블록 밸브로 산업용 유체 시스템 안전 격리: 단계별 가이드

블록 밸브로 산업용 유체 시스템을 격리하는 방법

조 부시(Joe Bush), 스웨즈락 제품 관리자, 밸브

산업용 유체 시스템 유지보수를 수행할 때 안전은 최우선입니다. 게이지나 측정 장치를 교체하는 기술자에게 단일 라인 내부의 압력이나 유량은 위험을 나타냅니다. 이것이 위험 관리자들이 유지보수 전에 유체 시스템 라인을 격리해야 할 필요성을 강조하는 이유입니다.

유체 시스템에서 에너지가 있는 레그를 블리딩 아웃할 때 두 개의 블록 밸브를 순서대로 설계하고 설치하는 것이 업계 및 안전 표준이 되었습니다. 이중 블록 밸브 시퀀스는 제로 압력과 제로 유량의 필수 상태를 달성하는 가장 안전한 방법 중 하나입니다.

엔지니어들이 유체 시스템을 격리하기 위해 두 개의 블록 밸브를 설계할 때 일반적으로 취하는 두 가지 공통 접근 방식이 있습니다. 첫째, 엔지니어들은 첫 번째 블록 밸브에서 누출될 수 있는 압력을 배기하거나 블리드 오프하기 위해 두 블록 밸브 사이에 세 번째 밸브를 추가할 수 있습니다. 또 다른 실행 가능한 옵션은 유지보수 중인 라인 구간 주위로 유량을 우회 루프로 전환하는 세 번째 밸브를 두는 것입니다. 아래에 두 가지 유체 시스템 구성을 모두 설명하여 시스템 격리 및 유지보수를 위한 안전 중심 설계 옵션을 제공합니다.

플랜트 내 격리 구성의 주요 위치

플랜트나 산업 시설의 유지보수가 필요할 수 있는 모든 유체 시스템 라인에 대해 기술자들은 해당 라인을 안전하게 격리할 수단이 있어야 합니다. 격리 구성이 필요한 특정 위치에는 다음이 포함됩니다:

1. 필터, 밸브, 트랜스미터 등 정기적 유지보수가 필요할 수 있는 모든 장치 또는 구성 요소.
2. 재구성, 수리, 교체가 필요할 수 있는 모든 시스템, 스키드, 라인.
3. 서비스 또는 유지보수가 필요할 수 있는 메인 공정 파이프의 모든 구간.
4. 공정 라인에서 분기된 모든 계장 라인(예: 그랩 샘플 스테이션, 샘플링 시스템, 압력/온도/유량 판독값).
5. 샘플링 시스템의 캘리브레이션 유체 및 켜고 끌 수 있는 모든 샘플링 스트림.

격리 구성 옵션

단일 블록 밸브만 있거나 백업이 없는 상황은 업계 표준으로 피합니다. 단일 블록 밸브에 시트 누출이 조금이라도 있으면 유지보수 중인 라인에 압력이 천천히 쌓여 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 유체 라인에서 격리를 달성하기 위한 두 가지 주요 구성이 권장됩니다:

1. 이중 차단-배기(Double-Block-and-Bleed, DBB)

이중 차단-배기 구성(DBB)은 유체 시스템을 격리하기 위한 가장 간단한 구성입니다. 공정 인터페이스 밸브를 사용할 때 공정 라인에서 계장 라인으로 전환하거나 트랜스미터 같은 기기 또는 장치로 이어지는 라인에서 흔히 사용됩니다. 세 개의 밸브는 단일 매니폴드 유닛으로 구성되거나 세 개의 개별 구성 요소로 구성될 수 있습니다.

2. 바이패스 루프(Bypass Loop)

바이패스 루프는 유지보수 중인 유체 시스템 라인을 격리할 뿐만 아니라 유량을 재라우팅하여 공정이 유지보수 중에 계속 작동할 수 있게 하는 약간 더 복잡한 구성입니다.

예를 들어, 바이패스 구성에서 첫 번째 블록 밸브는 3웨이 밸브일 수 있습니다. 유지보수가 필요한 구간 주위로 유량을 전환합니다. 이제 시스템 필터를 가동 중단 없이 교체할 수 있습니다. 바이패스의 또 다른 이유는 갑작스러운 시스템 유량 차단으로 인한 유압 쇼크 또는 '워터 해머'를 피하기 위함입니다.

격리 및 감압

모든 유체 시스템에서 유지보수를 준비할 때 첫 번째 단계는 감압입니다. 그렇게 할 때, 유지보수 중인 라인 구간에 압력 축적을 방지하기 위해 두 개의 블록 밸브를 순서대로 두는 것이 모범 사례입니다. 좋은 밸브는 시트를 가로질러 누출되지 않아야 하지만, 이는 일어날 수 있습니다. 예를 들어, 라인이 외부에 있으면 태양이 라인을 가열하여 압력을 밸브의 지정된 등급 이상으로 높일 수 있습니다. 다른 잠재적 시나리오로는 밸브가 제대로 유지보수되지 않았거나 양성 차단을 위한 잘못된 밸브 선택인 경우가 있습니다. 이러한 및 기타 가능한 누출을 방지하기 위해 두 번째 블록 밸브가 필요하며, 벤트 또는 블리드 밸브와 함께 사용됩니다. 또는 가동 중단이 옵션이 아닌 경우, 유지보수 중인 라인의 구성 요소를 복제하는 바이패스 루프가 훌륭한 선택입니다.

올바른 블록 밸브 선택

계장 라인에서 블록 밸브로 가장 일반적인 두 가지 선택은 볼 밸브 또는 니들 밸브입니다. 각 시스템에 필요한 밸브가 무엇인지 시스템 사양을 확인하는 것이 필수적입니다.

볼 밸브(Ball Valves): 볼 밸브는 빠른 차단과 높은 유량에 좋습니다. 또한 핸들은 방향 흐름 또는 차단을 표시하는 데 도움이 됩니다. 그러나 액체 흐름에서 볼 밸브는 갑작스러운 차단으로 인해 유압 쇼크 또는 '워터 해머'를 일으킬 수 있으며, 이는 차단 상류의 압력 지시계, 유량계 및 기타 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다. 유압 쇼크를 피하는 몇 가지 방법이 있습니다. 하나는 바이패스 루프를 통합하는 것입니다. 첫 번째 볼 밸브를 닫기 전에 바이패스 루프를 열면 유량이 갈 곳이 생겨 그렇지 않으면 발생할 유량의 갑작스러운 정지와 압력 스파이크를 피할 수 있습니다. 두 번째 옵션은 볼 밸브 대신 니들 밸브를 사용하는 것입니다.

니들 밸브(Needle Valves): 니들 밸브는 주로 유량 또는 계량 제어를 위해 설계되었지만, 많은 니들 밸브가 양성 차단에 효과적입니다. 또한 니들 밸브로 유체 시스템 차단은 점진적이므로 유압 쇼크를 방지합니다. 블록 밸브로 사용되는 경우 니들 밸브는 해당 특정 목적을 위해 설계되어야 하며, 회전 팁 또는 소프트 스템 팁이 있어야 합니다. 니들 밸브 사용 시 누출을 방지하기 위한 특수 설계 고려사항이 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 금속 V-팁이 차단 중 금속 시트에 갈려 스코어링을 일으킬 수 있습니다.

일체형 DBB(Integral DBB): 스웨즈락은 추가 신뢰성을 제공하는 일체형 이중 차단-배기(DBB) 구성을 제공합니다. 더 적은 잠재적 누출 지점, 감소된 공간과 무게, 간소화된 설치로 시스템을 더욱 단순화합니다.

격리 구성에서 실수로 잘못된 유체 시스템 구성 요소를 사용하지 않도록 주의하십시오. 볼 밸브와 일부 유형의 니들 밸브는 양성 차단을 위해 만들어졌지만, 레귤레이터는 그렇지 않습니다. 흐름의 대부분을 멈추도록 레귤레이터를 설정하는 것이 가능하더라도 말입니다. 레귤레이터 위치 주변에서 차단이 필요하다면 볼 밸브를 업스트림에 설치하는 것이 가장 안전할 것입니다.

블록 밸브 선택 외에도, 격리 구성에서 두 번째 블록 밸브 하류에 압력 지시계를 설치하는 것이 좋은 관행입니다. 이는 유지보수 시 압력을 시각적으로 확인할 수 있게 합니다.

블록 밸브로 유체 시스템 라인을 적절히 격리하는 데 시간을 들이면 더 안전한 유지보수 활동뿐만 아니라 시스템 가동 시간 증가와 플랜트 수익성 향상으로 이어질 수 있습니다. 플랜트에서 유체 시스템을 안전하게 구성하고 팀에 모범 사례를 교육하는 방법을 배우려면 스웨즈락 유체 시스템 에센셜 교육 과정에 등록하거나 지역 스웨즈락 영업 및 서비스 센터에 문의하십시오.