안전 밸브(Safety Valve)에 대하여

안녕하세요? 오늘은 안전밸브(Safety Valve)에 대해서 말씀드리겠습니다. 안전밸브는 배관이나 압력 용기 등에 과압이 발생하였을 때 내부의 유체를 배출하여 기기를 보호하는 장치입니다. 오늘은 난방 배관에 설치되어 있는 안전밸브를 중심으로 설명하겠습니다. 사실 안전밸브는 화학공장에서 사용하는 안전밸브가 중심이지만 내용이 너무 많아서 다음에 설명하겠습니다. 

1. 안전밸브(Safety Valve) 외형

안전밸브

일단 제가 근무하는 곳의 Compact Unit에 설치된 안전밸브 모양은 위와 같습니다. 안전밸브의 원리는 매우 단순합니다. 내부에 스프링이 들어 있어서, 유체의 압력이 스프링의 압력을 넘어서게 되면 터져서 토출이 되는 구조입니다. 

여기서 스프링의 내리누르는 힘이 세팅압력이 되겠습니다. 제가 근무하는 곳에서는 11kg/cm2로 세팅되어 있습니다. 이것은 배관의 Design Pressure라고 생각이 되며, 이 이상으로 압력이 올라가면 배관 파열의 위험이 있기 때문에 저 압력에서 터지게 만들어 놓은 것입니다. 

안전밸브 상부의 봉인은 안전밸브의 세팅압력을 건드리지 말라고 만들어 놓은 것입니다. 저 봉인을 풀고 안전밸브의 셋팅압력을 건드리는 순간 문제가 발생 시 책임을 져야 합니다. 

2. 안전밸브(Safety Valve) 설치 위치

출처: http://www.kharn.kr/news

안전밸브의 설치 위치는 위에서 보시는 바와 같이 열교환기를 거친 난방 환수가 세대로 공급되기 전단에 설치되어 있습니다. 즉 HWS쪽에 붉은색 원으로 된 SV가 안전밸브입니다. 왜 이곳에 설치해야만 했을까요? 

만약 하늘색 밸브 2개를 닫았다고 가정해 봅시다. 그러면 하늘색 밸브~열교환기~하늘색 밸브의 구간은 밀폐구간이 됩니다. 양쪽이 밸브로 막혀있기 때문이죠. 만약 뜨거운 중 온수가 열교환기로 계속 흐르고 있다면 밀폐구간에 있는 뜨거운 물은 계속 가열이 되고 부피가 증가하면서 배관과 열교환기에 엄청난 압력을 주게 됩니다. 배관이 파열될 정도의 큰 압력이지요. 열교환기는 Design Pressure가 배관보다 높은 16kg/cm2이기 때문에 배관이 먼저 파열될 확률이 높습니다. 그렇다고 열교환기가 완전히 안전한 것은 아닙니다. 

쉽게 비유하자면 압력솥인데 증기배출구가 없는 압력솥이라고 생각해 봅시다. 증기가 배출되지 않으니 계속 압력솥 내부의 압력이 올라가다가 언젠가는 폭발할 것입니다. 압력솥도 상부에 증기배출구가 있듯이 안전밸브도 동일한 역할을 하는 것입니다. 

위 사진에서 붉은 색 원안의 작은 밸브가 안전밸브입니다. 보온재로 덮여 있어 잘 보이지 않습니다. 난방수 차단 밸브는 세대 쪽으로 난방수를 공급하는 쪽에 있는 차단 밸브입니다. 위에서 설명드린바와 같이 중온수는 판형 열교환기에 계속 공급되는 상태에서 환수 쪽과 공급 쪽의 밸브를 잠그면 배관과 열교환기가 파열될 우려가 큽니다. 그래서 안전밸브는 이처럼 밸브로 밀폐될 수 있는 배관에 설치하거나 열교환기로 인해 유체가 과압이 발생할 수 있는 부분에 설치하여 줍니다. 

급탕 쪽도 마찬가지로 열교환기 바로 옆에 설치된 것을 확인하였습니다. 위의 난방 쪽과 마찬가지로 차단 밸브 사이에 설치가 되어 있습니다.

 

필자가 시설관리를 하면서 놀란 점은 안전밸브가 화학공장보다 너무 간단하게 되어 있는 것이었습니다. 유체 자체가 크게 위험하지 않은 물이기 때문에 법규도 아주 약한 편이었습니다. 다음에 시간이 되면 화학공장의 안전밸브에 대해서 소개해 드리겠습니다. 오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.