참조문헌:
한국안전보건공단 기술지침
API RP 520 및 521
NFPA 30
OSHA CFR 1910.106
BS 6759 part III
사업장에서 취급시설을 설치하고 운영함에 있어 인화성 가스 , 인화성 액체의 증기, 독성물질 등을 사용하는 경우 설비의 내부에 과압이 발생하는 경우 취급시설의 보호를 위해서 밸브 입구쪽의 압력(Process Value)값이 설정압력(Set Pressure)에 도달하는 경우 Spring의 장력에 의해 밸브가 개방되고 유체가 분출되고 설정압력 이하가 되면 정상상태로 복구되는 안전밸브를 설치한다.
용어설명
- 안전밸브(safety valve): valve 입구쪽의 압력이 설정압력에도달하면 자동적으로 spring이 작동하면서 동시에 유체가 분출되고 일정압력 이하가 되면 normal condition으로 되는 valve
- Rupture Disk(파열판): 안전밸브를 대체 할수 있는 방호장치로 판 1차측의 압력이 설정압력에 도달하면 판이 파열하여 유체(Fluid)가 분출하도록 용기등에 설치된 얇은판
- 압력용기(Pressure vessel): 내면 또는 외면에서 일정한 유체의 압력을 받는 밀폐된 용기
- 유체: 고체와 비교하여 변형되기 쉽고 어떠한 형상이 될 수 있으며, 자유로이 흐르는 특성을 지니고 있으며 , 전단력을 제거하여도 전단응력이 작용하는 동안 연속적으로 변형을 일으키는 물질. 유체는 아무리작은 전단력을 받더라도 저항하지 못하고 연속적으로 변형하는 물질임.
- 고체: 일정한 형태를 유지하다 전단응력이 가해지면 전단력(마찰력)에 비례하여 변형을 이루다가 전단력을 제거하게 되면 바로 평을을 이루어 정지하는 물질
- 소요분출량(Required Capacity): 가동 시 발생 할 수 있는 모든 압력상승요인에 의해서 각각 분출될 수 있는 유체의랴 량
- 배출용량(Relieving Capacity): 각각의 소요분출량 중에서 가장 큰 소요분출량
- 최고허용압력(MAWP, Maximum allowable working pressure): 용기 제작 후의 두께를 기준으로 계산된 용기 상부에서의 허용 가능한 최고압력
- 축적압력(Accumulated pressure): 압력 상승 요인에 의해 안전밸브에 축적되는 압력으로서 그 설비 내부에서 순간적으로 허용 되는 최대압력
- 배압(Back Pressure): 안전밸브의 토출측 라인에 발생하는 압력으로서 중첩배압과 누적배압이 있다.
- 중첩배합(Superimposed backpressure): 안전밸브가 작동하기 직전에 토출측에 걸리는 압력(정압, Static Pressure)
- 누적배압(Build-up back pressure): 안전밸브가 작동한 후 유체의 방출로 인해 발생하는 토출측의 압력증가량
안전밸브 등(안전밸브, 파열판) 설치대상
- 압력용기: 안지름 150 mm 이하인 압력용기 제외
2. 정변위 압축기: 다단 압축기의 경우 각단에 설치
3. 정변위 펌프: 토출측의 배관이 막힘으로 압력 상승이 관련 설비의 설계압력을 초과 할 수 있도록 제작된 펌프류에 한정
4. 배관: 배관 내의 액체가 2개 밸브에 의하여 차단되고 그로 인해 대기온도에서 액체의 열팽창이 발생되어 배관의 파열이 우려 되는 배관
5. 이상화학 반응, 밸브의 막힘 등의 이상상태로 인한 압력상승으로 당해 설비의 설계압력을 구조적으로 초과 우려가 있는 용기 등
6. 연결배관 사이에 check valve, 자동제어밸브, 수동제어밸브 등과 같은 차단밸브가 없는 경우( 하나의 용기로 간주하므로 안전밸브 등 설치 가능)
안전밸브 설정압력
설정압력은 보호용기의의 설계압력(DP)이나 최고허용압력(MAWP) 이하이고 2개 이상의 안전밸브 등을 설치하는 경우 에는 아래 표와 같이 적용한다.
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