배압(back pressure) 에 따른 안전밸브 선정

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1. 개요 및 정의

 

안전밸브의 타입을 선정하는데 중요한 요소 중 하나인 배압에 대하여 알아보려고 합니다. 

D-18-2020의 배압의 정의입니다.

 

배압(back pressure) 이란 안전밸브의 토츨측에 걸리는 압력을 말하며, 중첩배압(superimpose)과 누적배압(bulit-up)의 합을 말한다.

 

즉, 배압= 중첩배압(superimpose) + 누적배압(bulit-up) 이며,

 

여기서 중첩배압은 안전밸브가 작동하기전에 토출측에 걸리는 정압이며,(PRV outlet에 걸리는 압력)

누적배압은 안전밸브가 작동한 후에 유체방출로 인하여 발생하는 토츨측 압력증가량을 말합니다.

 

해당 사이트가 가장 잘 설명되어있는것 같습니다.

http://process-eng.blogspot.com/2011/02/built-up-and-superimposed-back-pressure_2304.html

 

 

하기 그림으로 살펴보도록 하겠습니다.

여기서 중첩배압은 1) discharge header에 걸리는 constant 와 2) 각각 possible pressure source로부터의 variable로 구성됩니다.

 

 

출처: https://amarineblog.com/2019/12/11/what-is-backpressure-superimposed-backpressure/

 

2. 적용

 

안전밸브는 배압 및 구조에 따라 아래와 같이 분류할수 있습니다.

• 컨벤셔널 타입의 안전밸브의 경우, 10%이상의 배압이 존재하게 되면 set pressure에서 안전밸브가 방출을 못하거나, chattering (안전밸브가 열렸다 닫혔다 하는 현상 발생) 이 발생하기 때문에, 벨로우즈나 파일롯 타입의 안전밸브를 사용해야 합니다.
• 벨로우즈 타입이 일반적으로 배압의 30%까지 영향을 받지 않는 이유는 아래와 같이 스프링 하단에 벨로우즈가 있어서 토출측에서 받는 중첩배압을 줄여줄수 있습니다. (단면적이 낮아져서)안전밸브 Vendor에게 set pressure 및 배압을 계산하여 주면, Vendor에서는 sizing고려하여 안전밸브의 type을 최종 결정해줍니다

 

• set pressure 가 낮은 안전밸브일수록, 배압의 영향을 받아 컨벤셔널 타입의 안전밸브를 사용하기가 힘든 경향이 있습니다.
• 누적배압의 경우, 분출량 및 안전밸브 size를 고려하여 계산해야합니다.

 

참고자료:

1. amarineblog.com/2019/12/11/what-is-backpressure-superimposed-backpressure/

2. D-18-2020 안전밸브등의 배출용량산정 및 설치등에 관한 기술지침

D-18-2020 안전밸브 등의 배출용량 산정 및 설치 등에 관한 기술지침.pdf

0.91MB

3. 안전밸브 타입에 대한 특징: m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=yangseungjae&logNo=90189156246&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

4. 배압이 미치는 영향

alliedvalveinc.com/the-valve-expert/how-back-pressure-affects-valve-operation/

5. 안전밸브의 종류

sec-9070.tistory.com/139