기계안전분야 압력용기의 방호장치 및 안전검사 안전분야–교육자료 미디어개발2009-5-21.

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1 기계안전분야 압력용기의 방호장치 및 안전검사 안전분야–교육자료 미디어개발

2 압력용기의 방호장치 및 안전검사 CONTENTS 압력용기의 방호장치 Ⅰ 압력용기의 안전검사 Ⅱ

3 1. 압력용기의 방호장치 개요 압력용기의 방호장치 사용목적 압력용기 과압의 원인 압력용기를 과압으로 부터 보호 화재 운전결함
설비자체의 결함 공정이상(Process Upset) 유틸리티 이상(Utility Failure) 3

4 압력용기의 방호장치 방호장치의 종류 방호장치의 구비요건 안전밸브(Safety Valve 및 Relief Valve)
파열판(Rupture Disk) 통기밸브(Breather Valve) 방호장치의 구비요건 구조 및 재질은 용기 내부 유체의 압력 및 온도에 적합 내부 유체의 부식에 견딜 수 있을 것 설정압력은 압력용기 설계압력 이하 분출용량은 필요분출량 이상 안전인증을 필한 제품 4

5 2. 안전밸브 압력용기의 방호장치 사용목적 양정에 의한 분류
이상화학반응 등으로 인하여 용기내부의 압력이 설계압력 이상으로 상승하는 것을 방지 양정에 의한 분류 저양정식 : 양정이 밸브시트 지름의 1/40이상 1/15미만 고양정식: 양정이 밸브시트 지름의 1/15이상 1/7미만 전양정식: 양정이 밸브시트 지름의 1/7이상 양정 : 밸브 내부의 압력이 상승하여 밀폐된 위치에서 분출량 결정압력 위치까지 상승하였을 때 수직방향의 치수

6 압력용기의 방호장치 기능에 의한 분류 Safety Valve의 작동형태에 의한 분류
Relief Valve : 액상유체에 사용되며 개방압력 이상의 압력증감에 비례하여 밸브가 열림 Safety Relief Valve : Safety 또는 Relief 어느 쪽에도 사용이 가능 Safety Valve의 작동형태에 의한 분류 스프린 직동식 안전밸브 파일럿 조작형 안전밸브

7 압력용기의 방호장치 [Safety Valve] 7

8 압력용기의 방호장치 [Relief Valve] [Safety Relief Valve] 8

9 압력용기의 방호장치 안전밸브 설치기준 용기본체 또는 관에 수직하게 설치 안전밸브 전·후단에 원칙적으로 차단밸브 설치금지
토출측 배관은 안전밸브로 유입된 유체가 배관 내에 정체되지 않도록 설치 안전밸브와 파열판을 직렬로 설치하는 경우 안전밸브와 파열판 사이에 압력 지시계 또는 경보장치 설치 9

10 압력용기의 방호장치 안전밸브 설치위치 내용물이 액상과 기상으로 존재하는 경우

11 압력용기의 방호장치 열팽창 안전밸브는 정상액면보다 낮은 액면공간에 설치

12 압력용기의 방호장치 안전밸브 설치방법 설치대상 용기에서 안전밸브 인입 플랜지 까지의 인입 배관 압력손실은 설정압력의 3% 이내

13 압력용기의 방호장치 안전밸브 인입측 배관의 호칭지름은 안전밸브 인입 플랜지의 호칭치수와 같거나 그 이상

14 압력용기의 방호장치 2개 이상의 안전밸브가 하나의 연결부위에 설치된 경우 연결배관 내부단면적은 각 안전밸브 인입 단면적의 합과 같거나 그 이상

15 압력용기의 방호장치 차단밸브 설치조건 인입한 용기에 안전밸브가 이중으로 설치된 경우

16 압력용기의 방호장치 안전밸브 배출용량의 50% 이상에 해당하는 용량의 자동 입력조절 밸브와 안전밸브가 병렬로 연결된 경우

17 압력용기의 방호장치 용기가 이중으로 설치되고 각각에 안전밸브가 설치된 경우

18 압력용기의 방호장치 열팽창에 의한 압력상승을 방출하기 위한 경우

19 압력용기의 방호장치 복수방식으로 안전밸브가 설치된 경우

20 안전밸브의 작동불능을 일으키는 요인 압력용기의 방호장치 디스크 부식 스프링의 열화 또는 탄성부족 조정시 압력설정의 실수
전단밸브 오조작으로 인한 폐쇄 디스크에 이물질 부착

21 압력용기의 방호장치 안전밸브의 분출용량 안전밸브의 작동시험
압축기 또는 펌프에 부설되는 압력용기 : 해당 압축기 또는 펌프용량 이상 다른 압력원으로 부터 유체가 도입되는 압력용기 : 최대도입량 이상 안전밸브의 작동시험 1년에 1회이상 교정을 받은 압력계를 사용하여 토출압력 시험 분출압력은 설정압력 허용차 범위 내일 것

22 3. 파열판(Rupture Disk) 압력용기의 방호장치 사용목적 반응폭주로 급격한 압력상승 우려가 있는 경우
독성물질 누출로 인하여 주위 작업환경을 오염시킬 우려가 있는 경우 운전중 안전밸브에 이상물질이 누적되어 안전밸브 작동이 안될 우려가 있는 경우 부식성이 강한 유체를 저장하는 경우

23 압력용기의 방호장치 파열판의 종류 반전형 파열판(Reverse Buckling Type Rupture Disk)
혼합형 파열판(Composite Type Rupture Disk) 평판형 파열판(Flat Type Rupture Disk) 초미압 파열판(Ultra Low Pressure Type Rupture Disk) 인장현 파열판(Scored Tension-loaded Type Rupture Disk)

24 압력용기의 방호장치 [Rupture Disk 형상]

25 압력용기의 방호장치 설치방법 수평 또는 수직배관에 모두 설치가능 가스가 흐르는 방향에 맞게 설치
배출배관은 충격부하를 고려하여 가능한 직선으로 설치 볼트는 대칭으로 조일 것 기본적으로 Holder와 함께 설치 Holder 양쪽 개스켓 면을 청소

26 압력용기의 방호장치 [Rupture Disk 설치방법]

27 4. 통기밸브(Breather Valve) 압력용기의 방호장치 사용목적 설치기준
대기압 또는 대기압 근처에서 운전되는 저장탱크의 과압이나 부압을 방지하는데 사용 설치기준 인화점이 38 ℃ 미만인 물질 충분한 통기량 내식성 재질

28 압력용기의 방호장치 [통기밸브 형상]

29 1. 압력용기의 안전검사 압력용기의 안전검사 안전검사 목적 안전검사 주기
유해하거나 위험한 기계, 기구의 성능을 지정된 검사기준에 맞추어 검사함으로써 근로자의 안전 확보 안전검사 주기 사업장에 설치가 끝난 날부터 3년 이내에 최초 안전검사를 실시, 그 이후부터 매2년(공정안전보고서를 제출하여 확인을 받은 압력용기는 4년)

30 압력용기의 안전검사 안전검사 대상 안전검사 순서 화학공정 유체취급용기로서 설계압력이 게이지 압력으로 0.2MPa 이상인 경우
그 밖의 공정에 사용하는 용기(공기 및 질소저장탱크)로서 설계압력이 게이지 압력으로 0.2㎫ 이상이고 사용압력(단위:㎫)과 용기 내용적(단위:㎥)의 곱이 0.1 이상 안전검사 순서 검사신청 → 현장방문 검사실시 →안전검사 합격증명서 및 합격필증 교부

31 압력용기의 안전검사 검사원의 자격 기사 이상의 자격증을 취득, 해당분야 실무 3년 이상
산업안전기사 이상의 자격증 취득, 해당분야 실무 5년 이상 기능사 이상의 자격증 취득, 해당분야 실무 7년 이상 4년제 대학교 졸업, 해당분야 실무 3년 이상 4년제 이하 대학교 졸업, 해당분야 실무 5년 이상 고등학교, 고등기술학교 졸업, 해당분야 실무 7년 이상 검사원 양성교육 이수, 해당분야 실무 1년 이상

32 검사 방법 압력용기의 안전검사 오감에 의한 검사 검사장비를 활용한 비파괴시험 소리· 진동 감지, 온도변화 감지,
냄새변화 감지, 외관 변색의 감지 검사장비를 활용한 비파괴시험 방사선투과시험(Radiography Test, RT) 초음파탐상시험(Ultrasonic Test, UT) 액체팀투탐상시험(Liquid Penetrant Test, PT) 자분탐상시험(Magnetic Particle Test)

33 압력용기의 안전검사 방사선투과시험 원리 특징 - 영구적인 기록가능 - 검사소요시간 과다 - 방사선 피폭장애 우려
투과력이 강한 방사선을 강재 또는 용접부에 통과시켜 필름에 기록하는 검사 특징 - 내부결함 검출이 용이 - 영구적인 기록가능 - 검사소요시간 과다 - 방사선 피폭장애 우려

34 압력용기의 안전검사 [방사선투과시험]

35 압력용기의 안전검사 초음파탐상시험 원리 특징 - 내부결함 검출이 용이 - 검사소요시간이 짧고 기록가능 - 현장검사 용이
투과력이 강한 초음파를 강재 또는 용접부에 통과시켜 결함으로 부터 반사되는 에너지를 증폭시켜 CRT에 파형으로 나타냄 특징 - 내부결함 검출이 용이 - 검사소요시간이 짧고 기록가능 - 현장검사 용이 - 두꺼운 강재에도 적용가능

36 압력용기의 안전검사 [초음파탐상시험]

37 압력용기의 안전검사 액체침투탐상시험 - 시험장치가 비교적 간단 원리
압력용기 강재 또는 용접부 표면결함을 눈으로 보기 쉽게 확대시켜 나타냄 특징 - 시험장치가 비교적 간단 - 시험결과가 시험자의 기술에 좌우 - 표면 거칠기에 영향을 받음

38 압력용기의 안전검사 검사절차 전처리 침투처리 세정처리 → 현상처리 판독 후처리

39 압력용기의 안전검사 자분탐상시험 원리 강한 자성체에 전류를 흘려서 유도된 자장이 불연속으로 인하여 자속 누출을 일으키고 이것에 끌린 자분의 상태를 관찰하는 방법 특징 철강과 같은 강한 자성체에만 적용가능

40 압력용기의 안전검사 [자분탐상시험]

41 집필 : 이강동(한국산업안전보건공단) 디자인 및 편집 : 안전보건 미디어개발실