압력방출배관의 차단(스톱)밸브 설치 기준

압력방출장치가 보호하는 장치나 1차측 처리설비로부터 압력방출장치를 격리시키기 위해 블록밸브를 설치할 수 있다. 블록밸브를 잘못 사용하면 압력릴리프밸브가 작동하지 않으므로 이들 차단블록밸브의 설계, 설치와 관리를 면밀하게 검토하여 플랜트의 안전을 기해야 한다.

 

 

 

압력방출배관의 차단(스톱)밸브 설치 기준

 

압력릴리프밸브에 사용 중 누출이나 막힘 또는 성능에 영향을 미치는 기타 중대한 문제가 발생했던 경험이 있으면 릴리프장치를 격리시킬 수 있도록 설계하여 예비용으로 사용할 수 있다. 이러한 설계를 이용하면 공정장치를 운전정지시키지 않고서도 압력방출장치를 점검, 정비, 수리할 수 있다.

 

차단밸브 요구사항

1. 앞에서 언급한 1차측 배관과 2차측 배관의 압력손실한계 이외에 방출설비의 배관에 설치된 모든 차단밸브는 다음 요구사항을 충족해야 한다.

  (1) 정상운전 중에는 밸브를 완전히 개방상태로 유지해야 한다.

  (2) 밸브는 배관 사용 분류기준에 적합해야 한다.

  (3) 밸브는 자물쇠형이어야 한다.

  (4) 게이트밸브를 사용할 경우, 그 스템을 수평으로 설치해야 한다.

  [참고] 수평설치가 불가능한 경우에는 수평면에 대하여 최대 45°아랫방향으로 향하도록 하여 게이트가 떨어지거나 흐름을 차단하지 않도록 해야 한다.

2. 차단밸브는 특수한 색깔로 도장을 하거나 다른 확인방법이 있어야 한다.

3. 차단밸브를 압력릴리프밸브 2차측 배관에 설치하는 경우, 압력릴리프밸브와 차단밸브 사이에 압력의 축적을 방지할 수 있는 설비를 설치해야 한다(예, 블리드밸브).

<그림 1> 내지 <그림 4>에 나온 것처럼 설비를 정비하기 전에 설비의 압력을 낮출 수 있도록 블리드밸브의 설치를 고려해야 한다.

4. 차단밸브를 압력릴리프밸브의 1차측에 설치하는 방법이 <그림 1> 내지 <그림 3>에 나와 있다.

 

[주1] 제4장 참조, [주2] 제5장 참조, [주3] 대안으로 블리드를 갖춘 배관스풀(Spool; 원통형의 미끄럼 면을 축 방향으로 이동하면서 유체의 유로를 바꾸거나 개폐하는 꼬치형의 스핀들)을 설치할 수도 있다.

<그림 1> 차단밸브가 설치된 압력릴리프밸브

 

 

5. 어떤 릴리프장치가 고장났을 때에도 100%의 설계방출용량을 갖는 별도의 방출장치의 설치를 고려해야 한다(예, <그림 2> 및 <그림 3>).

 

<그림 2> 100% 예비 방출용량을 갖는 압력릴리프밸브

 

[주1] 제4장 참조

<그림 3> 100% 예비 방출용량을 갖는 압력릴리프밸브의 대안

 

6. 예비방출장치가 설치되어 있는 경우, 차단밸브가 순서대로 개방되도록 기계적 인터록 또는 인터록 절차를 수립하여 베슬이나 장치의 과압보호를 확실히 하여야 한다. 예비 릴리프밸브의 1차측에 설치된 차단밸브는 대개 닫혀있다.

7. 설치시 크기와 1차측 배관 압력강하 요구사항이 충족된다면 3방향 차단밸브도 사용할 수 있다.

 

 

차단밸브 설치 사례

1. 압력방출장치의 2차측 차단밸브는 공정유닛의 배터리 리밋에 설치할 수 있다(<그림 4> 참조).

배터리 리밋 차단밸브의 설치 목적은 메인 플랜트의 플레어스택의 주배관으로 방출하는 기타 공정유닛이 사용중인 상태로 유지되는 동안 정비를 위해 공정유닛을 운전상태에서 제거할 수 있도록 하는 것이다.

 

[주1] 4.4 참조, [주2] 타 그림 참조, [주3] 그<림 2>과 <그림 3> 참조, [주4] <그림 1> 참조

<그림 4> 플레어(스택) 주배관의 블록밸브

 

 

2. 마찬가지로 방출설비의 차단밸브는 예비장치가 가동중인 상태에서 정비를 위해 운전정지해야 하는 컴프레서, 염분 건조장치 또는 유착기와 같은 장치를 위해서도 쓰일 수 있다(<그림 5> 참조).

 

[주1] 4.4 참조

<그림 5> 예비컴프레서용 차단블록밸브

 

차단밸브와 관련된 관리절차

1. 2차측 배관에 설치되어 있는 차단밸브가 뜻하지 않게 닫히는 일이 없도록 하기 위해 엄격한 관리절차가 있어야 하고 인가자만이 차단밸브를 개폐할 수 있도록 해야 한다.

2. 2차측 배관에 설치되어 있는 모든 차단밸브(릴리프밸브를 차단시킬 수 있는)에 대한 관리절차는, 최신의 자료로 갱신된 목록을 갖추고 있어야 한다.

3. 잠금장치, 시일의 설치목적 및 필요한 위치를 문서화하여야 한다.

4. 2차측 배관에 설치되어 있는 차단밸브에 대한 정기검사시에는 밸브류의 위치와 잠금장치나 실링장치의 상태를 확인해야 한다.

 

Reference : KFS 723-2018 압력방출장치기준