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욱환 평
8 years ago
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1 ISO 9001 Certi. No

4 Control Signal Signal conversions Actuator Final control element Process Elements of the final control operation.

7 Data 입력 사용자 또는 설계자가 지정 Cv Calculation 보정이 필요한가 Yes Cv 보정 계산 No Valve 형식 선정 Valve 특성 결정 Rangeability Leakage 확인 유속은 제한내인가 No Body Size 변경 Yes 소음은 제한내인가 No 소음 대책 Yes 유체에 대한 재질 선정 (Body, Trim, Packing) 압력 온도는 규정이내인가 경제성 Yes Body Sizing

8 Data 확인 Body 규격 및 사용자 요구사항 구동부 형식선정 작동 방식 결정 유체압력 최대 폐지압력 확인 구동부 Size 결정 작동압력 공급압력 결정 Actuator Sizing

9 Data 확인 제어목적 확인 Control 또는 On-off 신호 차단시 Valve의 동작 검토 Open Close 위치 확인 검토 Valve 작동속도 증가 감소 검토 긴급 차단의 필요성 검토 설치 위치의 환경 검토 입력신호 동력원 검토 Accessory 결정

10 공식 계 산 식 유 체 압력조건 P2 P1 / 2 P2 P1 / 2 GAS 증 기 액 체 상 온 (0~60 이내) 온도보정 (상기온도 이외) 포 화 과 열 좌식과 동일

11 Cv VALVE의 용량계수 Pv VALVE의 용량계수 kgf/cm2 A G₁ 액체의 비중 F F VALVE입구 온도에 대한 G₂ GAS의 비중 액체의 포화 증기압력 Q₁ 액체의 용적유량 m3/h P VC 액체 임계압력비계수 kgf/cm2 A Q₂ 기체의 용적유량 Nm3/h 축류부의 압력 Q' 기체의 용적유량 (VENA-CONTRACTA) m3/h (st'd 상태 15 1atm) 기체유량환원식 Pc 액체의 임계압력 kgf/cm2 A 압력회복계수 W 증기의 중량유량 kg/h X 압력강하비 ΔP/P1 ΔP 차압 P1-P2 kgf/cm2 Abs X T 정격압력강하비계수 P1 VALVE 입구압력 kgf/cm2 Abs Y 팽창계수 P2 VALVE 출구압력 kgf/cm2 Abs Z 압축계수 t 사용상태의 온도 F K 비열비계수 t' 과열도 T1 절대온도로 표시한 사용온도 273+t F L CHOKED FLOW 보완식 혼합유체의 보정 보정 Cv=(Cv1+Cvg)(1+Fm Ma Mp) REDUCER영향의 보정 보정 Cv=Cv기본치+(Cv기본치 감소율) 점성유체의 보정 압축성유체의 보정 보정 Cv=Cv기본치 K BODY TYPE GLOBE SINGLE GLOBE DOUBLE ANGLE BALL BUTTER -FLY TRIM FL 계수 TYPE FLOW OPEN FLOW CLOSE Wing Guided Contoured Cage Wing Guided 0.90 Contoured 0.85 Contoured Cage Venturi 0.90 Std. Bore 0.55 Characterized Deg. Open Deg. Open 0.55

12 계산식

13 상 태 NORMAL FLASHING CAVITATION 상 태 도 발생압력 P2>Pv and Pvc>Pv P2>Pv P2<Pv and Pvc<Pv 상태 판별 기준식 유체 조건 FL 이용 주어진 유체조건에서 P2, Pv, Pvc를 구한 다음에 상기의 발생압력조건을 계산하면 그 유체의 Normal, Cavitation, Flashing 상태를 판별할 수 있다. ΔP<FL²(P1-Pvc) ΔP FL²(P1-Pvc) ΔP FL²(P1-Pvc) Valve의 고유 FL 계수를 이용하여 계산하면 그 Valve의 적격여부를 판별할 수 있다. 적용 계산식 좌식 동일

14 Single Seated Trim Size Cage 3Way Ball STS Series Butterfly (inch) STM, STD Controlled On-off Controlled On-off Metal Segment 1/ / / / / / / , , , ,270 4,260 1, ,550 8,420 2, ,000 1,020 1,000 1,250 1,000 4,020 14,000 3, ,440 1,460 1,440 1,680 1,440 6,090 23,380 4,490 Valve Size Trim Designation Cv Coefficient Nominal Range ability Linear Percent Valve Size Trim Designation Cv Coefficient Nominal Range ability Linear Percent 1/2 A :1 50:1 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/2 B :1 50:1 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/2 C :1 50:1 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/2 D.80 40:1 50:1 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/2 E.50 40:1 50:1 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/4 & 1/2 F.32 30:1 40:1 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/4 & 1/2 G.20 30:1 40:1 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/4 & 1/2 H.13 30:1 40:1 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 I.08 30:1 40:1 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 J.05 30:1 40:1 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 K.03 25:1 N/A 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 L.02 25:1 N/A 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 M.01 25:1 N/A 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 N :1 N/A 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 O :1 N/A 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 P :1 N/A 1/4 P :1 N/A 1/4 & 1/2 P :1 N/A

15 Leakage Class Designation Maximum Leakage Allowable Test Medium Test Pressures Testing Procedures Required for Establishing Rating No test required provided user and supplier so agree. 0.5% of rated capacity Air or water at 50~125 (10~52 ) 45~60 psig or max. operating differential, whichever is lower Pressure applied to valve inlet, with outlet open to atmosphere or connected to a low head loss measuring device, full normal closing thrust provided by actuator. 0.1% of rated capacity As above As above As above 0.01% of rated As above As above As above capacity ml per minute of water per inch of port diameter per psi differential Water at 50~125 (10~52 ) Max. service pressure drop across valve plug, not to exceed ANSI body rating. (100 psi pressure drop minimum) Pressure applied to valve inlet filling entire body cavity and connected piping with water and stroking valve plug closed. Use net specified max. actuator thrust, but no more, even if available during test. Allow time for leakage flow to stabilizer. Not to exceed amounts shown in following table based on port diameter Air or Nitrogen at 50~125 (10~52 ) 50 psig or max. rated differential pressure across valve plug, whichever is lower. Actuator should be adjusted to operating conditions specified with full normal closing thrust applied to valve plug seat. Allow time for leakage flow to stabilize and use suitable measuring device. NOMINAL PORT DIAMETER LEAK RATE Inches Millimeters ml Per Minute Bubbles Per Minute* 1 1-1/ / * Bubbles per minute as tabulated air an easily measured suggested alternative based on a suitable calibrated measuring device such as a 1/4-inch O. D. x inch wall tube submerged in water to a depth of 1/8-inch. The tube end shall be cut square and smooth with no chamfer or burrs and the tube axis shall be perpendicular to the surface of the water Other apparatus may be constructed and the number of bubbles per minute may vary from these shown, as long as they correctly indicate the flow in ml per minute.

16 유체종류별 유속재한 수치 유체의 종류 액체 GAS, VAPOR 포 화 STEAM 과 열 제한치(연속운전) 6m/sec 150~200m/sec 50~80m/sec 80~120m/sec 액체 GAS VAPOR STEAM U 유속 m/sec Q 액체유량 m2/h STEM유량 kg/h Q' 기체유량 m3/h (STD상태 15 1atm) P 2 출구압력 kgf/cm2a t 사용상태의 온도 V 출구측 비용적 m3/kg d 배관, Valve 실구경 mm 유량 계산에 의한 확인식 70 이하 GAS 70 이상 STEAM

17 소음발생원인 VALVE LINE상에서의 대책 유체작용에 의한 소음 액체흐름시에 CAVITATION의 현상에 의해 발생 하는 소음 GAS유체 (STEAM, AIR, GAS)흐름시에 음속이상 의 고속류가 되면 충격파가 발생하게되며, 이 소음은 특히 VALVE위치가 저개도일 때 또는 임계 압력 초과시에 주로 발생한다. VALVE의 기계적 진동에 의한 소음 유체압력의 변화 또는 충격에 의해 VALVE PLUG 와 GUIDE의 표면이 서로 두들기면서 발생하는 소음(수평진동) PLUG의 불안전성에 의한 소음 유체압력의 변화 또는 충격에 의해 VALVE PLUG 가 수직 진동을 일으킬 때 발생하는 소음 고유진동수에 의한 소음 때에 따라, VALVE TRIM이 고유진동수가 있는 조건에서 진동을 일으킬 때 발생하는 소음 ( Hz의 높은 주파수의 소음) 저 소 음 VALVE선정 GUIDE부의 공차를 최소한으로 하고 표면경화처리를 실시 적적한 구동부선정 저 소 음 VALVE선정 1. CONTROL VALVE의 하류측에 적은 구멍을 다수 설계한 좁힘판 (REDUCTION ELEMENT)을 설치하여 소음을 감소 2. VALVE의 상하류측에 SILENCER 를 설치하여 소음경로에 대해 감음한다. 3. VALVE의 하류측에 두꺼운 배관 재를 사용하거나, 흡음 재료를 이용한 방음 RUGGING을 VALVE 및 하류측배관에 실시하여, 주위 로 소음이 전달되는 것을 감소 시킨다. 4. PROCESS의 압력조건을 검토하여 VALVE에 걸리는 차압부담을 적게 한다. GAS체의 소음 예측방법 SPLv=db P+dbCv+db P/P1+db Sch+db+ dbm 액체의 소음 예측방법 SPLv=db P+dbCv+ +db Sch

18 JIS 재질기호 ASTM FC20 A126 Cl. B CAST IRON 재질구성 용 도 비부식성이며 온도 및 압력이 낮은 Steam, Water, Air, Gas, Oil 류 SCPH2 A216-WCB CARBON STELL 비부식성이며 고온, 고압의 SCPH21 A217-WC6 1Cr-0.5Mo SCPH61 A217-C5 5Cr-0.5Mo Steam, Water, Air, Gas, Oil 류 SCPL1 A352-LCB CARBON STEEL SCPL11 A352-LC1 0.5Mo -5 C 이하의 저온유체 SCS13-18Cr-8Ni-0.06C -196 C까지의 저온유체 SCS13A A351-CF8 18Cr-8Ni-0.06C +800 C까지의 고온, 고압유체 SCS14-18CR-12Ni-2.5Mo-0.06C 부식성 유체 SCS14A A351-CF8M 19Cr-11Ni-2.5Mo-0.06C

20 MATERIAL LOWER ( ) UPPER ( ) MATERIAL LOWER ( ) UPPER ( ) Cast Iron(FC) Hastelloy B 371 Ductile Iron(FCD) Hastelloy C 538 Carbon Steel (Grade WCB)(SCPH2) Carbon Steel (Grade LCB)(SCPL1) Carbon Moly (Grade WC1) 1-1/4, Cr-1/2 Mo (Grade WC6) 2-1/4, Cr-1 Mo (Grade WC9) Titanium Nickel Alloy Type 416 Stainless Steel 40Rc Type 440 Stainless Steel 60Rc Cr-1/2 Mo(Grade C5) PH Cr-1 Mo(Grade C12) Alloy 6(Co-Cr) /2 Ni(Grade LC 3) Electroless Nickel Plating Aluminum Chrome Plating Type 304 Stainless Steel Aluminum Bronze Type 347 (Grade CF8C) Nitrite(BunaN) Type 316 Stainless Steel Fluoroelastomer (Vition 1 and Fluorel 2) Bronze TFE Inconel Nylon K Monel Polyethylene Monel Neoprene

23 A 일반적인 Control 용 B On-Off Valve 동작과 속도제어 C Control 및 긴급차단용 D C에서 차단시의 속도를 빠르게 해야할 때 E 공기원 감하시 Valve Lock (SUP 2.8K 이하) F Control 긴급차단 위치확인용 G Valve 작동속도를 빨리하고 싶을 때 H 공기원 배기시, 속도를 빠르게 하고 싶을 때.

24 I 단동구동부에서 Air Less Lock (SUP 4K) J 복동구동부에서 Air Less Lock (SUP 4K) K 복동구동부에서 Air Less Close 요구시 L 복동구동부에서 Air Less Open 요구시 M 복동구동부에서 Air Failure Close 요구시 N 복동구동부에서 Air Failure Open 요구시 1. 상하동식 Control Valve 2. 회전식 Control Valve 3. Positioner 4. Air set 5. Solenoid Valve (전기식) 6. Pilot Lock Valve (CL-420) 7. Main Lock Valve (CL-523) 8. Limit Switch 9. Booster Relay 10. Quick Exhaust Valve 11. Speed Controller 12. Air 절환 Valve 13. Volume Tank 14. Air Filter 15. Check Valve

25 기체 각종유량단위 M 3 /H로의 환산식 NM³/H at 0 C,1013mmbar T (P 273) M³/H at 15 C,1013mmbar T (P1 288) kg/h G T/H G T/min G 60 L/H L/min Lb/H G CFH (ft³/ H) CFM(ft³/ min) SCFH(Nft³/ min) [T (P1 288)] SCFM(Nft³/ min) [T (P1 288)] BBL/H( 英 ) BBL/min GPM(gallon/min) 각종유량단위 기체M³/H(aT 15 C,1013mmbar)로의 환산 NM³/H at 15 C,1013mmbar M³/H P1 288 (T ) kg/h MW T/H MW T/min MW L/H [P1 288 (T )] L/min [P1 288 (T )] Lb/H MW CFH (ft³/ H) [P1 288 (T )] CFM(ft³/ min) [P1 288 (T )] SCFH(Nft³/ min) SCFM(Nft³/ min) BBL/H( 英 ) [P1 288 (T )] BBL/min [P1 288 (T )] GPM(gallon/min) [P1 288 (T )]

26 각종단위 kg/cm2a로의 환산식 각종단위 kg/cm2a로의 환산식 kg/cm2g Psi kgf/cm2g PsiA kg/cm2a - PsiG kg/cm2 - kpag mmh₂o kpaa cmh₂o kpa mh₂o MPaG mmhg MPaA cmhg Pa inhg Lb/in²G mmaq Lb/in²A cmaq Lb/in² maq ata - Bar G atm Bar A atg Torr 비중 환산식 밀 도 조 건 비 중 kg/nm3 0, 1013mbar `kg/m3 15, 1013mbar 온도 환산식 C=( 5/9 ) ( F - 32) K= C F=( 9/5 ) C + 32 R= F GAS 밀도 보정 계산 기호설명 : 표준상태의 GAS밀도(kg/Nm3) : 사용상태의 GAS밀도(kg/m3) : 1기압 kg/cm2 : 사용상태의GAS압력(kg/cm2A) : 절대온도 K : 절대온도로 표시한 사용온도( K ) : GAS의 압축계수

27 면간거리 허용공차 Valve Body Size 허용공차 4B(100A)이하 ±1.5mm 5B이상 10B이하 ±1.5mm 12B이상 24B이하 ±3mm MATERIAL GROUP NO SHELL TEST PRESSURES BY CLASS-ALL PRESSURES ARE GAGE psi bar psi bar psi bar psi bar psi bar psi bar psi bar Note : These Pressures are subject to the limitations in Section MATERIAL GROUP은 ENGINEERING DATA 참조

28 JIS 규격품 Flange 시험압력(kg/cm2) 규 격 주철, 합금 주단, 합금강 5K 구동부종류 시험압력 유지시간 Diaphragm식 3.5 3분 Cylinder식 7 5분 형식 작동 구동부에 가하는 압력 DA 공급압력(Supply) Spring 형식 RA Air Zero Spring Less 형식 전폐시의 입력신호 또는 조작압력 정격 Cv치 허용누설량 ANSI Class 시험유체 Water 0.5% 이하 Water 0.1% 이하 Water 0.01% 이하 Air 약0.0001% 이하 Air Air % 이하 Air 시험유체 Air일 경우 (Q=N l/min) *1 시험유체 Water일 경우 (Q= l/min) *2 * 1:정격 Cv치 0.01%를 말함 * 2:정격 Cv치 0.5%를 말함 * 허용누설량 계산식 ANSI Class 에 대해서 적용할 수 있습니다.

31 현 상 원 인 대 책 신호, 공급공기압이 양쪽 다 나오지 않는다. 공기원 및 전원의 고장 배관에서의 다량의 누설 Compressor 및 전원의 점검 배관의 점검 발 브 가 작 동 하 지 않 공급공기압은 오는데 신호공기압이 올라가지 않는다. 신호압은 오르는데 공급공기압은 안오른다 Positioner 출력이 나오지 않는다. 조절계의 고장 신호배관의 누설 Diaphragm이나 Piston O-ring의 누설 또는 파손 Air set의 막힘 또는 고장 비관부의 누설 또는 막힘 Positioner Pilot Valve의 고장 구동부 Diaphragm 및 Cylinder 에서의 누설 또는 파손 조절계의 점검 신호배관의 점검 신품으로 교환 Filter 청소 또는 Air set 점검 배관점검 Pilot Valve의 점검 수리 교환 신품으로 교환 는 다 Valve Stem이나 Guide부에 이물질이 끼어 눌어붙었다. Valve Body부를 분해, 점검하여 재가공 또는 신품으로 교환. 구동부에 작동공기압이 들어가고 있는데 동작하지 않는다. Valve Port부에 이물질이 맞물려 씹혀 있다. Valve Shaft가 휘어짐 분해 점검, 재가공, 신제품교환 Valve Shaft의 수리 또는 교환 구동부의 고장 구동부만 작동점검 공급공기압이 때에 따라 변동한다. 공기원의 용량부족 Air set의 고장 Compressor의 증설 점검, 수리, 교환 발 브 가 헌 팅 하 고 신호압이 변동한다. 공급공기압 및 신호압은 일정한데도 Valve는 Hunting(변동)하고 있다. 제어계의 용량/저항이 부적합 조절계의 고장 Positioner 회로의 Hunting Valve Stem부의 마찰이 크다. Packing부의 마찰이 크다 신호회로에 Volume Tank 설치 조절계의 점검, 수리 Positioner 각부의 풀림부 점검 Pilot의 점검(감도를 줄인다) 휘어짐, 마찰, Guide부 손상점검 Packing을 교환 있 다 유체압변동에 의한 Valve축의 추력의 변동 Valve 차압을 내리거나 강성이 큰 수동부로 교환한다. Valve가 Close 부근에서 Hunting하고 있다. Valve의 용량이 너무 크다. 단좌 Valve에서 유로방향이 Plug Close 방향으로 흐르고 있다. 차압을 내리거나 Cv치가 적은 Valve로 교환. Valve의 입.출구를 반대로 한다.

32 현 상 원 인 대 책 밸 브 에 진 동 소 음 이 있 다 어떠한 위치에서도 진동이 심하고 소음이 발생한다. Valve 개도가 중간 이상에서 진동한다. Valve 출구측에서 충격파가 발생하고 있다. Guide와 Valve축의 공차가 크다. Valve축, Plug, 구동부 Stem, Diaphragm 연결부위의 풀림 유체가 Flashing하고 있다. Valve축의 불평형력의 반전시에 발생한다. 유체가 증기일 때, Valve 구경이 적다. Valve축, Guide의 마모상태 점검 풀려있는 개소를 찾아서 완전히 체결한다. Valve 형상을 바꾼다. Valve 형상을 바꾼다. 구경을 크게 한다. 밸 브 의 작 동 속 도 가 느 리 다 Stroke의 왕복에서 양쪽 다 느리다. Stroke의 한쪽 방향에서만 느리다. Guide부의 원주에 Slurry나 고형물이 꽉 차 있다. Springless 구동부에서 Piston- Ring의 마모파손 Gland Packing의 變質硬化 유체차압에 의한 축추력이 크다. 구동축 Seal부에서의 누설 분해점검 Valve 형상 변경 Piston-Ring의 교환 Packing의 교환(재질변경) Packing Grease의 교환 Positioner를 취부한다. 강성(출력)이 큰 구동부로 교환 Seal용의 O-Ring 교환 구동부 용량이 너무 크다 Positioner나 Booster Relay 설치 Valve Seat부의 침식, 부식, 손상 Seat부의 연마 또는 교환 누 설 이 너 무 많 다 Valve Stem이 Full Close의 위치에 있다. Valve Stem이 Full Close의 위치까지 움직이지 않는다. Seat 나사부에서의 부식, 침식 P1/P2의 칸막이부에서의 누설 유체차압이 너무 크다 Port부에 이물질이 끼어 있다. Guide와 Port가 눌어 붙었다. 불량개소의 수리 또는 교환 불량개소 용접 또는 교환 구동부의 출력을 올린다. 분해제거 또는 손상부의 연마 분해 후 재가공 또는 교환 Packing 체결 Nut가 풀려있다. 증체한다. Gland Packing 부에서 누설되고 있다. Packing의 변질강화 Valve축의 침식, 부식, 손상 Packing 삽입방법의 불량 Grease를 주유하지 않았다. 신품으로 교환 재가공 또는 교환 삽입방법의 개선 Grease의 주입

13장_

13장_ C H A P T E R 13 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 13.1 ( ) 12 000 psi [ 13 1] 6in 10 [ 13 2] (stamping) 500 501 (pressure regulator) (oil mist) (lubricator) (air dryer) (muffler) 13.2 21 % 78 % 1 % 4