게시판 > 질답게시판 > 수소 사용압력 증가에 따른 질문 건

스테파노 Stefano

24-09-19 23:37

(A1) 고압가스 취급시설이고 폭발성 가스를 취급하기 때문에 전문 설계및 시공업체에 의뢰하여 Gas Bottle 공급연결시스템을 갖추도록 하는 것이 좋겠습니다.

(A2) 우선 연구실험실 장비에서 필요로 하는 운전 압력조건을 명확히 하고 이로부터 20% 이상의 더 높은 압력을 설계압력으로하는 배관연결시스템이 되어야 할 것이고 필요로 하는 연결튜브, 감압기와 고압밸브, 안전밸브, 압력계, 등이 필요합니다.
(감압기 후단의 압력으로 감압했을 경우 후단 설계 압력에서 작동되는 안전밸브가 반드시 필요합니다. 또 배관이나 Tube의 경우 재질과 두께에 따라 최대사용압력이 정해져 있습니다. )

물론 가스저장시설은 통풍이 잘 되는 곳에 두어야 하고 통풍이 잘 되도록 하며 가스감지기를 부착해서 모니터링 할 수 있도록 해야 합니다. (고압 Header라고 하여도 정상운전 중에도 Pipe Wall을 통해 누설되기도 합니다.)

(A3) 설계압력이 달라진 부분의 배관은 모두 교체되어야 한다고 보고 교체후 압력시험 및 비눗물을 이용한 누설시험을 철저히 해야 합니다. 이전에 설치된 Tube나 배관이 새로 사용할 수 있는 압력에도 적응할 수도 있겠지만 관이나 Tube의 최대설계압력을 확인해야 하고 압력 및 누설시험도 더욱 철저히 해야 할 것입니다. 사용하는 밸브나 Fitting이 고압사용조건에 맞지 않을 수 있으므로 반드시 정밀점검이 필요합니다.

압력조절기의 경우 1차측 압력과 2차측 압력의 최대 압력 및 사용유량이 규정되어 있으며 연결배관에 여려개의 감압기를 달아둘 수도 있는데 감압기 후단마다 에는 설계압력에서 동작하는 안전밸브가 반드시 필요합니다.
(Regulator는 Manual에서 지정하는 압력과 유량에 맞추어 사용하면 됩니다. 저압용을 고압에 하면 안되지만 저압에 고압용을 사용하였을 때 사용 유량이 부족하거나 2차측 압력 설정에 제한이 있을 수 있습니다.)

(A4) 가스용 밸브는 고압가스 연결용 전용 밸브를 사용하고 감압기 후단에서 가스를 사용하지 않으면 감압기 전단 압력이 2차측으로 누설될 수 있다고 가정하고 만일 압력이 상승하게 되면 달아둔 안전밸브가 동작하도록 해야 합니다. 가스를 장기간 사용하지 않으면 Bottle연결밸브를 닫아두도록 하며, 가스 Bottle 교체시에도 압력을 유지하도록 해야 할 경우 2개이상의 Bottle이 연결할 수 있도록 하고 사용량이 많은 경우 Bottle Bundle을 연결사용할 수 있도록 하는 것이 권장됩니다.

(A1) 고압가스 취급시설이고 폭발성 가스를 취급하기 때문에 전문 설계및 시공업체에 의뢰하여 Gas Bottle 공급연결시스템을 갖추도록 하는 것이 좋겠습니다.

(A2) 우선 연구실험실 장비에서 필요로 하는 운전 압력조건을 명확히 하고 이로부터 20% 이상의 더 높은 압력을 설계압력으로하는 배관연결시스템이 되어야 할 것이고 필요로 하는 연결튜브, 감압기와 고압밸브, 안전밸브, 압력계, 등이 필요합니다. 
(감압기 후단의 압력으로 감압했을 경우 후단 설계 압력에서 작동되는 안전밸브가 반드시 필요합니다. 또 배관이나 Tube의 경우 재질과 두께에 따라 최대사용압력이 정해져 있습니다. )

물론 가스저장시설은 통풍이 잘 되는 곳에 두어야 하고 통풍이 잘 되도록 하며 가스감지기를 부착해서 모니터링 할 수 있도록 해야 합니다.   (고압 Header라고 하여도 정상운전 중에도 Pipe Wall을 통해 누설되기도 합니다.)

(A3) 설계압력이 달라진 부분의 배관은 모두 교체되어야 한다고 보고 교체후 압력시험 및 비눗물을 이용한 누설시험을 철저히 해야 합니다.   이전에 설치된 Tube나 배관이 새로 사용할 수 있는 압력에도 적응할 수도 있겠지만 관이나 Tube의 최대설계압력을 확인해야 하고  압력 및 누설시험도 더욱 철저히 해야 할 것입니다.  사용하는 밸브나 Fitting이 고압사용조건에 맞지 않을 수 있으므로 반드시 정밀점검이 필요합니다.

압력조절기의 경우 1차측 압력과 2차측 압력의 최대 압력 및 사용유량이 규정되어 있으며 연결배관에 여려개의 감압기를 달아둘 수도 있는데 감압기 후단마다 에는 설계압력에서 동작하는 안전밸브가 반드시 필요합니다.   
(Regulator는 Manual에서 지정하는 압력과 유량에 맞추어 사용하면 됩니다.  저압용을 고압에 하면 안되지만 저압에 고압용을 사용하였을 때 사용 유량이 부족하거나 2차측 압력 설정에 제한이 있을 수 있습니다.)

(A4) 가스용 밸브는 고압가스 연결용 전용 밸브를 사용하고 감압기 후단에서 가스를 사용하지 않으면 감압기 전단 압력이 2차측으로 누설될 수 있다고 가정하고 만일 압력이 상승하게 되면 달아둔 안전밸브가 동작하도록 해야 합니다.   가스를 장기간 사용하지 않으면 Bottle연결밸브를 닫아두도록 하며,  가스 Bottle 교체시에도 압력을 유지하도록 해야 할 경우  2개이상의 Bottle이 연결할 수 있도록 하고  사용량이 많은 경우 Bottle Bundle을 연결사용할 수 있도록 하는 것이 권장됩니다.

탱춘이 thunder08

24-09-20 08:59

늦은 시간에 답글 달아주셔서 감사합니다
많은 도움이 되었습니다
좋은하루 되세요

김앙꼬 kimangkko

24-10-01 14:48

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질문과는 연관성은 없지만, 궁금한 점이 있어서 "탱춘이"님께 댓글을 남깁니다.

연구원 이시라길래 공신력 기관에 다니시니 정확한 근거를 아실 것 같습니다.

최근 신재상 수소 관련된 업계가 늘어나서 관련 공부를 해보자 싶어서 찾아보면 "수소 물성치"에 대해서 정확히 표기하는 곳이 없다는 것을 알게 되었습니다. 해외에도 관련 정보가 많지를 않아서 "수소 물성치"를 규정하는 국제규격이나 CODE (Formula) 등이 있는지요?

인터넷에서 찾는 기준들은 일반인 대상 정도의 수준이라 전문가들은 어떻게 접근하시는지 궁금합니다.

스테파노 Stefano

24-10-01 23:46

수소의 물성은 이미 수십년 전 부터 잘 알려져 있었고 Process Simulator에는 모두 모델 수식이 들어있어서 이를 전세계인들이 사용하는데 문제가 없습니다.

물질의 물성을 Code로 정할 수는 없는일이고 뭉성에 대해 연구한 사람들의 모델 수식은 많이 찾아볼 수 있습니다 미 표준협회에서 연구자료등을 참조로 물성을 제공하고 있지만 여러다른 사람들의 실험자료나 모델수식을 발표하면 이를 소개해 주는정도입니다.

고압액상의 물성은 한국의 원자력연구소에서 발표한 자료가 있습니다
https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/36/045/36045728.pdf

구체적으로 찾는 자료가 무언지 궁금합니다 .

김앙꼬 kimangkko

24-11-11 00:08

올려주신 자료는 처음 보는 것으로 좋은 자료입니다. 감사합니다.

찾는 것은 어느 나라에서나 통용되는 수소 관련 물성치 규정(CODE)를 알고 싶은 것입니다. 다 알려진 물성치라고 하나 업계에서 일관되게 사용하는 물성치 Table이나 규격을 알고 싶은 것입니다.

Water/Steam만 하더라도 IF97, IF67, ASME Steam Table 등 몇 가지가 있지만 소수점 자리이나 일부 미세한 차이가 있습니다. 운전원 입장에서는 큰 차이가 아닐 수도 있지만 설계자에게는 이 불일치 사항을 해결해야 하기 때문에 설계초기에는 정하고 넘어가는 사항입니다.

'수소'는 NIST, AGA8, GERG 에서 H2 성분만 추출할 수도 있긴 하지만 최근 신재생 에너지, 수소관련 안전규정 등이 늘어남에 따라 이 쪽 관련된 선행개발(연구) 하시는 분들은 어떠한 기준으로 설계하는지가 궁금했던 것입니다.