Valve의 이상현상인 Flashing의 원인과 예방 전략

Valve의 이상현상인 Flashing의 원인과 예방 전략

 

 

1. Flashing의 정의와 원리

1) 압력 강하

  - 액체가 밸브나 관로를 통과할 때 압력이 급격하게 감소하면, 유체의 온도와 압력이 해당 유체의 포화 조건을

    벗어나게 됩니다.

 

2) 기화 발생

  - 압력이 낮아지면서 액체 내 일부 성분이 즉시 기화하게 되어, 미세한 기포가 형성됩니다.

 

3) 열적 및 역학적 변화

  - 기포가 생성되면서 유체의 온도 분포와 유동 특성이 변화되고, 이로 인해 밸브 표면에 열 충격 및 물리적 손상이

    발생할 수 있습니다.

 

 

2. Flashing 발생 원인

1) 압력 변화

  - 시스템 내 압력 강하가 심한 경우, 유체가 밸브를 통과하면서 순간적으로 기화됩니다.

 

2) 유체의 열역학적 특성

  - 액체의 포화 온도 및 압력 조건에 따라, 동일한 압력 강하라도 기화가 촉진될 수 있습니다.

 

3) 밸브 설계 및 운영 조건

  - 밸브의 크기, 형태, 개폐 속도 등 설계 요소 및 실제 운전 조건이 Flashing 발생에 큰 영향을 미칩니다.

 

 

 

3. Flashing의 영향

1) 장비 손상

  - 기포가 밸브 내벽이나 연결 부위에 충격을 주어 피로 파손, 균열 등이 발생할 수 있습니다.

 

2) 유동 불안정

  - 기화로 인한 미세한 기포 형성은 유체의 흐름을 불안정하게 만들어 전체 시스템의 성능 저하를 초래할 수 있습니다.

 

3) 소음 및 진동

  - Flashing 과정에서 발생하는 기포 폭발은 소음과 진동을 동반하며, 이는 주변 장비나 구조물에도 영향을 미칠 수

   있습니다.

 

4) 에너지 손실

  - 기화 과정에서 에너지가 소모되면서 시스템의 효율이 떨어질 수 있습니다.

 

 

 

4. 예방 및 해결 방안

1) 적절한 시스템 설계

  - 유체의 특성과 운전 조건을 고려하여 밸브 및 관로 시스템을 설계하고, 압력 강하를 최소화하는 방향으로

    설계하는 것이 중요합니다.

 

2) 밸브 선택 및 유지보수

  - Flashing에 강한 특성을 가진 밸브를 선택하고, 정기적인 점검과 유지보수를 통해 손상 여부를 확인해야 합니다.

 

3) 운전 조건 조절

  - 운전 압력과 온도를 적절히 제어하여 유체가 기화 조건에 도달하지 않도록 관리하는 것도 한 방법입니다.

 

4) 충격 흡수 장치 도입

  - 필요시 진동 흡수기, 소음 차단재 등을 설치하여 기포 폭발로 인한 외부 영향 및 장비 손상을 완화할 수 있습니다.

 

 

 

5. 결론

 

- Flashing은 유체 시스템 내에서 압력 강하로 인한 기화 현상으로, 밸브 및 관련 장비에 심각한 영향을 미칠 수 있는

  중요한 이상현상입니다.

- 시스템 설계 단계에서부터 유체의 열역학적 특성과 운전 조건을 충분히 고려하고, 정기적인 점검과 예방 조치를

  마련하는 것이 중요합니다.

- 이를 통해 Flashing으로 인한 장비 손상, 효율 저하 및 안전 문제를 미연에 방지할 수 있습니다.