제품설명
◈ 관련 규격
- 미국 CCPS : Guidelines for engineering design for process safety
- 미국 FM : LPDS 7-99 heat transfer by organic and synthetic fluids
- 관련 법령 , 고시등
산업안전보건기준에 관한 규칙 제 225조
( 위험물질 등의 제조 등 작업시의 조치 )
1. 정의
(가) " 열매 ( Heat transfer fluid ) " 라 함은 수증기나 물 이외의 유체를
이용한 열교환기를 통하여 공정상의 물질을 간접적으로 가열 또는
냉각 시키는 물질을 말한다.
(나) " 팽창탱크 ( Expansion drum / Surge drum ) 라 함은 열매 보일러의
운전 상태에 따라 배관내 열매의 체적 변동을 완충하기위하여 설치
하는 탱크를 말한다.
(다) " 저장탱크 ( Drop tank / Dump tank )" 라 함은 열매 보일러의 비상
운전이나 보수시 배관내 열매 탱크를 저장하기 위한 탱크를 말한다.
(라) " 최고 허용온도 * Maximum allowable bulk temperature ) ' 라 함은
열매 보일러 시스템의 배관내에서 허용 가능한 열매 최고 온도를 말한다.
(마) " 최고필름온도 ( Maximum film temperature )" 라 함은 열매가
열매 보일러 시스템에서 노출될 수 있는 최고 온도를 말한다.
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◈ 열매의 종류 및 특성
대부분의 열매는 다환방향족류이며 일부는 실리콘함유 탄화수소 또는
무기염류를 사용하고 있다.
1. 일반적 열매
1-1 사용온도는 150 ℃ ~ 300 ℃ 의 범위이다.
1-2 대부분은 정제된 광유 ( Mineral Oil )를 사용한다.
1-3 낮은 온도에서는 염화칼슘용액, 글리콜 수용액, 다우썸, 씰섬등을
사용한다.
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2. 글리콜 수용액
2-1 사용온도는 - 50 ℃ ~ 180 ℃ 의 범위이다.
2-2 용기의 자켓 , 배관 트레이싱 등 2차 냉각 및 가열용으로 주로 사용
2-3 65℃ 이상에서는 글리콜이 산화 되므로 밀페계 에서 사용하며,
글리콜의 산화 방지를 위하여 질소를 충진 하는 것이 바람직하다.
2-4 주로 에틸렌글리콜 과 프로필렌글리계가 사용된다.
다만 , 식품공업에서는 독성이 있는 에틸렌글리콜 대신
프로필렌글리콜계열을 사용하는 것이 바람직하다.
2-5 열매설비의 재질로는 강철, 연철, 구리, 청동등을 사용하나 한 시스템
에서 이종금속을 사용하면 갈바닉 부식 가능성이 있으므로 , 부득이
이종금속을 사용할 경우는 갈바닉 부식이 일어나지 않도록 조치.
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3. 고온용 열매
3-1 사용온도는 275 ℃ ~ 375 ℃ 의 범위이나 330 ℃ 이상에서는 사용한
경우는 드물다
3-2 고온용 열매는 합성 파라핀 , 디아릴알칸 ( Diaryl Alkane ) ,
폴리페닐 유도체 ( Polyphenyl derivatives ), 아릴에테르 ( Arylether )
디메틸실록산 폴리머 ( Dimethyl siloxane polymer ) 등이 있다.
3-3 질산나트륨 , 아질산나트륨, 아질산칼륨 등으로 구성된 무기염류는
530 ℃ 까지 사용 할수 있으나 이러한 열매는 비가연성, 열적안전성,
비 휘발성이나 부식성을 가지고 있다.
3-4 고온용 열매를 선정 . 사용하는 경우 공급자와 충분히 상의 하는 것이
필요하다.
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4. 열매의 선정 및 취급
4-1 비열 및 열전도도가 클것.
4-2 점도 및 유동점이 낮을 것.
4-3 증기압이 낮고 비점이 높을 것.
4-4 인화점 및 자연 발화점이 높을 것.
화학적 및 열적 으로 안정하고 부식성이 없을 것.
4-5 가열 및 냉각의 온도 범위가 광범위 할것.
4-6 공정 물질과 접촉시 반응을 일으키지 않을 것.
4-7 공기 및 물과 접촉시 산화 하거나 반응 하지 않을 것.
4-8 독성이 없고 환경 오염이 적을 것.
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5. 열매 보일러의 설계 및 설치
5-1 열매 가열시 열매 보일러를 통하여 일정한 유속으로 열매가
흐르도록 하고 이 흐름을 제어 함으로서 공정에 투입 되는 에너지 및
온도를 조절하는 제어방식을 적용한다.
5-2 열매 보일러에서 충분한 열교환이 이루어지고 열매의 정체로 인한
국부 과열현상 ( Hot Spot ) 이 생기지 않도록 열매 보일러 튜브를
통해서 유속을 결정한다 . 열매의 온도는 열매 생산업자가 명시하는
안전온도를 넘지 않도록 사전에 충분히 열량계산 및 검토를 실시한다.
5-3 배관의 가장 낮은 위치에 드레인을 설치하여 비상시 저장탱크로
열매가 배출 될수 있도록 한다. 저장텡크는 배관내 전체 열매를
충분히 수용할수 있는 용량으로 하고 벤트를 설치한다
5-4 열매를 직접 난방용으로 사용 하지 않아야 하며 , 부득이 난방용으로
사용하고자 할 경우 중앙 열교환기를 통하여 물, 고온 그리콜 또는
스팀을 발생시켜 이를 이용하는 방식을 사용한다.
5-5 제어실 및 열매 보일러 와 가까운 위치에서 주요장치와 밸브의 조작이
모두 가능 하도록 한다
5-6 열매의 사용환경 , 온도 , 압력과 물성에 따라 연결부의 가스켓 재질,
밸브나 펌프의 패킹재질을 선정한다
5-7 열매가 응고점 이하로 되지 않도록 열매배관의 보온 및 설비 배치를
고려하고, 열매가 장시간 응고점 이하로 방치될 가능성이 있는 경우
열매배관에 보온 및 스팀, 전기 트레이싱을 실시한다.
5-8 설비업체의 충분한 조언 없이 스팀보일러를 열매 보일러로 변경하여
사용하지 않는다.
5-9 유량 , 압력 및 온도측정장치를 설치한다
5-10 열매 관련 설비의 재질은 다음을 고려하여 선정한다.
(가) 일반적으로 탄소강을 사용하며 저온취성을 고려한다.
(나) 알루미늄, 황동 및 청동은 가능하면 사용하지 않는다.
(다) 구리 및 구리합금은 공기의 차단이 완벽한 경우에만 사용한다.
(라) 오오스테나이트 스테인레스강은 염소에 의한 오염의 우려가 있을
경우 사용하지 않는다.
(마) 열매는 비교적 고온에서 사용되므로 패킹 또는 씰 이외에는
합성수지나 합성고무 재질을 사용하는 것은 바람직 하지 않다.
