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  Pilot Scale의 압력용기 PSV 설치 관련 문의
  글쓴이 : DesignHSE   고유ID : jackpotno2     날짜 : 21-02-18 08:57     조회 : 74    
안녕하세요.
매번 깊이있는 지도편달에 감사드립니다.
Pilot Scale의 반응기의 PSV Set Point 관련 문의를 드리고자 합니다.
KOSHA GUIDE D-18-2020을 참조하여 보았는데, 추가 궁금한 사하이 있어 글을 올립니다.
1. 상황
고법상 고압가스 용기 (직경 150 mm 초과하며, Design Press.가 0.2 MPa 초과)
따라서 안전벨브를 설치해야 함.

2. 문의 사항
KOSHA GUIDE에 따르면 안전밸브의 배치, Case에 따라 Set Point가 다르게 언급되어 있음.
1) 안전밸브는 PSV 및 Rupture Disc 중 어떠한 것을 적용해도 문제가 없는지 여부
만약 Rupture Disc를 설치하게 될 경우에도, PSV와 동일한 Set Press.를 적용하면 되는지 여부

2) Pilot Scale의 경우 실질적인 Exrernal Fire Case는 일어나지 않을 것으로 사료됨. (다루는 유체의 양이 매우 적어 Pool Fire 까지는 발생하지 않을 것으로 생각)
이 경우 일반적인 Case로 반응기의 Design Press.의 100%를 안전밸브의 Set Press.로 적용하면 되는지 여부

3) Set Press.의 경우 반응기의 Design Press 또는 MAWP의 %를 적용하도록 지침하고 있음.
MAWP는 반응기 Vendor에서 ASME Code에 따라 산출하는 값으로 알고 있음.
만약 Vendeor사에거 MWAP를 제공해 줄 수 없다면, Design Press.만을 안전밸브 % 값으로 적용해도 되는지 여부

4) 만약 Rupture Disc 이후에 PSV를 질렬로 설치할 일반 Case의 경우 (External Fire Case 미고려), Rupture Disc는 Design Press.의 100% - 후단의 PSV는 105%를 설정하면 되는지 여부

5) 2개의 안전밸브를 연이어 설치할 경우, 첫번째 것은 PSV의 Set Press.를 Design Press의 100% - 두번째 것은 105% 이렇게 뒷단의 Set Press.가 높은데 그 이유에 대한 문의
간단하게 생각할 경우, 두번째 안전밸브는 이미 첫번째 안전밸브에서 압력 분출이 된 이후 추가적인 Safeguard로 보이는데, 왜 두번째 안전밸브의 Set Press.가 더 높게 적용되는 이유에 대한 문의

문의 사항이 많은데, 많은 선배님들의 지도편달 부탁드립니다^^

로진 bless20   21-02-18 11:40
안녕하세요?
아래와 같이 답변드리니 참조바랍니다.
1) 문제는 없습니니다. 동일한 Set. press를 적용하면 됩니다. 다만 PSV와 Rupture disc(RD)를 직렬로 설치할 경우 RD의 파열을 지시할 수 있는 장치가 있어야 합니다.(KOSHa D-67-2020 참조)
2) PSV의 Set. press는 Case와 상관이 없습니다.(Accumaultion press.만 Case에 따라 다름)
3) Design press. 또는 MWAP와 같거나 그 이하로 설정하면 되므로 Design press.이하로 설정하시면 됩니다.
4) 동일하게 설정하시면 됩니다.
5) 둘 이상의 PSV를 설치하더라도 하나의 PSV가 Spare일 경우 Set. press는 동일해야 합니다.
둘 이상 PSV를 설치하고 둘 다 작동하게 할 경우 두개의 설정압력을 다르게 하는 경우는 두 PSV가 동시에 Poping될 경우 배관설계에서 응력해석 시 두개 모두 개방되는 경우를 고려해야 하고 배관 구성 또한 Symmetric하게 구성해야 하는 점도 있습니다. 그렇지 않을 경우 특정 하나의 PSV로 Load가 쏠리기 때문에 Chattering이 일어날 수 있습니다
Stefano    21-02-18 22:53
앞선 답글에서 누락된 부분 보충 답글올립니다.

1) MAWP(Maximum Allowable Working Pressure)는 사용자가 사용조건에서 상승할수 있는 최고의 압력을 고려하여 정하는 압력이상으로  보통 설계압력에 해당합니다.    만일 해당 장치가 Vendor Standard Design 기기라면  Vendor가 사용조건을 고려하여 미리 정해둔 해당기기의 최고허용압력이 됩니다. 

2) 동시사용되는 복수의 PSV가 설치되는 경우라도 첫번째 열려야 하는 PSV의 설정압력은 MAWP와 동일하거나 낮아야 하며 2번째 105%의 설정압력이하이어야 합니다.    PSV배출시 Accumulation 은 116 % 이하면 됩니다. .  ( 하나의 PSV인경우  110%, 화재시 121%)

여러개의 PSV를 두는 경우 두번째 밸브의 설정치른 높여둔 이유는 설정치 근처의 압력에서 밸브가 달그락 거리며 열리는 것을 방지하기 위함입니다.    복수개의 밸브를 두면  먼저 동작하는 밸브는 작은 밸브로 하되 설정치를 설계압력 (주로 MAWP)에 맞추어 주고 나머지 밸브들은 설정치를 높여둘 수 있도록 허용해 준 것입니다.  그러나 어느 경우에도 최대 Accumulated Pressure를 넘기지 않도록 해주어야 합니다.
     
DesignHSE jackpotno2   21-02-19 08:31
로진님, Stefano님 답변 감사합니다!

PSV에 대해 간략한 추가 질문이 있는데,

만약 용기의 MAWP나 Design Press. 값보다 더 낮은,
실제 Maximum Operating Press.를 Set Point로 설정하는 것은 어떤지 의견을 여쭙고자 합니다.
제가 이렇게 생각한 근거는 다음과 같습니다.

1. Maximum Operating Press.의 경우 MAWP나 Design Press.보다 낮으므로 일단 법적인 문제는 없음.

2. PSV의 Set Pressure는 낮은 값일 수록 보수적인 관점임. 이에 실제 운전되는 Maximum Operating Press.를 Set Point로 설정하여 보수적인 안전 차원에서 접근하는 방안

자문 주시면 감사하겠습니다. ^^
          
로진 bless20   21-02-22 08:33
안녕하세요?
해당값으로 설정 시 Start-up시나 Max. 부하 운전시 PSV의 잦은 Popping이 문제될것 같습니다.
Design pressure로 설정하셔도 기계적인 강도는 더 높은 압력에서도 이상이 없으므로 문제가 없을 것입니다.
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