[48회] Control valve 배열 방법 3가지 설명

 

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[48회]

컨트롤 밸브 배열 방법 3가지 설명

 

컨트롤 밸브는 공정의 유량을 제어하는 주요 장치입니다. 

 

모든 기자재는 고장 및 정비를 위한 시간이 필요하다는 전제 조건하에 컨트롤 밸브 역시 고장 및 비상 상황에 대응할 수 있는 설계 요건이 필요합니다. 

 

이러한 이유로 컨트롤 밸브를 배치하는 설계 과정에서 비상 상황에 맞는 시스템의 제어 요소를 고려해야 합니다. 

 

컨트롤 밸브 배열 방법 3가지 

 

그림 1. 컨트롤 밸브 단일 배열

 

그림 1. 은 컨트롤 밸브 단일 배열을 도식화 한 것으로 가장 기본적인 구성이지만 반면에 가장 신뢰할 수 없는 구성으로 이루어져 있습니다. 

 

중앙에 제어 밸브를 기준으로 좌 우에 차단밸브를 설치하여 단순히 밸브를 교체 정비하기 위함으로 이는 제어 밸브가 고장, 교체등의 사유로 위치하지 않는다면 해당 배관 라인의 유량을 제어할 수 없음을 뜻 합니다. 

 

따라서 이러한 단일 배열 방식은 공정을 가동하는 시간중에 수리, 고장등에 대비하기 위해 라인을 일시적으로 차단하는 별도의 시간을 필요로함으로 중요성이 상대적으로 낮은 공정에 배치하는 것을 원칙으로 합니다. 

 

다시 말해 공정 형식이 지속운전(Continuous) 가 아닌 간헐 운전(Intermittent) 에 적합한 형식이며 이는 수리, 교체 시간이 의도하지 않게 길어질 경우 공정 운영에 문제가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 별도의 스페어 밸브를 확보해야 한다는 것을 기억해야겠습니다. 

 

그림 2. 단일 배열 + 수동 유량 제어 밸브

 

그림 2.는 자동 제어 밸브와 수동 제어 밸브를 병렬로 연결하여 2 x 100% 기능을 수행할 수 있도록 구성되어 있습니다. 

 

단일 배열 방식에서 발생할 수 있는 유휴 기간을 수동 밸브를 조작하여 유량을 일시적으로 제어하면서 공정을 On 상태로 유지할 수 있습니다. 

 

이는 컨트롤 밸브를 설치할 때 가장 합리적인 배열이라 할 수 있습니다. 왜냐하면 제어 밸브의 고장에 가장 신속하게 대응할 수 있기 때문입니다. 

 

 

그림 3. 2 x 100% 배열

 

 

그림 3. 은 자동 제어 밸브 2개를 2 x 100% 형식으로 병렬로 배열한 것으로 가장 신뢰성이 높은 구성이라 할 수 있습니다.

 

2 개의 자동 밸브는 각각 Duty, Stand-by 로 구분할 수 있으며 Duty 제어 밸브가 고장, 수리가 필요할 경우 Stand-by 제어 밸브를 Duty 로 전환하여 공정의 정지 상태 없이 지속성 있는 운전을 구현하는 방법입니다. 

 

가장 높은 수준의 유량 제어가 필요한 구간에 적용합니다. 

 

위의 그림 1,2,3 에는 표현되어 있지 않지만 제어 밸브와 양쪽의 차단밸브 사이에 고장, 수리시에 밸브 교체를 용이하게 하기 위한 Drain 밸브를 별도로 설치 합니다. 

 

내용정리

 

컨트롤 밸브를 배열하는 방법은 단일, 단일+수동, 이중(2x100%) 세 가지 방법이 있으며 이중 방식이 가장 신뢰성이 있으며 가장 보편적으로 사용할 수 있는 방법은 단일형식+수동 방식, 공정의 중요도가 높지 않을 경우 단일 배열 방식을 적용한다는 것을 기억해야겠습니다. 

 

Inside Insights (By Chandler)