Handwheel : Stem을 회전시켜 움직이는 일반적 수단

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1 Handwheel : Stem을 회전시켜 움직이는 일반적 수단
1. Valve구성 및 Part별 특성  Valve 구성 (Ex. Globe Valve) Handwheel : Stem을 회전시켜 움직이는 일반적 수단 Lever, Motor, Gear, Solenoid로 대체가능 Stem : Disc를 움직이는 역할(Check Valve등은 Stem이 없다) 상승, 비상승(Ring Stem) 2가지 Type Packing Bonnet : Pressure Seal, 유지보수용 OS & Y, IS Type Body : Valve의 몸체, 유체 Flow Space 끝단을 파이프나 Fitting, 저장용기등에 연결 Disc : 유체의 흐름에 직접적으로 영향을 미치는 부분 Flow Seat : Disc를 받치고 있으면서 고정, Sealing 역활 Flange Type 위의 그림은 일반적으로 Control Valve로 가장 많이 사용되어지는 Globe Valve의 단면을 나타내며 이를 구성하고 있는 각 Part의 위치와 이름 그리고 개요를 간략히 표시하였다. Valve는 Type에 따라 다소 차이는 있으나 일반적으로 수동밸브의 구동부에 해당하는 Handwheel과 Valve 작동력을 전달하는 Stem, 구동부와 Body사이의 Leak를 방지하는 Bonnet, Valve의 몸체이며 유체의 진행 공간이 되는 Body, Stem에 의해서 직접적으로 유체를 개/폐하고 유량을 Control하는 Disc, 그리고 Disc가 접하게 되는 부분으로 Valve의 Sealing기능에 중요한 역할을 하는 Seat로 구분된다. 이 외에 Valve의 구동부(Stem)의 Sealing을 위한 Packing, Pipe와의 연결방법에 따른 Flange 등이 있다.

2 2. Valve의 분류 및 주요 고려사항  Valve의 분류
Process의 조건 및 용도에 적합한 Valve의 선정을 위하여 전반적인 Valve 특성의 이해가 필요하다. 개략적으로 개폐부의 모양, 제어목적, 작동방법, 재질, 사용압력 등에 따라 여러종류의 Valve를 분류하면 다음과 같다. 각각의 Valve의 특성은 첨부에 언급하였다. 구 분 종류 비고 개폐부의 모양 Gate, Globe, Butterfly, Ball, Plug, Diaphragm, Angle, Y Type Valve 등 개폐부의 운동 직선 Globe, Gate, Diaphragm, Angle, Y Type Valve 회전 Butterfly, Ball, Plug Valve 제어목적 개폐 Gate, Ball, Plug Valve 유량조절 Globe, Needle, Butterfly Valve 방향제어 Three Way, Four Way, Angle Valve 작동방법 수동 Hand Wheel Type, Hand Lever Type, Warm Gear Type 자동 공기식, 유압식, 전기식, 전기-유압식, 자기식 Valve 자주 안전밸브, 감압밸브, 감온밸브, Steam Trap 재질 주철제 FC20, FC25, FCD, ASTM A126 CLASS B 등 주강제 SCPH2, SCPH21, ASTM A216 WCB 등 단조강 SF45, A105, ASTM A182 등 스테인레스제 SCS13, SACS14, SUS304, SUS316, ASTM A296 CF8, CF8M 등 합금강제 ALLOY 20, HASTELLOY B, C 등 비철금속제 BRONZE, BRASS, ALUMINIUM 등 기타 PLASTIC, TEFLON 등 사용압력 KS (JIS) 10K, 20K, 40K, 60K, 100K 등 Kg/cm2 ANSI 125LBS, 150LBS, 300LBS, 600LBS, 900LBS, 1500LBS, 2500LBS 등 Lb/in2 접속부 형태 Screwed, Flanged, Welded, Wafer Type

3 체절압력 (Shut Off Pressure)
 선정시 주요 고려사항 구 분 내용 Process 확인 - Process의 전반적인 이해, Start-up, Shut Down등 이상시의 조치내용 등 사용목적과 사용상태 - 사용목적을 파악하고, 사용목적이 결정되면 사용상황, 사용빈도 등을 파악 응답성 제어밸브가 Proess제어 및 안전을 위해 응답성이 요구될때, 조작신호에 대한 응답속도와 밸브 자체의 응답속도를 확인한다. Process 특성 및 유체조건 유체의 명칭, 성분, 조성 유량(Min, Max), 온도(Min, Max) 입측압력(Min, Max), 출측압력(Min, Max) 점도, 밀도(비중, 분자량), 증기압, 임계압, 과열도(수증기), Flash Percent 유체의 성상 및 특성 위험성 : 인체에 대한 위험성, 특정물질과의 반응성, 폭발성 부식성, 마모성 : 부식성, Corrosion, Erosion 폐색성 : Slurry의 유무, 협잡물의 내용 응고성 : 응고조건 신뢰성 밸브의 작동불량시, Process에 미치는 영향 영향이 크다면, Block Valve와 By-pass Valve의 채용, 유지,보수 등에 의한 고장예방에 대한 방침수립이 필요 RANGEABILITY Control Valve에 있어서 실용상 만족해야하는 최대와 최소의 밸브용량 비율 Rangeability를 만족시키지 못할시, Valve를 교체하거나 병렬로 2대 설치 Valve 차압의 설정 Process 중 긴 배관, 열교환기 등과 같은 압력손실이 큰 요소가 포함된 경우 밸브차압을 미리 계산하여 숙지하여야한다. Process 전체의 압력손실에서 Control Valve가 차지하는 차압비율은 Inlet Pressure x 0.3~0.5 정도가 보통이다. 체절압력 (Shut Off Pressure) Valve 체절시의 차압의 최대치는 Body의 경화처리, 구동부의 선정 등에 필요한 Data로서, Valve입측 압력을 최대체절압력으로 설계하는 경우가 많지만 그 결과 밸브사양이 과대해 버릴 염려가 있으므로 실 사용조건을 고려, 체절압력을 결정한다

4 누설량 (Valve Seat Leakage)
구 분 내용 누설량 (Valve Seat Leakage) Valve체절시의 허용누설량은 ANSI규격 B16.104의 방식을 활용하여 밸브의 정격 Cv치 x ( )% 로 표시한다. FAIL SAFE 의 고려 입력신호 또는 동력원의 고장시에 조절밸브의 동작방향을 PLANT의 상황에 안전한 방향으로 동작하도록 고려한다. Ex.) Fail Close, Fail Open, Fail Lock등 VALVE ACTION 조절밸브의 작동은 구동부의 형상에 의해 결정되는 것이 보통이지만 구동부와 Body부의 조합에 따라 결정되기도 하며 정작동(AIR TO CLOSE)과 역장동(AIR TO OPEN)이 있다. * 정작동 : 신호량의 증가에 따라 밸브가 닫히는 DIRECT ACTION * 역작동 : 신호량의 증가에 따라 밸브가 열리는 REVERSE ACTION 환경조건 Control Valve가 설치되는 환경조건 즉 온도, 습도, 염분 또는 부식성 가스의 유무, 진동의 유무, 먼지의 유무 등을 검토한다. 소음 밸브에서 발생하는 소음은 구성부품의 기계적 진동에 의한 소음, 액체나 기체의 유동으로 인한 소음 등이 있으며, 규정 한계치 내가 될 수 있도록 소음저감 대책을 수립해야한다. 방폭 가연성가스가 있는 장소에 설치하는 경우에는 조절밸브에 부착되는 전기기기가 가영선가스의 종류 및 위험장소의 등급에 적합한 방폭 성능을 가질 수 있도록 한다. 입력신호 밸브의 입력신호 즉 CONTROLLER의 출력신호 종류를 확인하고 그에 대응하는 Full Storoke에 대한 Range도 확인하며 다음과 같은 특수한 용도에는 주의 해야한다. 1) SPRING RANGE 변경 2) RELAY에 의한 RANGE변경 (SPLIT CONTROL) 3) PROCESS동작과 VALVE동작의 반전 (PILOT CONTROL) 동력원 가장 적합한 동력원을 선택하며 동력원이 공기인 경우에는 구동부의 기능이 손상되지 않도록 수분, 유분, 먼지 등의 청정도를 고려하고 조작력의 충분한 확보가 필요하다. (조작압력, 용량) 배관사양 밸브가 설치될 배관에 대해 배관의 호칭경, 배관의 규격, 재질, 접속방식, 면간거리, 배관의 ISO도면 등을 검토한다.

5 BY-PASS VALVE & BLOCK VALVE
구 분 내용 BY-PASS VALVE & BLOCK VALVE LINE에 BY-PASS VALVE를 설치할 것인가의 여부는 유체조건, 배관SIZE, 운전방법등에 의하여 종합적으로 검토되지만 밸브가 폐색하기 쉬운 경우나 중요 LINE에서 밸브의 고장에 의한 LINE폐지가 허용되자 않는 경우에는 반드시 BY-PASS VALVE를 설치한다. BY-PASS VALVE를 설치할 경우에는 조작성, 속응성 및 제어성에 대한 충분한 고려를 하여야 하며 이때 밸브의 전후단에는 BLOCK VALVE를 설치한다. - 일반적으로 BY-PASS VALVE는 GLOBE VALVE, BLOCK VALVE는 GATE VALVE를 사용한다. ACCESSORIES 밸브의 ACCESSORY에는 밸브의 기능에 따라 필요한 것과 밸브의 기능을 좀더 정확하게 하기 위한 것이 있으며 밸브가 최적의 성능을 발휘 할 수 있도록 선정하여야 한다. *전자 : AIR SET(AIR REGULATOR + FILTER + GAUGES), SOLENOID VALVE, LIMIT SWITCH, SPEED CONTROLLER, HAND WHEEL, LOCK UP VALVE *후자 : POSITIONER, VOLUME BOOSTER, PRESSURE BOOSTER 보수성 밸브의 보수, 점검, 정비는 유체조건이나 운전조건에 따라 달라지기 때문에 밸브 개개에 대해 선정단계에서부터 다음과 같은 고려를 할 필요가 있다 *유체에 의해 주요부의 침식이 예상되는 경우는 영향을 최소화 할 수 있는 밸브의 형식과 재질 *부품의 교환이 간단한 밸브 선택 밸브가 장기간에 걸쳐 정확하게 동작하고 최소의 유지비로서 보수가 가능토록 보수관리업무를 다음과 같이 고려하여야 한다. *사용자측과 제작자측의 긴말한 보수체제구축 *중요도에 따른 점검기간과 내용 결정 *부품구입의 용이성과 예비부품의 경제적인 수량고려 경제성 초기구입비용과 보수비용의 양면을 검토하여 SPARE PARTS의 수량을 결정하고 경제적인 사양의 선택여부를 검토하여야 하며 가격에 관계되는 항목은 다음과 같다 * BODY의 형식, SIZE, 재질, RATING, END CONNECTION * BONNET의 형식(STD, FIN, EXTENSION, LONG EXTENSION, BELLOWS SEAL) * HAND WHEEL의 유무 (BY-PASS VALVE, BLOCK VALVE의 유무에 관계) * 구동부 형식 (ACRUATOR TYPE), 검사항목(유량검사, 특히 재질관계의 검사) * ACCESSORIES, 특수사양(JECKET 부착유무, 허용 누설량의 정도 등)

6 유체에 대한 Packing, Gasket선정
3. Valve선정 Procedure VALVE선정의 순서는 일반적으로 BODY, 구동부, ACCESSORIES의 순서로 진행되며 유체를 흘러가게 하고, 유체와 직접 접촉하는 부위로서 사용자의 조건과 그 사용목적에 적합하고 경제적이게 선정하여야 한다. 아래의 공정도와 같이 선정과정이 진행되며 중요한 과정에 관하여는 별도로 설명을 하고자 한다. NO YES 시작 DATA SHEET 작성 보정 적용? CV 보정계산 CV 계산 (VALVE 용량선정) Valve 형식선정 Valve 특성 및 Size결정 Rangeability, 허용누설량 확인 적정 유속? Body Size 변경 소음 계산 소음 제한? 소음대책 수립 유체에 대한 Body, Trim 재질선정 유체에 대한 Packing, Gasket선정 온도와 압력 규정이내 인지 확인 경제성? 기종결정 구동부 및 Accessories선정 선정완료