산업안전컨설팅(Safe First)
Industrial Safety Consulting
생산공정과 직접적으로 관련된 건설물, 기계.기구 및 설비등 일체를 설치, 이전 ,변경하기 전에 제조업등 유해위험방지계획서를 작성 제출하고 사전 안전성을 심사 받아 근원적으로 안전성을 확보하여 산재예방 및 근로자 안전보건의 유지, 증진에 기여하는 위한 법정제도 로서 유해위험 방지계획서 작성, 심사 컨설팅을 수행하여 산업재해 예방에 기여하고자 합니다.
문의시 연락처 : 황일현 이사 041-563-3420 메일주소 hwang248@hanmail.net
공정배관․계장도(P&ID) 작성법
- category
- 작성방법
- author
- 삼국유사
- date
- 12-01-21 09:30
- hit
- 10,805
가. 공정배관․계장도(P&ID)
공정의 정상운전, 비상운전, 시운전 및 운전정지시에 필요한 모든 공정장치, 동력기계, 배관, 공정제어 및 계기등을 표시하고 이들 상호간에 연관 관계를 나타내 주며 상세설계, 건설, 변경, 유지보수 및 운전을 하는 데 기본이 되는 도면으로서, 공정설계 개념을 파악하는데 필요한 기본적인 제조공정 개요와 공정흐름, 공정제어의 원리, 제조설비의 종류, 기본사양 등이 표현되어야 함.
1) 장치 및 동력기계
설치 예비기기를 포함한 모든 공정설비가 표시
○ 공정 처리순서 및 흐름의 방향(Flow Scheme & Direction)
○ 모든 장치와 장치의 고유번호, 명칭, 용량, 전열량 및 재질 등의 기본명세
○ 모든 동력기계와 동력기계의 고유번호, 명칭, 용량 및 동력원(전동기, 터빈 또는 엔진 등) 등의 기본명세
○ 탑류, 반응기 및 드럼등의 경우에는 맨홀, 트레이(Tray)의 단수 등 내부의 부속품
○ 장치 및 동력기계의 연결부
○ 장치 및 동력기계의 보온 또는 트레이싱(Heat tracing)
2) 배관
모든 배관 및 닥트와 유체의 흐름방향등이 표시
○ 배관 및 닥트의 직경, 배관번호, 재질, 플렌지 규격.
○ 보온의 종류
○ 배관의 재질이 바뀌는 위치
3) 계측기기
모든 계기 및 자동조절밸브 등이 표시
○ 센서, 조절기, 지시계, 기록계, 경보계 등을 포함한 제어 계통
○ 분산제어시스템 또는 아날로그 등 제어장치의 구분
○ 고유번호, 종류, 형식, 기능
○ 자동조절밸브와 긴급차단밸브의 크기 및 정전과 같은 이상시 밸브의 개폐 위치
○ 안전밸브의 크기, 설정압력 및 토출측의 연결부위
4) 안전밸브
① 대상
o 압력용기(안지름이 600밀리미터이하인 압력용기는 제외하며, 관형 열교환기는 관의 파열로 인한 압력상승이 동체의 최고 사용압력을 초과할 우려가 있는 경우에 한한다)
o 정변위 압축기(다단압축기인 경우에는 압축기의 각단)
o 정변위 펌프(토출축에 차단밸브가 설치된 것에 한한다)
o 배관(2개이상의 밸브에 의하여 차단되어 대기온도에서 액체의 열팽창에 의하여 구조적으로 파열이 우려되는 것에 한한다)
o 기타 화학설비 및 그 부속설비(이상화학반응, 밸브의 막힘 등 이상상태로 인한 압력상승으로 당해 설비의 최고사용압력을 구조적으로 초과할 우려가 있는 것에 한한다)
② 파열판 설치 대상
o 반응폭주 등 급격한 압력상승의 우려가 있는 경우
o 독성물질의 누출로 인하여 주위의 작업환경을 오염시킬 우려가 있는 경우
o 운전중 안전밸브에 이상물질이 누적되어 안전밸브가 작동되지 아니할 우려가 있는 경우
5) 파열판과 안전밸브의 직렬설치
대량의 독성물질이 지속적으로 외부에 유출될 수 있는 화학설비 및 그 부속설비에는 파열판과 안전밸브를 직렬로 설치하고 그 사이에는 압력지시계 또는 자동경보장치를 설치하여야 함.
6) 차단밸브의 설치금지
안전밸브 등의 전․후단에는 차단밸브를 설치하여서는 아니된다. 다만, 다음의 경우에는 자물쇠형 또는 이에 준하는 형식의 차단밸브를 설치할 수 있다.
o 인접한 화학설비 및 그 부속설비에 안전밸브 등이 각각 설치되어 있고 당해 화학설비 및 그 부속설비의 연결배관에 차단밸브가 없는 경우
o 안전밸브 등의 배출용량의 2분의 1이상에 해당하는 용량의 자동압력조절밸브(구동용 동력원의 공급을 차단할 경우 열리는 구조인 것에 한한다)와 안전밸브 등이 병렬로 연결된 경우
o 화학설비 및 그 부속설비에 안전밸브 등이 복수방식으로 설치되어 있는 경우
o 예비용설비를 설치하고 각각의 설비에 안전밸브 등이 설치되어 있는 경우
o 열팽창에 의하여 상승된 압력을 낮추기 위한 목적으로 안전밸브가 설치된 경우
o 하나의 플레어스택(flare stack)에 2 이상의 단위공정의 플레어헤더(flare header)를 연결하여 사용하는 경우로서 각각의 단위공정의 플레어헤더에 설치된 차단밸브의 열림․닫힘 상태를 중앙제어실에서 알 수 있도록 조치한 경우
7) 배출물질의 처리
안전밸브 등으로부터 배출되는 위험물을 연소․흡수․세정(洗淨)․포집(捕集) 또는 회수 등의 방법으로 처리하여야 한다. 다만, 다음의 경우에는 배출되는 위험물을 안전한 장소로 유도하여 외부로 직접 배출할 수 있음.
o 배출물질을 연소․흡수․세정(洗淨)․포집(捕集) 또는 회수 등의 방법으로 처리할 경우에 파열판의 기능을 저해할 우려가 있는 경우
o 배출물질을 연소처리할 경우에 유해성가스를 발생시킬 우려가 있는 경우
o 고압상태의 위험물이 대량으로 배출되어 연소․흡수․세정(洗淨)․포집(捕集) 또는 회수 등의 방법으로 완전한 처리가 불가능한 경우
o 공정설비가 있는 지역과 떨어진 가연성가스 또는 인화성물질 저장탱크에 안전밸브 등이 설치된 경우로서 저장탱크에 냉각설비 또는 자동소화설비 등 안전상의 조치를 하였을 경우
o 그 밖에 배출량이 적거나 배출시 급격히 분산되어 재해의 우려가 없으며, 냉각설비 또는 자동소화설비 등 안전상의 조치를 하였을 경우
8) 통기관 등
① 개요
o 통기관이란 탱크가 진공 또는 가압 상태가 되지 않도록 대기로 개방된 배관을 말한다.
o 통기설비라 함은 탱크의 정상운전을 위해 설치한 통기관, 통기(Breather) 밸브 등을 말한다.
② 대상
인화성 물질을 저장․취급하는 대기압 탱크 및 인화점을 초과하는 물질을 인화점 이상에서 저장․취급하는 대기압 탱크에 설치함.
③ 통기밸브
위험물질을 저장․취급하고 있는 탱크의 통기관에는 통기밸브를 설치하여야 한다. 다만, 저장․취급하는 물질이 응축, 부식, 결정, 중합 또는 결빙되는 성질이 있는 경우에는 통기밸브의 설치를 생략할 수 있음.
o 인화점 38℃ 미만인 물질
o 인화점 이상으로 운전되는 물질
④ 긴급통기설비
정상운전시의 통기설비로서는 외부화재로 인해 탱크에서 발생되는 긴급배기량을 방출시킬 수 없는 경우에는 긴급통기설비를 설치하여야 한다.
⑤ 대상설비 : 납사 저장탱크 등 모든 상압저장탱크
⑥ 근거 및 참고자료
- 안전규칙 제288조의8(통기설비)
- KOSHA Code D-8-2002(통기설비 설치에 관한 기술지침)
10) 화염방지기
외부의 화염이 탱크 내부로 전파되는 것을 방지하며, 인화점이 38℃ 이하인 인화성 액체를 저장․취급하는 설비로서 증기 또는 가스를 대기로 방출하는 경우에 설치한다. 다만, 인화점이 38℃ 이상 65℃ 이하의 인화성 액체인 경우에는 인화방지망을 설치할 수 있다.
근거 및 참고자료
- 안전규칙 제289조(화염방지기의 설치 등)
- KOSHA Code D-13-2002(화염방지기 설치 등에 관한 기술지침)
11) 긴급차단밸브
배관상에 설치되어 주위의 화재 또는 배관에서 위험물질 누출시 원격조작스위치에 의해 유체의 흐름을 차단할 수 있는 밸브 또는 긴급차단기능을 갖는 밸브
① 설치대상
o 탱크인입 및 출구배관 다만, 인입배관에는 역지밸브 등과 같이 역류방지를 위한 조치를 하였을 경우에는 예외
- 가연성가스를 액체상태로 저장하는 설계용량 5㎥이상의 탱크
- 독성물질중 1기압 35℃에서 기체로 존재하는 물질을 액체상태로 저장하는 설계용량 5㎥이상의 탱크
- 인화성물질중 인화점이 30℃미만인 물질을 저장하는 것으로 사방이 벽으로 둘러쌓여 있는 건축물내에 설치되는 설계용량 10㎥이상의 탱크
o 탑류하부의 출구배관.
- 가연성가스의 액체 정체량이 10㎥이상인 탑류
- 비점(1 기압하) 이상에서 운전되는 독성물질의 정체량이 10㎥ 이상인 탑류
- 비점(1 기압하) 이상에서 운전되는 인화성물질의 정체량이 30㎥ 이상인 탑류
o 연속으로 운전되는 발열반응기 및 가열로의 원료 또는 연료공급 배관. 다만, 공칭직경 38㎜(1½ 인치) 미만의 배관은 예외
근거 및 참고자료
- 안전규칙 제294조(긴급차단장치의 설치 등)
- KOSHA Code D-5-2005(긴급차단밸브설치에 관한 기술지침)
12) 열팽창용 안전밸브
2개 이상의 밸브 또는 맹판(Blind flange) 등으로 차단된 배관내의 액체가 외부 열원에 의한 열팽창으로 인해 배관이 파열되는 것을 방지하기 위하여 설치하는 안전밸브를 말한다.
① 설치대상
열팽창용 안전밸브는 인화성 물질, 가연성 가스, 독성물질 및 물 등을 액체 상태로 취급하는 배관계가 2개의 밸브로 차단되어 다음과 같은 열원에 의해 가열되는 경우에 설치한다.
다만, 물을 취급하는 경우에는 열교환기의 냉각용 배관계에 한하여 열팽창용 안전밸브를 설치한다.
o 가열로 또는 열교환기와 같은 공정열
o 수증기, 열매유 또는 전기에 의한 배관 가열
o 태양의 복사열
o 대기온도 상승
② 설치대상 제외
다음과 같은 안전상의 조치를 하는 경우에는 열팽창용 안전밸브의 설치를 생략할 수 있다.
o 차단된 배관계에 열팽창을 흡수할 수 있는 용기를 설치하는 경우
o 액체의 흐름이 완전히 차단되지 않도록 밸브 자체에 기계적 조치 등을 한 경우
o 전기 등을 이용하여 배관계를 가열할 때 배관내의 액체가 운전온도 이상으로 과열되지 않도록 온도 조절장치 또는 전원 차단장치를 설치한 경우
o 태양의 복사열 또는 대기온도 상승에 의한 열원이 배관계내로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 배관을 지하에 매설한
근거 및 참고자료
- 안전규칙 제288조(안전밸브 등의 설치)
- KOSHA Code D-27-2002(열팽창용 안전밸브의 기술기준)
13) Control Valve의 Failure Position
전원, 계장용 공기 등 Control Valve 작동원이 차단될 경우 보다 안전한 Valve Opening오로 가도록 설계한다.
o Fail Close : 작동원이 차단될 경우 Valve가 닫힘
o Fail Open : 작동원이 차단될 경우 Valve가 열림
o Fail Lock : 작동원이 차단될 경우 Valve의 최종상태를 유지함
공정의 정상운전, 비상운전, 시운전 및 운전정지시에 필요한 모든 공정장치, 동력기계, 배관, 공정제어 및 계기등을 표시하고 이들 상호간에 연관 관계를 나타내 주며 상세설계, 건설, 변경, 유지보수 및 운전을 하는 데 기본이 되는 도면으로서, 공정설계 개념을 파악하는데 필요한 기본적인 제조공정 개요와 공정흐름, 공정제어의 원리, 제조설비의 종류, 기본사양 등이 표현되어야 함.
1) 장치 및 동력기계
설치 예비기기를 포함한 모든 공정설비가 표시
○ 공정 처리순서 및 흐름의 방향(Flow Scheme & Direction)
○ 모든 장치와 장치의 고유번호, 명칭, 용량, 전열량 및 재질 등의 기본명세
○ 모든 동력기계와 동력기계의 고유번호, 명칭, 용량 및 동력원(전동기, 터빈 또는 엔진 등) 등의 기본명세
○ 탑류, 반응기 및 드럼등의 경우에는 맨홀, 트레이(Tray)의 단수 등 내부의 부속품
○ 장치 및 동력기계의 연결부
○ 장치 및 동력기계의 보온 또는 트레이싱(Heat tracing)
2) 배관
모든 배관 및 닥트와 유체의 흐름방향등이 표시
○ 배관 및 닥트의 직경, 배관번호, 재질, 플렌지 규격.
○ 보온의 종류
○ 배관의 재질이 바뀌는 위치
3) 계측기기
모든 계기 및 자동조절밸브 등이 표시
○ 센서, 조절기, 지시계, 기록계, 경보계 등을 포함한 제어 계통
○ 분산제어시스템 또는 아날로그 등 제어장치의 구분
○ 고유번호, 종류, 형식, 기능
○ 자동조절밸브와 긴급차단밸브의 크기 및 정전과 같은 이상시 밸브의 개폐 위치
○ 안전밸브의 크기, 설정압력 및 토출측의 연결부위
4) 안전밸브
① 대상
o 압력용기(안지름이 600밀리미터이하인 압력용기는 제외하며, 관형 열교환기는 관의 파열로 인한 압력상승이 동체의 최고 사용압력을 초과할 우려가 있는 경우에 한한다)
o 정변위 압축기(다단압축기인 경우에는 압축기의 각단)
o 정변위 펌프(토출축에 차단밸브가 설치된 것에 한한다)
o 배관(2개이상의 밸브에 의하여 차단되어 대기온도에서 액체의 열팽창에 의하여 구조적으로 파열이 우려되는 것에 한한다)
o 기타 화학설비 및 그 부속설비(이상화학반응, 밸브의 막힘 등 이상상태로 인한 압력상승으로 당해 설비의 최고사용압력을 구조적으로 초과할 우려가 있는 것에 한한다)
② 파열판 설치 대상
o 반응폭주 등 급격한 압력상승의 우려가 있는 경우
o 독성물질의 누출로 인하여 주위의 작업환경을 오염시킬 우려가 있는 경우
o 운전중 안전밸브에 이상물질이 누적되어 안전밸브가 작동되지 아니할 우려가 있는 경우
5) 파열판과 안전밸브의 직렬설치
대량의 독성물질이 지속적으로 외부에 유출될 수 있는 화학설비 및 그 부속설비에는 파열판과 안전밸브를 직렬로 설치하고 그 사이에는 압력지시계 또는 자동경보장치를 설치하여야 함.
6) 차단밸브의 설치금지
안전밸브 등의 전․후단에는 차단밸브를 설치하여서는 아니된다. 다만, 다음의 경우에는 자물쇠형 또는 이에 준하는 형식의 차단밸브를 설치할 수 있다.
o 인접한 화학설비 및 그 부속설비에 안전밸브 등이 각각 설치되어 있고 당해 화학설비 및 그 부속설비의 연결배관에 차단밸브가 없는 경우
o 안전밸브 등의 배출용량의 2분의 1이상에 해당하는 용량의 자동압력조절밸브(구동용 동력원의 공급을 차단할 경우 열리는 구조인 것에 한한다)와 안전밸브 등이 병렬로 연결된 경우
o 화학설비 및 그 부속설비에 안전밸브 등이 복수방식으로 설치되어 있는 경우
o 예비용설비를 설치하고 각각의 설비에 안전밸브 등이 설치되어 있는 경우
o 열팽창에 의하여 상승된 압력을 낮추기 위한 목적으로 안전밸브가 설치된 경우
o 하나의 플레어스택(flare stack)에 2 이상의 단위공정의 플레어헤더(flare header)를 연결하여 사용하는 경우로서 각각의 단위공정의 플레어헤더에 설치된 차단밸브의 열림․닫힘 상태를 중앙제어실에서 알 수 있도록 조치한 경우
7) 배출물질의 처리
안전밸브 등으로부터 배출되는 위험물을 연소․흡수․세정(洗淨)․포집(捕集) 또는 회수 등의 방법으로 처리하여야 한다. 다만, 다음의 경우에는 배출되는 위험물을 안전한 장소로 유도하여 외부로 직접 배출할 수 있음.
o 배출물질을 연소․흡수․세정(洗淨)․포집(捕集) 또는 회수 등의 방법으로 처리할 경우에 파열판의 기능을 저해할 우려가 있는 경우
o 배출물질을 연소처리할 경우에 유해성가스를 발생시킬 우려가 있는 경우
o 고압상태의 위험물이 대량으로 배출되어 연소․흡수․세정(洗淨)․포집(捕集) 또는 회수 등의 방법으로 완전한 처리가 불가능한 경우
o 공정설비가 있는 지역과 떨어진 가연성가스 또는 인화성물질 저장탱크에 안전밸브 등이 설치된 경우로서 저장탱크에 냉각설비 또는 자동소화설비 등 안전상의 조치를 하였을 경우
o 그 밖에 배출량이 적거나 배출시 급격히 분산되어 재해의 우려가 없으며, 냉각설비 또는 자동소화설비 등 안전상의 조치를 하였을 경우
8) 통기관 등
① 개요
o 통기관이란 탱크가 진공 또는 가압 상태가 되지 않도록 대기로 개방된 배관을 말한다.
o 통기설비라 함은 탱크의 정상운전을 위해 설치한 통기관, 통기(Breather) 밸브 등을 말한다.
② 대상
인화성 물질을 저장․취급하는 대기압 탱크 및 인화점을 초과하는 물질을 인화점 이상에서 저장․취급하는 대기압 탱크에 설치함.
③ 통기밸브
위험물질을 저장․취급하고 있는 탱크의 통기관에는 통기밸브를 설치하여야 한다. 다만, 저장․취급하는 물질이 응축, 부식, 결정, 중합 또는 결빙되는 성질이 있는 경우에는 통기밸브의 설치를 생략할 수 있음.
o 인화점 38℃ 미만인 물질
o 인화점 이상으로 운전되는 물질
④ 긴급통기설비
정상운전시의 통기설비로서는 외부화재로 인해 탱크에서 발생되는 긴급배기량을 방출시킬 수 없는 경우에는 긴급통기설비를 설치하여야 한다.
⑤ 대상설비 : 납사 저장탱크 등 모든 상압저장탱크
⑥ 근거 및 참고자료
- 안전규칙 제288조의8(통기설비)
- KOSHA Code D-8-2002(통기설비 설치에 관한 기술지침)
10) 화염방지기
외부의 화염이 탱크 내부로 전파되는 것을 방지하며, 인화점이 38℃ 이하인 인화성 액체를 저장․취급하는 설비로서 증기 또는 가스를 대기로 방출하는 경우에 설치한다. 다만, 인화점이 38℃ 이상 65℃ 이하의 인화성 액체인 경우에는 인화방지망을 설치할 수 있다.
근거 및 참고자료
- 안전규칙 제289조(화염방지기의 설치 등)
- KOSHA Code D-13-2002(화염방지기 설치 등에 관한 기술지침)
11) 긴급차단밸브
배관상에 설치되어 주위의 화재 또는 배관에서 위험물질 누출시 원격조작스위치에 의해 유체의 흐름을 차단할 수 있는 밸브 또는 긴급차단기능을 갖는 밸브
① 설치대상
o 탱크인입 및 출구배관 다만, 인입배관에는 역지밸브 등과 같이 역류방지를 위한 조치를 하였을 경우에는 예외
- 가연성가스를 액체상태로 저장하는 설계용량 5㎥이상의 탱크
- 독성물질중 1기압 35℃에서 기체로 존재하는 물질을 액체상태로 저장하는 설계용량 5㎥이상의 탱크
- 인화성물질중 인화점이 30℃미만인 물질을 저장하는 것으로 사방이 벽으로 둘러쌓여 있는 건축물내에 설치되는 설계용량 10㎥이상의 탱크
o 탑류하부의 출구배관.
- 가연성가스의 액체 정체량이 10㎥이상인 탑류
- 비점(1 기압하) 이상에서 운전되는 독성물질의 정체량이 10㎥ 이상인 탑류
- 비점(1 기압하) 이상에서 운전되는 인화성물질의 정체량이 30㎥ 이상인 탑류
o 연속으로 운전되는 발열반응기 및 가열로의 원료 또는 연료공급 배관. 다만, 공칭직경 38㎜(1½ 인치) 미만의 배관은 예외
근거 및 참고자료
- 안전규칙 제294조(긴급차단장치의 설치 등)
- KOSHA Code D-5-2005(긴급차단밸브설치에 관한 기술지침)
12) 열팽창용 안전밸브
2개 이상의 밸브 또는 맹판(Blind flange) 등으로 차단된 배관내의 액체가 외부 열원에 의한 열팽창으로 인해 배관이 파열되는 것을 방지하기 위하여 설치하는 안전밸브를 말한다.
① 설치대상
열팽창용 안전밸브는 인화성 물질, 가연성 가스, 독성물질 및 물 등을 액체 상태로 취급하는 배관계가 2개의 밸브로 차단되어 다음과 같은 열원에 의해 가열되는 경우에 설치한다.
다만, 물을 취급하는 경우에는 열교환기의 냉각용 배관계에 한하여 열팽창용 안전밸브를 설치한다.
o 가열로 또는 열교환기와 같은 공정열
o 수증기, 열매유 또는 전기에 의한 배관 가열
o 태양의 복사열
o 대기온도 상승
② 설치대상 제외
다음과 같은 안전상의 조치를 하는 경우에는 열팽창용 안전밸브의 설치를 생략할 수 있다.
o 차단된 배관계에 열팽창을 흡수할 수 있는 용기를 설치하는 경우
o 액체의 흐름이 완전히 차단되지 않도록 밸브 자체에 기계적 조치 등을 한 경우
o 전기 등을 이용하여 배관계를 가열할 때 배관내의 액체가 운전온도 이상으로 과열되지 않도록 온도 조절장치 또는 전원 차단장치를 설치한 경우
o 태양의 복사열 또는 대기온도 상승에 의한 열원이 배관계내로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 배관을 지하에 매설한
근거 및 참고자료
- 안전규칙 제288조(안전밸브 등의 설치)
- KOSHA Code D-27-2002(열팽창용 안전밸브의 기술기준)
13) Control Valve의 Failure Position
전원, 계장용 공기 등 Control Valve 작동원이 차단될 경우 보다 안전한 Valve Opening오로 가도록 설계한다.
o Fail Close : 작동원이 차단될 경우 Valve가 닫힘
o Fail Open : 작동원이 차단될 경우 Valve가 열림
o Fail Lock : 작동원이 차단될 경우 Valve의 최종상태를 유지함