[매뉴얼] WITT 안전밸브 SV 805 / 805A

 

1. 제품 개요 및 핵심 특징

WITT 안전밸브 SV 805/805A는 독일 WITT-Gasetechnik에서 제조한 직동식 스프링 하중형 정상 안전밸브입니다. 본 제품은 용기 및 배관 시스템에서 허용 불가능한 압력 초과를 방지하기 위해 설계되었으며, TÜV 시험 및 인증을 받은 응답압력(Response Pressure)을 갖추고 있습니다.

 

**응답압력(Response Pressure)**이란 밸브 입구쪽의 압력이 설정압력(Set Pressure)에 도달하면 자동적으로 스프링이 작동하면서 유체가 분출되는 압력을 의미합니다. 이는 개방압력(Opening Pressure)과 동일한 개념으로, 안전밸브가 작동을 시작하는 특정 압력값입니다.

주요 특징

• 직동식 스프링 하중형 정상 안전밸브(Direct Acting Spring Loaded Normal Safety Valve)
• TÜV 시험 및 인증받은 응답압력(TÜV Tested and Certified Response Pressure)
• 응축수 배출공(Condensate Drain) 옵션 선택 가능
• 압력기기 지침(Pressure Equipment Directive) 2014/68/EU에 따른 모듈 B 형식승인(Type Approval) 및 모듈 D 검수
• AD-2000 기술자료 A 2, DIN 3381, DIN 3840 준수
• VdTÜV 기술자료 100 준수

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2. 상세 기술사양 분석

2.1 재질 사양(Material Specifications)

구분	재질	규격
하우징/밸브 피스톤(Housing/Valve Piston)	1.4541 (스테인리스강 X10CrNiTi 18 9) [SS 321]	-
	2.0401 (황동 CuZn39Pb3)	-
	2.0402 (황동 CuZn40Pb2)	-
스프링(Spring)	1.4310 (스테인리스강 X12CrNi 17 7)	-

 

※ 1.4541 (X10CrNiTi18-9)는 티타늄을 탄소량의 5배~0.70%까지 합금한 스테인리스강으로, 용접 구조물이나 고온 환경에 사용하려고 탄화물 석출 안정화 원소인 티타늄을 합금했으며, 고온 크리프 저항성 재료 입니다. 일반적인 304나 316보다 안전밸브의 특수한 작동 조건(고온, 고압, 반복 작동)에 더욱 적합한 고성능 재질 입니다.

 

2.2 씰링 재질 및 허용 온도 범위(Sealing Materials & Temperature Range)

씰링 재질	온도 범위	특성
FPM (플루오르 고무, Fluoric Rubber)	-20°C ~ +150°C	내화학성 우수
EPDM (에틸렌-프로필렌-다이엔 고무, Ethylene-Propylene-Diene Rubber)	-40°C ~ +80°C	내오존성 우수
CR (클로로부타디엔 고무, Chlorobutadiene Rubber)	-30°C ~ +100°C	내유성 양호
FFKM (퍼플루오르 고무, Perfluoro Rubber)	-30°C ~ +150°C	내화학성 최고급
HNBR (아크릴니트릴-부타디엔 고무, Acrylonitrile-Butadiene Rubber)	-30°C ~ +100°C	내유성 우수
VMQ (실리콘 고무, Silicon Rubber)	-60°C ~ +150°C	내열성 우수
PTFE (호스타플론, Hostaflon)	-196°C ~ +150°C	내화학성 탁월
PVDF (폴리비닐리덴플루오라이드, Polyvinylidenfluorid)	-50°C ~ +150°C	내화학성 양호

 

2.3 작동 특성(Operating Characteristics)

• 설정압력(Set Pressure)에서 개방하여 매체 배출
• 압력 감소 시 응답압력(개방압력)의 10% 이하에서 자동 폐쇄
• 3bar 미만의 응답압력에서는 응답압력(개방압력)보다 0.3bar 낮은 압력에서 폐쇄
• 지정 유량(Specified Flow Rate)은 응답압력(개방압력)보다 약 10% 높은 압력에서 달성

※ 예시 1: 설정압력 10bar 안전밸브의 경우

상황: 화학공장의 반응기에 설정압력 10bar 안전밸브가 설치되어 있다고 가정

1. 설정압력에서 개방하여 매체 배출

• 정상 운전: 반응기 압력이 9bar에서 운전 중
• 압력 상승: 냉각 시스템 고장으로 압력이 상승
• 밸브 개방: 압력이 10bar에 도달하는 순간 안전밸브가 "팝!" 소리와 함께 개방
• 매체 배출: 반응기 내부의 가스가 배출관을 통해 안전한 곳으로 방출

2. 압력 감소 시 응답압력의 10% 이하에서 자동 폐쇄

• 압력 감소: 가스 배출로 인해 반응기 압력이 떨어짐
• 밸브 폐쇄: 압력이 9bar (10bar의 10% 낮은 압력)에 도달하면 밸브가 자동으로 닫힘
• 시스템 보호: 더 이상의 가스 손실 방지

※ 예시 2: 설정압력 2bar 안전밸브의 경우 (저압 시스템)

상황: 소형 공기 압축기 탱크에 설정압력 2bar 안전밸브가 설치

3. 3bar 미만에서는 0.3bar 낮은 압력에서 폐쇄

• 밸브 개방: 압력이 2bar에서 개방
• 밸브 폐쇄: 압력이 1.7bar (2bar - 0.3bar)에서 폐쇄
• 이유: 저압에서는 10% 규칙(0.2bar 감소) 대신 고정값 0.3bar 적용하여 더 안정적인 작동 보장

※ 예시 3: 지정 유량 달성 조건

상황: 설정압력 5bar, 지정유량 100m³/h 안전밸브

4. 지정 유량은 응답압력보다 약 10% 높은 압력에서 달성

• 개방 시작: 5bar에서 밸브가 열리기 시작
• 부분 개방: 5~5.5bar 구간에서 점진적으로 개방
• 완전 개방: 5.5bar (5bar + 10%)에서 지정유량 100m³/h 완전 달성
• 실무 의미: 시스템 설계 시 최대 배출량이 필요한 경우, 설정압력의 110% 압력을 고려해야 함

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3. 실무 적용 체크포인트

3.1 설치 전 확인사항

• 제품 표시사항과 사용 조건 비교 검토
• 공급관의 압력 손실(Pressure Loss)이 SV 응답압력(개방압력)의 3%를 초과하지 않도록 확인
• 정상 시스템 압력은 SV 응답압력보다 최소 10% 낮게 유지

3.2 설치 시 주의사항

• 자격을 갖춘 인력(Qualified Personnel)만이 설치 작업 수행
• 차단기관(Shut-off Device)에 의해 기능이 무력화되지 않도록 설치
• 허용 불가능한 정적, 동적, 열적 부하에 노출되지 않도록 주의
• 배출관(Blow-off Pipe) 없이 설치 시 출구 나사 결합부의 보호캡(Protective Cap) 유지

3.3 배출관 설치 요구사항(Blow-off Pipe Installation Requirements)

• 독성/가연성 가스(Toxic/Flammable Gas) 사용 시 배출관 또는 기타 보호장치 필수 설치
• 배출관은 배출 유량에 충분하도록 치수 설계
• 밸브 배출 시 압력 손실이 응답압력의 최대 15%를 넘지 않도록 설계
• 배출 시 발생하는 반력(Reaction Force)을 안전하게 흡수할 수 있도록 배관 고정

3.4 취급 및 보관 조건(Handling & Storage Conditions)

구분	온도 조건	추가 요구사항
보관(Storage)	-20°C ~ +65°C	건조하고 청결한 환경
운송(Transport)	-20°C ~ +65°C	외부 충격(타격, 진동) 방지

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4. 경쟁제품 대비 차별점

4.1 인증 및 품질 보증

• TÜV 시험 및 인증으로 신뢰성 보장
• 압력기기 지침(Pressure Equipment Directive) 2014/68/EU 완전 준수
• AD-2000, DIN, VdTÜV 등 다중 표준 적합

4.2 설계 특징

• 공장에서 고정된 조정링(Factory Fixed Adjusting Ring)으로 임의 조정 방지
• 선택적 응축수 배출공(Optional Condensate Drain)으로 다양한 설치 환경 대응
• SV 805A 모델의 수동 환기 기능(Manual Venting Function, SKT 30/36 육각)

4.3 재질 다양성

• 8가지 씰링 재질 옵션으로 다양한 매체 및 온도 조건 대응
• 스테인리스강 및 황동 하우징 선택 가능
• 부식성 환경(Corrosive Environment)에 부적합하므로 사용 환경 사전 검토 필요

4.4 유지보수 편의성

• 연 1회 이상 응답압력 및 밀폐성 점검 권장
• SV 805A의 수동 환기 기능으로 현장 점검 용이
• 제조사에서만 수리 가능한 품질 보증 체계

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5. 제품활용정보 (Application)

5.1 적용 분야

안전밸브는 산업 현장에서 압력 안전장치로 광범위하게 사용됩니다. WITT SV 805/805A는 다음과 같은 분야에 적용됩니다:

• 가스 및 증기용 안전장치: 액화가스의 액체 상태 포함
• 압력용기 및 배관 시스템: 과압 방지를 위한 필수 안전장치
• 산업용 가스 공급 시스템: 제조업체, 화학공장 등
• 실험실 및 연구시설: 가스 안전 시스템
• 공정 안전: 화학 공정, 석유화학 공정에서의 압력 보호

 

5.2 사용 제한사항

• 난방설비 및 온수 제조 설비에는 사용 금지
• 제어기관(Control Device)으로 사용하여 운전압력 조절 목적으로 사용 금지
• 빈번한 작동 시 공정 검토 필요
• 부식성 환경 조건에서 사용 부적합

 

5.3 점검 및 유지보수(Inspection & Maintenance)

연 1회 이상 정기적인 점검을 통해 안전밸브가 설정압력에서 정상 작동하는지 확인해야 합니다. 정기적인 점검 방법은 다음과 같습니다:

1. 시스템 압력 상승법: 설비 압력을 SV 응답압력까지 상승시켜 작동 확인
2. 수동 환기법(Manual Venting) (SV 805A): SKT 30 고정 후 SKT 36을 OPEN 방향으로 회전하여 배출 확인
3. 분해 점검법(Dismantling Inspection): SV 분해 후 응답압력 및 폐쇄압력(Closing Pressure) 점검

 

5.4 표시사항 해석(Marking Interpretation)

제품 하우징에 각인된 표시 예시:

SV 805 / 805A
TÜV SV 18-931 6.0 D/G 0.56 1.5 bar 200 155
PH H05829 WITT 805-2 2.0401 VMQ PN63
CE 0045

표시 항목	의미
SV 805/805A	부품 표시(Component Designation)
6.0	최소 유로 직경(Narrowest Flow Diameter)
D/G	가스 및 증기용(Gases and Vapours)
0.56	유출 계수(Outflow Figure)
1.5 bar	설정 압력(Setting Pressure)
2.0401	재질(Material) - 황동
VMQ	씰링 재질(Seal Material) - 실리콘 고무
PN63	공칭 압력 등급(Nominal Pressure Level)

 

5.5 배출 유량 데이터(Blow-off Volume Flow Data) - 23°C 공기 기준

개방압력 (bar)	유량 (m³/h)	개방압력 (bar)	유량 (m³/h)
1.0	18.9	25	337.1
2.0	32.1	30	448
5.0	78.2	35	520.4
10.0	154	40	592.9
15.0	224.5	45	665.4
0.5	14.1	23	311.1

개방압력은 대기압 상부의 게이지압(Gauge Pressure)이며, 유량은 23°C, 1013.3mbar 표준상태(Standard Condition) 기준

 

5.6 안전밸브 선택 가이드

안전밸브 선택 시 다음 사항을 고려해야 합니다:

• 시스템 압력: 정상 시스템 압력은 설정압력보다 최소 10% 낮게 설정
• 매체 적합성: 가스, 증기, 액화가스(액체상태) 사용 가능, 액체는 부적합
• 온도 조건: 씰링 재질의 허용 온도 범위 내에서 사용
• 배압 조건: 배압(Back Pressure)이 설정압력의 10% 이하가 되도록 설계
• 유량 요구사항: 시스템의 최대 배출 요구량에 맞는 용량 선택

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6. 유지보수 및 관리지침

6.1 정기 점검 및 유지보수(Maintenance)

자격을 갖춘 인력(Qualified Personnel)만이 유지보수를 수행할 수 있으며, 관련 규정에 따라 정기적으로 안전밸브를 점검하여 기능을 확인해야 합니다. 권장 점검 주기는 최소 연 1회 이상이며, 안전밸브가 원하는 응답압력(개방압력)에서 개방하고 작동 후 완전히 밀폐되는지 확인해야 합니다.

주의사항: 과도한 수동 환기(Manual Venting)는 밀폐면의 마모를 증가시킬 수 있으므로 적절한 빈도로 실시해야 합니다.

6.1.1 점검 방법

1. 시스템 압력 상승법 설비 압력을 SV 응답압력까지 상승시켜 작동을 확인하는 방법입니다. 배출되는 매체로 인한 인명 피해에 주의해야 하며, 특히 밸브 내부를 직접 관찰하지 말고 갑작스러운 소음 발생에 대비해야 합니다.

 

2. 수동 환기법(SV 805A 모델) SV 805A 모델의 경우 다음 절차로 수동 점검이 가능합니다:

• SKT 30 육각을 고정하고 SKT 36을 "OPEN" 방향으로 회전
• 안전밸브가 배출될 때까지 조작
• 점검 완료 후 SKT 36을 "CLOSED" 방향으로 회전
• 각인된 표시가 다시 일치하도록 조정
• 점검 후 밸브가 완전히 밀폐되었는지 확인

 

3. 분해 점검법 안전밸브를 분해하여 응답압력과 폐쇄압력을 점검하는 방법입니다. 전문 장비와 기술이 필요하므로 제조사 또는 공인 점검기관에서 실시해야 합니다.

 

6.1.2 특수 조건에서의 점검

부식성 매체 사용 시: 더 짧은 주기로 점검을 실시해야 하며, 안전밸브 작동 후에는 즉시 밀폐성 점검을 수행해야 합니다. 이물질 침투나 기타 원인으로 인해 밸브가 완전히 닫히지 않을 가능성을 배제할 수 없기 때문입니다.

 

기능 시험 시 주의사항: 배출되는 매체로 인해 인명 피해가 발생하지 않도록 주의해야 하며, 특히 밸브 개방 시 발생하는 급작스러운 소음에 대비해야 합니다.

6.2 수리 및 정비(Repair)

안전밸브의 수리는 제조사에서만 수행할 수 있습니다. 사용자나 제3자가 임의로 수리하거나 응답압력을 조정하는 경우, 제조사의 모든 책임이 면제됩니다.

6.2.1 수리 제한사항

• 응답압력(설정압력) 임의 조정 금지
• 밸브 내부 구조 변경 금지
• 비공인 부품 사용 금지
• 용접이나 가공을 통한 개조 금지

6.2.2 기술 변경 및 압력 표시

카탈로그에 명시된 모든 압력은 대기압 상부의 게이지압(1.0133 bar abs 기준)이며, 제조사는 기술적 변경사항에 대한 권리를 보유합니다.

6.3 제품 수명 및 보증(Warranty)

6.3.1 사용 수명

WITT 안전밸브 SV 805/805A의 사용 수명은 5년입니다. 이 기간 동안 정기적인 점검과 적절한 유지보수를 통해 안전한 작동을 보장할 수 있습니다.

6.3.2 보증 범위 및 기간

보증의 범위와 기간은 납품 시점에 유효한 "WITT-GASETECHNIK GmbH & Co KG의 일반 거래조건" 또는 구매계약서에 명시된 조건에 따릅니다.

6.3.3 보증 제외 사항

다음의 경우에는 보증 청구가 불가능합니다:

• 부적절한 취급이나 본 사용설명서 미준수
• 사고 예방 규정 위반
• EN, DIN, VDE 표준 및 기타 규정 미준수로 인한 손상
• 임의 수리나 개조로 인한 손상

6.3.4 유지보수 중요성 경고

충분하지 않은 유지보수는 보호 대상 시스템과 환경에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 정기적인 점검과 적절한 유지보수는 안전 운영을 위한 필수 요소입니다.

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용어 해설

A-C

• 응답압력 (Response Pressure): 안전밸브가 작동을 시작하는 압력으로, 설정압력과 동일한 개념
• 응축수 배출공 (Condensate Drain): 밸브 내부에 발생할 수 있는 응축수를 배출하기 위한 구멍
• 차단기관 (Shut-off Device): 안전밸브의 기능을 차단할 수 있는 밸브류
• 축적압력 (Accumulated Pressure): 압력 상승 요인에 의해 안전밸브에 축적되는 압력으로서 그 설비 내부에서 순간적으로 허용되는 최대압력

D-O

• 배압 (Back Pressure): 안전밸브의 토출측 라인에 발생하는 압력
• 배출관 (Blow-off Pipe): 안전밸브에서 배출되는 매체를 안전한 곳으로 유도하는 배관
• 개방압력 (Opening Pressure): 안전밸브의 디스크가 작동 조건에서 상승하기 시작하는 매체 압력으로, 설정압력과 동일
• 게이지압 (Gauge Pressure): 대기압을 기준으로 한 상대압력

P-Z

• 설정압력 (Set Pressure): 용기 등에 이상 과압이 형성되는 경우, 안전밸브가 작동되도록 설정한 안전밸브 입구측에서의 게이지 압력
• 폐쇄압력 (Closing Pressure): 안전밸브가 배출 후 다시 닫히는 압력
• 압력기기 지침 (Pressure Equipment Directive): 유럽연합의 압력기기 관련 안전 규정 2014/68/EU
• 직동식 (Direct Acting): 매체 압력이 직접 밸브 디스크에 작용하여 작동하는 방식
• TÜV (Technischer Überwachungsverein): 독일의 기술검사협회로, 안전 관련 인증 기관

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FAQ (자주 묻는 질문)

Q1. 개방압력 5bar인 안전밸브가 4.5bar에서 닫혔다면, 다시 개방되는 압력은 4.5bar인가요, 5bar인가요?

A: 다시 개방되는 압력은 5bar입니다.

안전밸브의 작동 사이클은 다음과 같습니다:

1. 최초 개방: 5bar에서 밸브 개방
2. 압력 배출: 밸브가 열려서 압력이 떨어짐
3. 밸브 폐쇄: 4.5bar(개방압력의 10% 낮은 압력)에서 밸브 닫힘
4. 재개방: 압력이 다시 상승하여 5bar에 도달하면 다시 개방

이는 블로우다운(Blowdown) 또는 **차압(Differential Pressure)**이라고 하는 안전밸브의 정상적인 작동 특성입니다.

이렇게 설계하는 이유:

• 채터링(Chattering) 방지: 개방압력과 폐쇄압력이 같다면 5bar 근처에서 밸브가 계속 열렸다 닫혔다를 반복
• 안정적인 작동: 일정한 차압을 두어 밸브의 안정적 작동 보장
• 밸브 수명 연장: 빈번한 개폐 방지로 밸브 손상 예방

따라서 개방압력은 항상 설정압력(5bar)으로 고정되며, 폐쇄 후 재개방도 동일한 설정압력에서 이루어집니다.

 

참고문헌

WITT-Gasetechnik GmbH & Co KG. (2024). Bedienungsanleitung für WITT Sicherheitsventil SV 805/805A. Witten: WITT-Gasetechnik.

 

 

※ 본 블로그의 모든 내용은 신뢰할 수 있는 출처에 기반하고 있으나, 실제 적용 시에는 반드시 전문가와 상의하시기 바랍니다

 

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