[51회] Vent & Drain 이 필요한 이유

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[51회]

Vent & Drain 이 필요한 이유

 

Vent 는 가스나 스팀과 같은 기체 상태의 유체를 배출하는 것을 말하며 Drain 은 액체 상태의 유체를 외부로 배출하는 것을 뜻 합니다. 

 

두 가지 용어가 갖고 있는 공통적인 목적은 장치류를 유지보수하기 위해 내부의 특정 유체를 제거하기 위한 것으로 용기를 비운다는 것은 공정 장치류의 공정 자재(유체)를 제거한다는 것을 의미합니다. 

 

공정상에 사용되는 물질은 상의 종류에 따라 액체, 기체, 고체 형태일 수 있으며 이러한 물질을 제거하기 위해서는 구체적인 방법을 필요로 합니다. 

 

가장 일반적인 방법은 저장탱크와 연결되어 있는 기존의 펌프를 이용하여 액체를 외부로 제거하는 방법과 같이 기존에 구성되어 있는 시스템 내의 메커니즘을 이용하는 것 입니다. 

 

이는 가장 간단하게 내부를 비울 수 있는 하나의 방법론이지만 모든 장치류에 적용하는 데는 제한적입니다. 

 

왜냐하면 펌프의 경우 가동 유체 없이 동작할 경우 공동화 현상이 발생하여 사용할 수 없기 때문입니다. 

 

Vent 와 Drain 은 장치류의 내부를 비우는데 제한적이지 않으며 가장 간단하게 적용할 수 있는 방법입니다. 

 

Vent 는 장치류의 가스 증기를 제거하기 위한 환기 목적으로 사용하며 Drain 은 유체의 중력 작용을 이용하여 이를 외부로 배출하는 것으로 별도의 에너지 작용 없이 적용할 수 있는 방법이지만 용기의 크기가 클 수록 Drain 작업은 매우 오랜 시간을 필요로 합니다. 

 

따라서 Drain 사이즈를 계산하거나 필요시 별도의 Drain 펌프를 설치하는 것을 고려 합니다. 

 

아래 그림의 1은 Vent 라인을, 2는 Drain 을 예시한 것으로 Vent 는 가스와 같은 공기보다 가벼운 물질을 제거할 때 사용하며 Drain 은 액체 상태의 물질을 배출하는 목적으로 사용합니다. 

 

Vent 나 Drain 밸브는 용기 내부의 물질을 제거하는 목적 외 Spare 개념으로도 활용할 수 있는데 예를 들어 보충수 라인을 연결하거나 Purge 라인을 연결하는 목적으로도 활용할 수 있습니다. 

 

 

그림에서 보는 것처럼 Vent, Drain 은 모두 밸브 형식을 취하고 있으며 유량을 제어하는 목적이 아닌 개방/폐쇄(On/off) 목적이므로 게이트 밸브나 볼밸브 형식을 적용합니다. 

 

이 때 밸브의 사이즈는 용기의 크기에 따라 엔지니어링 단계에서 결정하지만 일반적으로 가장 작은 Drain 용 밸브의 사이즈는 3/4 인치를 적용합니다. 

 

액체의 점도가 높거나 용량이 큰 저장용기의 드레인이 필요한 경우 밸브 사이즈를 키우거나 여러개의 배수 밸브를 설치할 수 있습니다. 

 

배수 밸브의 사이즈 (General)

 

• 용기의 직경이 2m 이하인 경우 1-1/2 inch 밸브 이하로 적용

• 용기의 직경이 2m~4m 인 경우 2 inch 밸브 적용

• 용기의 직경이 4m~6m 인 경우 3 inch 밸브 적용

• 용기의 직경이 6m 이상인 경우 4 inch 밸브 적용

 

Vent 밸브는 장치류의 상부에 위치하며 Drain 은 하부에 위치합니다. Drain 의 경우 장치류 내부의 중력 최 하부점에 위치하는 것을 원칙으로 합니다. 

 

만약 Drain point의 높이가 장치류의 바닥 점보다 높은 곳에 위치한다면 Drain 은 사용할 수 없습니다. 

 

설비 담당 엔지니어는 Vent 와 Drain 라인의 위치와 수량을 결정하며 설비의 주요 노즐 위치와 배관 Route 설계를 고려하여 적용합니다. 

 

장치류 내부에 반고체 물질이 있을 경우 이는 일반적인 유체를 제거하는 것 보다 어려운 것이기 때문에 공정을 설계하는 엔지니어는 이에 진공 흡입장치와 같은 별도의 제거 장치를 고려해야 합니다. 

 

Vent & Drain 밸브는 유지 보수 목적외 장치류를 시운전 전 내부의 기름기를 탈지 하는 역할을 수행하는데도 사용하고 수압 테스트 목적으로 사용합니다. 

 

내용정리

 

 

Vent 와 Drain 은 유지보수를 위해 장치류 내부의 재료를 중력효과를 이용하여 제거하는 것으로 압력용기와 같은 유체를 보관하는 장치류의 설계시 필수적으로 고려 되야 하는 사항이라는 것을 기억해야겠습니다. 

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