게시판 > 질답게시판 > PSV 설치 관련 조언

로진 bless20

21-02-18 09:04

안녕하세요?
말씀하신 대로 PSV의 Case에 대해서만 몇가지 답변드립니다.
1) 열팽창 : 액의 열팽창이 될 경우 설계압력보다 훨씬 큰 값으로 압력이 상승합니다.
(부피변화율에 의한 압력상승률은 Bulk modulus를 통해 계산할 수 있습니다. dP = B * dV/V, B; Bulk modulus)
해당하는 열교환기는 Tube측 CW line이 Valve로 Isolation 된다면 PSV를 설치해야 합니다.

2) Blocked outlet : 말씀하신바와 같이 Case가 없음, 다만 Steam측에도 Header에 동일하게 해당 PSV가 설치되어 있는지 재확인 해보는것도 좋을 것같습니다.(보통 Header에는 Let-down후 PSV가 설치되어 있어 이 경우는 거의 없는듯해요)

3) 외부화재 : 고인?흐름이라고 가정하고 외부화재를 검토하진 않습니다. 정상상태에서 외부 열원에 의해 과압이 일어난다고 보고 외부 열원에 의한 열량만큼 증발량을 계산한 것입니다.

Stefano

21-02-18 22:20

(0) 유해물질 응축기라고 되어 있는데 왜 열원으로 스팀을 사용하고 있는지 의문입니다.

(1) 만일 감압밸브를 거쳐 공급되는 Steam을 사용하는 경우 감압변 후단에 안전밸브가 달려있을 것이고 그 안전밸브 설정압력이상으로 설계되어 있다면 별도의 Shell측의 안전밸브는 불필요할 것입니다.

(2) 응축되는 유해물질이 냉각수에 의해 응축이 일어나는 응축기인 경우 기상에서 상승될 수있는 운전압력이 응축기 Shell 설계압력보다 높아질 우려가 있다면 기상의 PSV가 반드시 필요하지만 기상공급원에 PSV가 설치되어 있고 Shell 설계압력보다 낮다면 추가로 PSV가 필요하지 않습니다.

(3) 응축기의 Tube 측(CW)측의 경우 CW Supply, Return Header 연결된 밸브가 닫혀있을 우려가 있다면 냉각수 열팽창을 고려한 Relief 밸브를 달아야 하겠지만 Block Valve의 하나를 반드시 Header에 열어두고 Locked Open 밸브를 사용하며 Head의 압력이 Tube 설계압력이상으로 상승되지 않도록 보호되고 있다고 하면 액의 팽창 또는 증발에 대비한 PSV를 추가로 고려할 필요가 없습니다. 대신 Locked Open Vavle는 열쇠로 채워져 있는 형태의 밸브여야 합니다.

비정상 운전시 Block Valve들이 모두 닫힌상태에서 액의 승온에 의새 열팽창되고 이로 인해 부피상승 및 압력상승에 대비한 Thermal Expansion Relief Valve는 최소형 Relief Valve면 충분합니다.

결론적으로 어떤 상황에서 압력이 상승할 수 있는가? 어느 압력까지 상승하는가? 다른 보호PSV가 존재하는가 등의 면밀한 분석에 의해 PSV 필요성이 논의 되어야 합니다.

코코봉봉 kkbrkd1

21-02-19 08:15

액체가 기체가 되면서 발생하는 압력을 생각했는데, 액 팽창은 생각하지 못했네요
이번에도 잘 배웠습니다.

(0) 유해물질은 전 증류탑에서 리보일러로 데워져 기체상태로 응축기로 유입됩니다.
이때 증류탑에서 사용하는 열원이 4.5 스팀입니다.(스팀 PSV 존재)

(1) 차단 밸브 없이 후단에 응축기 드럼이 설치되어있으며, PSV가 설치되어 있어 SHELL 측은
PSV가 설치된 것과 동일하게 보았습니다.

(3) 냉각수 열팽창에 대한 PSV 계산식을 찾아 보도록 하겠습니다.

추가질문 - 외부화재 CASE의 경우 KOSHA GUIDE(D-18-2013)
안전밸브 등의 배출용량 산정 및 설치 등에 관한 기술치침을 보면
정상상태 흐름/고립계 흐름에 대한 구분이 없이 단순하게
전열면적을 잠열로 나눠진 값을 가지는데,
냉각수가 4" 배관으로 3m/s로 흐르고 있으니 외부화재는 무시한다
이 결론을 내려도 될지 모르겠습니다.

감사합니다.