워터 해머, 서지

서지 해석, 수충격 (Surge Analysis, Water Hammer)

서지 압력 (Surge Pressure), 밸브 개폐 (Valve Close), 펌프 병렬 운전 (Pump Parallel Operation), 과도 상태 (Transient Condition)

플랜트 공장의 펌프(Pump)의 가동 및 중지, 밸브(Valve) 개폐에 따른 공정 조건의 변화(Transient condition)가 발생하는 조건에서 배관 시스템의 서지 해석(Surge Analysis) 또는 수충격(Water Hammer) 해석을 검토하고 있습니다. 이너턴스(INERTANCE)에서는 파이프라인(Pipeline), 소방 네트워크, 냉각수 배관 등에 대한 수학적 모델을 작성하고, 과도 상태(Transient Condition)에 따른 서지 압력(Surge Pressure) 변화를 평가하고 있습니다.

[서지 해석, Surge analysis]

서지 및 수충격 해석에는 아래와 같은 내용을 포함하여 검토하고 있습니다.

  • 정상상태 운전조건 검증 (Steady State Analysis)
  • 과도 상태 사례 분석 (Case Study for Transient Condition)
  • 서지 압력 평가 (Surge Pressure)
  • ASME B31.1, ASME B31.3에 대한 적절성 검토
  • 수충격 해석 (Water Hammer Analysis)
  • 펌프 가동 및 정지 시 공정 조건 변화 (Process Transient Condition)
  • 펌프 병렬 운전 조건 검토 (Pump Parallel Operation)
  • 밸브 개폐 운전 조건 검토 (Valve Close)
  • 냉각수 배관 (Cooling water line)
  • 소방 배관 시스템 (Fire water network system)
  • 파이프라인 (Pipeline)

펌프 운전 조건 (Pump Operation)

워터 해머(Water Hammer), 서지와 같은 현상은 배관 시스템의 경계 조건(Boundary Condition)이 바뀔 경우 발생하며, 이와 같은 공정 조건의 변화는 펌프 운전 곡선 (Pump Performance Curve) 등의 검토를 통하여 사전에 예측할 수 있습니다. 펌프의 단독 운전, 병렬 운전 (Parallel Operation), 긴급 상황 (Emergency Condition) 시 가동 정지 (Trip) 등의 사례 분석을 통하여 계산된 서지 압력이 ASME B31.1, B31.3의 기준을 만족하는지 여부를 평가하고 있습니다.

펌프 운전 곡선, Pump Performance Curve
[펌프 운전 곡선, Pump Performance Curve]

서지 압력 (Surge Pressure)

수충격 해석을 위한 배관 시스템 모델링은 유량 (Flow rate), 압력 (Pressure), 온도 (Temperature) 등 정상상태 운전(Steady State Operation)에 대한 공정 조건을 만족시켜야 하며, 배관 재질 및 설계 압력에 대한 충분한 이해를 통하여 해석에 반영되어야 합니다.

서지 압력 검토, Surge Pressure
[서지 압력 검토, Surge Pressure]

수충격 해석 (Water Hammer)

아래 그림은 서지, 수충격 (Water Hammer) 해석을 위한 배관 파이프 라인(Pipeline)의 모델링 현황을 보여주고 있습니다. 총 3대의 펌프가 병렬 운전(Parallel Operation) 중이며, 1대의 예비 펌프가 포함되어 있습니다. 펌프 토출측은 수 km 길이의 파이프 라인이 포함되어 있으며, 배관 중간의 밸브 개폐 또는 펌프 정지 등에 대한 서지 압력의 변화를 관찰할 수 있습니다.

[수충격 해석 모델, Water Hammer]

핵심 키워드

  • 서지 압력 (Surge Pressure)
  • ASME B31.1, ASME B31.3
  • 수충격 해석 (Water Hammer Analysis)
  • 공정 과도 상태 (Process Transient Condition)
  • 펌프 병렬 운전 (Pump Parallel Operation)
  • 밸브 개폐 (Valve Close)

유사 사업 영역

주식회사 이너턴스(INERTANCE)는 소음 진동 엔지니어링 업체로서 상기 언급된 서지 & 워터 해머 해석 (Surge Analysis) 평가를 포함하여, 아래와 같은 유사 엔지니어링 업무 수행이 가능합니다. 문의 사항은 당사 이메일(mountain@inertance.com)로 연락주시면 성실히 업무 수행토록 하겠습니다.