상압 반응기에 폭발판을 어떻게 선택할까
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회사에는 상압 반응기가 있으며, 유기 용매를 사용하고 재순환 작업을 합니다.안전 측면에서 볼 때, 우리는 반응기의 승기관에 파열판을 설치해야 합니다.장비 담당자는 상압 반응기이므로 0.01MPa의 폭발판만 설치할 수 있다고 생각합니다.하지만 저희의 반응기 작업에는 다음과 같은 몇 가지 단계가 포함됩니다: 1. 반응기에 진공 흡입 방식으로 원료를 투입합니다； 2. 반응기는 반응기 아래에 있는 배출 밸브를 통해 물질을 배출하는 것이 아니라, 질소를 이용해 압력을 가함으로써 물질을 배출합니다； 3. 반응기는 질소로 치환하는 작업을 거칩니다. 물론, 작동 절차를 준수함으로써 오작동을 방지할 수는 있지만, 그래도 약간의 오작동만으로도 이 파열판이 터질 수 있습니다. 결국 0.01MPa 용량의 이 파열판은 너무 작은 크기이기 때문입니다.더 큰 것으로 바꾸고 싶어서, 장비의 명판을 확인해 봤습니다. 상압 반응기의 설계 압력은 상압입니다；직장 스트레스 —— 정압；최대 허용 작동 압력—상압.그런데 우리의 장비 담당자는 0.01MPa짜리만 설치할 수 있다고 고집했습니다.0.2MPa와 같은 더 큰 폭발판을 직접 설치할 수는 있지만, 그래도 어떤 근거라도 찾아보고 싶습니다. 이 분야에 익숙한 분들 중에서, 이런 상황에서 rupture disc를 어떻게 선택해야 하는지 알려주실 수 있나요?
0.01은 소용없고, 0.2는 너무 높아요. 0.09로 하는 게 어때요?제가 가진 안전밸브도 이런 식이에요.
상압용 용기에는 폭발판을 설치할 필요가 없습니다. 『고정식 압력용기 안전기술 감독 규정』TSGR0004—2009에 따르면, 압력용기에 폭발판이 장착된 경우, 그 폭발판의 설계 폭발 압력은 일반적으로 해당 용기의 설계 압력보다 크어서는 안 되며, 또한 폭발판의 최소 폭발 압력은 해당 용기의 작동 압력보다 낮아서는 안 됩니다.설계 압력은 상압으로, 우리는 0으로 간주하며, 만약 파열판을 0.01로 선택할 경우 관련 규격에 부합하지 않을 것입니다；이런 문제가 발생합니다: 개인적으로 여러분의 컨테이너 디자인과 선택이 합리적이지 않다고 생각합니다；여러분의 반응기 설계 압력——상압；직장 스트레스 —— 정압；최대 허용 작동 압력 — 상압；귀하의 설명에 따르면, 실제 작동 조건에서의 압력이 최대 허용 설계 압력을 초과하고 있어 규정을 위반하며 안전상의 위험이 존재합니다.
우선, 《석유화학기업 설계방화규범(GB50160-2008)》의 “5.5.1 비정상적인 조건 하에서 과압이 발생할 가능성이 있는 다음의 설비에는 안전밸브를 설치해야 한다—5. 가연성 기체 또는 액체가 열에 의해 팽창하여 설계압력을 초과할 가능성이 있는 설비”라는 규정에 따릅니다.여기서는 안전밸브에 대해 말하고 있지만, 안전감독국에서는 이 요건 때문에 우리가 안전밸브를 설치하거나 아니면 파열판을 설치해야 한다고 합니다.또한 우리 지역 안전감독국에서는 몇 년 전에 모든 유기용제와 관련된 반응 장치에는 반드시 압력방출장치를 설치해야 한다는 내용의 문서를 발표한 바 있습니다.이건 말로 설명할 수 없어! 둘째, 제 생각에 일반적인 상압 반응기라도, 투입 시에는 진공 흡입 방식을 사용하고 배출 시에는 질소 압력을 이용해 배출한다면(1~2kg 정도의 압력으로, 천천히 압력을 높이는 방식이죠), 아무런 문제가 없을 것입니다. 마지막으로, 제가 다소 답답하게 생각하는 것은 압력용기에 “작동 압력”, “설계 압력”, “최대 허용 작동 압력”과 같은 수치들이 있다는 점입니다.상압 반응기는 모두 “상압”이잖아요. 이거 진짜 종이로 만들어진 건가요?범위가 없나요?
그럼 안전밸브를 달아보세요. 그러면 제 조건과 똑같아질 거예요
규격 권장 사항에 부합한다면, 폭발판 대신 호흡 밸브를 설치해야 합니다.
디자인에 문제가 있군요. 귀하의 공정에서 2킬로그램의 압력을 가진 질소를 사용해 물질을 배출한다면, 왜 압력 용기를 사용하지 않는 건가요?이제 더 이상 고민할 필요 없어.
《고정식 압력용기 안전기술 감독 규칙》 TSGR0004—2009에 따르면, 상압 반응조에는 파열판을 설치할 필요가 없습니다. 하지만 안전을 위해 공정상의 요구에 따라 저희 회사에서 설계한 반응조도 상압으로 운전되도록 되어 있습니다. 다만 중합 공정에 사용되는 반응조에는 파열판을 설치했습니다
정밀화학 공장의 많은 상압 반응기는 다양한 반응을 수행하는 데 사용되며, 보통 질소로 대기를 대체한 뒤 반응이 끝나면 질소를 이용해 안전하게 물질을 꺼냅니다. 그래서 반응기에는 폭발 방지판이 설치되어 있습니다
rupture disk의 설계 압력은 작동 압력보다 크고 장비의 설계 압력보다 작음