안전밸브 관련 기출 · 풀이
산업안전보건기준에 관한 규칙 제261조에서는 2개 이상의 밸브로 차단되어 대기 온도에서 액체의 열팽창에 의하여 파열될 우려가 있는 배관에 대하여 과압 방지를 위한 안전밸브 설치를 규정하고 있으나, 액체의 열팽창에 의하여 파열될 우려가 없어 안전밸브 설치가 필요하지 않다고 판단할 수 있는 경우를 설명하시오.
산업안전보건기준에 관한 규칙 제261조는 액체의 열팽창으로 인한 배관 파열 위험을 방지하기 위해 안전밸브 설치를 규정한다. 하지만 특정 조건에서는 열팽창 위험이 낮아 안전밸브 설치가 불필요할 수 있으며, 이러한 예외적인 경우를 명확히 이해하고 적용하는 것이 중요하다.
전체 해설 보기공기를 이용한 안전밸브 시트 기밀시험에 대하여 시험장치 구성, 시험압력 조건을 설명하고, 적합 판정기준을 메탈시트와 소프트시트로 구분하여 설명하시오.
안전밸브 시트 기밀시험은 안전밸브의 성능을 보장하는 중요한 시험이다. 공기를 이용한 시험은 비용 효율적이며, 시험 장치 구성과 압력 조건 설정이 중요하다. 메탈 시트와 소프트 시트의 판정 기준을 명확히 구분하여 안전성을 확보해야 한다.
전체 해설 보기고온인 수소(H₂) 기체를 열교환기에서 냉각수로 냉각할 때, 냉각수 배관이 2개 이상의 밸브에 의해 차단되어 냉각수의 열팽창이 발생하였고, 안전밸브를 통해 분출되었다. 다음 조건을 참고하여 API(American Petroleum Institute) STD 521의 Hydraulic expansion에 따른 열팽창용 안전밸브의 소요분출량(kg/hr)을 구하시오. • 물의 비열 : 4184J/kg·K • 물의 Expansion Coefficient(1/℃) : 0.00018 • 열교환기 열적 성능 : 34890W • 물의 밀도 : 1000kg/m³
본 문제는 열교환기 냉각수 배관의 차단으로 인한 열팽창 발생 시 안전밸브의 소요 분출량을 계산하는 문제임. API STD 521에 따른 Hydraulic expansion 계산 방법을 적용하며, 주어진 물성치와 열적 성능을 활용하여 필요한 변수를 산출함. 안전밸브의 적절한 용량 산정은 설비의 안전성을 확보하는 데 매우 중요하며, 정확한 계산과 적용이 요구됨.
전체 해설 보기안전밸브의 Weep 현상과 Simmer 현상에 대하여 설명하시오.
안전밸브는 설정 압력 초과 시 자동으로 작동하여 시스템을 보호하는 중요한 장치이다. Weep 현상은 안전밸브 시트와 디스크 사이에서 미세한 누설이 발생하는 현상이며, Simmer 현상은 설정 압력 직전에서 밸브가 간헐적으로 열리는 현상이다. 이러한 현상들은 안전밸브의 성능 저하 및 오작동을 유발할 수 있으므로, 원인 파악 및 적절한 유지보수가 필요하다.
전체 해설 보기급성독성물질을 취급하는 반응기에 안전밸브 등이 설치되어 있으며, 안전밸브 등을 통하여 배출되는 급성독성물질은 플레어스택에서 연소처리 후 배출되고 있다. 상세 조건은 아래와 같으며, 해당 공정에서 안전한 운전을 위하여 잘못된 부분과 이에 따른 개선 방향에 대하여 설명하시오.
본 문제는 급성독성물질 취급 반응기의 안전밸브 배출물을 플레어 스택에서 처리하는 공정의 안전성 평가 및 개선 방향을 묻는 문제입니다. 답안에서는 급성독성물질의 정의, 플레어 스택의 역할과 한계, 안전밸브 설계 시 고려사항, 그리고 잠재적 위험 요소를 분석하고 개선 방안을 제시합니다. 특히, 급성독성물질의 특성을 고려한 적절한 처리 방법과 안전 시스템 구축의 중요성을 강조합니다.
전체 해설 보기공정안전보고서(PSM)의 “안전밸브 및 파열판 명세서”에 대한 서식이다. 서식의 각 항목에 대하여 설명하시오. 노즐크기 보호기기압력 안전밸브 등 계기 내 배출 정격 배출 상 정밀도 배출 용 용량 용량 연결 형식 태 입 출 기기 운전 설계 설정 몸체 TRIM (오차범위) 원인 번호 물 (㎏/hr) (㎏/hr) 부위 구 구 번호 (MPa) (MPa) (MPa) 재질 재질
공정안전보고서(PSM)의 안전밸브 및 파열판 명세서는 잠재적 위험으로부터 공정을 보호하는 핵심 요소입니다. 각 항목은 안전 장치의 적절한 선정, 설치, 유지보수를 보장하기 위해 상세하게 정의되어야 합니다. 명세서의 정확성은 사고 예방과 직결되므로, 철저한 검토와 관리가 필요합니다.
전체 해설 보기스프링식 안전밸브 분출압력 시험의 필요성과 육안에 의한 외관검사 방법을 설명하시오.
스프링식 안전밸브 분출압력 시험은 안전밸브의 성능을 검증하고, 잠재적 위험을 예방하는 데 필수적이다. 분출압력 시험은 설정압력에서 안전밸브가 정확하게 작동하는지 확인하며, 외관검사는 부식, 손상 등 결함을 사전에 발견하여 안전성을 확보한다. 시험 절차는 압력 증가, 분출압력 확인, 밀착성 확인 등으로 구성되며, 외관검사는 육안으로 균열, 부식, 변형 등을 확인한다. 합격 기준은 규정된 분출압력 범위 내 작동, 누설 방지, 외관상 결함 없음 등이다. 이러한 시험과 검사를 통해 안전밸브의 신뢰성을 확보하고, 플랜트 안전을 강화할 수 있다.
전체 해설 보기안전밸브의 설계 및 점검에 쓰이는 설정압력, 배압 및 CDTP(Cold Differential Test Pressure) 용어에 대한 정의 및 이들 관계를 설명하시오.
안전밸브의 설정압력, 배압, CDTP는 안전밸브의 성능과 안전성을 확보하는 데 중요한 요소이다. 각 용어의 정의와 관계를 명확히 이해하고, 설계 및 점검 시 이를 고려해야 설비의 안전을 확보할 수 있다. 특히 CDTP는 냉간 상태에서 안전밸브의 설정압력을 조정하는 데 사용되며, 운전 조건에서의 압력 강하를 보상하여 안전밸브가 정확하게 작동하도록 한다.
전체 해설 보기산업안전보건법령상 화학설비, 압력용기 또는 보일러 등에서 과압에 따른 폭발을 방지하기 위한 안전밸브의 설치 대상, 작동 시험 방법, 작동 시험 주기, 안전인증 대상 범위를 설명하시오.
화학설비 등의 과압 방지를 위한 안전밸브는 산업안전보건법에 따라 설치 대상, 작동 시험, 주기, 안전인증 범위가 규정되어 있다. 안전밸브는 설비의 안전성을 확보하고 폭발 사고를 예방하는 핵심 설비이므로, 관련 법규를 준수하고 철저한 관리가 필요하다. 본 답안에서는 안전밸브의 설치 대상, 작동 시험 방법 및 주기, 안전인증 대상 범위를 상세히 설명하고, 안전밸브 관리에 대한 중요성을 강조한다.
전체 해설 보기다음 A, B 압력용기에 설치된 안전밸브 ① ~ ④의 설정치(Setting value)를 결정하고, 그렇게 결정한 이유를 설명하시오. (안전밸브 설정치는 가능한 값 중 최고치를 기록)
압력용기 안전밸브 설정치 결정은 용기 보호와 안전 확보에 필수적이다. 본 답안은 각 안전밸브의 설치 위치와 목적을 고려하여 최적의 설정치를 결정하고, 그 이유를 명확히 제시한다. 과압 방지, 공정 안정성, 잠김 방지 등 다양한 요소를 고려하여 안전성을 극대화하는 방안을 제시한다.
전체 해설 보기압력용기 및 정변위 펌프의 토출측 막힘 등에 의한 압력상승을 예방하기 위하여 설치되는 안전밸브의 소요분출량(Required capacity)과 배출용량(Relieving capacity)에 대하여 설명하시오.
안전밸브 소요분출량과 배출용량은 압력용기 및 펌프의 과압 방지를 위한 핵심 요소이다. 소요분출량은 실제 필요한 배출량이며, 배출용량은 안전밸브의 성능을 나타낸다. 적절한 안전밸브 선정 및 관리를 통해 설비의 안전성을 확보해야 한다.
전체 해설 보기하나의 안전밸브 설치 시와 여러 개의 안전밸브 설치 시의 안전밸브의 설정압력, 축적압력 및 초과압력을 설계압력 또는 최고허용압력의 퍼센트(%)로 각각 나타내시오.
안전밸브 설정압력, 축적압력, 초과압력은 압력용기 안전 확보의 핵심 요소이다. 하나의 안전밸브 설치 시와 여러 개 설치 시의 각 압력 기준을 명확히 이해하고 적용하는 것은 과압으로부터 설비를 보호하고 안전성을 확보하는 데 중요하다. 본 답안에서는 각 경우에 따른 압력 기준을 설계압력 또는 최고허용압력 대비 백분율로 제시하여 실무 적용성을 높이고자 한다.
전체 해설 보기안전밸브 등으로부터 배출되는 위험물을 처리하는 방법 5가지와 산업안전보건법령에서 규정하고 있는 위험물을 안전한 장소로 유도하여 외부로 직접 배출 할 수 있는 경우 5가지를 쓰시오. 3 – 1 분 수험 성 안전관리
안전밸브 등에서 배출되는 위험물 처리 방법과 산업안전보건법령상 안전한 장소로 유도하여 외부로 직접 배출할 수 있는 경우에 대해 상세히 설명합니다. 위험물 처리 방법으로는 플레어 스택, 응축, 흡수, 흡착, 중화 등이 있으며, 산업안전보건법령에서는 긴급 차단 밸브 작동, 공정 중단, 설비 격리, 비상 전원 공급, 자동 소화 설비 작동 등의 경우에 외부 직접 배출을 허용합니다. 각 방법의 원리, 적용 조건, 장단점을 분석하고, 법적 요구사항을 준수하는 안전 관리 방안을 제시합니다.
전체 해설 보기안전밸브 등의 전단, 후단에 차단밸브(block valve) 설치가 가능한 경우에 대하여 설명하시오.
안전밸브 전/후단 차단밸브 설치는 원칙적으로 금지되나, 예외적인 경우에 한해 특정 조건 만족 시 설치가 가능하다. 설치 가능 조건은 안전성 확보, 유지보수 편의성 증진, 공정 운전 연속성 확보 측면에서 고려되어야 한다. 구체적으로, 안전밸브의 작동 신뢰성을 확보하고, 차단밸브 작동 절차를 명확히 하며, 인터록 시스템 구축 등을 통해 안전성을 확보해야 한다. 또한, 안전밸브 유지보수 시 공정 중단 최소화, 차단밸브 오작동 방지, 비상시 신속한 대응 가능성 등을 고려해야 한다. 마지막으로, 공정 운전의 연속성을 유지하고, 생산 손실을 최소화하며, 안전밸브 작동 불능 시 대체 방안 마련 등을 고려해야 한다.
전체 해설 보기압력용기에 설치된 안전밸브가 작동할 때 안전밸브 후단에 형성될 수 있는 중첩배압(Superimposed back pressure)과 누적배압(Built-up back pressure)의 뜻을 쓰시오.
압력용기 안전밸브 작동 시 발생하는 배압은 중첩배압과 누적배압으로 구분된다. 중첩배압은 안전밸브 출구 배관의 압력으로, 밸브 작동 성능에 영향을 미치며, 누적배압은 밸브 자체의 흐름 저항으로 인해 발생하는 압력 증가분이다. 안전밸브 선정 및 설치 시 이러한 배압 특성을 고려하여 적절한 용량 및 배관 설계를 수행해야 한다.
전체 해설 보기아래 양식은 화학물질관리법령상 제출하는 위해관리계획서 내용 중 “안전밸브 및 파열판 명세” 양식이다. 연번 1의 √ 표시된 항목의 작성요령을 쓰고, 연번 2에 기재된 내용 중 잘못된 내용 5개를 찾아서 무엇이 잘못되었는지를 쓰시오. 안전밸브 노즐크기 배출용량 압력 재질 보호 보호 안전 정밀도 배출 연 구분 보호 취급 취급 상태 소요 정격 기기 기기 밸브 (오차 연결 비고 번 기호 기기 물질 입구 출구 물질 배출용량 배출용량 운전 설계 설정 몸체 범위) 부위 (mm) (mm) 접촉 (kg/hr) (kg/hr) 압력 압력 압력 부 (MPa) (MPa) (MPa) 1 √ √ √ √ PSV- 반응기 불화 A352 대기 2 기상 50 25 3500 3000 0.9 1.0 0.9 PTFE ±3% 과압 1 (R1) 수소 -LCB 배출
본 문제는 화학물질관리법령상 위해관리계획서의 안전밸브 및 파열판 명세 작성에 대한 이해도를 평가하는 문제이다. 안전밸브 명세 작성 요령과 기재 오류를 파악하여 수정하는 능력을 요구한다. 답안은 안전밸브 관련 법규, 기술 기준, 작성 방법, 오류 수정 사항을 상세히 기술하여 고득점을 확보해야 한다.
전체 해설 보기설정치가 1.5MPa인 안전밸브와 3.0MPa 안전밸브 후단을 플레어시스템에 연결한다면 ① 각각 어떤 형태의 안전밸브를 선정해야 하며, ② 그 이유를 설명하시오. (단, Conventional형, bellow형 중 선택)
본 문제는 안전밸브의 종류 선정에 대한 문제로, 플레어 시스템의 배압 영향을 고려하여 적절한 안전밸브를 선정하고 그 이유를 설명하는 것을 요구한다. 설정 압력이 다른 두 안전밸브에 대해 각각 적합한 형태(Conventional형 또는 Bellows형)를 제시하고, 각 형태의 특징과 플레어 시스템의 배압 조건에 따른 성능 차이를 명확히 설명해야 한다. Conventional형 안전밸브는 배압 변화에 민감하므로 플레어 시스템의 변동적인 배압 조건에서는 오작동 가능성이 크다. 반면, Bellows형 안전밸브는 Bellows를 통해 배압의 영향을 상쇄시켜 설정 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 플레어 시스템에 연결되는 안전���브는 Bellows형을 사용하는 것이 일반적이며, 특히 배압 변동이 큰 경우에는 더욱 중요하다. 답안에서는 각 안전밸브의 작동 원리, 장단점, 플레어 시스템 적용 시 고려사항 등을 상세히 기술하여 고득점을 확보해야 한다.
전체 해설 보기연관 출제 키워드
안전밸브와(과) 같은 회차·문항에서 함께 출제된 키워드입니다. 연계 학습 시 효율이 높습니다.