안전밸브 정밀도

안녕하세요?

안전밸브 전문 기업 조광밸브 김현범입니다.
이번 시간에는 안전밸브의 정밀도에 대해 알아보는 시간을 가지겠습니다.
제가 업무를 하면서 많이 접하게 되는 질문으로 많은 분들이 참조할 수 있도록 정리하였습니다. 처음 제가 고객에게 안전밸브의 정밀도에 대한 문의를 받았을 때 안전밸브 MAKER에서는 사용이 잘 되지 않는 용어로써 바로 이해가 되지 않았는데, 이는 MAKER와 USER가 주로 접하게 되는 CODE/STANDARD 및 관련 법령에 의한 영향이라고 생각하게 되었습니다. 그럼 이제 아래를 참조 부탁 드립니다.

1. 안전밸브 정밀도의 용어기준

1.1. "산업안전보건법 제 49조의2, 같은 법 시행령 제33조의6부터 제33조의8까지 및 같은 법 시행규칙 제130조의2부터 제130조의7까지의 규정에 따른 공정안전보고서의 제출 심사 확인 및 이행상태평가 등에 필요한 사항을 규정함을 목적으로" 하기위하여 공정안전보고서의 제출 심사 확인 및 이행상태평가 등에 관한 규정 제21조(유해 위험설비의 목록 및 명세)
제17호서식의 안전밸브 및 파열판 명세 제출에 따른 용어기준

1.2. 여기에서 안전밸브 정밀도는 분출압력의 허용차, 분출개시압력의 허용차 및 Set Pressure Tolerances로 용어정의가 됩니다.

1.2.1. 용어의 정의
1.2.1.1. 정밀도 : 여러 번 측정하거나 계산하여 그 결과가 서로 얼만큼 가까운지를 나타내는 기준이다. [WIKIPEDIA]
1.2.1.2. 분출압력(Popping pressure) : 밸브 입구의 압력이 증가하여 디스크가 열림 방향으로 빠르게 움직여 유체를 분출시킬 때의 입구 쪽 압력을 말한다. [방호장치 안전인증 고시 제7조(정의)]
1.2.1.3. 분출개시압력 : 입구 쪽의 압력이 증가하여 출구 쪽에서 유체의 미량의 유출이 검지될 때의 입구 쪽의 압력을 말한다. [KGS AA319 1.4 용어정의]

2. 안전밸브 정밀도의 오차범위 즉, 분출압력의 허용차 기준

2.1. 분출압력의 허용차 _ 방호장치 안전인증고시 [별표 3] 안전밸브의 성능기준(제8조 관련)

2.2. 분출개시압력의 허용차 _ KGS AA319 고압가스용 안전밸브 제조의 시설·검사·재검사기준

2.3. 분출 개시 압력의 허용차 · 분출 압력(포핑 압력)의 허용차 _ KS B 6216 5. 성능

2.4. Set pressure tolerances _ ASME SEC.8 DIV.1 UG-126
(d) The set pressuretolerances, plus or minus,of pressure relief valves shall not exceed 2 psi (15 kPa) for pressures up to and including 70 psi (500 kPa) and 3% for pressures above 70 psi (500 kPa).
[구글번역]
(d) 압력 릴리프 밸브의 설정 압력 공차 (플러스 또는 마이너스)는 70psi (500kPa) 이하의 압력의 경우 2psi (15kPa)를 초과하지 않아야하며 70psi (500kPa) 이상의 압력의 경우 3 %를 초과해서는 안됩니다.

3. KGS CODE에 대한 고찰_블로그 작성 글을 준비하면서..

3.1. 블로그에 대한 글을 작성하면서 첫 글자 타이핑부터 현재까지 작성되는 블로그의 글 타이핑까지의 대략적으로 1시간 반정도 걸린 것 같은데요. 이보다 근거를 찾고 블로그에 올릴 수 있게 사진파일 변환 및 블로그 글 구성까지 준비되는 시간은 이보다 훨씬 길어 지는데요. 또한 덕분에 근거를 하나 하나 다시 읽어가며 확장 해 나가고 있습니다. 찾아보지도 않았을 자료도 보게되고 자세히 못봤던 부분도 다시보게 되면서 현재 KGS CODE에 대한 고찰과 같은 글을 쓸 기회가 생기네요. 오타도 발견하게 되고요. 물론 접근 방식은 나는 무지하다. 그리고 이렇게 만들어진 이유는 있겠지.. 입니다.

3.2. 상기 게시 [2.2] 관련한 KGS AA319 2017과  KGS AC116 2017과의 상이
3.2.1. 분출개시압력의 허용차 및 분출차의 압력에 대한 압력 기준이 상이 함.
3.2.1.1. KGS AC116 2017 A5.3.2 판정 및 조치에 대한 기준은 아래를 참조

3.2.2. 위 두 KGS CODE에 대한 압력관계 모순의 예

3.2.2.1. 안전밸브 설정압력이 0.7 Mpag 인 경우
ㄱ. 분출개시압력의 허용차 : 설정압력의 ±0.02Mpag _ KGS AA 319 2017 3.8.3.2
ㄴ. 분출개시압력의 허용차 : 설정압력의 ±3% _ KGS AC116 2017 A5.3.2 (1-2)

3.2.2.2. 안전밸브 설정압력이 0.2 Mpag 인 경우
ㄱ. 분출차의 압력 : 0.03Mpag 이하 _ KGS AA 319 2017 3.8.3.3
ㄴ. 분출차의 압력 : 0.04413Mpag 이하 _ KGS AC116 2017 A5.3.2 (3)

4. 마치면서..
MAKER에서도 정밀도 관련해서 분출압력의 허용차, 분출개시압력의 허용차의 용어를 잘 사용하지 않는 것 같습니다. 이는 부르기 어려운 것 같으며, 업무에서 사용되는 용어로 수용되기 어려운 부분이 있다고 생각이 듭니다. 또한 분출차의 압력은 BLOWDOWN[영문으로 정식명칭]이라고 사용을 하지 분출차의 압력이라고 쓰지 않습니다. 분명 위와 같은 이유일 것 같습니다.
아울러, 제조가 되는 현장에서는 "압력 잡히나?" 정도의 용어가 일반적으로 사용이 됩니다. 제때 POPPING 되는지 그리고 제때 CLOSING이 되는지 마지막으로 LEAK가 허용치 이내인지.. 이와 같은 영어가 더 많이 제조현장에서도 시장에서도 사용이 됩니다. 물론 중간의 역할에서 또는 서류 제출에서는 정식 명칭을 사용하게 되지만 적는 글과 부르는 말에서는 많은 차이가 나는 것 같습니다.
위 3항과 관련된 KGS CODE 고찰은 KGS에 문의를 구하여 다시 안내를 드릴 수 있도록 하겠습니다.
감사합니다.

조광밸브 김현범

안전밸브와 릴리프밸브의 차이 (Difference Between Safety Valve and Relief Valve )

안녕하세요?

안전밸브 전문 기업 조광밸브 김현범입니다.

이번 시간에는 안전밸브 정의에 대한 정리를 하고자 합니다.

안전밸브(SAFETY VALVE), 릴리프밸브(RELIEF VALVE) 등 일반적으로 안전밸브로 지칭되는데, 국가 표준부터 단체표준 등에서 나타내는 안전밸브에 대한 정의를 정리하였습니다.(릴리프밸브는 안전밸브의 종류로도 구분이 되며, 1차압력조절밸브 또는 BACK PRESSURE VALVE로도 구분 된다.) 여기에서는 Conventional Type , Bellows Type , Pilot-Operated Type에 대한 구분 정리는 하지 않았습니다.

따로 PART를 구성하여 정리하도록 하겠습니다.

아래를 참고 바랍니다.

● API (American Petroleum Institute) STD 520 PART 1 1.2 DEFINITION OF TERMS

1. Pressure relief valve : a pressure relief device designed to open and relieve excess pressure and to reclose and prevent the further flow of fluid after normal conditions have been restored.

2. Safety valve : a spring loaded pressure relief valve actuated by the static pressure upstream of the valve and characterized by rapid opening or pop action. A safety valve is normally used with compressible fluids.

3. Relief valve : a spring loaded pressure relief valve actuated by the static pressure upstream of the valve. The valve opens normally in proportion to the pressure increase over the opening pressure. A relief valve is used primarily with incompressible fluids.

4. Safety relief valve : a spring loaded pressure relief valve that may be used as either a safety or relief valve depending on the application.

● ASME (American Society of Mechanical Engineers) SEC.8 DIV.1 UG-126 PRESSURE RELIEF VALVES

1. Pressure relief valve : a pressure relief device which is designed to reclose and prevent the further flow of fluid after normal conditions have been restored. A nonreclosing pressure relief device is a pressure relief device designed to remain open after operation.

2. Safety valve : a pressure relief valve actuated by inlet static pressure and characterized by rapid opening or pop action.

3. Relief valve : a pressure relief valve actuated by inlet static pressure which opens in proportion to the increase in pressure over the opening pressure.

4. Safety relief valve : a pressure relief valve characterized by rapid opening or pop action, or by opening in proportion to the increase in pressure over the opening pressure, depending on application.

● KS (Korean Industrial Standards) B 0100 : 2015 밸브용어

1. 안전밸브 (Safety valve) : 밸브 입구쪽의 압력이 상승하여 미리 정해진 압력이 되었을 때 자동적으로 작동하여 밸브 디스크가 열리고 압력이 소정의 값으로 강하하면 다시 밸브 디스크가 닫히는 기능을 가진 밸브

비고 1 공칭 취출량을 배출하는 능력을 가진다.

비고 2 주로 증기 또는 가스의 발생장치 압력용기 및 배관의 안전확보를 위하여 사용된다.

2. 릴리프 밸브 (Relief valve) : 밸브 입구쪽의 압력이 상승하여 미리 정해진 압력이 되었을 때, 자동적으로 밸브 디스크가 열리고 압력이 소정의 값으로 강하하면 다시 밸브 디스크가 닫히는 기능을 가진 밸브

비고 1 공칭 취출량을 배출하는 능력을 가진다.

비고 2 주로 액체의 장치에 사용된다.

3. 안전 릴리프 밸브 (Safety relief valve) : 밸브 입구쪽의 압력이 상승하여 미리 정해진 압력으로 되었을 때, 자동적으로 밸브 디스크가 열리고 압력이 소정의 값으로 강하하면 다시 밸브 디스크를 닫는 기능을 가진 밸브

비고 1 공칭 취출량을 배출하는 능력을 가진다.

비고 2 주로 압력 용기 및 배관계통에 사용되며 용도에 따라 증기, 가스 및 액체에도 사용된다.

● 산업안전대사전 [네이버 지식백과]

1. 안전밸브 (Safety valve) : 안전밸브는 기기나 배관의 압력이 일정한 압력을 넘었을 경우에 자동적으로 작동하는 것이며, 안전밸브의 종류는 대별해서 스프링 식과 레버 식이 있으며, 화학설비에서는 스프링 식이 많이 사용되고 있다.

안전밸브에서는 보일러 내부압력이 최고사용압력에 도달했을 경우, 자동적으로 작동해서 증기를 뿜어내어 압력의 상승을 방지하는 밸브를 말한다. 통상은 자동제어장치 등에 의해 압력제어를 하고 있기 때문에 안전밸브가 작동하는 일은 없지만, 자동제어장치 등의 고장에 의해 압력이 이상하게 상승했을 때 압력을 탈출시키는 밸브다.

2. 릴리프 밸브 (Relief valve) : 회로의 압력이 설정 압력에 도달하면 유체(流體)의 일부 또는 전량을 배출시켜 회로 내의 압력을 설정값 이하로 유지하는 압력제어 밸브이며, 1차 압력 설정용 밸브를 말한다. 안전밸브와 같은 역할을 하며 소정의 압력 이상으로 내부압력이 올라가지 않도록 하는 것이다. 온수보일러와 같은 액체인 경우에 사용된다. 이 경우 통상의 안전밸브와 달라 밸브 지름이 작다. 구조는 밸브를 스프링으로 누르고 있으며, 스프링이 누르는 힘을 조절해서 뿜어내어 압력을 조정한다.

● KOSHA (한국산업안전보건공단) GUIDE D-26 공정용 안전밸브의 기술지침

1. 안전밸브 (Safety valve) : 입구쪽의 압력이 일정 압력에 도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가 분출되고 일정압력 이하가 되면 다시 정상상태로 복원되어 유체가 새어나오지 않도록 만들어진 밸브를 말한다.

● KOSHA (한국산업안전보건공단) GUIDE D-18 안전밸브 등의 배출용량 산정 및 설치 등에 관한 기술지침

1. 안전밸브 (Safety valve) : 밸브 입구쪽의 압력이 설정압력에 도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가 분출되고 일정압력 이하가 되면 정상상태로 복원되는 밸브를 말한다.

● 안전검사 고시 [고용노동부고시 제2018-33호]

1. 안전밸브 (Safety valve) : 밸브 입구쪽의 압력이 설정압력에 도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가 분출되고 일정 압력 이하가 되면 정상 상태로 복원되는 밸브를 말한다.

● 방호장치 안전인증 고시 [고용노동부고시 제2018-53호]

1. 안전밸브 (Safety valve) : 밸브 입구 쪽의 압력이 설정압력에 도달하면 자동적으로 빠르게 작동하여 유체가 분출되고 일정압력 이하가 되면 정상상태로 복원되는 방호장치를 말한다.

● KGS (한국가스안전공사) 가스용어사전

1. 안전밸브 (Safety valve) : 고압의 가스배관이나 압력용기 등에 설치되어 내부압력이 설정압력을 초과하게 되면 자동적으로 팝핑모션(poping motion)에 의해 순간적으로 밸브가 열려 내부압력을 분출시켜주는 안전장치로서 주로 가스 및 증기용 시설이나 기기를 보호할 목적으로 사용된다.

2. 릴리프 밸브 (Relief valve) : 과압 방지용 안전장치로서 몸체, 스프링, 디스크, 시트로 구성되며, 액체 용도로서 사용된다. 평상시에는 스프링에 의해서 가해진 디스크가 시트와 밀폐된 상태로 놓여 있다가 설정압력 이상의 압력이 걸리면 자동적으로 시트로부터 떨어진다. 개방된 밸브를 통하여 유체가 분출되면 내부압력은 다시 설정압력 이하로 떨어지고, 더 이상의 유체 분출이 없도록 디스크와 시트는 다시 접촉하게 된다. 가스보일러의 경우, 난방수 압력이 과다하게 상승되면 보일러에 설치된 릴리프 밸브가 작동되면서 외부로 난방수를 분출시켜 가스보일러가 파열되는 것을 사전에 예방한다.

● 한국조선협회 단체표준 KMS 300 : 2012

1. 안전밸브 (Safety valve) : 주로 증기 또는 가스의 발생장치에 안전확보를 위하여 사용하고, 유체의

압력이 기준치를 넘었을 때 순간적으로 자동 작동하는 기능을 가진 밸브이다.

2. 릴리프 밸브 (Relief valve) : 주로 액체에 사용하고, 액체의 압력이 기준치에 도달하면 그 압력의 상승에 따라서 자동적으로 열리는 기능을 가진 밸브이다.

3. 안전 릴리프 밸브 (Safety relief valve) : 주로 배관계통에 설치하며, 용도에 따라 기체 또는 액체에서도 사용 할 수 있는 밸브이다.

P.S-1 ASME , API는 항상 가까이두고 공부해야 합니다.

P.S-2 현재는 네이버 블로그를 주로 운영하고 있지만, 구글 블로그를 병행하면서 앞으로는 구글 블로그에 더 많은 글을 포스팅 하도록 하겠습니다.

P.3-3 아직은 구글 블로그가 많이 불편하고 어렵네요 ^^;

조광밸브 블로그_JKVALVE

https://blog.naver.com/goodkhb7

안전밸브의 간략한 역사

안녕하세요?
안전밸브 전문 기업 조광밸브 김현범입니다.

압력방출장치인 안전밸브의 역사에 대해 먼저 알아보는 시간을 가지겠습니다.제가 한때 자주 보았고 많은 참조가 되었던 안전밸브 핸드북에 기재되어 있는 글을 발췌하여 옮겨 적었습니다.업무에 꼭 필요한 부분은 아니라고 생각하지만, 참조하는 정도로봐주시면 좋을 것 같습니다.

● 안전밸브의 간략한 역사
Safety valves have been around since the 1600s with more or less the same design concept as is used today. It is believed that Papin, a Frenchman, was the inventor of the safety valve, which he first applied in about 1682 to his digester. Papin kept the safety valve closed by means of a lever and movable weight. Sliding the weight along the lever kept the valve in place and regulated the steam pressure (Fig. 1.1). It is supposed that Papin was the inventor of the improvements to safety valves that were used by Glauber, a German.

Glauber contributed many scientific ideas to mechanical engineering. In his treatise on furnaces, translated into English in 1651, he described the modes by which he prevented retorts and stills from bursting from excessive pressure. He fitted a conical valve which was air-tight to its seat and loaded with a "cap of lead." When the vapor pressure increased, it slightly raised the valve and a portion of vapor escaped. Then the valve closed itself, "being pressed down by the loaded cap," which kept it closed.
 Later this idea was followed by others. John French published the following statements about the action of such a safety valve: "Upon the top of a stubble (valve) there may be fastened some lead, that if the sprit be too strong, it will only heave up the stubble and let it fall down. "The word steam was unknown at that time. In these old books, words such as vapor, spirit, or smoke were used instead of the modern woreds gas and steam.
 In the United States, there were 1700 boiler explosions resulting in 1300 deaths during the 5 years between 1905 and 1911. On September 15, 1911, the American Society of Mechanical Engineers (ASME) appointed a seven-member Boiler Committee to establish specifications for contruction of steam boilers and other pressure vessels. In November 1914, an 18-member Advisory Committee was appointed. On December 14, 1914, the Boiler Committe and the Advisory Committee started preparation of a final draft. Thr first ASME code, Rules for Construction of Stationary Boilers and Allowable Working Pressures, known as the 1914 Edition, was adopted in the spring of 1915.

- 이 글을 발췌한 참고문헌 _ Pressure Relief Devices ASME AND API CODE SIMPLIFIED- 저자 _ Mohammad A. Malek

P.S-1 제가 현재 작성하고 있는 네이버 블로그에서 가져온 글 입니다.
P.S-2 구글 블로그를 시작하게 되어 우선은 병행하려 합니다.

P.S-3 감사합니다.

네이버 블로그 _ https://blog.naver.com/goodkhb7/221356164367