가스 파이프라인의 임계 유속 및 안전 배출량 계산
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현재 진행 중인 프로젝트는 안전밸브의 배기 기능과 관련된 것으로, 고압측에서 저압측으로의 유량 제어 밸브에 문제가 생겼을 때 고압측의 가스가 저압측으로 유입되는 현상을 다룹니다. 이러한 배기량에 대해서는 여러 규격서와 매뉴얼을 찾아봐도 명확하게 설명된 곳이 없습니다. SY/T10043에는 이러한 상황에 대한 개념적인 설명이 있긴 하지만, HG 20570.2에는 계산 공식이 있긴 합니다. 하지만 그 공식이 정확한지 다시 한 번 확인해보고 싶습니다.정상 작동 조건에서는 이 조절 밸브가 액체를 통과시키고, 고장이 발생했을 때는 가스를 통과시킨다고 합니다. 하지만 가스에는 임계 유속이 있다는 것을 기억합니다. 어떤 사람들은 Aspen에서 이를 음속이라고 부른다고 하는데, 맞는지 모르겠습니다. 그리고 그 값을 어떻게 계산하는지도 궁금합니다；또한, 일반적인 조절밸브는 직경이 작아지도록 설계되어 있으므로, 조절밸브의 내경과 파이프의 내경의 비율, 그리고 단열지수를 이용하여 임계 압력비를 산출해볼 수 있지 않을까요? 밸브 앞뒤의 압력을 고려함으로써 가스가 유량 제한 조건을 충족하는지 판단할 수 있으며, 이를 통해 유량을 다시 계산해낼 수 있을 것입니다
저는 같은 처리량의 장치를 기준으로 직접 계산해 봤는데, 일치하는 결과가 나왔습니다. 포럼에 시스템 전문가분들이 계신지 모르겠어서 조언을 구하고 싶습니다.