산업안전

산업안전보건법 적용대상 압력용기의 이해 및 안전장치

도비는오늘도행복해 2023. 6. 15.

사업자에 하나씩은 압력용기 사용하고 계시지요? 산업안전보건법에서 말하는 압력용기에 대하여 오늘 한번 알아보도록 하겠습니다. 한번 보시고 사업장에서 사용하고 있는 압력용기 확인해보시기 바랍니다.

산업안전보건법 압력용기의 이해, 안전장치 알아보기!

용어 해설

설계압력(Design Pressure)
설계압력은 정상 운전중에 예상될 수 있는 가장 심각한 상태에서 용기에 가해질 수 있는 압력에 적당한 여유를 추가한 압력으로 공정설계 단계에서 결정되며 두가지 이상의 압력이 작용하는 경우에는 가장 악조건의 압력조합을 설계압력으로 사용합니다.
설계온도(Design Temperature)
설계온도는 압력용기의 최소 요구도께나 물리적 성질을 결정하기 위하여 사용되는 온도로서 운전중에 예상되는 압력용기의 평균금속온도(meanmetal temperature)를 기준으로 하여 압력용기의 공정설계 단계에서 공정기술자에 의하여 결정
계산두께(calculated thickness)
압력용기 기준에서 규정한 두께 계산 공식에 따라 계산된 두께로 부식여유를 더하지 않은 두께
최소두께(minimum thickness)
계산두께에 압력용기가 받은 부식환경에 따라 고려한 부식여우를 더한 두께
실제두께(catual thickness)
압력용기를 제작하기 위하여 실제로 사용된 상용강판의 호칭두께로서 어떠한 경우에도 최소 두께보다 얇아서는 안됨
이음효울(Joint Efficiency)
두께를 계산하는 압력용기 부위가 용접으로 제작되는 경우에 용접이음부의 형태와 이음부에 실시하는 비파괴검사의 정도에 따라 정해놓은 1.0이하의 상수로서 자재의 허용응력을 감소시키는 비율로 사용됨
부식여유(Corrosion Allowance, CA)
압력용기의 내외부는 시간이 경과함에 따라 유체 자체의 부식성, 운전조건(온도, 유체속도), 용기에 가해지는 외부응력 등 부식환경에 따라 부식속도가 다르기 때문에 압력용기의 내구년수에 부식환경에 대한 사용재료의 부식속도를 곱하여 나온 값을 부식여유라고 함

산업안전보건법 적용대상 압력용기

화학공정 유체취급 용기와 모든 사업장의 공기 및 질소저장 탱크 등으로서 사용압력의 값(음의 압력을 포함)이 게이지 압력으로 0.2kgf/cm2(20kpa) 이상이 되고 사용압력(단위:kgf/cm2)과 용기내용적(단위:m2)의 곱이 1이상인 압력용기에 대하여 적용합니다.

화학공정 유체취급용기 : 증발, 흡수, 증류, 건고, 흡착 등의 화학공정에 필요한 유체를 저장, 분리, 이송, 혼합 등에 사용되는 설비로서 탑류(증류탑, 흡수탑, 추출탑 및 감압탑 등) 및 저장용기 등을 말합니다.

고압가스관리법의 적용을 받는 용기, 에너지이용합리화법의 적용을 받는 용기, 원자력관계의 용기, 수냉식 관형 응축기(다만, 돈체측에 냉각수가 흐르고 관측의 사용압력이 통제측의 사용압력보다 낮은 경우), 사용온도 60℃ 이하의 물만을 취급하는 용기, 판형열교환기, 핀형 공기냉각기, 유압실린더 및 수압릴린더는 적용 제외합니다.

압력용기의 분류

압력 및 온도에 의한 분류

진공압력 : 게이지압력 0kgf/cm2 이하의 감압하에서 사용되는 압력용기
상압용기 : 대기압에 가까운 압력으로 사용하는 압력용기
중압용기 : 게이지압력 40kgf/cm2 이하의 압력으로 사용하는 압력용기
고압용기 : 게이지압력 100kgf/cm2 이하의 압력으로 사용하는 압력용기
외압용기 : 진공용기는 아니나 자켓 등으로 외부가 둘러쌓여 외부의 압력이 내부압력보다 높은 경우
저온용기 : -20℃ 이하의 온도에서 사용하는 압력용기
고온용기 : 350℃ 이상의 온도에서 사용하는 압력용기

형상에 의한 분류

탑조류(Column & Tower)
유체혼합물 상태에 증기압차를 이용하여 서로 다른 비점성분을 분리, 전제, 분해하도록 충진물, 촉매, 트레이 등으로 구성되어 있는 직립원통형 용기
열교환기(Heat Exchanger)
고온유체와 저온유체 사이의 열교환을 위한 장치
반응기
화학반응을 일으키기 위한 용기이며 화학반응을 최적조건에서 최대효율이 발생되도록 설계
저장용기(Storage Tank)
화확공정에 필요한 원료, 중간제품 혹은 부대설비 등을 저장하는 용기를 말하며, 관례적으로 액체를 저장하는 용기
구형탱크(Ball Tank)
구형은 다른 형태의 용기에 비해 내압력에 대한 강도가 크므로 경량으로 되어 경제적임, 압축가스나 저온액화가스의 저장용기로 사용
분리조(Separate)
유체 중에 포함되어 있는 고체, 액체 또는 기체성분을 분리하는 용기

용도에 의한 분류

명칭	용도
홀더(Holder)	가스 홀더(gas holder)라고 하며 도시가스, 천연가스, 불활성가스 등의 가스상태로 저장하는 대용량 저조로 대개는 상압용기이지만 최근에는 저압 혹은 중압용기로서 사용
분리조(Separator)	유체 중에 포함되어 있는 고체, 액체 혹은 기체성분을 분리하는 장치를 총칭함, 장치에는 유수분리기, 수분분리기 등과 같이 분리한 유체의 명칭을 붙여 부리는 것이 많음
필터(Filter)	고ㆍ액체를 분리하는 장치로서 용기내에 여재를 충진하여 이곳에 고액 혼합물을 통과시켜 액중의 고체를 분리
혼합조(Mixing Tank)	고체, 액체, 기체를 구별하지 않고 2종류 이상의 물질을 혼합한 용기를 넓은 의미의 혼합조라 총칭함
계량조(Measuring Tank)	유체의 중량 혹은 용량을 계량하는 용기를 총칭함, 회분운전(batch operation)에서의 원료의 계량에 많이 사용
가열기(Heater)	유체를 가열하는 목적으로 사용하는 용기
응축기(Condenser)	증기를 응축을 목적으로 사용하는 용기
증발기(Vaporizer)	액체를 증발을 목적으로 사용하는 용기
냉각기(cooler)	유체를 냉각하는 목저으로 사용하는 용기

압력용기 안전장치

안전밸브
소정의 압력이 되면 그 이상의 압력이 되지 않도록 내부의 가스, 증기를 분출하는 기능을 가진 밸브, 통상 스프링에 의해서 눌러져 있으며 이 스프링 밸브를 누르는 힘을 가감하여 분출하는 압력을 조정할 수 있음
파열판
취급하는 물질의 고형화나 현저한 부식성에 의해 안전밸브의 작동이 곤란하게 되는 경우로서 방출량이 많은 경우나 순간 방출을 필요하는 하는 경우에 이용
통기밸브
대기압이나 대기압근처에서 운전되는 압력용기에 부착되며 일반적으로 액체의 저장 또는 출하, 외부기온의 변동 및 응축으로 인한 용기 상부 공간의 공기나 증기 등의 체적변화 보상을 통해서 용기내의 과압이나 부압을 방지함