게시판 > 질답게시판 > PSV inlet control valve failure case에 대한 질의 건.

Stefano

23-02-23 20:24

(0) Inlet Control Valve와 Outlet Control Valve는 모두 해앙 Vessel의 압력을 감지해서 자동조절되는 밸브라고 가정합니다. 전자는 Feed Pressure Control Valve이고 후자는 Back Pressure Control Valve일 것입니다. 두 밸브가 정상동작하게 되면 용기내 압력이 0.05 가 되도록 Inlet Valve는 열려있고 Outlet Valve는 0.1이 되기전 까지 닫혀있는 상태가 유지되고 결국 그 용기는 0.5의 압력이 도달하면 두 밸브는 모두 닫혀있게 됩니다.

Inlet 밸브가 완전히 닫혀도 밸브는 누설되는 속성이 있어서 서서히 0.1에 도달하게되면 Outlet 밸브가 여리기 시작하게 될 것이고 이 상태가 장시간 지속되면 Inlet Valve 누설유량이 Outlet 배출유량과 같아지는 속성을 가진 시스템입니다.

Q1. Inlet control valve가 malfuntion되어 Valve fully open된 상태로 nitrogen이 들어와도 Vessel 에서의 N2 pressure 는 크게 감소하기 때문에 PSV case 중 CV failure case를 고려 안해도 되는걸까요?
==>A1. 아닙니다. Inlet Valve가 Uncontrollable 상태로 되면 (충분히 많은 양의 Source의 Gas가 확보된 상태라고 보고) 압력조절기 능력을 초과하여 유입되어 Source의 Maximum 압력까지 상승할 수 있다고 가정해야 합니다.

이 때 유입되는 유량은 해당 밸브가 최대한 열린상태 (Maximum Cv값으로)로 유입된다고 봐야 합니다. 따라서 Outlet Valve의 Position에 관계없이 Inlet Valve가 고장으로 완전개방되는 상태가 바로 Failure Case가 됩니다. 예를들어 Source의 최고 압력이 6 bar 라면 그 압력이 도달할 때까지 고장난 밸브가 열려있게 된다고 봐야합니다.

출구의 Control Valve가 0.1 Set Point에 의해 설정되어 동작하더라도 Inlet 밸브유량이 Outlet 밸브유량을 초과할 수 있다고 간주해야 합니다. 어느 시간에 용기의 설계압력을 초과하게 되면 용기는 변형되거나 파손될 수 있으므로 이에 대비해 달라는 주문입니다.

Q2. <Q1에 대한 보충 질문인데...Inlet valve가 fully open 되어 nitrogen이 계속해서 유입된다면 => 한정된 공간에 N2 질량이 많아지는 것이므로 이로 인한 Vessel 의 압력상승이 가능하다고 생각합니다. 단, outlet control valve가 있기 때문에 Vessel 내부의 pressure가 Outlet line PV set pressure에 도달하면 outlet line PV가 열려서 vessel 압력 해소 => PSV 터질 이유 없음.>

==>A2. 아닙니다. 앞선 답글에 설명되어 있습니다. 따라서 PSV는 Inlet Valve가 완전히 열린상태에서 흘러들어오는 유량을 배출할 수 있어야 합니다. Back Pressure Control Valve는 0.1 이하인 경우 대부분 잠겨있는 상태로 운전될 것이므로 Outlet를 통한 배출유량은 PSV 배출유량에서 빼 줄 수 없을것입니다.

Inlet 밸브가 완전히 닫혀도 밸브는 누설되는 속성이 있어서 서서히 0.1에 도달하게되면 Outlet 밸브가 여리기 시작하게 될 것이고 이 상태가 장시간 지속되면 Inlet Valve 누설유량이 Outlet 배출유량과 같아지는 속성을 가진 시스템입니다.

Q1. Inlet control valve가 malfuntion되어 Valve fully open된 상태로 nitrogen이 들어와도 Vessel 에서의 N2 pressure 는 크게 감소하기 때문에 PSV case 중 CV failure case를 고려 안해도 되는걸까요?
==>A1.  아닙니다. Inlet Valve가 Uncontrollable 상태로 되면 (충분히 많은 양의 Source의 Gas가 확보된 상태라고 보고) 압력조절기 능력을 초과하여 유입되어 Source의 Maximum 압력까지 상승할 수 있다고 가정해야 합니다.

이 때 유입되는 유량은 해당 밸브가 최대한 열린상태 (Maximum Cv값으로)로 유입된다고 봐야 합니다.   따라서 Outlet Valve의 Position에 관계없이 Inlet Valve가 고장으로 완전개방되는 상태가 바로 Failure Case가 됩니다.  예를들어 Source의 최고 압력이 6 bar 라면 그 압력이 도달할 때까지 고장난 밸브가 열려있게 된다고 봐야합니다.

출구의 Control Valve가 0.1 Set Point에 의해 설정되어 동작하더라도 Inlet 밸브유량이 Outlet 밸브유량을 초과할 수 있다고 간주해야 합니다.   어느 시간에 용기의 설계압력을 초과하게 되면 용기는 변형되거나 파손될 수 있으므로  이에 대비해 달라는 주문입니다.

Q2.   <Q1에 대한 보충 질문인데...Inlet valve가 fully open 되어 nitrogen이 계속해서 유입된다면 => 한정된 공간에 N2 질량이 많아지는 것이므로 이로 인한 Vessel 의 압력상승이 가능하다고 생각합니다. 단, outlet control valve가 있기 때문에 Vessel 내부의 pressure가 Outlet line PV set pressure에 도달하면 outlet line PV가 열려서 vessel 압력 해소 => PSV 터질 이유 없음.>

==>A2.   아닙니다. 앞선 답글에 설명되어 있습니다.   따라서 PSV는 Inlet Valve가 완전히 열린상태에서 흘러들어오는 유량을 배출할 수 있어야 합니다.    Back Pressure Control Valve는  0.1 이하인 경우 대부분 잠겨있는 상태로 운전될 것이므로 Outlet를 통한 배출유량은 PSV 배출유량에서 빼 줄 수 없을것입니다.

chan rndcks

23-02-24 19:39

스테파노님 우선 답변 너무나 감사드립니다.

위 설명 해주신 바는 명확하게 이해됩니다. 단, 답변 주신것에 대해 추가 질문이 있습니다.

-quote in
==>A1. 아닙니다. Inlet Valve가 Uncontrollable 상태로 되면 (충분히 많은 양의 Source의 Gas가 확보된 상태라고 보고)
-quote out

QQ1. 위 답변 중 충분히 많은 양의 Sorce gas 가 확보된 상태를 말씀 해주셨는데 그렇다면 예를 들어 batch operation 혹은 Depreesurizing 같이 한번 투입되는 유량 혹은 한번 빠지는 유량 즉, 일정 유량을 base로 한다면 첨부 파일#2_N2 압력 계산과 같이 PSV inlet control valve failure case 를 고려 안해도 되는게 맞는지요?

-quote in
출구의 Control Valve가 0.1 Set Point에 의해 설정되어 동작하더라도 Inlet 밸브유량이 Outlet 밸브유량을 초과할 수 있다고 간주해야 합니다.
-quote out

QQ2. 위 답변 중 Inlet valve 유량이 Outlet valve 유량을 초과 할 수 있다고 간주 한다고 말씀 주셨는데 Vessel 부터 Outlet Line valve 로 연결된 Line size가 Inlet valve로 부터 Vessel 까지 연결된 Line size 보다 클 경우 Outlet valve 로 가는 유량이 Inlet valve로 부터 오는 유량을 Cover 할 수 있는 것 아닌지요?
추가로 Control valve body size는 Rated CV(=Calculated Cv * margin) 에 의해 결정이 될 텐데 Inlet valve 가 Control valve pressure drop 이 더 크기 때문에 Inlet control valve rated Cv < Oulet control valve rated Cv이고 결과적으로 Outlet valve의 size 가 커질 수 있는 가능성이 있다고 생각합니다. 그렇게 되면 더욱 더 Outlet valve 로 많은 유량을 흘릴 수 있을 수 있다는 이야기 인데..말씀 주신 대로 상황을 간주 혹은 가정이라고 한다면 그냥 넘어갈 수 있으나 엔지니어로써 좀 더 명확하게 알고 싶습니다.
물론 in/outbreathing 유량도 Control valve Cv 값에 영향을 주겠지만..흠.. 제가 너무 꼬아서 생각을 하는 건지 모르겠습니다..
바쁘신 와중에 친절한 답변 주셔서 감사드리며, 이번 질문에도 부디 답변 부탁 드립니다. 감사합니다~!

PS :제가 인터넷 화학공학 이라는 사이트에 첫 질문을 게시한지 3년이 흘렀더라고요 ㅎㅎ 항상 많이 애용하고 있고 또 답변 주심에 진심으로 감사드립니다.

스테파노님 우선 답변 너무나 감사드립니다.

위 설명 해주신 바는 명확하게 이해됩니다. 단, 답변 주신것에 대해 추가 질문이 있습니다.

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==>A1.  아닙니다. Inlet Valve가 Uncontrollable 상태로 되면 (충분히 많은 양의 Source의 Gas가 확보된 상태라고 보고) 
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QQ1. 위 답변 중 충분히 많은 양의 Sorce gas 가 확보된 상태를 말씀 해주셨는데 그렇다면 예를 들어 batch operation 혹은 Depreesurizing 같이 한번 투입되는 유량 혹은 한번 빠지는 유량 즉, 일정 유량을 base로 한다면 첨부 파일#2_N2 압력 계산과 같이 PSV inlet control valve failure case 를 고려 안해도 되는게 맞는지요?

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출구의 Control Valve가 0.1 Set Point에 의해 설정되어 동작하더라도 Inlet 밸브유량이 Outlet 밸브유량을 초과할 수 있다고 간주해야 합니다.
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QQ2. 위 답변 중 Inlet valve 유량이 Outlet valve 유량을 초과 할 수 있다고 간주 한다고 말씀 주셨는데 Vessel 부터 Outlet Line valve 로 연결된 Line size가 Inlet valve로 부터 Vessel 까지 연결된 Line size 보다 클 경우 Outlet valve 로 가는 유량이 Inlet valve로 부터 오는 유량을 Cover 할 수 있는 것 아닌지요?
추가로 Control valve body size는 Rated CV(=Calculated Cv * margin) 에 의해 결정이 될 텐데 Inlet valve 가 Control valve pressure drop 이 더 크기 때문에 Inlet control valve rated Cv < Oulet control valve rated Cv이고 결과적으로 Outlet valve의 size 가 커질 수 있는 가능성이 있다고 생각합니다. 그렇게 되면 더욱 더 Outlet valve 로 많은 유량을 흘릴 수 있을 수 있다는 이야기 인데..말씀 주신 대로 상황을 간주 혹은 가정이라고 한다면 그냥 넘어갈 수 있으나 엔지니어로써 좀 더 명확하게 알고 싶습니다.
물론 in/outbreathing 유량도 Control valve Cv 값에 영향을 주겠지만..흠.. 제가 너무 꼬아서 생각을 하는 건지 모르겠습니다..
바쁘신 와중에 친절한 답변 주셔서 감사드리며, 이번 질문에도 부디 답변 부탁 드립니다. 감사합니다~!

PS :제가 인터넷 화학공학 이라는 사이트에 첫 질문을 게시한지 3년이 흘렀더라고요 ㅎㅎ 항상 많이 애용하고 있고 또 답변 주심에 진심으로 감사드립니다.

Stefano

23-02-26 21:57

AA1. 최대 용량이 정해져있는 고압가스 용기로부터 감압기(Regulator)공급될 경우, 문제가 발생되는 밸브를 통해 보호되는 용기(반응기)에 공급될 최대 용량에 의해 도달 최대압력이 정해질 것이고, Depressurizing Valve(Pressure Regulating Valve, Let-down Valve)를 통해 공급하는 경우에도 감압 후 공급되는 압력에 의해 용기의 압력이 상승될 수 있습니다.

Inlet Control Valve Failure시의 반응기의 압력상승 상황에 대비하여 PSV를 달아두어야 한다는 것이 관련 Standard의 기본개념입니다. 한편 Control Valve 전단에 Pressure Regulator가 달려있는 경우에도 그 밸브 후단에는 반드시 후단 배관,기기 등의 설계 압력에 해당하는 PSV를 별도로 달아두어야 합니다. 이 Pressure Regulator도 반드시 누설되거나 고장날 수 있기때문이지요.

Batch Operation을 위한 공급사용량이 정해지는 특수한 경우라면 이를 보증할 증거자료와 계산결과를 관련기관에 제시하고 책임자가 운전관리 절차등을 관리 감독하고 있음을 제시하면 PSV없이 시설을 설치할 수 있겠지만, 이를 기준으로 인허가를 득하고 허가된 조건으로 운전됨을 관리 감독하는 비용을 고려한다면 PSV를 달아두는 것이 훨씬 비용이 적게 소요됩니다. 비용을 고려하면서 안전을 확보하는 것은 설치사용자의 권한과 책임에 의해 안전설비를 두는 것이고 관리책임자는 만일의 사고 발생시에도 그 안전을 확보해 왔다는 것을 증거로 제시할 수 있어야 합니다.

AA2. Outlet Valve는 크기에 관계없이 정상작동되고 있을 때 Inlet Control Valve가 고장나는 상황을 고려하는 것이므로 Outlet Valve의 Operating Cv값이 유지되는 상태에서 고장난 Inlet Valve를 통해 Outlet Valve를 통해 배출되는 유량보다 큰 유량이 흘러들어오면 해당 반응기는 동적상태의 압력증가가 일어나고 결국 설계압력을 초과할 수 있다는 상황을 언급하는 것입니다. Relief Duty는 Fail Condition의 Inlet Valve 유량과 정상상태의 Outlet Valve 유량의 차이가 되겠습니다만, 본 질문과 관련된 시스템에서는 Relief Condition에서 Outlet Valve는 거의 닫히는 상태가 될것으로 봅니다.

왜냐하면.. 설치된 Outlet Valve는 Pressure 상승시 열리는 발브가 아니고 Pressure가 설정치 이하인 경우 닫히는 밸브 즉 Back Pressure Control Valve라는 것에 유의바랍니다. 배출밸브 Cv값이 크다 하더라도 용기 압력이 상승하면 그 밸브는 밸브를 닫아주게 되어 있습니다. Inlet Control Valve Failure시 Outlet Control Valve는 완전히 닫히는 상태가 됩니다. (설치되어 있는 밸브의 설정압력과 실제압력변화에 따라 동작되는 상태를 반드시 확인 해 보도록 하세요.)

정상적인 밸브의 경우에는 고유 Cv값이 중요한 것이 아니라 운전중 Cv값이 중요하고 고장나는 밸브의 경우에는 Valve가 Full Open되는 상태의 밸브 Cv값을 적용하여 PSV를 설치해야 하지요.

결론적으로.. 추가질문에서 <..추가로 Control valve body size는 Rated CV(=Calculated Cv * margin) 에 의해 결정이 될 텐데 Inlet valve 가 Control valve pressure drop 이 더 크기 때문에 Inlet control valve rated Cv < Oulet control valve rated Cv이고 결과적으로 Outlet valve의 size 가 커질 수 있는 가능성이 있다고 생각합니다. 그렇게 되면 더욱 더 Outlet valve 로 많은 유량을 흘릴 수 있을 수 있다는 이야기 인데.. >의 개념은 맞지 않는 상황설정입니다.

P. S. 만일의 경우 Failure시 계산되는 유량이 너무 과다한 경우라면 Gas 공급 Line에 Orifice를 설치해 둔다거나, Valve에 Maximum Opening을 제한할 수 있는 Hard Lock Device를 달아두는 방법등을 고려할 수 있습니다.

Inlet Control Valve  Failure시의 반응기의 압력상승 상황에 대비하여 PSV를 달아두어야 한다는 것이 관련 Standard의 기본개념입니다.  한편 Control Valve 전단에 Pressure Regulator가 달려있는 경우에도 그 밸브 후단에는 반드시 후단 배관,기기 등의 설계 압력에 해당하는 PSV를 별도로 달아두어야 합니다.  이 Pressure Regulator도 반드시 누설되거나 고장날 수 있기때문이지요.

Batch Operation을 위한 공급사용량이 정해지는 특수한 경우라면 이를 보증할 증거자료와 계산결과를 관련기관에 제시하고 책임자가 운전관리 절차등을 관리 감독하고 있음을 제시하면 PSV없이 시설을 설치할 수 있겠지만,  이를 기준으로 인허가를 득하고 허가된 조건으로 운전됨을 관리 감독하는 비용을 고려한다면 PSV를 달아두는 것이 훨씬 비용이 적게 소요됩니다.    비용을 고려하면서 안전을 확보하는 것은 설치사용자의 권한과 책임에 의해 안전설비를 두는 것이고 관리책임자는 만일의 사고 발생시에도 그 안전을 확보해 왔다는 것을 증거로 제시할 수 있어야 합니다.

AA2.  Outlet Valve는 크기에 관계없이 정상작동되고 있을 때 Inlet Control Valve가 고장나는 상황을 고려하는 것이므로 Outlet Valve의 Operating Cv값이 유지되는 상태에서 고장난 Inlet Valve를 통해 Outlet Valve를 통해 배출되는 유량보다 큰 유량이 흘러들어오면  해당 반응기는 동적상태의 압력증가가 일어나고 결국 설계압력을 초과할 수 있다는 상황을 언급하는 것입니다.   Relief Duty는 Fail Condition의 Inlet Valve 유량과 정상상태의 Outlet Valve 유량의 차이가 되겠습니다만,  본 질문과 관련된 시스템에서는 Relief Condition에서 Outlet Valve는 거의 닫히는 상태가 될것으로 봅니다.

왜냐하면.. 설치된 Outlet Valve는 Pressure 상승시 열리는 발브가 아니고 Pressure가 설정치 이하인 경우 닫히는 밸브 즉 Back Pressure Control Valve라는 것에 유의바랍니다.   배출밸브 Cv값이 크다 하더라도 용기 압력이 상승하면 그 밸브는 밸브를 닫아주게 되어 있습니다.   Inlet Control Valve Failure시 Outlet Control Valve는 완전히 닫히는 상태가 됩니다.   (설치되어 있는 밸브의  설정압력과 실제압력변화에 따라 동작되는 상태를 반드시 확인 해 보도록 하세요.)

정상적인 밸브의 경우에는 고유 Cv값이 중요한 것이 아니라  운전중 Cv값이 중요하고  고장나는 밸브의 경우에는 Valve가 Full Open되는 상태의 밸브  Cv값을 적용하여  PSV를 설치해야 하지요.

결론적으로.. 추가질문에서 <..추가로 Control valve body size는 Rated CV(=Calculated Cv * margin) 에 의해 결정이 될 텐데 Inlet valve 가 Control valve pressure drop 이 더 크기 때문에 Inlet control valve rated Cv < Oulet control valve rated Cv이고 결과적으로 Outlet valve의 size 가 커질 수 있는 가능성이 있다고 생각합니다. 그렇게 되면 더욱 더 Outlet valve 로 많은 유량을 흘릴 수 있을 수 있다는 이야기 인데.. >의  개념은 맞지 않는 상황설정입니다.

P. S. 만일의 경우 Failure시 계산되는 유량이 너무 과다한 경우라면 Gas 공급 Line에 Orifice를 설치해 둔다거나, Valve에 Maximum Opening을 제한할 수 있는 Hard Lock Device를 달아두는 방법등을 고려할 수 있습니다.

chan rndcks

23-02-27 20:52

스테파노님 다시 한번 답변 주심에 감사드립니다.
이번에도 설명 주신바가 명확히 이해됩니다. 기본 standard 라는 개념 및 Outlet valve 는 Normal운전 되는것 등 이해됩니다.
단, 하나만 더 추가로 여쭙고자 합니다.

-Quote in-
왜냐하면.. 설치된 Outlet Valve는 Pressure 상승시 열리는 발브가 아니고 Pressure가 설정치 이하인 경우 닫히는 밸브 즉 Back Pressure Control Valve라는 것에 유의바랍니다. 배출밸브 Cv값이 크다 하더라도 용기 압력이 상승하면 그 밸브는 밸브를 닫아주게 되어 있습니다.
-Quote out-

Pressure가 설정 치 이하에 닫히는 valve가 Outlet valve 인 것 이해됩니다. Inlet valve는 역으로 Vessel operating presssure가Inlet valve 설정 치 이하에 열리죠..
다만 용기 압력이 상승하는데 왜 Outlet valve 가 닫힌다고 설명 주신지 이해가 되지 않습니다. 말씀 주신 대로 Split range control diagram을 다시 보면서 생각을 해봐도 왜 Vessel 의 압력이 상승하는데 Outlet valve가 닫히나요?
Outlet valve는 fail 되지 않았고 + Vessel operating pressure는 Inlet valve fail 때문에 Outlet valve set pressure 보다 높을 텐데.. 그러면 Outlet valve는 계속 열려있는 것 아닌가요? PSV가 터져서 압력이 떨어진 후에야 닫히는 것이 맞는 것 같은데 죄송하지만 다시 한번만 설명 부탁드립니다.

감사합니다.

스테파노 Stefano

23-03-01 00:44

(1) Inlet/Outlet Control Valve가 하나의 Controller에 의해 Split Range (즉 0.05이하에서 Inlet 밸브가 열리고 0.1이상에서 Outlet Valve가 열리는) 동작을 하도록 되어 있었을 경우에는 설명한대로 동작할 것입니다. <..다만 용기 압력이 상승하는데 왜 Outlet valve 가 닫힌다고 설명 주신지 이해가 되지 않습니다. >은 필자가 Outlet Valv를 Back-Pressure Regulator로 달아둔 것으로 보고 잘못 설명했었던 것입니다. Inlet Valve Failure상황으로 돌아가서.. Outlet Valve는 정상작동중이라고 보면 Inlet Valve Full Open이고 Outlet Valve 정상 Valve Position이 됩니다.

(2) 만일 그렇다고 하면 Outlet Valve를 통해 배출되는 유량은 Relief Valve에서 공제될 수 있습니다. 그러나 Inlet Valve Failure시의 Outlet Valve의 Cv값을 알 수 없는 경우라면 동적상태에서 공제되는 유량을 알아내기가 어렵기 때문에 Outlet Valve의 유량을 무시하고 계하는 것이 (비록 합리적인 것은 아니지만 증빙하기 어려우므로) 적달할 것입니다.

Dynamic Analysis에 의해 산출하여 정확한 크기의 밸브를 찾는데 비용이 든다면 밸브를 약간 보수적으로 산정해서 좀 큰것을 부착해도 (전체 Cost면에서) 유리하다는 것이 선배 엔지니어들의 권장사항이고 인허가 관련기관에서도 이것이 인정되고 있습니다.

chan rndcks

23-04-13 22:54

스테파노님. 추가 질문 드릴려고 하는데 chrome 및 edge로 새 글 쓰는 기능이 안되서 여기에 추가 질문 남깁니다. 부디 양해 부탁드립니다.

제목 : PSV designation 관련 질문의 건("D" designation)

현재 상황은 PSV in/outlet line sizing을 하는데 Designation 선정으로 인해 Required flowrate 대비 Rated flowrate가 크게 계산되어 배관 size 를 키워야 하는 상황에 직면했습니다.
기존 Required flowrate는 2000 kg/hr 정도여서 Calculated orifice area 0.03 in^2 / Selected orifice가 0.074 in^2으로 계산이 되었습니다.
Selected area인 0.074in^라는 값은 구글링해보니 PSV 제작업체에서 0.074 in^2를 만드는 업체가 있고 GPSA Part_5(Relief system) 를 읽어보면 "D" orifice 보다 작은 면적을 가지는 orifice를 생산하기도 한다고 해서 그렇구나 하고 이해했습니다.
단, 현재 PSV Vendor가 "D" designation을 적용해서 Datasheet를 제출했는데 아시는 바와 같이 "D"의 Area는 0.11in^2 라서 Rated flowrate가 0.074in^2 일 때 보다 큰 값이 나오고 이로 인해 배관 size 가 커져야 하는 상황입니다.(Mach no. 3% rule등 criteria를 못 맞춤)
API 526 base 로 "D" 가 가장 작은 designation은 맞긴한데.. "D"를 적용하지 않고 위 말씀 드린 0.074in^2를 적용하고 싶은게 제 마음입니다. 단, "D" 즉, Selected area를 0.11in^2으로 적용하지 않겠다 라는 근거가 없습니다.
부디 "D"를 적용하지 않고 0.074in^2를 적용할 수 있는 근거를 말씀 부탁드립니다. PSV의 Lift를 제한해서 Rated flowrate를 줄이는 방법도 있긴하지만 근거가 확실하다면 "D"를 적용하지 않고 0.074 in^2를 적용하고자 합니다.

이상입니다. 답변 미리 감사드립니다.

스테파노님. 추가 질문 드릴려고 하는데 chrome 및 edge로 새 글 쓰는 기능이 안되서 여기에 추가 질문 남깁니다. 부디 양해 부탁드립니다.

제목 : PSV designation 관련 질문의 건("D" designation)

현재 상황은 PSV in/outlet line sizing을 하는데 Designation 선정으로 인해 Required flowrate 대비 Rated flowrate가 크게 계산되어 배관 size 를 키워야 하는 상황에 직면했습니다.
기존 Required flowrate는 2000 kg/hr 정도여서 Calculated orifice area 0.03 in^2 / Selected orifice가 0.074 in^2으로 계산이 되었습니다.
Selected area인 0.074in^라는 값은 구글링해보니 PSV 제작업체에서 0.074 in^2를 만드는 업체가 있고 GPSA Part_5(Relief system) 를 읽어보면 "D" orifice 보다 작은 면적을 가지는 orifice를 생산하기도 한다고 해서 그렇구나 하고 이해했습니다.
단, 현재 PSV Vendor가 "D" designation을 적용해서 Datasheet를 제출했는데 아시는 바와 같이 "D"의 Area는 0.11in^2 라서 Rated flowrate가 0.074in^2 일 때 보다 큰 값이 나오고 이로 인해 배관 size 가 커져야 하는 상황입니다.(Mach no. 3% rule등 criteria를 못 맞춤)
API 526 base 로 "D" 가 가장 작은 designation은 맞긴한데.. "D"를 적용하지 않고 위 말씀 드린 0.074in^2를 적용하고 싶은게 제 마음입니다. 단, "D" 즉, Selected area를 0.11in^2으로 적용하지 않겠다 라는 근거가 없습니다.
부디 "D"를 적용하지 않고 0.074in^2를 적용할 수 있는 근거를 말씀 부탁드립니다. PSV의 Lift를 제한해서 Rated flowrate를 줄이는 방법도 있긴하지만 근거가 확실하다면 "D"를 적용하지 않고 0.074 in^2를 적용하고자 합니다.

이상입니다. 답변 미리 감사드립니다.

설계쟁이 skymanggo

23-04-19 11:03

지나가던 나그네입니다. 개인적인 생각으로는 신규 노즐 만드시는 것이 좋지 않을까 생각이드네요. Orifice Size를 줄인다면 아래와 같은 사항이 충족되어야 할거같습니다.
- PSV 제작업체에서 guarantee 할수 있는지 여부 (종종 자기는 Client에서 요청한데로 제작만 하는 곳이 있어서)
- PSV 인증서(각인)이 필요한 사항인지 여부 (기존 기성품인 PSV 인 경우에는 이미 해당 관청에 인증서를 받았기 때문에 문제없지만, Special 제작되면서 인증서(각인)이 필요한 경우 시간 및 금정적으로 비용 발생)
- 인허가 관청 담당자의 설득 (요즘 인허가 서류가 꼼꼼해지는 편이라서 문제제기를 한다면 설득해야하는데, 관청 담당자가 보수적으로 접근하는 편이라서 설득하기 어려울수 있습니다)