안전밸브 설계

안전밸브는 시스템 및 설비에 발생하는 과압(Overpressure)를 물리적으로 해소하기 위하여 설치하는 안전장치 입니다.

일반적인 안전밸브 선정절차를 살펴보면,

일반적인 안전밸브 선정 절차

 

기본설계(Basic Design)시 Licensor에서 1차적으로 안전밸브 설치 위치 및 Case를 제공하고 2차적으로 상세설계(Detail Design)시 EPC업체에서 안전밸브 Sizing 및 추가로 설치가 필요한 부분이 있는지 검토하는 것으로 알고 있습니다.

안전밸브 설계 및 설치관련 국내외 많은 Code, Standard 및 Guide가 있습니다.

API STD(RP) 520 - Sizing, Selection, and Installation of Pressure-relieving Devices Part I-Sizing and Selection 

API STD(RP) 521 - Pressure-relieving and Depressuring Systems

API STD 526 - Flanged Steel Pressure-relief Valves 

ASME Sec Division 1. - 보일러등에 설치된 안전밸브에 적용하는 것으로 알고 있습니다.

BS 6759 Part1, 2, 3

KGS Code FP111 - 고압가스 특정제조의 시설·기술·검사·감리·정밀안전검진 기준

KOSHA Guide - D-26(공정용 안전밸브 설치 기술지침), D-18(안전밸브 등의 배출용량 산정 및 설치 등에 관한 기술지침)

그럼 이제 안전밸브 설치관련 Case Study에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 먼저, 안전밸브 Study Case중 고려해야 할 부분의 하나로서 Double Jeopardy가 있습니다. 아래는 API Standard 521 6th Edition에 언급된 내용으로 중요사항은 안전밸브 설계시 과압이 발생하는 두가지 이상의 관계되지 않은 원인이 동시에 일어나지 않는다고 고려하라는 것입니다. 예를들어, 열교환기의 튜브(Tube)가 파손되어 쉘(Shell)측에 과압이 걸리는 것과 외부화재에 의해 설비가 과압이 발생한 것을 동시에 고려하지 말고 하나의 원인만 고려하여 안전밸브 설계하라는 내용입니다.

다음으로, 어떠한 경우(Case)는 안전밸브를 설치해야 되는지 알아보도록 하겠습니다. API Standard 521 6th Edition에는 아래표와 같이 17가지 경우로 분리하였습니다. 제가 현장에서 주로 접한 경우는 Utility Failure(Cooling Water Failure, Power Failure 등), Closed Outlets, Tube Rupture Case, Chemical Reaction, Externior, Hydraulic Expansion입니다.

다음 시간에는 주요 안전밸브 설치 Case중 하나인 외부화재(Externior Fire)에 대하여 자세히 알아보도록 하겠습니다.