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안전설계 11

PSV Installation 사례

PSV는 적절한 시나리오 선정을 통한 relief load 계산 및 sizing을 수행후 적절한 type을 선택하는 것 못지 않게 중요한 것이 설치이다. 잘못 설치할 경우 emergency상황에서 과압을 해소하지 못할 수가 있기 때문에 아래의 몇가지 사례를 통해 설계단계에서 설치위치 선정시 주의해야 한다.​​다음은 PSV설치관련 기본적인 내용으로서 설계시 참조해야 한다.​1. PSV는 보호하려는 설비 근처에 위치해야 하며 설비 nozzle에 직접 설치하는 것을 권장하지만, case by case로서 vapor outlet line상에 설치해야 하는 경우도 있다.​​2. 같은 논리로 vapor application의 PSV는 액체가 아닌 vapor space상에 설치하되 HHLL보다 높은 top head에..

안전설계 2025.03.30

위험 관리 방법인 예방과 완화 기준 이해

예방은 사고가 일어나지 않도록 관리하는 것이며, 완화는 이미 일어난 사고에 대해 그 영향을 줄이기 위한 방법이다. ​​예방적 안전장치로는 alarm response, SIS 등이 있으며, 반면 완화적 안전장치로는 secondary containment (dike, spillwall), 소화설비, 비상 대응조치, sprinkler system, 비상발전시스템 등이 있다. ​​예방적 조치와 완화적 조치의 기준은 design 대비 process parameter의 허용치 전과 후의 safeguard이다. 예를 들어 압력이 증가하지 않도록 BPCS나 SIS를 통해 예방을 하며 그럼에도 불구하고 작동을 하지 않을 경우 design 조건을 초과할 수 있어서 이 때는 더이상 예방이 아니라 완화를 위해 PSV가 작동을..

안전설계 2025.03.29

Vacuum PSV water sealing 이해

진공으로 운전되는 스팀 터빈이나 후단 surface condenser 보호용으로 PSV가 설치되는데 이를 atmospheric relief valve라고 하며, 운전 특성상 진공으로 운전됨에 따라 항상 외부로부터 공기가 유입될 가능성이 높다. 이 경우 진공을 유지하기 위해 과도한 스팀이 요구되며 inert gas인 공기가 system내에 accumulation됨에 따라 장기적으로는 condenser 및 터빈의 성능에도 영향을 줄 수 있다.  따라서 이러한 공정에 최적화한 PSV가 water sealed relief valve이며, HEI기준에 따라 10psig이상 초과되지 않도록 PSV가 작동을 하여 max capacity의 steam을 배출하며 (18"까지는 4psig에서 relief, 그 이상은 7p..

안전설계 2025.03.28

Generally Accepted HAZOP Rules in the Process Industry

HAZOP 스터디는 process industry에서 위험인지를 위해 폭넓게 사용되어지는 기법으로서 이를 수행하기 위한 절차는 routine하지만, HAZOP에 대한 이해도나 수행시 잘못 접근하는 사례도 많아 이에 대해 아래와 같이 다양한 case에 대해 살펴보았다.​​시나리오에 대한 cause, consequence 그리고 safeguard를 identifying하는데 chairman을 포함한 모든 참석자들의 이해도가 제각각 다를 경우, 위험성 평가의 취지가 훼손되거나 방향성마저 왜곡될 수 있어서 여러 상황들에 대한 고민을 통해 공정내 위험을 최소화하도록 해야 한다. ​​오늘날 사용되고 있는 HAZOP 스터디 방법은 40여년전 영국의 ICI (Imperial Chemical Industries)에 의해..

안전설계 2025.03.25

SIL study - Risk Graph vs. LOPA vs. FTA 이해

개별 SIF에 대해 어떻게 SIL등급을 부여하는지 그리고 이를 위해 적용가능한 방법들인 Risk Graph, Layer of Protection Analysis (LOPA), Fault Tree Analysis (FTA)에 대한 비교를 통해 위험에 대한 관리측면에서 아래와 같이 간략히 정리하였다.​​SIL study란 SIF에 대해 SIL requirement가 필요한지를 결정하기 위한 중요한 위험성 평가의 방법이다.이 과정에서 원하지 않는 사고가 일어날 가능성과 그로 인한 영향을 평가하고, 기존에 설치되어 있던 protective measure를 통해 달성할 수 있는 위험 감소 여부를 계산하고 이후 잔여 위험 정도를 인지한다. 이 잔여 위험 정도가 허용할 수 없는 수준이라면 허용 가능한 수준과의 차이를..

안전설계 2025.03.23

Jet fire이해

jet fire는 일정 방향으로 분출되는 고압 stream에 주변 점화원에 의해 착화된 고온의 flame이며, jet flame의 heat flux와 flame impingement로 인해 용기 외벽에 기계적 파손이 될 경우 대량의 인화성 물질이 유출되어 대규모 폭발로 이어질 수 있다. ​​flame inpingement에 노출된 fireproofing insulation은 spec상 규정된 시간동안 견딜 수 없고 단 몇 분내에 기능을 상실할 수 있다. ​​유체가 액체나 액화가스라면 spray fire라고도 하며 turbulent diffusion flame이다. jet fire는 가스 성분, release condition, release rate, release geometry, direction, ..

안전설계 2025.02.16

Flare system design (실무에 적용한 기준)

General​주요 구성으로는 flare header, KO drum, KO drum pump, seal drum, flare stack으로 이루어져 있다. ​​ Flare stack design​flare stack은 크게 fixed riser와 demountable riser로 나뉘며, pilot system은 dual ignition system으로서 main flame source로 electric ignitor와 back-up용으로 FFG (Flame Front Generator)로 구성됨. FFG panel은 safety를 고려하여 flare stack의 sterile area밖 ground에 위치하고 IA와 fuel gas를 mixing한 후 flame을 점화시킨다.​​​Purge gas 사..

안전설계 2025.01.21

압력용기 각인 분류 기준 - 인허가 사항

압력 용기의 안전검사 관련 각 법률에서 규정하는 기준 및 압력 용기의 정의에 대해 고압법, 에너지법, 산안법 그리고 화관법의 관련 내용을 살펴보았다.​​ 산안법​제93조(안전검사) ① 유해하거나 위험한 기계ㆍ기구ㆍ설비로서 대통령령으로 정하는 것 (이하 “안전검사 대상기계등”이라 한다)을 사용하는 사업주 (근로자를 사용하지 아니하고 사업을 하는 자를 포함한다. 이하 이 조, 제94조, 제95조 및 제98조에서 같다)는 안전검사 대상기계등의 안전에 관한 성능이 고용노동부장관이 정하여 고시하는 검사기준에 맞는지에 대하여 고용노동부장관이 실시하는 검사 (이하 “안전검사”라 한다)를 받아야 한다. 이 경우 안전검사 대상기계등을 사용하는 사업주와 소유자가 다른 경우에는 안전검사 대상기계등의 소유자가 안전검사를 받아..

안전설계 2024.12.24

PSV와 rupture disk의 직렬 연결

API 520 Part II​ ​​​​ rupture disk가 series로 설치되는 경우는 공정 서비스가 매우 toxic하여 첫번째 disk에서 crack이 일어나도 PSV에 직접 영향을 주지 않도록 동일한 disk를 2개 설치하며 이 때 set pressure도 동일하게 설정하되 disk사이에는 PSV와의 combination과 동일하게 venting을 설치해야 한다.  만약 rupture disk후단의 압력 변동이 심할 경우 disk를 하나만 설정할 경우 후단 압력에 따라 disk가 원치 않은 상황에서 파열될 수 있어서 이 경우에도 series로 설치하되 후단의 disk의 set pressure는 낮게 설정하여 relief 후단 압력 변동 폭의 가장 낮은 압력에서도 파열되지 않도록 해야 한다. ​..

안전설계 2024.12.23

Explosion vent panel

대부분의 제조 업체 및 package 조립업체에서는 공정 과정에서 dust를 발생시킨다. 이러한 dust는 가연성과 폭발성이 있어서 dust로 인한 화재 폭발을 방지하기 위해 작업장으로부터 제거해야 한다. 보고서에 따르면 매년 유럽에서 거의 2,000건의 dust explosion이 일어나며 대부분 minor하지만 이중 일부는 매우 심각한 정도의 파괴력이었다고 한다.​​​분진 집진시스템의 폭발 방지를 위해 여러 종류의 device나 system이 적용되고 있으며 이들은 크게 2개의 카테고리로 분류할 수 있다. passive system은 완화에 초점을 두고 폭발을 control하여 작업자가 안전하고 설비 손상을 최소화하도록 하며, active system은 투자비용이 더 크고 예방의 초점을 두고 빈번하게..

안전설계 2024.12.20
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