블록 밸브로 산업용 유체 시스템을 분리하는 방법

블록 밸브로 산업용 유체 시스템을 분리하는 방법

Joe Bush, Swagelok 제품 관리자, 밸브

산업용 유체 시스템 유지 보수를 수행할 때 안전이 가장 중요합니다. 내부의 단일 라인 압력 또는 흐름은 게이지 또는 측정 장치를 변경하는 기술자에게 위험을 나타냅니다. 이것이 위험 관리자가 유지 보수 전에 유체 시스템 라인을 격리할 필요성을 강조하는 이유입니다.

유체 시스템에서 통전된 다리를 빼낼 때 2개의 블록 밸브를 순차적으로 설계하고 설치하는 것이 산업 및 안전 표준이 되었습니다. 이중 블록 밸브 시퀀스는 제로 압력 및 제로 유량의 필수 상태를 달성하는 가장 안전한 방법 중 하나입니다.

유체 시스템을 분리하기 위해 두 개의 블록 밸브를 설계할 때 엔지니어가 일반적으로 취하는 두 가지 일반적인 접근 방식이 있습니다. 첫째, 엔지니어는 두 블록 밸브 사이에 세 번째 밸브를 추가하여 첫 번째 블록 밸브에서 누출될 수 있는 압력을 배출하거나 배출할 수 있습니다. 또 다른 실행 가능한 옵션은 세 번째 밸브가 유지 관리 중인 라인 섹션 주변의 바이패스 루프로 흐름을 전환하도록 하는 것입니다. 아래에 설명된 두 유체 시스템 구성은 시스템 격리 및 유지 관리를 위한 안전 중심 설계 옵션을 제공합니다.

공장의 격리 구성을 위한 주요 위치

유지보수가 필요할 수 있는 플랜트 또는 산업 시설의 유체 시스템 라인의 경우 기술자는 해당 라인을 안전하게 격리할 수 있는 수단이 있어야 합니다. 격리를 위한 구성이 필요한 일부 특정 위치는 다음과 같습니다.

1. 필터, 밸브 또는 트랜스미터와 같이 정기적인 유지 관리가 필요할 수 있는 모든 장치 또는 구성 요소.
2. 재구성, 수리 또는 교체가 필요할 수 있는 모든 시스템, 스키드 또는 라인.
3. 정비 또는 유지보수가 필요할 수 있는 주요 공정 파이프의 모든 섹션.
4. 공정 라인에서 나오는 모든 계측 라인(예:샘플 채취 스테이션, 샘플링 시스템 또는 압력, 온도 또는 유량 판독값).
5. 샘플링 시스템의 교정 유체 및 켜거나 끌 수 있는 샘플링 스트림.

격리 구성 옵션

블록 밸브가 하나만 있거나 백업이 없는 상황을 피하는 것이 업계 표준입니다. 단일 블록 밸브가 시트 전체에 약간의 누출이라도 있는 경우 유지보수 중인 라인에 압력이 서서히 증가하여 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 유체 라인에서 격리를 달성하기 위한 두 가지 주요 구성 중 하나가 권장됩니다.

1. 더블 블록 앤 블리드(DBB)

이중 블록 및 블리드 구성 또는 DBB는 유체 시스템을 격리하기 위한 가장 간단한 구성입니다. 프로세스 인터페이스 밸브를 사용할 때 프로세스 라인에서 계측 라인으로 전환하거나 트랜스미터와 같은 계측기 또는 장치로 연결되는 라인에서 일반적으로 사용됩니다. 3개의 밸브는 단일 매니폴드 장치 또는 3개의 개별 구성요소로 구성할 수 있습니다.

2. 우회 루프

바이패스 루프는 유지 관리 중인 유체 시스템 라인을 분리할 뿐만 아니라 유지 관리 중에 프로세스가 계속 기능할 수 있도록 흐름 경로를 다시 지정하는 약간 더 복잡한 구성입니다.

예를 들어, 바이패스 구성의 첫 번째 차단 밸브는 3방향 밸브일 수 있습니다. 즉, 유지 관리가 필요한 섹션 주변의 흐름을 전환합니다. 이제 다운타임 없이 시스템 필터를 교체할 수 있습니다. 우회의 또 다른 이유는 갑작스러운 시스템 흐름 차단이 있을 때 발생하는 수압 충격 또는 "워터 해머"를 피하기 위함입니다.

격리 및 감압

모든 유체 시스템에 대한 유지보수를 준비할 때 첫 번째 단계는 감압입니다. 그렇게 할 때 가장 좋은 방법은 유지 관리 중인 라인 섹션에 압력이 축적되는 것을 방지하기 위해 두 개의 블록 밸브를 순서대로 사용하는 것입니다. 좋은 밸브는 시트를 가로질러 누출되어서는 안 되지만 이런 일이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 라인이 외부에 있으면 태양이 라인을 가열하고 밸브의 지정된 정격 이상으로 압력을 높일 수 있습니다. 다른 잠재적인 시나리오에는 밸브가 제대로 유지 관리되지 않았거나 긍정적인 차단을 위한 잘못된 밸브 선택이 포함됩니다. 이러한 누출 및 기타 가능한 누출을 방지하기 위해 벤트 또는 블리드 밸브와 함께 두 번째 차단 밸브가 필요합니다. 또는 가동 중지 시간이 옵션이 아닌 경우 유지 관리 중인 라인의 구성 요소를 복제하는 바이패스 루프가 탁월한 선택입니다.

적절한 블록 밸브 선택하기

계측 라인의 블록 밸브에 대한 가장 일반적인 두 가지 선택은 볼 밸브 또는 니들 밸브입니다. 유지보수 기술자는 각 시스템에 필요한 밸브에 대한 시스템 사양을 반드시 확인해야 합니다.

볼 밸브: 볼 밸브는 빠른 차단 및 고유량에 적합합니다. 또한 핸들은 방향 흐름 또는 차단을 나타내는 데 유용합니다. 그러나 액체 흐름의 경우 볼 밸브는 갑작스러운 차단으로 인해 수압 충격 또는 "수격"을 일으킬 수 있으며, 그 결과 차단 상류의 압력 표시기, 유량계 및 기타 구성 요소가 손상됩니다. 유압 쇼크를 방지하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 하나는 바이패스 루프를 통합하는 것입니다. 첫 번째 볼 밸브를 닫기 전에 바이패스 루프가 열려 흐름이 갈 곳이 있으므로 그렇지 않으면 발생할 수 있는 흐름의 갑작스러운 정지 및 압력 스파이크를 방지합니다. 두 번째 옵션은 볼 밸브 대신 니들 밸브를 사용하는 것입니다.

니들 밸브: 니들 밸브는 주로 유량 또는 계량 제어용으로 설계되었지만 많은 니들 밸브는 확실한 차단에 효과적입니다. 또한 니들 밸브를 사용한 유체 시스템 차단은 점진적이므로 유압 충격으로부터 보호합니다. 블록 밸브로 사용하는 경우 니들 밸브는 회전 팁 또는 부드러운 스템 팁이 있는 특정 목적에 맞게 설계되어야 합니다. 니들 밸브를 사용할 때 누출을 방지하기 위해 특별한 설계 고려 사항이 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 금속 V-팁은 차단 중에 금속 시트에 갈려 득점을 유발할 수 있습니다.

통합 DBB: Swagelok은 추가적인 안정성을 제공하기 위해 통합 DBB(Double Block and Bleed) 구성을 제공합니다. 잠재적인 누출 지점이 적고 공간과 무게가 줄어들고 설치가 간편해 시스템을 더욱 단순화할 수 있습니다.

격리 구성에서 잘못된 유체 시스템 구성 요소를 실수로 사용하지 않도록 주의하십시오. 볼 밸브와 일부 유형의 니들 밸브는 포지티브 차단을 위해 만들어졌지만 레귤레이터는 그렇지 않습니다. 비록 대부분의 흐름을 멈추도록 레귤레이터를 설정할 수 있음에도 불구하고 말입니다. 조절기 위치 주변에 차단이 필요한 경우 볼 밸브를 업스트림에 설치하는 것이 가장 안전합니다.

차단 밸브 선택 외에도 격리 구성에서 두 번째 차단 밸브의 다운스트림에 압력 표시기를 설치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 유지보수 시 압력을 육안으로 확인할 수 있습니다.

블록 밸브를 사용하여 유체 시스템 라인을 적절하게 분리하는 데 시간을 할애하면 보다 안전한 유지보수 활동을 할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 가동 시간과 플랜트 수익성을 높일 수 있습니다. 플랜트에서 유체 시스템을 안전하게 구성하고 모범 사례에 대해 팀을 교육하는 방법을 배우려면 Swagelok 유체 시스템 필수 교육 과정에 등록하거나 지역 Swagelok 판매 및 서비스 센터에 문의하십시오.