회전기계류 안전조치

펌프와 컴프레서의 차이는 두 설비를 이용하여 한 지점에서 다른 지점으로 이송하는 데 사용되는 유체 유형과 관련이 있다. Pump는 외부 기계적 에너지(드라이브 기계의 작동)를 유체 운동에너지로 변환하는 장치이고, Compressor는 기계적 에너지를 압축 공기의 운동에너지로 변환하는 차이가 있다.

 

 

 

회전기계류 안전조치

 

공통사항

 

● 펌프, 압축기등 누출위험이 있는 장치는 발화원으로부터 가능한 멀리 떨어져 위치해야 한다.

(1) 고압펌프, 압축기는 주요 공정장치 및 기타 펌프와 7.5m 이상 이격 설치

(2) 펌프실은 나화 또는 기타 발화원과 30m 이상 이격 설치

(3) 압축기는 가열로에서 바람이 부는 방향으로 30m 이상 이격 설치

● 가연성 물질을 취급하는 펌프, 압축기는 옥외 또는 환기가 잘되는 실내에 설치해야 한다.

● 인화성 물질을 취급하는 펌프와 압축기는 단일 지역에 집단으로 설치해서는 안된다.

● 제품 생산 및 안전에 중요한 회전기계류(펌프, 팬, 압축기등)는 예비용을 설치해야 한다.

● 모든 회전기계류는 다음과 같이 진동을 감시해야 한다.

(1) 지속적인 진동감시장치를 설치하고, 진동 한계치를 초과하거나 정지하면 경보를 발하며, 고진동 자동차단장치를 설치해야 하는 경우

   ① 중요한 모든 회전기계류

   ② 10,000Hp (7,460KW) 이상의 회전기계류

(2) 지속적인 진동감시장치가 설치되지 않은 경우, 이동식 장비로 진동을 분석하고 최소 주 단위로 기록해야 하는 경우

   ① 기계 고장시 일일 생산 중단

   ② 1,000Hp (746KW) 이상의 회전기계류

   ③ 기계 고장시 위험물질 또는 인화성 물질을 방출

(3) 최소한 매년 진동감시하여 분석하고 진동신호를 분석해야 하는 경우 - 500Hp (373KW) 이상의 회전기계류

(4) 월 단위로 진동을 감시해야 하는 경우

   - 100Hp (75KW) 이상의 회전기계류

(5) 분기별로 진동을 감시해야 하는 경우

   - 기타 모든 회전기계류

● 회전기계류는 다음과 같은 경우 운전을 정지시켜야 한다.

(1) 진동속도가 16mm/sec 이상인 경우

(2) 진동속도가 안정된 보통 수준의 4배 이상인 경우

● 터어빈, 펌프, 팬, 압축기, 교류모터등 대형 회전기계는 다음과 같은 경우 부품손상에 대비하여 충분한 예비부품을 확보하고 있어야 하며, 예비부품은 연 1회 이상 검사를 실시해야 한다.

(1) 사업중단으로 인한 손실이 1일 생산량의 25% 이상

(2) 부품을 교체하는데 30일을 초과

(3) 중요한 부품 등

● 대형 회전기계류에 사용되는 윤활유는 기계마모 및 오일교환주기 예측 등을 위해 다음과 같은 주기로 분석해야 한다.

(1) 정기적으로 사용되는 내연기관 엔진, 가스터어빈, 공기압축기, 냉동압축기 등

   - 매월 또는 500시간마다

(2) 증기터어빈, 기어와 유압설비

   - 2개월마다

(3) 예비용 기계

   – 분기마다

 

 

펌프

 

● 펌프는 파이프 랙, 케이블 트레이, 냉각기 등의 아래에 설치해서는 안된다.

● 중요 펌프의 회전부위나 밀봉부위 결함으로 인화성 액체가 누출될 수 있기 때문에, 비상시 유체흐름을 제어하기 위해 원격제어스위치와 펌프 흡입측에 차단밸브를 설치해야 한다.

● 펌프 작동이 원격제어되는 경우, 비상시 펌프 주위에서도 원격제어스위치를 작동시킬 수 있어야 한다.

● 중요 펌프는 배출온도, 유량, 압력 등의 이상시 경보를 발하거나 자동 정지되어야 한다.

 

 

압축기

 

● 100Hp (75KW)를 초과하는 압축기에서 방출배관의 온도, 압력이 높을 경우 경보를 발하거나 자동 정지되어야 한다.

(1) 압력이 높을 경우

   - 경보만 발함

(2) 온도가 높을 경우

   - 경보를 발하고 자동정지

● 최대허용 운전압력의 110%를 초과할 수 있는 압축기는 과압보호를 위해 다음과 같은 곳에 압력방출장치를 설치해야 하며, 인화성 가스를 방출하는 경우 안전한 위치로 압력을 방출해야 한다.

(1) 압축기와 차단밸브 사이 방출배관

(2) 2단 이상의 압축기는 단사이

(3) 공기 압축기

● 역류에 의한 위험을 초래하는 경우에는 다음과 같이 압축기 방출배관에 체크밸브를 설치해야 한다.

(1) 가연성 가스를 압축하는 압축기와 충전용 배관 사이

(2) 아세틸렌을 압축하는 압축기의 유분리기와 고압건조기 사이 배관

(3) 암모니아 또는 메탄올 합성탑과 압축기 사이 배관

● 비상시에 압축기를 정지시키고 공급배관을 차단시키기 위해 1개소 이상의 원격제어스위치를 접근하기 쉬운 위치에 설치해야 한다.

● 가스압축기에 액체가 유입될 경우 폭발위험을 초래할 수 있기 때문에 녹아웃드럼(Knockout Drum)을 설치해야 하고, 흡입 녹아웃 드럼이 고수위일 경우 경보를 발하고 자동정지 되어야 한다.

[참고] 산소나 천연메탄을 이송하기 위한 배관과 이에 접속하는 압축기(산소를 압축하는 압축기는 물을 내부 윤활재로 사용하는 것에 한함) 사이에 수취기(액 분리기)

● 윤활유가 사용되는 공기 압축기에 설치된 필터는 기름찌꺼기의 오염으로 인한 자연발화위험이 없는 것을 사용해야 하며, 필터는 주기적으로 청소해야 한다.

[참고] 활성탄 필터나 일반 스틸필터는 자연발열 위험이 있으므로, 활성알루미나, 유리섬유, 스텐레스강이나 몬넬메탈로 된 필터를 사용함

● 윤활유 및 밀봉액은 압축되는 유체와 위험한 반응이 일어나지 않도록 선정해야 한다.

[참고1] 공기액화분리 압축기에서 압축가스(다량의 탄소 함유)와 탄화수소 오일의 접촉으로 폭발적 반응

[참고2] 압축기의 윤활유

1. 고압공기 - 디젤 엔진유

2. 수소 - 광유(점도가 높은 것)

3. 아세틸렌 - 양질의 광유

4. 이산화유황 - 화이트유, 정제된 용제 터빈유

5. 산소 - 글리세린 10% 수용액, 물

6. 염소 - 진한 황산 등

● 압축기는 밀봉 오일압력이 낮거나 오일탱크 액위가 낮은 경우, 경보를 발하고 자동 정지되어야 한다.

● 압축기는 윤활유의 압력이 낮거나 온도가 높을 경우 및 윤활유 탱크의 액위가 낮을 경우에는 경보를 발하고 자동 정지되어야 한다.

● 압축기의 윤활유용 펌프에는 비상전력이 공급되어야 하며, 원격제어스위치를 안전한 위치에 설치해야 한다.

● 인화성 가스 압축기의 경우, 가스누출을 검지할 수 있는 가스검지기를 설치하여 연소하한계의 10%에서 경보를 발하고, 25%에서 자동 정지되어야 한다.

● 다음의 조건으로 운전되는 압축기는 스프링클러설비로 보호한다.

(1) 설치된 실이나 건물이 가연성구조인 경우

(2) 주위에 설치된 물품이 가연물인 경우

(3) 압축기에 용량이 378ℓ(100 갤런)이상이거나 유속이 95ℓ/min (25 gpm)을 넘는 외부 윤활 시스템을 갖추고 있는 경우. (여러 대의 압축기가 있는 경우 용량은 25ft [8m] 이내의 모든 압축기의 합계로 적용.).

예외: 고온표면의 발화원이 없어 오일화재 가능성이 낮으면서 수동식 소화전이 설치되어 있거나, 열감지기 동작시 설비 셧다운이 연동된 인터락 설비가 설치된 경우

 

Reference : KFS 700-2018 석유화학공장 방화기준