공정용 안전밸브의 기술지침(D-26-2012)

 

o 관련규격 및 자료

   - API 526 및 API RP520

   - BS 6759 Part 1, 2, 3

   - ISO 4126-1

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공정용 안전밸브의 기술지침(D-26-2012)

 

 

1. 목 적

2. 적용범위

3. 용어의 정의

4. 오리피스의 명칭별 면적

5. 안전밸브의 규격

6. 안전밸브의 최대 설정압력

7. 오리피스 크기의 산정

8. 초과압력의 산정

9. 사용재질

10. 설정압력의 허용 오차

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1. 목 적

이 기준은 산업안전보건기준에 관한 규칙(이하 “안전보건규칙”이라 한다) 제261조(안전밸브 등의 설치)의 규정에 의하여 화학설비 및 그 부속설비에 설치하는 안전밸브에 대한 기술적 사항을 정함을 목적으로 한다.

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2. 적용범위

이 기준은 화학설비 및 그 부속설비에 설치되는 안전밸브로서 설정압력이 게이지 압력으로 1bar 이상인 경우에 적용하며 다음 각호의 경우에는 적용하지 아니할 수 있다.

(1) 수증기 또는 물을 취급하는 설비에 설치되는 경우

(2) 압축된 공기 또는 불활성 가스를 취급하는 설비에 설치되는 경우

(3) 운송용 용기에 설치되는 경우

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3. 용어의 정의

(1) 이 기준에서 사용하는 용어의 정의는 다음 각호의 1과 같다.

(가) “안전밸브(Safety valve)”라 함은 입구쪽의 압력이 일정 압력에 도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가 분출되고 일정압력 이하 가 되면 다시 정상상태로 복원되어 유체가 새어나오지 않도록 만들어진 밸브를 말한다.

(나) “설정압력(Set pressure)”이라 함은 운전중에 안전밸브가 열리도록 설정한 안전밸브 입구측에서의 압력을 말한다.

(다) “호칭압력(Pressure rating)”이라 함은 플랜지의 압력등급을 나타내기 위하여 사용하는 수치를 말한다.

(라) “일반형 안전밸브(Conventional safety valve)”라 함은 밸브의 토출측 배압의 변화에 의하여 직접적으로 성능특성에 영향을 받도록 만들 어진 스프링 직동식 안전밸브를 말한다.

(마) “벨로우즈형 안전밸브(Balanced bellows safety valve)”라 함은 밸브의 토출측 배압의 변화에 의하여 성능특성에 영향을 받지 않도록 만들 어진 스프링 직동식 안전밸브를 말한다.

(바) “파일롯트조작형 안전밸브(Pilot-operated safety valve)”라 함은 안전밸브 자체에 내장된 보조의 안전밸브 작동에 의하여 작동되는 안전 밸브를 말한다.

(사) “배압(Back pressure)”이라 함은 토출측에 연결된 배출물 처리설비 등으로부터 안전밸브의 토출측에 걸리는 압력을 말한다.

(아) “초과압력(Overpressure)”이라 함은 안전밸브에서 내부유체가 배출시에 설정압력이상으로 올라가는 압력을 말한다.

(자) “최고허용압력(Maximum allowable working pressure)”이라 함은 용기의 제작에 사용된 재질의 두께 (부식 여유 제외)를 기준으로 하여  산출된 용기 상부에서의 허용가능한 최고의 압력을 말한다.

(차) “축적압력(Accumulated pressure)”이라 함은 안전밸브가 작동될 때 안전밸브에 의하여 축적되는 압력으로서 그 설비내에서 순간적으로  허용될 수 있는 최대압력을 말한다.

(카) “임계흐름(Critical flow)”이라 함은 안전밸브 토출측에서의 유체 속도가 음속보다 큰 경우를 말하며, 임계흐름압력(Pcf, Critical flow  pressure)이 배압 이상인 경우에 해당한다.

(2) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는 산업안전보건법, 같은 법 시행령, 같은 법 시행규칙 및 안전보건 규칙에서 정하는 바에 따른다.

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4. 오리피스의 명칭별 면적

공정용 안전밸브의 오리피스의 크기는 <표 1>에서 정한 명칭별 면적에 따라야 한다.

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5. 안전밸브의 규격

안전밸브의 규격은 오리피스 크기별로 <표 2> 및 <표 3>에서 정한 규격에 따른다.

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6. 안전밸브의 최대 설정압력

온도에 따른 안전밸브 인입측에서의 최대 설정압력은 <표 4-1>내지 <표4-14>에 따른다.

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7. 오리피스 크기의 산정

7.1 오리피스 크기의 계산시에 필요한 자료

(1) 설정압력

(2) 배출용량

(3) 취급유체의 특성

(4) 취급유체의 비중 및 분자량

(5) 토출온도 및 설계온도

(6) 배압

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7.2 필요한 오리피스 면적의 계산

7.2.1 취급유체가 가스 또는 증기(Vapor)인 경우 필요한 오리피스 면적은 다음 식중 하나를 이용하여 계산한다.

(1) <식표-1>에 의한 계산식

(2) 고압가스 안전관리법에서 규정한 식

7.2.2 취급하는 유체가 액체인 경우 <식표-2>에 의한 계산식에 따른다.

7.2.3 취급하는 유체가 수증기인 경우 <식표-3>에 의한 계산식에 따른다.

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7.3 오리피스 크기의 선정

오리피스의 크기는 7.2항의 기준에 따라 계산하여 얻은 필요한 오리피스 면적보다 큰 면적을 갖는 것을 선정하여야 한다.

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8. 초과압력의 산정

안전밸브의 초과압력 산정은 <표 7>에서 정한 수치에 따른다.

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9. 사용재질

(1) 사용재질은 취급하는 유체에 대하여 내식성 및 내마모성 재질을 선정하여야 하며 상세한 사항은 사용자 또는 제작자의 기준에 따른다.

(2) 주철(Cast iron)재질은 다음의 경우에는 사용하여서는 아니된다.

(가) 설계압력이 게이지 압력으로 13bar를 초과하는 경우

(나) 설계온도가 220℃ 를 초과하거나 0℃ 미만인 경우

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10. 설정압력의 허용 오차

설정압력에 대한 허용 오차범위는 다음과 같다.

(1) 설정압력이 게이지 압력으로 5bar 미만인 경우에는 ±0.14bar 이하

(2) 설정압력이 게이지 압력으로 5bar 이상인 경우에는 설정압력의 ±3% 이하

여기서

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 [첨부자료] 공정용 안전밸브의 기술지침(D-26-2012)

2.공정용 안전밸브의 기술지침(D-26-2012 ).pdf

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