게시판 > 질답게시판 > motor operated valve 를 사용하는 이유?

스테파노 Stefano

17-10-30 12:03

(1) 대형 액체 배관의 밸브를 순간적으로 닫을 경우 관안에 들어있는 유체의 운동량 관성에 의해 무지무지 큰 압력충격을 나타낼 수 있기 때문에 서서히 유량을 줄임으로써 운동량을 감소시키면서 닫아주기 위함입니다.

운동에너지는 유체밀도가 큰 액체배관에서 문제되는 것이고 기체배관에서는 압력이 올라가면서 스스로 부피가 줄어들기 때문에 운동에너지 문제는 거의 없습니다.

(2) MOV를 적용하는 또 다른 경우가 있는데 배관경이 커지는 경우 밸브동작을 하기 위해 Actuator를 아주 크게 만들어야 하는데 MOV로 하면 소형 모터로 여닫을 수 있기때문에 제작비가 줄어들 수 있습니다.

(3) 소형배관에서는 Water Hammer Arrestor(http://www.sealtech21.kr/gnuboard4/bbs/board.php?bo_table=p01&wr_id=100003 참조)와 같은 완충기를 달아서라도 완충할 수 있겠지만 대형배관에서는 운동 에너지 절대값이 너무 커서 그런 장치로 만들수가 없기 때문에 사용하는 것이지요.

유체의 공급배관을 열어주면서 유량을 늘일 때보다 흐르고 있는 배관의 밸브를 닫을 때 특히 압력충격이 큰 이유는 관내에 차서 흐르는 유체가 운동에너지를 가지고 있기 때문이지요.

(4) 참고로 <잔디물 뿌리개>는 배관의 운동에너지를 역이용 하는 장치인데 이를 이용하여 평균수압으로는 보낼 수 없는 거리보다도 더 먼곳으로 살수 할 수가 있습니다. 그 원리는 밸브를 열었다 닫았다 하면서 운동에너지를 축적시켰다 흘려줬다를 반복하는 원리로 되어 있습니다.

갼 j2929415

17-11-01 13:19

답변 감사드립니다. MOV의 장점은 잘이해가 되었으나, 그렇게 장점이 크다면 MOV + MOV 만 설치하면 될것으로 보이지만 현재 SDV + MOV 로 double block으로 설치하였습니다. 왜 이런방법으로 설치 하였는지 개인적으로는 independent 한 logic으로 구성하는 것이 목적으로 판단되지만 스테파노님께서는 어떻게 생각하시는지요?
추가적으로 MOV 는 Fail open/close 가 아닌 Fail lock 으로 이해하고 있는데 이것이 Double block으로 포함이 될 수 있을까요? Fail lock 시 수동으로 잠궈서 Double block 으로 구성이 가능할까요?

소금쟁이 hotchkiss

17-11-06 14:38

Double Block & Breeder (DBB) 요구는 다양한 이유의 "Maitenance"시 Positive Isolation을 위한 여러 방법중 하나입니다. DBB는 Project Spec.에 따라 대체로 고압(예를 들면, ANSI Class 900 rating 이상), 자연발화점보다 높은 고온의 유체, 독성유체, 고압 LPG (예를 들면, ANSI Class 600 rating 이상), Unit BL 등등에 한정적으로 적용합니다. 그런데 이 경우 적용하는 Block Valve는 크기와 사용빈도에 따라 Labour Saving을 위해 Motor Actuator를 고려하게됩니다.
Emergency Shut-off/SHutdown Valve (SDV, ESDV)는 "운전"시 비상정지를 위한 Valve로 Tight Shut-off, Quick Closing, Safe Mode(IA Fail Closed), Partial Stroke Test (필요하다면), Dedicated ESD panel 등의 요구를 만족하는 Single Block 이면 됩니다. ESDV를 Double로 고려하는 경우는 대개 SIL Study 결과 SIL Level 3이상입니다. 예를 들면 relieving load를 줄이기 위한 reboiler에 공급되는 Steam 공급을 중지시키는 경우 등입니다.

질문하신 SDV+MOV 경우는 위에 간단히 설명한 바와 같이 "Maitenance"시 DBB가 요구되는데 크기가 커서 MOV를 채용하고 "운전"시 비상정지를 위해 Feed를 cut해야만 하는 경우(remote closing)라 DBB중 MOV를 SDV로 그 기능을 대치한 것입니다.

대개 Unit BL Isolation Valving 경우에 볼 수 있습니다.

사족 : SDV를 MOV로 대체 채용하는 경우는 SDV의 급격한 차단이 Cavitation/Surge를 일으켜 기기손상을 일으킬 가능성이 있는Pump/Compressor의 Isolation과 같은 제한된 경우입니다.

스테파노 Stefano

17-11-01 15:31

(1) MOV의 속성은 기본적으로 Power가 살아있는 상태에서만 동작하기 때문에 정전시 만일 이를 동작시키려면 비상전원이 필요합니다. 따라서 이 밸브는 속성상 정전 직전의 밸브상태로 놓일 수 밖에 없지요. 전력 단전 시 모터를 Idling 시키고 수동으로 닫을 수 있도록 되어 있는 밸브도 고려할 수 있을 것 같습니다.

(2) SDV와 MOV를 왜 이중으로 두느냐는 Single Block만으로는 안전이 완전히 보장되지 않는 경우 Double Blocking후 Valve 중간을 Purging 하거나 Vent 시키는 것이 안전하다고 생각되어 Project Spec에 명시되어 있기 때문입니다. 해당시설의 초기 Project Spec중 "Safety Consideration" 과 유사한 명칭으로된 주제로 설계, 제작, 감리, 시운전으로 나누어 설명되어 있을 것입니다.

(3) SDV+SDV로 하면 비용이 너무 많이 들고, MOV+ MOV면 Power Failure시 대책이 없고, 타협안으로 SDV+MOV로 결정하는 것이 합리적인 것으로 엔지니어들이 판단했을 것입니다.

(4) 해당 시스템에서 "Double Block with Vent between Valves "가 되어있지 않은 상태에서는 그 후단에서 어떠한 작업도 허용이 되지 않습니다. 만일 전력이 공급되지 않고 수동으로도 닫을 수 없는 경우라면 MOV 전후 위치에 Blind Flange라도 부착해야 작업허가서를 발급할 수 있습니다.

(5) 필자가 근무하던 공장에서의 경험인데... Block Valve로 차단하고 Downstream 장치내에서 Air로 Purging 하면서 용접 작업을 오전에 안전하게 작업했었는데 오후에 다시 용접작업 착수하려고 용접봉을 대는 순간 폭발하여 인명사망사고가 발생한 일이 있었습니다. 사고후 조사결과..해당 Block Valve가 미량의 수소함유 가스가 새 나왔던 것으로 추정되었습니다.

따라서 "차단 Valve는 완전차단하라고 설치된 밸브지만 반드시 샌다."고 엔지니어는 반드시 인식하고 설계와 시공, 운전에 임해야 합니다 .

(1) MOV의 속성은 기본적으로 Power가 살아있는 상태에서만 동작하기 때문에 정전시 만일 이를 동작시키려면 비상전원이 필요합니다.   따라서 이 밸브는 속성상 정전 직전의 밸브상태로 놓일 수 밖에 없지요.  전력 단전 시 모터를 Idling 시키고 수동으로 닫을 수 있도록 되어 있는 밸브도 고려할 수 있을 것 같습니다.

(2) SDV와 MOV를 왜 이중으로 두느냐는 Single Block만으로는 안전이 완전히 보장되지 않는 경우 Double Blocking후 Valve 중간을 Purging 하거나 Vent 시키는 것이 안전하다고 생각되어 Project Spec에 명시되어 있기 때문입니다.   해당시설의 초기 Project Spec중 "Safety Consideration" 과 유사한 명칭으로된 주제로 설계, 제작, 감리, 시운전으로 나누어 설명되어 있을 것입니다.

(3) SDV+SDV로 하면 비용이 너무 많이 들고, MOV+ MOV면 Power Failure시 대책이 없고, 타협안으로 SDV+MOV로 결정하는 것이 합리적인 것으로 엔지니어들이 판단했을 것입니다.

(4) 해당 시스템에서 "Double Block with Vent between Valves "가 되어있지 않은 상태에서는 그 후단에서 어떠한 작업도 허용이 되지 않습니다.   만일 전력이 공급되지 않고 수동으로도 닫을 수 없는 경우라면 MOV 전후 위치에 Blind Flange라도 부착해야 작업허가서를 발급할 수 있습니다.

(5) 필자가 근무하던 공장에서의 경험인데... Block Valve로 차단하고 Downstream 장치내에서 Air로 Purging 하면서 용접 작업을 오전에 안전하게 작업했었는데 오후에 다시 용접작업 착수하려고 용접봉을 대는 순간 폭발하여 인명사망사고가 발생한 일이 있었습니다.  사고후 조사결과..해당 Block Valve가 미량의 수소함유 가스가 새 나왔던 것으로 추정되었습니다.

따라서 "차단 Valve는 완전차단하라고 설치된 밸브지만 반드시 샌다."고  엔지니어는 반드시 인식하고 설계와 시공, 운전에 임해야 합니다 .

가브리엘 hanaone111

17-11-11 05:11

뒷북이긴 하지만,
그냥 Manual block 밸브대신 MOV설치한것 아닐까요? 고압라인이라면 밸브 조작시 힘드니까요.

제 사견입니다만, MOV가 그냥 manual block valve라고 생각하면, SDV + MOV는 double block이라고 보긴 힘들것 같습니다.

제가 있는 공정에서는 double block이 필요한 main feed line엔 FCV+SDV+SDV+manual로 설치되어 있습니다.

스테파노 Stefano

17-11-15 21:12

언급하신바와 같이 SDV+MOV 만으로는 Double Block이라고 보는 것은 어렵고 Double Block인 경우 두 밸브사이를 Venting(Bleeding) 시켜서 양측의 압력을 차단하는 밸브들이 모두 누설되어도 흘러들어가지 않도록 하는 것이 기본이라고 봅니다.

그런데 Downstream측 압력이 정상운전상태에서 낮아 역류될 우려가 없는 특수한 경우라면 SDV+MOV (혹은 Manual Valve)를 두고 그 사이를 Venting 하는 것 만으로도 Double Block의 효과가 있을 것이라고 판단되는 것이나

귀 공장에서 FCV+SDV+SDV+manual (혹은 MOV)를두었다고 해도 이들 Valve들 사이 어느 공간을 Venting (혹은 Purging)해 두지 않으면 Double Block의 효과를 기대할 수 없을 것이라는 판단입니다. 따라서 중간에 Vent(Bleeding) 밸브가 있는지 확인해 보도록 하세요.