Piping strainer 이해

 

Strainer는 배관내 흐르는 유체속에 포함된 scale, rust, jointing compound, weld metal과 같은 debris를 capture하여 후단 설비나 process를 보호하는 목적이 있다. 이는 perforated plate나 mesh element를 이용하여 기계적으로 solid 입자들을 제거하며, 아래는 펌프 전단에 설치되는 strainer들이다.

Various types of Pump Strainers

 

 

Example of a typical Strainer

 

Strainer는 펌프뿐만 아니라 다양한 공정에 사용된다. Control valve, flow meter, spray nozzle, steam trap, turbine, compressor, pressure regulator, burner 혹은 sensitive element 전단에 설치된다. 일반적으로 사용되는 strainer의 입자 제거 size는 1인치에서 40마이크론 (0.00156인치) 범위이다.

 

Strainer type으로는 목적에 따라 크게 permanent type과 temporary type이 있다. Permanent type으로는 size에 따라 basket type, T type, Y type이 있다. Y type strainer는 영어 소문자 y와 모양이 유사하여 이름이 부여되었으며 저렴하고 이물질이나 debris가 비교적 적은 압력 배관에 사용된다. 수평 내지 수직 배관상에 설치가 가능하고 filtering element는 ground를 향하게 설치한다. Retaining capacity가 작기 때문에 자주 cleaning을 하고 실무에서는 주로 2” 이하의 소형 배관에 설치한다. 반면 3” 이상의 경우에는 T type strainer를 적용한다.

Figure showing an example of a typical Y-type Strainer

 

 

T type strainer

 

 

반면 basket 혹은 bucket strainer는 내부에 screen이 있는 closed vessel이다. 이물질을 retaining하는 capacity가 커서 이물질양이 많거나 대구경 배관에 자주 사용되며 수평배관에 설치한다. 유량이 큰 액체 배관에 주로 사용되고 무게가 클 경우 장치처럼 독립적으로 support한다. Basket strainer는 크게 3가지가 있으며 Simplex Style, Duplex Style, Automatic Strainer가 있다.

 

Typical Basket type stainer

 

Basket type strainer는 top cover를 열어 쉽게 청소가 가능하며 Automatic strainer는 차압이나 timer에 의해 자동으로 cleaning이 진행된다.

 

 

반면 temporary strainer로는 start-up처럼 짧은 기간에 사용되며 종류로는 cone type과 truncated cone type이 있다.

 

Typical Temporary Strainers

 

 

P&ID상 표현되는 Strainer 심벌은 아래와 같다.

 

Pipe Strainer Symbol P&ID

 

 

Strainer internals은 부식 저항성이 있어야 한다.

Strainer Internals

 

Internal 종류로는 perforated screen과 mesh screen이 있다. Perforated screen은 sheet에 많은 hole을 뚫어서 상대적으로 coarse screen이며 hole size도 0.8~3.2mm로서 매우 큰 입자를 제거하는데 사용되거나 미세 입자 제거용 mesh를 support하는데 사용된다.

 

미세한 wire가 grid모양으로 촘촘히 설치되어 미세한 입자를 제거하는데 사용되며 주요 spec으로 제거효율 및 particle size 그리고 최대 허용 차압이 필요하다. 참고로 Mesh란 1인치 wire 사이에 몇 개의 opening이 있는지를 의미한다.

 

Item # 4GA.080PL, Galvanized Wire Mesh - 4 x 4 Mesh, 0.08" Diameter Wire

 

Example of Mesh Size

 

적절한 mesh size를 결정하기 위해 아래 factor를 고려해야 한다. 즉, 후단 설비에서 운전에 문제가 없는 입자의 크기 이상을 제거해야 하며 설계 온도와 압력에 적절해야 하고, 최대 허용 차압을 만족하며 유체의 부식성이나 점성 등을 고려한다. 추가적인 option으로는 Magnetic insert, Self-cleaning strainer, Mechanical-type self-cleaning strainer, Backwashing type strainer, Temporary strainer 등이 있다.

 

Y-type strainer on various fluid

 

Rule of thumb에 따라 유량이 150gpm을 초과시 basket type을 적용하고 dirty가 다량 포함되는 경우 retaining capacity가 큰 basket type이 적절한 선택이다. 빈번한 cleaning이 필요한 경우 Y type을 고려하고, 연속 service인 경우에는 duplex basket type을 고려할 수 있다. 수직 배관에 대해서는 Y type이 적절하며 차압의 경우 basket type이 Y type보다 낮게 걸리므로 새롭게 추가해야 할 경우 basket type을 무난하게 설치될 수 있다.

 

연속 운전이라면 type에 무관하게 stand-by strainer를 고려하거나 유체 특성을 감안하여 적어도 bypass line은 설치해야 한다.

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