웹 마케팅 (디지털 노마드)

                              화공기술사 이야기 - 1

1. ASME B31 Piping

2. 재질비교 KS D 3562 : SPPS 250  JIS STPG 370

3. 기본공식(ASME B31.3)

4. E = quality factor from Table A-1A or Table A-1B

http://iryan.kr/t5zr7nr8xw

5.  S = stress value for material from Table A-1 or Table A-1M

6. Ej = Longitudinal Weld Joint Quality Factor

7. W= Weld Joint Strength Reduction Factor,

8. Y = coefficient from Table 304.1.1, valid for  t < D/6 and for materials shown.

https://leaderscpa.com/merchant/license_utte/log.asp?npid=24482

9. PIPE DIAMETER AND WALL THICKNESS

◦The ASME B36.10 and ASME B36.19 specifications cover the dimensions of seamless and welded steel pipes for high and low-temperature service, providing combinations of pipe outside and inside diameter (OD, ID), pipe thickness (WT, designated in “schedule”) and pipes theoretical weights (in pounds per foot and kilogram per meter). ASME B36.10 applies to carbon and alloy steel pipes (example A53, A106, A333, A335); ASME B36.19 applies to stainless steel, duplex, and nickel alloy pipes (like A312, A790, A928, B161, etc).

◦NPS means “nominal pipe size”, which is the internal flow capacity of the pipe (pipe bore capacity). The comparable European term for “NPS” is “DN”

◦WT means “wall thickness”, i.e. the thickness of the pipe wall expressed in inches or millimeters. The higher the thickness of a pipe at a given NPS, the stronger the resistance of the pipe to the pressure of the fluid and its possible corrosion. The pipe thickness is called also “pipe schedule” (abbreviated, “SCH.”). For a given NPS and schedule, the thickness of the pipe is fixed and defined in the applicable ASME standard B36.10 for carbon/alloy steel and ASME B36.19 for stainless and nickel alloy pipes

출처 :

https://blog.projectmaterials.com/pipes/pipe-dimensions-asme-36-10-19/

10. ASME B36.10 PIPE SIZE CHART

11. ASME B36.19 PIPE SIZE CHART

12. KS D 3562 : 2019 두께 치수

2019년 부터 2022년 사이에 적용되는 화공기술사 필기 출제 기준입니다.

산업인력공단 큐넷에서 찾아보시길..

가)  화학공장 설립에 따른 사업계획, 사업성 검토

   1. 타당성 검토(Feasibility study)

    2. 사업일정(Project Schedule)

    3. 화학공장 설립을 위한 사업 검토시 공장 입지선택

    4. 화학공장 설립과 관련된 편익분석

    5. 화학공장 증설, 변경 사업계획

    6. 프로젝트 수행계약서

-> 사업관리 즉 프로젝트 매니지먼트와 관련하여 언급이 되었군요..

     건설사업과 관련된 자료, 계약에 대한 이해, PMP 자격증, 경제성 평가, 일정계획 (프리마베라등) 등에 대한 학습이 필요 

나) 공장 설계, 구매, 조달, 건설, 공정모사

    1. 공정 흐름 검토)

      2. 설계 기준 정립

      3. 설계 계획 수립

      4. 공정흐름도 작성

      5. 물질수지 및 에너지수지

      6. 화학공정운전제어설계

      7. 구매절차(Procurement procedure)

      8. 계약(Contract)

      9. 기계·기기장치 설계용 공정 데이터 결정과 입력

      10. 계측·제어 설계용 공정 데이터 결정과 입력

      11. 배관 설계용 공정 데이터 결정과 입력

   -> 가)와 유사하지만 좀 더 세부적인 항목들로 구성 되어 있습니다.

       특히 EPC 업무에서 초기 Engineering 단계에서 프로젝트 매니저 및 공정엔지니어의 업무..

 다) 공장설립에 관한 인허가 관련 사항

      1. 수질, 대기, 등 유해물질관리 및 환경 관련법규

      2. 공정 안전 및 환경관리를 위한 사전 안전성 심사(PSM)

      3. 화학설비 및 장치의 안전 관련 법정심사

      4. 화학물질관리법

      5. 화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률

      6. 에너지관리

    -> 인허가 사항들 입니다. 많네요. (산안법, 환경법, 화관법, 화평법, 에너지 합리화)

  라) 엔지니어링 문서해석 및 안전 관련 사항

     1. 공정흐름도(PFD) 및 배관&계장도(P&ID) 해석

     2. 운전을 위한 제어장치 설계해석

     3. 화학공장의 위험성 평가

     4. 화학공장의 화재폭발 예방대책

     5. 장치설계 및 선정(Equipment Selection)

     6. 화학공장의 환경대책

    -> 상세설계 부분, process safety 관련 업무

  마)  화학공장운전

   1. 시운전단계에서 검토사항

    2. 연속공정과 회분식공정의 운전 특성

    3. 화학공정운전 및 제어

    4. 연차보수 계획, 수행 및 재운전 절차

    5. 화학장치․설비보전

     -> 실제 화학공장에서 근무하신 분들이 유리할 듯 합니다. 설계보다는 운영과 관리에 측면이 강조.

         운전절차서등과 관련하여 공부해보심이 어떨까요?

  바). 화학공학개론

   1. 화공열역학

    2. 반응공학

    3. 분리공학

    4. 물질ㆍ열전달 이론

    5. 유체역학

    6. 공정제어

    7. 에너지공학

    8. 전기화학

    9. 계면공학

    10. 고분자공학

     -> 화학공학에 대한 전반적인 이론부분. 공무원 수험서를 참조하셔서 공부하심이 어떨는지?

  사). 화공분야 신기술 및 화학산업 동향

     이차전지, 신재생 에너지, OLED 등

2. 화학공장에서 사용되는 밸브는 목적에 따라 (1)개폐 (2)유량조절 (3)역류방지로 나눌수 있다. 각 밸브의 세부 형태별 종류에 대하여 설명하시오.

가. 개폐용(ON-OFF제어)밸브 : 일반적으로 사용되는 밸브이니 공무원 수험서나 기사 책 참조하시면 됩니다.

    여기에다 p&id 심볼 레전드 사용하시면 더 좋은 답안이 되겠지요..

게이트 밸브(Gate Valve)

글로블 밸브(Globe Valve)

볼 밸브(Ball Valve)

나. 유량조절용(Flow Throttling)밸브

⑴ Plug, Disc, Ball

밸브내에 유량을 개폐하거나 조절하는 Steam에 붙어 움직이며, 유체를 개폐하거나

유량을 조절하는 역할을 하는 것으로, 글로브, 앵글 밸브에서는 Plug(Port)라 부르고,

게이트및 체크 밸브에서는 Disc, 볼밸브 내지 버티 플라이 밸브에서는 Disc 또는

Vane이라 부른다.

⑵ 밸브용량에 관계되는 요소

 ⒜ Cv (Coefficient Value)조절밸브 용량을 표시하는 수치로 15.6 ℃의 맑은 물이 밸브

   입구와 출구 압력차가 1 PSI로 흘렸을때 1분당 유량(Gallon/Min)을 US Gallon

  (3.7853ℓ)으로 표시한 단위가 CV이다.

  Cv는 유체가 액체일때는 밸브의 용량은 비중과 차압이 동일할때에는 Cv에

  비례적으로 작용한다.

 ⒝ FL(Pressure Recovery Factor)

   유체가 밸브를 통과할때 밸브내 구조에 따라서 압력이 일시적으로 손실되었다가 다시

  회복되는데 이 압력회복 계수를 FL이라 하며, 이것은 밸브마다 다르다. 압력회복

  계수가 적을수록 소음이 크고 캐비테이션이 크다.

⑶ 플러그 형식과 유량특성 선정

 차압이 일정할때 밸브 Plug가 열림에 따라 통과유량이 크게 변화하는데 이 변화곡선을

 유량 고유특성이라 하는데 종류로는 Quick Opening, Linear Equal Percentage,

 Modified Parabolic 등이 있다.

 대체적으로 유체 레벨제어는 Linear 특성을, 압력제어는 Equal Percent

 특성을 선정하고 있다. 또한 유량제어는 폭넓은 조절범위가 필요할 때에는 Linear,

 압력변화가 심하고 유량변화는 심하지 않는것은 Equal Percentage 특성을 선정하고

 있다.

 ⒜ Quick Opening(On-Off Type)

 글로브 밸브에서 플러그 모양이 평평한 모양으로 둥근 오리피스와 같이

 되어 있어, 처음 밸브가 열릴때 유량 변화가 심하고, 끝부분에서는 거의

 변하지 않는 특징이 있다.

 밸브 Port 구경의 1/4만 열리면 Full Open 한 것과 같은 유량이 흐른다.

 따라서 대부분 On-Off용으로 사용되나 밸브 작동범위가 50％부터는 미세

 한 제어를 할 수 있다.

 ⒝ Linear

 유량이 밸브 열림에 따라서 비례적으로 증가한다. 이 비례관계는 차압이

 일정 할때 비례곡선은 일직선을 나타내고, 밸브는 개도와 유량이 똑같은

 비례관계를 갖게된다. 이 형태의 Plug는 유체의 레벨제어나 일정한 변화를

 요하는 곳에 사용된다.

⒞ Equal Percentage

 밸브 열림이 일정하게 변화함에 따라 유량이 일정한 Percentage로 변화

 한다. 유량변화는 직전 Plug위치의 유량에 지수적으로 비례 변화한다. 즉,

 밸브 열림의 변화에 대한 유량 변화의 비율이 밸브 열림의 변화전 유량에

 비례한다. 밸브 Plug가 Seat 가까이 있을때는 유량 변화가 적고, 멀리 있

 을때는 유량변화가 크다. Equal Percentage 밸브는 일반적으로 압력조절에

 사용되고 차압이 대부분 시스템에서 흡수되고, 차압이 콘트롤밸 브에 적게

 걸릴때, 차압이 심하게 심하게 변화하는 곳 등에 사용한다.

다. 역류방지

1. 체크밸브의 정의

체크밸브는 순방향으로만 유체를 흐르게 하지만, 역방향의 흐름은

자동적으로 막는 밸브의 한 종류이다.

배관내의 유체가 역류 되는 것을 방지하기 위해 사용되는 밸브로서

스톱밸브의 대용으로 사용될 수 없다.

“유체역류에 대한 예방조치 일 뿐 완전한 단속(isolate)밸브는 아니다.”

2. 체크밸브를 사용하는 목적

1)유량계, 펌프, 컨트롤 밸브와 같은 역류에 의해 영향을 받을 수 있는 장치 보보

2)워터해머와 같은 수충격과 관련된 압력 서지 차단

3)시스템 가동 중지시 역류 방지

4)진공 조건 해소

5)범람 방지

3.체크밸브의 종류

1) 웨이퍼식(Wafer type) : 플랜지 사이에 간단하게 설치할 수 있는 플랜지

삽입형으로서 내부에 디스크가 설치되어 있으며 일반적으로 스프링의 복원력에

의해 폐쇄가 가능하다. 경량이며 설치공간이 작고 방향에 관계없이 설치가

간편하다.

2) 분할식(Split type) : 플랜지 사이에 설치할 수 있는 웨이퍼 타입의 일종으로서

두개의 격판이 힌지와 멈춤핀에 의해 작동되며 스프링 및 리테이너가 없는 구조로 되어있다.

3) 스윙식(Swing type) : 한 개의 격판이 힌지에 연결되어 개방되고 폐쇄되는 구조로

되어 있으며, 격판의 자중에 의해 닫히기 때문에 항상 수평배관 및 상향 수직

배관에 설치할 수 있다.

4) 리프트식(Lift type) : 한 개의 디스크가 자중에 의해 밸브시트에 얹혀져 있는

구조로 되어 있으며, 수평배관에만 설치가 가능하다.

5) 머쉬룸식(Mushroom Type) : 버섯모양의 밸브가 시트를 개방하고 폐쇄하는 간단한

구조로 되어 있다.

6)디스크식(Disc check valve): 몸체, 디스크, 스프링, 스프링 고정장치로 구성되어

있다.

13. 화학공장 설계 시 기기 위치선정(Plant Layout)의 고려사항 5가지를 설명하시오.

이 문제는 화공기술사로 통합된 이후 2번 정도 본 듯합니다,

이와 관련해서는 다채로운 엔지니어링 기법들이 있어서.

어떤 분은 해외 PMC 자료를 참조하기기도 합니다만..

저도 물론 프로젝트시 PMC 자료를 적용하기도 하지만..

KOSHA GUIDE 가 가장 무난하겠죠..

P-134-2013

1. 설비 배치에 중요한 요소

(가) 사고의 억제

(나) 높은 잠재위험이 있는 운전

(다) 서로 다른 위험들의 격리

(라) 폭발압력에 노출

(마) 화재 복사열에 노출

(바) 손상을 받는 배관의 최소화

(사) 배수 및 지반의 경사도

(아) 주풍향

(자) 향후 확장 계획

2. 주풍향의 고려

3. 공정지역의 배치

3-1. 일반적 사항

3-2. 공정설비

3-3. 제어실

3-4. 도로 및 파이프랙 등

4. 저장지역의 배치

5. 설비의 안전거리