액체 탄화수소 저장탱크 알람 값 설정: 온도, 압력, 유위 상한/하한 알람

인터넷에서 본 글을 공유합니다: 액체 저장탱크는 화학 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 공정 시스템을 설계할 때에는 저장탱크 내의 액체 수위를 감지하고 표시하는 장치가 필요한데, 이는 저장탱크와 관련된 장비들이 안정적이고 안전하게 작동할 수 있도록 하기 위함입니다.장치 내에서 특별히 모니터링하거나 보호해야 하는 저장탱크의 경우, 저액위 경보 및 고액위 경보를 설치해야 하며, 이에 맞는 연동 장치도 갖추어야 합니다.고도 경보값의 설정에 있어서는, 생산 공정의 구체적인 요구사항과 용기 자체의 파라미터를 충분히 고려해야 합니다. 저장탱크는 석화 기업의 중요한 시설로, 액체 및 기체 상태의 원료, 제품, 중간제품을 저장합니다.석유화학 저장탱크에 저장된 물질의 양은 중대한 위험요소의 임계량을 훨씬 초과하므로 잠재적 위험이 매우 크고 고위험 상태에 있습니다. 사소한 실수라도 재앙적인 사고를 초래할 수 있습니다.통계에 따르면, 저장탱크의 사고율은 석화기업의 고온·고압·연속 반응 장치의 사고율보다 훨씬 높습니다.보시다시피 저장탱크는 석화기업 안전 관리의 핵심입니다. 그렇다면, 저장탱크의 고액위 경보, 과고액위 경보값, 그리고 긴급 차단밸브의 설정에는 어떤 요구사항들이 있을까요?기업은 임의로 저장탱크 액위 경보값을 변경할 수 있나요?이번 글에서는 여러분과 함께 고민해 보겠습니다. 먼저, 레벨계 고장으로 인해 발생한 유출 사고 사례를 살펴보겠습니다. 한 용매 저장탱크에서 재료를 탱크 내부로 주입하는 과정에서 유출이 발생했으며, 가연성 용매가 탱크 밖으로 새어 나왔습니다. 다행히 화재는 발생하지 않았습니다.사고 조사 결과, 유출이 발생하기 전에 저장탱크의 원격 수위계에 고장이 있었던 것으로 나타났습니다.저장탱크에는 원래 고액위 경보 장치가 있었지만, 최근 점검 과정에서 조정이 이루어지면서 고액위 경보 장치가 더 이상 정상적으로 작동하지 않습니다(부적절한 변경에 해당함). 이 사고로 얻은 교훈: ◆높은 액위 경보를 유지하고 액위계가 정상적으로 작동하는지 확인하는 것이 매우 중요합니다.공장은 레벨계가 정상적으로 작동하는지 확인하기 위해 정기적으로 테스트를 해야 합니다. ◆유위계에는 항상 일정한 고장률이 존재하며, 보통 10년에 한 번 정도 고장이 발생할 수 있습니다.따라서 위험도가 높은 용매의 경우, 필요에 따라 여분의 유량계나 레벨 스위치를 고려해야 합니다. ◆액위계와 액위 경보 기능의 변경은 모두 변경 관리의 범주에 속하며, 변경 절차를 엄격히 준수해야 하고, 액위 감지 기능을 함부로 중단해서는 안 됩니다. ◆액위 경보 바이패스는 반드시 변경 심사를 거쳐야 합니다.액위 경보를 함부로 우회하면 오버플로우가 발생할 수 있으며, 화재나 폭발 사고를 유발할 수도 있습니다. 저장탱크 유위 알람 설정 관련 규정 및 표준 이는 API 표준에서 발췌한 저장탱크의 유위 알람 설정 예시입니다.여기에 나와 있는 시간은 단지 예시일 뿐이며, 실제 상황에 따라 적절히 조정할 수 있습니다. ◆《석유화학 저장·운송 시스템 탱크 구역 설계 규범》SH/T 3007-2014에서는 저장탱크의 액위 경보값 설정에 대해서도 상세한 규정을 마련하고 있습니다. 5.4.2항에 따르면, 자동 제어 시스템에는 고액위 및 저액위 경보 기능이 반드시 설치되어야 하며, 다음과 같은 규정을 준수해야 합니다: a) 저장탱크의 고액위 경보 설정값은, 탱크의 설계된 최대 저장 액위보다 높아서는 안 됩니다； b) 탱크의 저액위 경보 설정 높이는, 탱크의 설계된 최저 저장 액위보다 낮아서는 안 됩니다. 다양한 용량의 저장탱크는 공정이나 현장의 배치 요구에 따라 높이 대 직경비가 각기 다릅니다.디지털 계측기의 자료에 따르면, 일반적으로 사용되는 저장탱크의 용량은 다음과 같습니다. 대용량 탱크의 높이와 직경의 비율은 약 1:1에 가까운 반면, 소용량 탱크의 경우 그 비율은 1보다 큰 경우가 많습니다.소용량 탱크의 경우, 동일한 용량 조건에서 높이대직경비가 클수록 액위 변화가 더욱 뚜렷해지며, 이는 현장 액위계의 표시 정밀도를 향상시키는 데 유리하다. 실제 생산에서 《석유화학 저장운반 시스템 탱크구역 설계 규범》은 대용량 탱크에 매우 적합하지만, 특수한 공정 요구사항이 있는 소용량 탱크에는 완전히 적합하지 않다.소용량 탱크의 경우, 알람 값을 용량 백분율 방식으로 설정하여 작업자와 연동 밸브의 반응 시간을 충족시키는 것이 바람직합니다. 탱크 구역에 연동장치와 비상 차단 밸브를 설치하는 데 있어서의 일부 규정들이 있습니다. 규칙이 없으면 제대로 된 작업이 이루어질 수 없으며, 저장 탱크의 액위 경보값 설정에도 반드시 준수해야 할 규정이 있습니다. 창휘 계측기는 현행 규정들 중 ‘저장 탱크의 액위 경보값 설정’에 관한 조항들을 정리하여 계측기 기술자들이 참고할 수 있도록 공유했습니다. ◆SH/T 3007-2014 석유화학 저장·운송 시스템 탱크 구역 설계 규범 5.4.1 용량이 100 m3를 초과하는 저장탱크에는 유위 연속 측정 원격 전송 계기를 설치해야 한다. 5.4.2 자동 제어 시스템에는 고액위 및 저액위 알람이 설치되어야 하며, 다음 규정을 준수해야 한다: a) 저장탱크의 고액위 알람 설정값은, 해당 저장탱크의 설계된 최대 액위보다 높아서는 안 된다； b) 탱크의 저액위 경보 설정 높이는, 탱크의 설계된 최저 저장 액위보다 낮아서는 안 됩니다. 5.4.3 1등급 및 2등급 독성을 가진 액체를 저장하는 탱크, 용량이 3000m3 이상인 A류 및 B류 가연성 액체를 저장하는 탱크, 그리고 용량이 10000m3 이상인 기타 액체를 저장하는 탱크에는 과고압 경보 장치와 연동 장치가 반드시 설치되어야 합니다. 과고압 경보가 발생하면 탱크의 입구 파이프라인의 제어 밸브가 자동으로 닫히도록 되어 있습니다. 5.4.4 장치의 원료 저장탱크에는 저액위 경보장치를 설치하는 것이 바람직하며, 이 저액위 경보장치는 펌프를 자동으로 정지시키도록 연동되어야 한다. http://yunrun.com.cn/upload/201812/20/201812201607161244.png ◆SH3136-2003 액화 탄화수소 원통형 저장탱크의 안전 설계 규범 5.3.1 액화 탄화수소 원통형 탱크에는 현장에서 직접 측정할 수 있는 수위계와 원격으로 측정할 수 있는 수위계가 반드시 설치되어야 하지만, 유리판식 수위계는 사용하지 않는 것이 바람직합니다.사용되는 유위계는 안전하고 신뢰성이 있어야 하며, 액화 탄화수소 원통형 탱크의 개구부 수를 가능한 한 줄여야 합니다. 5.3.2 액화 탄화수소를 저장하는 구형 탱크에는 고액위 경보장치와 과고액위 연동 장치가 반드시 설치되어야 한다.필요한 경우 저액위 경보기를 추가해야 합니다. 5.3.3 간헐적으로 운영되는 탱크로리를 이용한 액화석유가스 저장탱크의 경우, 높은 액위가 감지될 때 자동으로 공급을 차단하는 장치를 설치해야 한다.단일 성분 액화 또는 정제 생산 설비에서 연속적으로 운영되는 구형 저장탱크의 경우, 그 인터록 요구사항은 상류 및 하류 공정의 생산 흐름에 따라 결정되어야 합니다. 6.1 액화석유가스 구형 저장탱크의 액상 입출구에는 비상 차단밸브를 설치해야 하며, 그 위치는 구형 저장탱크에 가까운 곳에 있어야 한다； ◆석유창고 설계 규범 GB50074-2014 8.3.10에 따르면, 가연성 및 인화성 액체가 흐르는 파이프라인이 해안가의 적절한 위치에 있을 경우, 비상 상황 시에 사용할 수 있는 차단밸브를 설치해야 한다. 13.2.2 저장탱크 구역의 방화제 내에 있는 유분이 섞인 오수관이 방화제 밖으로 나갈 때는, 제방 외부에서 연소성 및 가연성 액체가 저장구역 밖으로 새어 나가는 것을 막기 위한 조치를 취해야 한다. 15.1.4 탱크의 고압 및 저압 액위 경보 신호를 감지하는 데 사용되는 액위 측정 장치는 별도의 연속식 액위 측정 장치나 액위 스위치를 사용해야 하며, 자동 제어 시스템 내에 경보 및 연동 기능도 반드시 구비되어야 한다. ◆석유화학 기업 설계 방화 규범 GB50160-2008 6.3.11 액화 탄화수소 저장탱크에는 레벨계, 온도계, 압력계, 안전밸브가 설치되어야 하며, 고액위 경보장치와 과고액위 시 자동으로 공급을 차단하는 장치도 마련되어야 한다.전냉동식 액화 탄화수소 저장탱크의 경우, 진공 배출 장치와 고·저온 감지 장치를 설치해야 하며, 자동 제어 시스템과 연동되어야 한다. 6.3.12 가스탱크에는 상하한 위치 제한 알람 장치가 설치되어야 하며, 가능하다면 입출구 파이프라인에 자동 차단 장치도 설치하는 것이 바람직합니다. 6.3.14 전압력식 액화 탄화수소 저장탱크의 경우, 동결을 방지할 수 있는 2단계 탈수 시스템을 사용하는 것이 바람직하며, 저장탱크의 하부에는 비상 차단 밸브를 설치하는 것이 좋다. ◆AQ 3053-2015 수직형 원통형 강제 용접식 저장탱크 안전 기술 규격 6.13 차단밸브 저장탱크의 물질 입출구 파이프라인은 탱크 본체 근처에 총차단밸브를 설치해야 한다.대형 저장탱크의 경우, 공압식, 유압식 또는 전동식 액추에이터가 장착된 밸브를 사용해야 합니다.작동 장치가 전동형일 경우, 그 전원 케이블, 신호 케이블 및 전동 작동 장치는 방화 보호를 받아야 합니다. 차단밸브는 자동으로 닫히는 기능과 수동으로 닫히는 기능을 갖추어야 하며, 수동으로 닫히는 것에는 원격 수동 닫기와 현장 수동 닫기가 포함됩니다. 12.2.2 액위 제한 장치: 가연성 액체를 저장하는 탱크의 경우, 규격에서 요구하는 사항과 운영상의 필요에 따라 액위계와 고/저액위 경보 장치, 그리고 과고액위 경보 장치를 설치해야 하며, 이러한 경보 및 액위 정보는 제어실로 전송되어야 한다.자주 조작되는 저장탱크에는 자동 연동 긴급 차단 장치를 설치하는 것이 바람직합니다. 대형 탱크에는 저수위 및 고수위 알람 장치, 과고수위 알람 장치, 그리고 긴급 차단 장치가 설치되어야 하며, 과고수위 알람 신호와 연동된 긴급 차단 장치도 마련되어야 합니다. 또한, 방화제외 구역과 제어실의 조작대에는 긴급 차단밸브를 작동시키는 버튼도 설치되어야 합니다.저장탱크의 유위가 과도하게 상승하여 경보가 울리거나 화재가 발생할 경우, 원격으로 또는 현장에서 수동으로 공급 차단 밸브를 닫을 수 있습니다. 차단 밸브가 닫히면 자동으로 연동하여 공급 펌프의 작동이 중단됩니다. ◆AQ3036-2010 위험화학물질 중대위험원 저장탱크 구역 현장 안전감시 장비 설치 규범 4.2.5 기존 탱크를 개조할 경우, 탱크 내부를 청소하지 않고도 설치할 수 있는 센서를 우선적으로 선택해야 한다. 5 연동 제어 장비의 설치 요구사항 5.1 실제 상황에 따라 저장탱크의 온도, 액위, 압력 및 주변 온도와 같은 파라미터를 제어하는 연동 자동 제어 장비를 설치할 수 있으며, 여기에는 물질의 자동 차단 또는 이송 및 분사 냉각 장비 등이 포함된다. 5.2 긴급 전환 장치는 상류 및 하류 장치들의 안전한 생산에 미치는 영향도 함께 고려해야 하며, 상류 및 하류 장치들과의 알람 통신 기능과 지연 실행 기능도 제공해야 한다.필요한 경우, 긴급 ◆압력 해제 또는 물질 회수 시설도 함께 설치해야 합니다. 6.3.7 대형(5000m3 이상) 가연성 액체 저장탱크 및 400m3 이상의 위험물질 압력 저장탱크의 경우, 별도의 고액위 감지 경보 및 연동 제어 시스템을 설치해야 한다. 6.3.8 압력 저장탱크의 과도한 액체 수위를 감지하는 제어 시스템은 소프트웨어 기반의 경보와 하드웨어 기반의 경보로 구성되어야 합니다.경보 제어는 OR 게이트 논리 구조를 사용하는 것이 적절합니다. ◆화학물질 저장소의 안전 관리를 더욱 강화하기 위한 통지, 안전감독총국 제368호: 화학물질 저장소의 안전 관리를 더욱 강화하기 위하여 (1) 화학물질 저장소의 모니터링 및 감시 장비를 더욱 보완한다.규격 요구사항에 따라 탱크의 고저 액위 경보를 설치하고, 과도한 액위 시에는 자동으로 탱크의 공급 밸브를 닫는 장치와, 액위가 너무 낮을 경우에는 자동으로 물질 공급을 중단하는 장치를 사용합니다.가연성·폭발성, 유독유해 가스 누출 경보 시스템이 정상적으로 작동하도록 보장합니다.대형, 액화가스 및 극독성 화학물질 등의 주요 저장탱크에는 긴급 차단밸브를 설치해야 한다. ◆위험한 화학물질 및 폭죽·불꽃놀이로 인한 중대한 사고를 방지하기 위한 조치에 관한 공지, 안전감독총국 제362호. 위험 관리와 잠재적 위험 요소의 선제적 처리를 철저히 하여야 합니다. 3. 위험한 화학물질에 대한 특별 관리를 차질 없이 추진하고, 중점적인 예방 조치를 전면적으로 시행해야 합니다: (4) 2017년 1월 1일부터, 1급 또는 2급의 중대한 위험 요소로 분류되는 화학물질 저장소 중, 비상 정지(비상 차단) 기능이 없는 곳들은 모두 사용을 중단해야 합니다； ◆SH/T 3184-2017 석유화학 탱크장 자동화 시스템 설계 규범 4.2.3.1 탱크 꼭대기에는 두 세트의 액위 연속 측정 장비를 설치해야 하며, 그중 한 세트는 제어 시스템에서 고액위 및 저액위 경보를 설정하는 데 사용된다. 4.2.3.2 공정 요구사항에 따라, 제어 시스템에 고액위 경보 기능과 탱크로 들어가는 공급관의 밸브를 자동으로 닫는 기능을 갖춘 제어 방안을 마련해야 합니다. 신호는 앞서 언급된 또 다른 유형의 연속식 유량 측정 장치를 사용해야 하며, 세 번째 유량 측정 장치가 필요한 경우에는 연속식 측정 장치를 사용하는 것이 바람직합니다. 물론 유량 스위치를 사용할 수도 있습니다. 4.2.4.1 탱크 꼭대기에는 두 세트의 액위 연속 측정 장치를 설치해야 하며, 그중 한 세트는 제어 시스템에서 고액위 및 저액위 경보를 울리는 데 사용됩니다. 5.3.7.1 내벽에 라이닝이나 오염층이 없는 각종 액체용 탄소강 저장탱크의 경우, 외부에 부착하는 형태의 초음파 레벨 스위치를 사용할 수 있다. 5.3.7.2 부유식 탱크나 중질 유류를 저장하는 탱크의 경우, 외부에 부착하는 형태의 초음파 레벨 스위치를 사용하는 것이 적절하다. 5.3.7.3 액화 탄화수소를 저장하는 원통형 탱크의 경우, 외부에 부착되는 형태의 초음파 레벨 스위치를 사용하는 것이 바람직합니다. 5.3.7.4 초음파 센서의 설치 시에는, 센서가 측정하는 방향에 탱크 내부에 파이프나 부품과 같은 장애물이 없도록 해야 하며, 또한 탱크 벽의 용접 부분을 피해 설치해야 합니다.

탱크의 액체 레벨은 주로 설계 시의 충전 계수를 기준으로 결정됩니다. 저장 탱크의 크기는 최대 저장량을 고려하여 설계되며, 그 후 충전 계수를 바탕으로 탱크의 크기가 산출됩니다.액위의 알람 값은 많은 회사에서 공정에 따라 마음대로 정하지만, 실제로는 그렇지 않으며, 연동값도 충전 최대값을 초과해서는 안 됩니다.온도와 압력은 주로 매질 특성에 맞게 설계됩니다.