게시판 > 질답게시판 > Compressor의 Design pressure 및 PSV set pressure 관계

Stefano

09-11-27 02:41

(1) Compressure Discharge Drum의 Design Pressure
Compressor의 Discharge Drum의 정상운전압력은 Suction Drum의 압력에다 각단에서의 Differential Pressure의 압력을 더하여 결정되는데 Discharge Drum의 설계압력은 Compressor의 Maximum Discharge Pressure 에도 견딜수 있도록 해야 하고 이 값이 MAWP로 정해져 있다면 PSV 설정압력은 이 MAWP와 같거나 작게 설정되어야 한다고 ASME나 API에서 함께 규정하고 있습니다.

이 Discharge Drum의 MAWP는 Compressor 유량이 최소일때 Suction Drum의 압력과 각 단에서의 Differential Pressure 값을 더한 값으로 정해야 하는 것이 일반적이고 이에 대한 값은 Compressor의 Performance Curve에서 결정해야하지만 이 값을 모를 경우라면 정상운전시 Suction Pressure에다 정상운전시의 Differential Pressure의 130%정도를 더한 값을 취하는 것이 일반적인 Engineering Guide라고 보면 될 것입니다. 이 MAWP는 Worst Case를 포함하여야 하므로 Incidental Maximum Pressure도 포함해야 (공정상)안전하게 운전할 수 있습니다. (참고로.. Compressor의 Casing이나 Motor등은 Maker의 경험으로 자신들이 제작하는 기기를 보호할 수 있는 설계압력을 취하고 그에 따른 각각의 안전변을 내장시키기 때문에 염려할 필요는 없습니다.)

따라서 여기서 구해진 MAWP와 같거나 큰값의 Suction Drum의 설계압력을 갖도록 제작한다고 해도 Discharge Drum에 부착하는 PSV의 설정치는 MAWP보다 같거나 작은 값이 되면 됩니다. 그러나 불필요한 Overdesign은 필요없다고 보면 Compressore의 MAWP와 Discharge Drum의 MAWP 및 PSV의 설정치는 같다고 보면 될 것입니다.

(2) Suction Drum의 Design Pressure
Compressor Suction Drum의 경우 압력이 가장 높은 경우는 Compressre가 정지되어 있을 때 Suction 에 연결된 Gas의 Source에서의 압력과 같을 경우(Source~Suction Drum 연결 Line에서의 차압이 0일 경우, 즉 Gas 흐름이 없을 경우), 혹은 Compressor Discharge 측에서 Bypass를 통해 많은 양의 Gas가 Suction 측으로 몰려들어올 경우가 되는데 이 두압력을 모두 고려한 Settling-Out Pressure를 MAWP로 보고 설계압력을 결정해야 합니다. 물론 여기에 부착하는 PSV도 마찬가지로 MAWP와 같거나 낮은 값의 설정치를 가져야 Suction Drum이 보호됩니다.

(3) PSV에서의 Over Pressure
PSV가 부착되어 있을 때 Vessel의 보호를 위해 허용하는 Over Pressure는 ASME, API 등에서 정해둔 값을 따르면 됩니다.
즉 1개의 PSV일 경우 10%, 두개이상의 PSV일 경우 첫 PSV는 10% 나머지는 16%, 그러나 화재시 배출되는 부하에 대해서는 21%...와 같이 규정되어 있습니다.

(4) Pipeline에서의 Design Pressure
Pipeline에 유입되는 유체의 공급원에서의 Maximum Pressure보다 같거나 높게 Pipelie의 설계압력을 취하는 것은 자유스러운 일이지만 설령 유입되는 공급원에서의 Vessel의 압력이 MAWP를 넘어 PSV가 동작하기 시작하고 계속해서 10%의 Overpressure를 유지하면서 배출된다고 해도 이는 단시간 동안만 일어나는 일이기 때문에 Pipeline의 소성변형을 일으키는 일이 일어나지는 않습니다. 따라서 Compressor Discharge Line의 Design Pressure는 Compressor Discharge Drum의 설계압력과 같게 두어도 무방하다는 것이 Engineering Practice입니다.

답변이 되었는지 궁금합니다.

이 Discharge Drum의 MAWP는 Compressor 유량이 최소일때 Suction Drum의 압력과 각 단에서의 Differential Pressure 값을 더한 값으로 정해야 하는 것이 일반적이고 이에 대한 값은 Compressor의 Performance Curve에서 결정해야하지만 이 값을 모를 경우라면 정상운전시 Suction Pressure에다 정상운전시의 Differential Pressure의 130%정도를 더한 값을 취하는 것이 일반적인 Engineering Guide라고 보면 될 것입니다.   이 MAWP는 Worst Case를 포함하여야 하므로 Incidental Maximum Pressure도 포함해야 (공정상)안전하게 운전할 수 있습니다.   (참고로.. Compressor의 Casing이나 Motor등은 Maker의 경험으로 자신들이 제작하는 기기를 보호할 수 있는 설계압력을 취하고 그에 따른 각각의 안전변을 내장시키기 때문에 염려할 필요는 없습니다.)

따라서 여기서 구해진 MAWP와 같거나 큰값의 Suction Drum의 설계압력을 갖도록 제작한다고 해도 Discharge Drum에 부착하는 PSV의 설정치는 MAWP보다 같거나 작은 값이 되면 됩니다.  그러나  불필요한 Overdesign은 필요없다고 보면  Compressore의 MAWP와 Discharge Drum의 MAWP 및 PSV의 설정치는 같다고 보면 될 것입니다.

(2) Suction Drum의 Design Pressure
Compressor Suction Drum의 경우 압력이 가장 높은 경우는 Compressre가 정지되어 있을 때 Suction 에 연결된 Gas의 Source에서의 압력과 같을 경우(Source~Suction Drum 연결 Line에서의 차압이 0일 경우, 즉 Gas 흐름이 없을 경우), 혹은 Compressor Discharge 측에서 Bypass를 통해 많은 양의 Gas가 Suction 측으로 몰려들어올 경우가 되는데 이 두압력을 모두 고려한 Settling-Out Pressure를 MAWP로 보고 설계압력을 결정해야 합니다.  물론 여기에 부착하는 PSV도 마찬가지로 MAWP와 같거나 낮은 값의 설정치를 가져야 Suction Drum이 보호됩니다.

(3) PSV에서의 Over Pressure
PSV가 부착되어 있을 때 Vessel의 보호를 위해 허용하는 Over Pressure는 ASME, API 등에서 정해둔 값을 따르면 됩니다.  
즉 1개의 PSV일 경우 10%, 두개이상의 PSV일 경우 첫 PSV는 10% 나머지는 16%,  그러나 화재시 배출되는 부하에 대해서는 21%...와 같이 규정되어 있습니다.

(4) Pipeline에서의 Design Pressure
Pipeline에 유입되는 유체의 공급원에서의 Maximum Pressure보다 같거나 높게 Pipelie의 설계압력을 취하는 것은 자유스러운 일이지만 설령 유입되는 공급원에서의 Vessel의 압력이 MAWP를 넘어 PSV가 동작하기 시작하고 계속해서 10%의 Overpressure를 유지하면서 배출된다고 해도 이는 단시간 동안만 일어나는 일이기 때문에 Pipeline의 소성변형을 일으키는 일이 일어나지는 않습니다.   따라서 Compressor Discharge Line의 Design Pressure는 Compressor Discharge Drum의 설계압력과 같게 두어도 무방하다는 것이 Engineering Practice입니다.

답변이 되었는지 궁금합니다.

박군 sk2blue

09-11-27 16:44

스테파노님, 정말 자세한 답변 감사드립니다.

1) MAWP >= PSV set pressure (API, ASME)
2) Pipeline design pressure = Compressor discharge drum design pressure(No considering PSV overpressure)

부가적으로 Settle-out pressure도 설명하여 주시고,
명확히 이해가 되었습니다.
항상 깨달음을 주셔서 감사합니다.
날씨가 많이 추운데, 건강에 유의하십시오.