Manual Sampling 설계 사항

Take off connection은 vertical 배관이 가장 적합하고, horizontal 배관에서 sampling을 해야 할 경우 gas배관은 top에서, liquid 배관은 side에서 branch한다.

 

다만, tapping point는 main line의 Top / side / bottom connection을 일괄적으로 적용하기 보다 process 특성에 맞게 고려하며, 예를 들어 slurry나 condensing우려가 있을 경우 bottom connection은 피하고, vapor pocket이 형성될 경우 sampling에 영향을 줄 수 있는 공정이라면 specific하게 해당 sampling에 P&ID note로 표현하여 vapor pocket을 피하도록 한다.

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Gas인 경우 horizontal pipe의 side connection도 문제없을 듯 하며, 응축 가능성이 전혀 없다면 (운전온도가 dew point보다 크게 높다면) bottom connection도 문제가 없을 듯 하다. 즉, Fouling / plugging의 가능성이 있는 sampling의 경우 bottom connection을 지양하고 liquid pocket을 피하도록 note처리한다.

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Sampling 배관의 tracing이나 insulation은 main piping의 spec을 적용하고, Sampling root valve는 main piping에서 min 위치에 고려하며 access가 가능하면 그 자체가 operation valve이면서 900#이상은 그 자리에 double valve를 고려한다. Root valve access가 용이하지 않다면 별도로 access가 용이한 곳에 valve를 고려하되 900#이상은 double valve를 적용함. (closed loop인 경우 return도 take off와 동일하게 고려한다.)

 

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600#이상인 경우 sampling line에 PCV를 고려하고 위치는 sampling 설비 근처에 설치한다. Set pressure는 open loop인 경우 1KG, closed loop는 return압력을 감안하여 고려하고, flow rate는 liquid sample은 1000cc/min, gas sample은 300cc/min을 고려한다.

 

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Open loop에 대해 OWS hub로부터 200mm 공간을 두어 sampling이 가능하도록 하고 OWS funnel size는 4”이다. VOC 성분을 sampling할 때는 sampler에 VOC를 capture할 수 있는 작은 activated carbon filter를 고려하며, 공정 유체 온도가 60도를 넘으면 cooler를 고려하되 water bottle과 tube는 SS304를 적용한다.

 

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Last valve이후 sample line의 길이는 최대 600mm이내로 하고, Residue를 sampling하는 경우 sampling take off에 LPS 배관을 연결하여 sampling이후 배관상의 residue를 flushing한다.

 

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UOP 기준

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위 도면중 설계 관련 주요 note로는 다음과 같다.

Note3: sampling system을 통해 원활한 흐름을 위해 전후단 차압은 min 0.7kg/cm2을 유지해야 함.

Note5: process fluid온도가 66도 이상이면 sample cooler를 고려함.

Note6: sampling line의 maintaining온도는 P&ID상 main line과 동일하게 적용해야 함.

Note7: flare에 연결시 top connection을 해야 함.

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Technip 기준

Sampling connection은 3/4”이상이어야 하며 첫 번째 block valve는 가능한 main line 가까이 그리고 access한 곳에 설치 해야 함.

이후 sampling line은 globe or needle valve가 설치됨.

valve들간 거리는 가급적 짧아야 함.

액화가스의 경우 두 밸브 사이는 적어도 600mm이상이어야 함

Hazardous fluid를 sampling할 경우 return은 process나 혹은 flare로 처리함

Sampling tapping은 process line의 dead end에 있어서는 안됨.

운전온도가 65도 넘을 경우 PP차원에서 cooler를 설치한다.

Sampling station은 grade나 access가 가능한 platform에 설치한다.

Note2: bevel end, 45도 cut, 75mm min extension

Note3: heavy liquid sampling이후 flushing

Note4: 차압을 줄 수 있는 device 예를 들어 control valve, heat exchanger, pump

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Process return관련 항상 일정한 차압을 유지해야 함에 따라 pump후단에서 전단으로 return시키는 것이 전형적이다. 가끔 P&ID상 pump min flow line상의 control valve후단으로 return이 연결되어 있어서 무심코 그대로 할 경우 piping routing에 따라 sampling line이 너무 길 경우 pump suction으로 return을 변경해야 한다. P&ID작성할 때는 압력만 확인하고 도면상 가까워 보이는 곳에 return을 고려하므로 3D model review과정에서 수정해야 한다.

 

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아울러 가끔 control valve 전후단에 sampling을 설치하기도 하는데 이는 control valve opening에 따라 sampling flow에 영향을 줄 수도 있으므로 되도록이면 pump전후단에 설치를 하거나 아니면 동일 유체의 다른 저압 배관으로 return을 하는 것이 바람직하다.

 

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