KR20010085048A

KR20010085048A - 현장에 설치된 안전밸브의 직접 시험방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010085048A
Application number: KR1020010044994A
Authority: KR
Inventors: 백수곤
Original assignee: 백수곤
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2001-09-07
Also published as: KR100477920B1

Abstract

본 발명은 현장에 설치되어 있는 안전밸브에 직접적인 압력을 가하여 실제의 동작 상태와 동일한 조건에서 밸브의 동작상태를 검사하는 방법 및 장치에 대하여 기술한다.

Description

현장에 설치된 안전밸브의 직접 시험방법 및 장치{The method and apparatus of safety valvetest}

원자력 발전설비나 중화학 설비등에는 수 많은 열교환기 및 압력용기등이 배관과 밸브등으로 연결되어 있으며, 시스템의 과압에 의한 손상을 사전에 방지하고자 안전밸브(safety valve)나 압력방출 밸브(pressure relief valve)등이 설치되어있다. (이하 안전밸브나 압력방출 밸브를 구분하지 않고 안전밸브류라 한다.) 설비의 안전한 운전을 보장하기 위해서 이러한 안전 밸브류는 일정기간 마다 정해진 압력에서 동작하는 지를 점검하여야 한다. 안전밸브류의 동작 시험은 시스템에 과압을 작용시켜 동작여부를 시험하기도 하지만 이 경우 시스템에 실제 과압이 걸리게 되어 설비 보호측면에서 문제가 되기도 한다. 일반적으로 안전밸브를 현장에서 분리하여 공장이나 작업장에 있는 벤치형 시험장치에서 실제 압력을 가하여 동작시험을 하기도 하고, 현장에 설치되어 있는 상태에서 과압을 걸지 않고 스템에 유압을 가하여 안전밸브가 동작하도록 함으로서 이 동작특성으로부터 안전밸브의 동작성능을 시험하는 방법을 쓰기도 한다. 그러나, 이 모든 방법들은 시스템의 안전을 저해하거나, 중량물을 현장에서 공장까지 옮겨야 하는 번거로움이 수반되거나, 실제 동작하중을 시험하지 못하고 간접적인 방법으로 해석함으로서 실제 동작특성과 차이가 있을 수 있는 문제점을 안고 있다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하여 시스템의 건전성에 영향을 미치지 않고, 작업이 번거롭지도 않으면서 안전밸브류의 직접 동작특성을 현장에서 규명할 수 있는 방법과 장치를 개발하였다.

안전밸브류의 동작 특성을 시험하고자 할 때는 안전밸브를 현장에서 분리하여 공장이나 작업장에 있는 벤치형 시험장치에서 실제 압력을 가하여 동작시험을 하기도 하고, 현장에 설치되어 있는 상태에서 과압을 걸지 않고 스템에 유압을 가하여 안전밸브가 동작하도록 함으로서 이 동작특성으로부터 안전밸브의 동작성능을 시험하는 방법을 쓰기도 한다. 그러나, 이 모든 방법들은 시스템의 안전을 저해하거나, 중량물을 현장에서 공장까지 옮겨야 하는 번거로움이 수반되거나, 실제 동작하중을 시험하지 못하고 간접적인 방법으로 해석함으로서 실제 동작특성과 차이가 있을 수 있는 문제점을 안고 있다.

스템에 압력을 가하는 방법(특허 등록번호 특1992-0009022('92.10.12))은 시험을 위하여 손잡이(16), 나사뚜껑(15), 이완잠금 너트(14)를 안전밸브에서 분리한 후 배관에 부착된 안전밸브의 스템(12)을 끌어올리는 유압잭과 유압잭에 가압유를 공급하는 유로에 설치된 전자밸브와 상기 밸브봉을 하중을 검출하는 로드셀과 상기 배관의 내부압력을 검지하는 압력 트랜스듀서와 상기 유압잭에 가압유를 공급하는 유로의 내부압력을 검지하는 유압 트랜스듀서와 상기 안전밸브의 작동에 수반하는 유압의 변동을 상기 유압 트랜스듀서가 검지하였을때, 상기 전자밸브를 닫는 동시에 상기 로드셀과 상기 압력 트랜스듀서의 검지값을 기록하고 그 검지된 값을 토대로 상기 안전밸브의 작동압력을 계산하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 안전밸브작동압력 시험장치이다.

벤치형 시험장치(특허 공개번호 특2000-0046252 (00.7.25))는 고압 세정기의 압력수를 하부에서 인가 받아 상부 공간이 고압을 이루어 압력 변화에 완충 역할을 하는 압력탱크, 압력탱크에 설정 압력이 유지할 때까지 압력수가 콘넥터 및 기록부로 이동하는 것을 차단하는 메인 밸브, 콘넥터와 시험기 연결시 연결되며 시험할 밸브를 연결시키는 프랜지를 포함하는 테스터부; 상기 테스터부의 메인밸브 출력압력 변화를 전기적 신호로 바꾸어 기록하는 기록부를 포함하여 구성하고, 고압 세정기를통하여 압력을 제공받는 압력탱크 전단에는 과압시 압력을 출력하는 축적기가 부가되며, 프랜지는 지지판위에 설치되며,지지판은 시험할 밸브의 크기에 따라서선택 사용 가능한 크기로 구성한 것을 특징으로 하는 안전밸브 시험장치이다.

본 발명은 기존의 안전밸브류 시험방법들이 내포하고 있는 실제 시스템에 과도한 압력을 가하여 기계의 신뢰성을 감소시킬 뿐만 아니라 과압에 의한 배관류의 손상이 우려되는 안전문제를 일으킨다든지, 높고 비좁은 현장에 설치된 중량물을 현장에서 공장까지 옮겨야 하는 번거로움이 수반되거나, 실제 동작하중을 시험하지 못하고 간접적인 방법으로 해석함으로서 실제 동작특성과 차이가 있을 수 있는 문제점을 없애고, 시스템의 건전성에 영향을 미치지 않고, 작업이 번거롭지도 않으면서 안전밸브류의 직접 동작특성을 현장에서 규명할 수 있는 방법과 장치를 개발하고자 하였다.

도 1 은 본 발명에 의한 일 실시예의 전체 시스템 구성도

도 2 는 본 발명에 의한 시험판 및 시험배관 구성도

도 3 는 본 발명에 의한 안전밸브 시험 항목 분석도

도 4 는 본 발명과 관련된 기존의 유압식 및 벤치식 안전밸브 시험장치

* 도면의 주요부분에 대한 설명

1 : 배관 11 : 안전밸브 몸체 12 : 스템(stem)

13 : 스프링 21 : 플랜지 31 : 시험판

35 : 압력계 36 : 압력변환기 37 : 유압잭

38 : 압력탱크 43 : 증기발생기

본 발명은 현장에 설치되어 있는 안전밸브류의 몸체(11)와 배관(1)사이에 시험판(31)을 삽입하여 플랜지 볼트(22)로 조인후 시험배관(34)을 통하여 필요한 압력을 서서히 상승시켜 안전밸브류의 동작특성을 현장에서 수행하는 것이다. 안전밸브류에 가해지는 압력이 배관(34)부로 역류하지 못하도록 시험판(31)은 배관과 안전밸브몸체 플랜지(21)사이에 조립할 수 있는 크기로 제작하며, 안전밸브 플랜지와 시험판 사이에 기밀을 위하여 오링이나 가스켓(44)을 설치한다. 시험판(31)은 시험용 가스나 증기, 공기, 물(이하 "시험용 가스"등이라 한다.)등이 들어갈 수 있도록 피팅(33)을 통하여 배관(34)과 연결하며, 피팅으로부터 드릴 구멍을 뚫어 시험판 통로(32)를 만들고, 이를 통하여 시험하고자 하는 가스등이 안전밸브류의 씨트(18)와 디스크(17)에까지 꽉 차도록 하여 가압할 수 있도록 한다. 안전밸브류에 가해지는 압력을 측정하기 위하여 안전밸브에 직결된 시험배관(34)에 압력계(35), 압력변환기(36)를 설치하고, 안전밸브의 동작후 토출플랜지(23)에 연결된 배관에 가해지는 압력과 동일한 특성을 측정하기 위한 토출 압력계(46)를 토출 신호변환기(45), 토출압력변환기(47)등과 같이 설치한다.

시험배관(34)은 물과 같은 비압축성 유체를 사용하는 경우에는 유압잭(37)을 이용하고, 가스와 같은 기체에는 질소나 산소, 불활성 기체등 임의의 가스 압력탱크(38)와 압력조절계(39)를 사용한다. 증기를 사용하는 안전밸브류의 경우에는 증기발생기(43)를 배관에 연결하여 시험하면 된다. 유압잭(37)이나 압력탱크(38), 증기발생기(43)는 항상 함께 배치 시킬 필요가 없으면 시험하고자 하는 안전밸브류의 운전 특성에 따라 그중 하나만을 사용하거나, 둘, 셋을 사용할 수 있다. 본 배관에는 각 라인별로 차단밸브가 필요하지만 도면에는 그리지 아니하였다.

안전밸브류의 시험을 할 때 밸브의 동작특성을 파악하기 위하여 시스템압력을 알수 있는 압력계(35)와 변환기(36), 스템의 동작을 알 수 있도록 스템(12)에 스템고정자(40)를 통하여 연결된 길이변환기(41), 길이측정기(42)와 안전밸브 디스크(17)의 개폐상태를 알수 있도록 토출압력계(46), 변환기(47) 및 토출신호 변환기(45)를 설치한다. 스템의 길이 변환이 일어나는 압력을 통하여 안전밸브류의 동작압력과 폐쇄압력, 블로우다운(blowdown)을 측정할 수 있으며, 토출압력계 및 변환기를 통하여 안전밸브의 동작 배압을 알 수 있고, 토출 신호변환기(45)의 동작과 배압, 시스템압력(35,36)을 통하여 안전밸브의 정격유량을 측정 할 수 있다. 또한, 토출 신호변환기의 동작을 통하여 안번밸브 디스크(17)의 시머(simmer) 상태를 파악할 수 있다. 이로서 안전밸브류의 작동 압력, 유량, 배압, 시머 상태를 현장에서 알 수 있도록 필요한 시험 보조장치들이 설명되었다.

본 발명을 통하여 기존의 안전밸브류 시험방법들이 내포하고 있는 실제 시스템에 과도한 압력을 가하여 기계의 신뢰성을 감소시킬 뿐만 아니라 과압에 의한 배관류의 손상이 우려되는 안전문제를 일으킨다든지, 높고 비좁은 현장에 설치된 중량물을 현장에서 공장까지 옮겨야 하는 번거로움이 수반되거나, 실제 동작하중을 시험하지 못하고 간접적인 방법으로 해석함으로서 실제 동작특성과 차이가 있을 수 있는 문제점을 없애고, 시스템의 건전성에 영향을 미치지 않고, 작업이 번거롭지도 않으면서 안전밸브류의 직접 동작특성을 현장에서 규명할 수 있는 방법과 장치를 개발하여, 안전밸브류의 동작특성을 정확히 확인 할 수 있고, 원자력 발전소와 같은 곳에 설치된 안전밸브류의 시험을 하기위하여 밸브를 제염처리한 후 공작실로 가져와 벤치형 시험대에서 시험하는 불편을 제거함으로서 설비의 신뢰도를 제고하고, 본 작업과 관련된 산업 안전성을 향상시키며 안전밸브 시험시 수반되는 방사선 피폭량을 절감시킬 수 있다.

Claims

현장에 설치되어 있는 안전밸브류의 몸체와 배관사이에 시험판을 삽입하는 단계와, 배관과 안전밸브 플랜지를 볼트로 조이는 단계와, 유압잭이나 압력탱크, 증기발생기에서 나온 시험용 액체나 기체가 압력조절기를 거쳐 시험판까지 연결된 배관을 통하여 압력을 가하는 단계와, 이때 압력계나 압력변환기를 통하여 시스템 압력을 읽고, 토출 압력계나 토출 신호변환기 또는, 토출압력변환기에서 토출압력과 토출증기의 상태를 분석하는 단계와, 길이변환기나 길이측정기를 통하여 안전밸브 디스크의 동작상태를 평가하여 안전밸브의 동작시험을 현장에서 수행 할 수 있는 안전밸브의 현장 작동 시험 방법
현장에 설치되어 있는 안전밸브류의 몸체와 배관사이에 삽입된 시험판과, 배관과 안전밸브 플랜지를 조이는 볼트와, 유압잭이나 압력탱크, 증기발생기에서 나온 시험용 액체나 기체의 압력을 조절하는 압력조절기와 이를 시험판까지 연결하는 배관과, 시험압력을 알 수 있는 압력계나 압력변환기와, 토출 증기의 상태를 알 수 있는 토출 압력계나 토출 신호변환기 또는, 토출 압력변환기와, 안전밸브 디스크의 동작상태를 알 수 있는 길이변환기나 길이측정기가 설치되어 안전밸브의 동작시험을 현장에서 수행 할 수 있는 현장 안전 밸브 작동 시험장치