1. 정의 : “안전밸브 (Safety valve)”라 함은 밸브 입구쪽의 압력이 설정압력에 도달하면
자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가 분출되고 일정압력 이하가 되면 정상
상태로 복원되는 밸브를 말한다.
2. 용어정의
(가) “설정압력 (Set pressure)”이라 함은 용기 등에 이상 과압이 형성되는 경우, 안
전밸브가 작동되도록 설정한 안전밸브 입구측에서의 게이지 압력을 말한다.
(나) “소요 분출량 (Required capacity)”이라 함은 발생 가능한 모든 압력상승 요인에
의하여 각각 분출될 수 있는 유체의 량을 말한다.
(다) “배출용량 (Relieving capacity)”이라 함은 각각의 소요 분출량 중 가장 큰 소
요 분출량을 말한다.
(라) “설계압력 (Design pressure)”이라 함은 용기 등의 최소 허용두께 또는 용기의
여러 부분의 물리적인 특성을 결정하기 위하여 설계시에 사용 되는 압력을 말
한다.
(마) “최고허용압력 (Maximum allowable working pressure)”이라 함은 용기의 제
작에 사용된 재질의 두께(부식여유 제외)를 기준으로 하여 산출된 용기상부에
서의 허용 가능한 최고의 압력을 말한다.
(바) “축적압력 (Accumulated pressure)”이라 함은 안전밸브 등이 작동될 때 안전
밸브에 의하여 축적되는 압력으로서 그 설비 내에서 순간적으로 허용될 수 있
는 최대 압력을 말한다.
(사) “배압 (Back pressure)”이라 함은 안전밸브 등의 토출측에 걸리는 압력을 말한
다.
3. 설치대상
(가) 압력용기(다만, 안지름이 150 mm 이하인 압력용기는 제외한다. 관형 열교환기
는 관(tube)의 파열로 인한 압력상승이 동체의 설계압력 또는 최고허용압력을
초과할 우려가 있는 경우에 한한다)
(나) 정변위(positive displacement) 압축기(다만, 다단 압축기인 경우에는 압축기의
각단에 설치한다)
(다) 정변위 펌프(토출측의 막힘으로 인한 압력상승이 관련기기의 설계 압력을 구
조적으로 초과할 수 있도록 제작된 펌프류에 한한다)
(라) 배관(배관내의 액체가 2개 밸브 등에 의해 차단되어, 대기온도로 인하여 액체
의 열팽창에 의하여 구조적으로 배관 파열이 우려되는 배관에 한한다)
(마) 기타 이상화학 반응, 밸브의 막힘 등의 이상상태로 인한 압력상승으로 당해 설
비의 설계압력을 구조적으로 초과할 우려가 있는 용기 등에 설치한다.
4. 설정압과 축적압
5. 소요 분출량
(가) 정변위 펌프 및 정변위 압축기의 토출측 배관에 설치된 밸브가 차단된 경우
펌프 및 압축기의 최대 용량
(나) 용기 등의 모든 출구가 차단된 경우(Closed outlets)
① 유입되는 유체가 액체인 경우 : 최대 토출량
② 유입되는 유체가 스팀 또는 증기인 경우 : 유입되는 스팀 또는 증기의 유량에
최대 운전조건에서 발생되는 양을 추가한 양
(다) 응축기로 유입되는 냉각수 또는 환류액의 공급이 중단된 경우
에너지 및 물질수지를 고려하여 소요 분출량을 결정하여야 하며 아래와 같은
방법을 사용하여 소요 분출량을 결정한다.
① 완전 응축인 경우 : 응축기로 유입되는 증기의 전량
② 부분 응축인 경우 : 응축기로 유입되는 증기의 전량에서 응축되지 않
는 증기량을 감한 양
(라) 공냉식 냉각기 휀의 작동이 중단된 경우
공냉식 냉각기의 열교환용량의 70%에 해당하는 양을 산정한다.
(마) 자동제어밸브가 고장난 경우
① 용기 등의 인입배관에 설치된 자동밸브가 고장시에 열린 상태(Failure
open)로 되는 경우 : 자동제어밸브의 최대 유입량과 용기 등에서 정상적으
로 배출되는 유출량과의 차
② 용기 등의 인입배관 및 출구배관에 설치된 각각의 자동제어밸브가 고장시에
열린 상태로 되는 경우 : 최대 유입량과 최대 유출량과의 차
③ 용기 등의 출구배관에 설치된 자동제어밸브가 고장시에 닫힌 상태(Failure
close)로 되는 경우 : 최대 유입량
(바) 외부 화재의 경우
(사) 전원공급이 중단된 경우
전원공급 중단으로 인한 영향을 고려하여 소요 분출량을 결정하여야 한다.
(아) 관형 열교환기의 관 파열의 경우
열교환기의 동체의 압력, 동체측 유체의 종류 및 관측 유체의 종류에 따라 소요
분출량을 결정하여야 하며 일반적으로 관 단면적에서 흐를 수 있는 유량의 2
배로 한다.
(자) 플래어 용량 산출서
6. 안전밸브 선정흐름도
7. 안전밸브 설치
(1) 설치대상 용기 등에서 안전밸브 등의 인입 플랜지까지의 인입배관 내에서의 압력
손실은 설정 압력의 3% 이하이어야 한다. 다만, 후단 배관의 자유로운 배출 등
을 위하여 안전밸브의 위치를 보호기기 보다 높이 이격시켜 설치할 경우는 안전
밸브 전단의 배관직경을 크게 하여 압력손실을 줄일 수 있다
(2) 안전밸브 등의 인입배관과 토출배관의 호칭지름은 안전밸브 등의 인입플랜지와
토출플랜지의 호칭치수와 같거나 그 이상이어야 한다.
(3) 2개 이상의 안전밸브 등이 하나의 연결부위에 설치되어 필요한 분출량을 배출하
도록 된 경우에 연결배관의 내부 단면적은 각 안전밸브 등의 인입단면적 합계와
같거나 그 이상이어야 한다. 다만, 예비로 설치된 안전밸브 등에는 이를 적용하지
아니한다
(4) 안전밸브의 토출배관에 걸리는 배압은 안전밸브 설정압력의 10% 이하가 되도록
하며, 배압의 영향을 받지 않도록 제작된 벨로우즈형(밸런스형) 안전밸브를 사용
하는 경우에는 설정압력의 50% 이내로 한다. 다만, 벨로우즈형 안전밸브 제작자
가 배압 허용한도를 명시한 경우에는 이에 따른다.
(5) 안전밸브의 토출배관은 안전밸브로부터 토출된 유체(액상이나 증기상태로 배출되
는 유체)가 배관 내에 정체되지 않도록 설치하여야 한다.
(6) 파열판과 안전밸브가 직렬로 설치되는 경우에는 파열판과 안전밸브 사이에 파열판
의 파열 또는 누출을 탐지할 수 있는 압력지시계 또는 경보장치를 설치하여야 한다.
8. 차단밸브
안전보건규칙 제266조(차단밸브의 설치금지)의 규정에 의하여 안전밸브 등의 전․
후단에는 차단밸브를 설치하여서는 아니 된다. 다만, 안전보건규칙 제266조의 단서
규정에 해당하는 경우에는 안전밸브 등의 전․후단에 차단밸브를 설치할 수 있으며,
시건조치의 방법으로는 점화원 관리차원에서 플라스틱재질의 케이블끈(Cable tie)
등을 사용하고 열림과 닫힘을 색상으로 구분하는 것이 필요하다
(1) 인접한 용기 등에 안전밸브 등이 이중으로 설치되어 있는 경우
(2) 안전밸브 등의 배출용량의 50% 이상에 해당하는 용량의 자동압력제어밸브(단, 구
동용 동력의 공급 차단시 열리는 구조인 것에 한함)와 안전밸브 등이 병렬로 연결된
경우
(3) 복수방식으로 안전밸브 등이 설치된 경우
(4) 예비용 용기 등이 설치되고 각각의 용기에 안전밸브 등이 설치된 경우
(5) 열팽창에 의한 압력상승을 방출하기 위한 안전밸브의 경우
9. 릴리프 시스템의 전체 개요
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