야 한다.

4. 안전밸브의 입구배관에 타 장치로부터 측면 연결하여 사용하지 않아야 한다.

5. 안전밸브에 설치된 방출관의 직경은 안전밸브 출구 플랜지 규격 이상이어야 하며, 가능한 굴곡을 적게 해야 하고, 방출관이 긴 경우 파열판은 압력손실을 줄이기 위해 배관 직경을 더욱 크게 해야 한다.

6. 안전밸브 전단에 파열판을 조합하여 설치한 경우, 파열판의 작동여부를 확인할 수 있는 압력계 또는 자동경보장치 등이 설치되어야 하며, 파열판의 작동압력은 안전밸브 설정압력보다 10% 이하의 낮은 압력에서 작동되도록 해야 한다.

7. 파열판을 안전밸브 밑에 설치할 경우, 파열판은 파편이 생기지 않는 재질이어야 한다.

8. 안전밸브 방출관이 플레어 스텍과 연결된 경우, 방출관 내에 액체가 고이는 것을 방지하기 위해 플레어 스텍의 녹아웃 드럼 쪽으로 방출관이 기울어져 있거나, 드레인설비를 설치해야 한다.

9. 안전밸브 전후에는 가능한 차단밸브를 설치하지 않는 것이 바람직하나, 차단밸브를 설치할 경우에는 다음과 같은 조치를 취해야 한다.

  (1) 차단밸브 입구면적이 안전밸브 입구 크기 이상이어야 한다.

  (2) 차단밸브 핸들을 떼어내든가 봉인 조치를 취해야 한다.

 

[참고] 차단밸브를 설치할 수 있는 경우
1. 인접한 화학설비 및 그 부속설비에 안전밸브등이 각각 설치되어 있고, 해당 화학설비 및 그 부속설비의 연결배관에 차단밸브가 없는 경우
2. 안전밸브등의 배출용량의 2분의 1 이상에 해당하는 용량의 자동압력조절밸브(구동용 동력원의 공급을 차단하는 경우 열리는 구조인 것으로 한정한다)와 안전밸브 등이 병렬로 연결된 경우
3. 화학설비 및 그 부속설비에 안전밸브등이 복수방식으로 설치되어 있는 경우
4. 예비용 설비를 설치하고 각각의 설비에 안전밸브등이 설치되어 있는 경우
5. 열팽창에 의하여 상승된 압력을 낮추기 위한 목적으로 안전밸브가 설치된 경우
6. 하나의 플레어 스택(flare stack)에 둘 이상의 단위공정의 플레어 헤더(flare header)를 연결하여 사용하는 경우로서 각각의 단위공정의 플레어헤더에 설치된 차단밸브의 열림·닫힘 상태를 중앙제어실에서 알 수 있도록 조치한 경우

 

 

안전밸브 관리

1. 안전밸브의 작동압력은 다음과 같이 적정하게 설정해야 한다.

  (1) 설비의 설계압력 또는 최고허용압력 이하. 다만, 안전밸브 등이 2개 이상 설치된 경우에 1개는 최고사용압력(설계압력) 또는 최고허용압력의 1.05배(외부화재를 대비한 경우에는 1.1배) 이하에서 작동되도록 설치할 수 있다.

  (2) 내압시험 압력의 8/10 이하(액화산소 탱크는 상용압력의 1.5배 이하)

2. 안전밸브는 다음 <표>와 같이 정기적으로 분해점검 및 작동검사를 실시하고 그 결과를 기록하여 보관해야 한다.

<표> 안전밸브 점검 및 시험 주기

 

 

Reference : KFS 700-2018 석유화학공장 방화기준