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  PSV Orifice 용어의 의미
  글쓴이 : 파르데스   고유ID : dynast     날짜 : 19-06-07 08:38     조회 : 235    
PSV설계를 할 시에, Orifice Size를 D부터 T까지 정하는 과정이 있습니다.
그런데, PSV에서 Orifice라는 용어가 자주 나오는데에 비해 Orifice의 정의에 대해 서술한 것은 API든 보건공단기술지침이든 어디에도 없네요.
Orifice의 형상처럼 Plate가 있고 그 안에 hole이 있는 형상이 아닌데 Orifice라고 명칭하는 것은 PSV를 통해 분출될 수 있는 Area를 표현하기 위해서 인가요? 그럼 PSV의 Orifice의 Area라고 하는 것은, Overpressure를 통해 PSV가 최대로 Open된 상태에서, 빠져나갈 시점의 Surface Area값을 의미하는 것인지요. 혼자서 계속 찾아보다가 답을 찾을 수 없어 여기에 질문을 남깁니다.

Stefano    19-06-07 10:10
(1) Orifice라는 용어 자체가 <흐름 제한하고 있는 구조>에 해당하는데, PSV에서는 밸브가 열리고 닫히는 Nozzle 부분을 의미합니다.  PSV Nozzle Size를 Valve Coefficient로 구별하여 나타냄으로써 차압이 얼마 걸릴때 PSV가 배출할 수 있는 양을 알 수 있습니다.

PSV 구조를 살펴보면 연결되는 배관의 크기가 있고 Spring을 사용하여 PSV를 닫아두고 있는 Plug가 있는데 이 Plug의 Seat 부분을 Orifice 라고 부르지요.  Valve Plug가 Spring에 의해 눌러주고 있는 형상이기 때문에 Plug가 전혀 없는 Open되어 있는 Nozzle이 아니라 <어느 정도 흐름제한을 받고 있는 Nozzle>  이것을 "Orifice"라고 표현해오고 있는 것입니다. 

(2) PSV는 설정압력 (주로 기기장치의 설계압력과 같음)이 되면 열리게 되는데 단순히 <열렸다>는 상태 만으로 해당기기가 보호되지 않습니다.  왜냐하면  압력을 상승시킨 요인이 PSP의 <Pop-up>만으로 제거되지 않기 때문입니다. 

따라서 PSV가 열려있는 상태라고 하더라도 System의 압력이 계속상승할 수 있는데 그 상승해서 올라가는 초과압력을 <Overpressure>라고 하고 그 Overpressure를  API Code 등에서 정해두고 있으므로  PSV를 선정할 경우에는 Overpressure를 나타낼 때의 차압에서 PSV가 배출할 수  있는 양을 적어도(최소한) 배출해야  한다는 가정하에 밸브크기(즉 PSV Orifice Size)를  해야 하겠지요.

(3) PSV Vendor 자료를 살펴보면 동일 Size라고 해도 Valve Coefficient (Cv, or Kv) 값이 약간씩 다릅니다.  이들은 설계, 제작 후 실제 성능검사에 의해 검증된 수치에 해당합니다.  같은 Orifice Area라고 해도 배출계수는 약간씩 다르다는 것을 알 수 있습니다.

(4) Valve(Flow) Coefficient(Cv or Kv)는...

Cv....PSV 차압을 1 psi로 유지했을때 흘러나가는 물의 양을 gpm (gal per minute)로 나타낸 수치이고 이 값이 바로 PSV나 Control Valve의 상대적 크기를 비교하는 지표로 사용됩니다 .   
Kv....Metric Unit에서는 1bar의 차압에서 16℃ 물이 흘러나가는 유량을 m3/h 단위로 나타냅니다.

서로 다른 단위를 환산하여 얻어지는 환산계수는 다음과 같습니다 .  (Ref: http://www.valvias.com/flow-coefficient.php)
Kv = 0.856 Cv;    Cv = 1.156 Kv
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