Brine 냉각기의 운전기준

Brine 냉각기의 운전기준

1. 목  적

Brine 냉각기의 운전기준을 준수하고 기준에 맞게 운영관리 함으로써 냉각기의 효율적인운전관리 및 일상관리를 통하여 

최적의 운전조건 조성하고, 최대의 energy 효율과 최대의 안전를 확보하는 데 그 목적이 있다.

 

2. 안전 및 환경

2.1 안전환경개요

     가) Brine cooler 공정상에는 항상 고압의 독성가스인 NH₃liquid가 존재하므로 공정배관 및

설비의 어느 부분에서도 누설이 발생되지 않도록 해야 한다.

     나) 암모니아 가스누출 경보장치의 정상작동여부를 주기적으로 점검 및 작동시험 실시해야 한다.

     다) Brine cooler 공정상에서 사용되는 P.G는 외부로의 누출이 없어야 하고, 누출 사고 시 우수로의 누출이 없도록 방류둑 및 배수로를 분리 설치해야 하고, 수리 또는 보수작업 등을 수행 할 시는 반드시 회수하여 사용할 수 있도록 한다.

     라) 환경, 안전, 보건에 관하여 EHS의 정책을 준수하고 실행하기 위하여 MSDS를 숙지하고, 주기적인 훈련을 통하여 사람 및 시설의 안전에 만전을 기하여야 한다.

 

 2.2 암모니아의 위험성

    2.1.1 암모니아 독성에 대하여

                 공기 중 농도가 0.5~1% 일 때 30분내 사망 또는 큰 상해를 입지만, 낮은 농도에서 검지 할 수 있기 때문에 재빠른 대응이 가능하다.

      ▷ 5 ~ 10 PPM : 후각으로 느낀다.

      ▷ 50   PPM : 불쾌감을 느낀다.

      ▷ 100   PPM  : 자극을 느낀다.

      ▷ 200 ~ 300 PPM: 눈과 코를 자극하다.

      ▷ 300 ~ 500 PPM: 30분 ~ 1시간 정도는 견딜 수 있다.

 

  ※허용농도 = 25 PPM

 

   2-2-2 암모니아 연소성에 대하여

          폭발범위 = 15 ~ 28 vol%로 비교적 안전한 연소가스로 시설기준에서 전등, 스위치 등은 방폭구조로 하지 않아도 된다.

 2-2-3 암모니아 액에 의한 동상에 대하여

         액체가 기화 시 증발잠열이 크므로 액이 피부에 묻으면 동상을 입는다

         따라서 안전을 위해 작업자는 고무장갑 또는 보냉장갑을 착용하여야 한다.    

Ø       사람의 체온 36℃ 일 때 NH₃증발잠열은  267.2kcal/kg, 증기의 엔탈피는 408.06

 

2.3 28vol% Prop.Glycol 위험성

 3.3.1 독성에 대하여

       ● 자극성 자료: 500mg – 토끼 약한 자극, 

 ● 급성경구 독성: LD50 18,500mg/kg, 경구 – 토끼

  

 2.3.2 위험성. 유해성에 대하여

 ● 흡입: 단기간 노출 - 부작용에 관한 정보 없음

                    장기간 노출 -메스꺼움, 두통이 야기될 수 있음

 ● 피부접촉: 단기간 노출 – 부작용에 관한 정보 없음

                            장기간 노출 - 자극이 야기될 수 있으며, 구토 두통이 일어날 수 있음

       ●눈 접촉: 단기간 노출 – 눈 손상

                        장기간 노출 – 부작용에 관한 정보 없음

  

 2.3.3 연소성 반응성에 대하여

 ● 화학적 안정성: 상온 상압에서 안정함

 ● 염소와 반응시 높은 포말성을 지닌 알킬 아염소물을 형성함

 ● 아염소산: 높은 폭발성을 지닌 알킬 아염소물을 형성함

 

2.4 응급조치 요령

	암모니아 응급조치	Prop.Glycol 응급조치
흡입 시	●고농도 흡입시 두통. 경련을 일으키 므로 안전한 장소로 이송 후 의사의 치료를 받는다.	●유 증기가 발생하지 않는 지역으로 이동시킬 것.
피부에 접촉 시	●오염된 의복은 즉시 제거하고     피부는 많은 물로 15분 이상 세정하고, 붕산수를 2%의 붕산용    액에 중화시킨 후 바른다	●오염된 의복 및 신발을 제거, 15분 이상 비누와 물로 씻는다    필요 시 의사의 진료를 받는다
눈 접촉	●결막이나 각막에 염증을 일으키므로 실명의 위험발생. 맑은 물로 15분간 씻고, 의사의 진료를 받는다.	●많은 양의 물을 사용하여 15분 이상 눈을 세척할 것    곧 바로 의사의 치료를 받을 것
섭취 시	●심하게 코나 목을 자극시키고 폐나 기관지에 염증을 일으키므로 의사의 치료를 받는다.	●많은 양의 삼켰을 경우 의사의    치료를 받도록 할 것

                       

 

3. 책 임

설비운전관리부서는 해당 설비에 대한 주인의식을 가지고 유지보수활동을 통하여 최적의 설비상태를 유지하여야 하며,

설비운전관리 부서장은 본 표준의 준수 및 실행에 대한 책임이 있다.

 

- 설비운전관리 부서자은 공정변경에 따른 개정을 안전관리담당자에 요청하고, 이를 유지관리를 해야 한다.

 

- 개정 된 표준의 이행과 관리에 관한 책임. 

 

 

4. 정의 및 약칭

4.1 냉각기 구성도

 

 4.2.1 구성기기의 명칭

①: Plate heat exchanger

②: Surge drum

③: Liquid control valve

④: NH₃차단 전자변

⑤: 증발압력 조정밸브

⑥: Oil 회수 drum

 

4.2.2 운전사용조건

	압력	온도	액면	Flow rate	압력 Drop	운전중량
P.G 측	0.35 MPa	- 4.0℃	100%	280000kg/h	5.034 mwg	3184kg
NH₃측	0.23 MPa	- 5.5℃	30%	4848kg/h	0.589 mwg

 

 

5. 장치의 운전/관리

 5.1 Brine cooler의 가동순서

 5.1.1 초기 가동순서

     ① 진공펌프를 이용하여 cooler 암모니아 계통에 충분한 진공작업을 한다.

     ② P.G 공급밸브를 열어 cooler 내부로 P.G를 공급하면서 air 을 vent 시킨다.

     ③ P.G Cooler 출구밸브를 연다.

     ④ Cooler 출구 암모니아 가스 밸브를 서서히 연다.

     ⑤ 암모니아 액 공급밸브를 열어 암모니아 액을 공급한다(기준 level까지).

     ⑥ P.G Pump를 가동하고, 이상유무를 점검한다.

     ⑦ 이상이 없으면 압축기가동 – 정상운전

 

5.1.2 교체운전 시 가동순서

    ① 정지되어 있는 호기 중 교제대상 cooler를 선정하여 상태점검을 하고 밸브조정.

    ② 가동 스위치를 가동위치로 전환한다.

    ③ 정지하고자 하는 호기의 가동스위치를 정지위치로 전환한다.

    ④ P.G main header 압력이 정상인지 확인하고, 교체한 호기의 안전상태를 점검.

    ⑤ 정지한 호기의 청소, 점검, 수선할 부분이 있으면 실행한다.

 

 5.2 Brine 냉각기의 운전기준

 5.2.1 Brine cooler의 운전기준 값

구 분	Control 방법	기본운전 값	특 성
1호. 2호	NH₃level	80%	만액식 Shell & Tube type
3호. 4호	과열도	2.5 ~4.0	건식 Plate type
5호~8호	NH₃level	30~45%	습식 Plate type

 

5.2.2 Brine cooler의 관리기준

         

구 분	관리지준 값	특성/기능
EKS-61	- 5 ℃	P.G Out let 온도가 설정온도 이하 하강방지
CVPP	0.35 MPa	정지 중 내부 압력이 기준 값 이상 상승방지
공급압력	4.6 kg/㎠G	Pump의 정격 출력 조정
잔류오일회수	1월 1회	Chiller 열교환 장해요인 제거
P.G 농도관리	1일 1회	PH 및 Conductivity 농도 상태 관리

 

 

5.3 Brine cooler 잔류 오일 회수 방법

      

         

부 분 명 칭
① Pocket valve	②Oil 인입 valve
③저압가스관	④ Oil drain valve
⑤오일드럼 인입밸브	⑥저압가스관
⑦ ⑧ Oil drum drain 밸브
⑨Oil drum NH₃ oil 가열용 steam 밸브

 

   Brine cooler 잔류 오일 회수 순서

순서	방 법
1	③번 밸브를 열어 Oil drum이 저압과 동일한 압력으로 한다.
2	①번 Cooler pocket 밸브를 연다.
3	②번 밸브를 열어 잔류 oil를 유면계 상부까지 받는다(넘침에 유의 할 것).
4	⑨번 밸브를 열어 L.P Oil drum를 가열한다
5	Oil 회수 drum에 oil이 받아지면 ③번 밸브를 닫고, ④번 밸브를 연다
6	⑤번 밸브의 열림을 확인하고, oil이 유면계 상부까지 받아지면 ④번 밸브를 닫는다
7	⑥번 밸브의 열림을 확인하고 oil 속의 암모니아가 다 증발할 때 까지 가열
8	L.P drum NH₃가 다 증발되면, ⑥번 밸브를 닫고, ⑦번과 ⑧번을 열어 공드럼에  폐오일을 회수한다.
9	잔류 오일이 모두 회수되면 밸브 ①, ②, ④, ⑦, ⑧번을 닫고, 밸브 ③, ⑤, ⑥번을 열어 정성상태를 유지하고 Steam 밸브 ⑨을 닫는다.

 

 

5.4 Brine cooler 암모니아 공급

     ① Brine cooler 에서 P.G와의 열 교환으로 인하여 증발되는 암모니아 량 만큼 암모니아 액을 보충

          하여야 한다.

     ② 2차 열매채인 P.G가 연속적으로 순환하므로 암모니아 액은 지속적으로 공급되어야 한다.

     ③ 암모니아 액 공급방식은 암모니아 액면의 변위를 인식하여 액면을 일정하게 유지하는 방법인

          P.G Chiller 1호,2호, 5호,6호,7호,8호가 있고,  brine cooler 출구 가스 과열도를 측정하여 과열도의 높고 낮음에 의한 변위에 따라 암모니아 액공급량을 조절하는 P.G Chiller 3호, 4호가

         있다.

④ 암모니아 액 공급 시 주의사항

-          한번에 급격히 open 시키지 않는다.

-          정지 중에 암모니아 액 면을 기준 변위까지 서서히 채운다.

-          초기 암모니아 액 보충 시 가스 측 전자 변은 닫힌 상태에서 액을 채운다.

-          기준 액면 -10%에서 공급을 중단하고 운전 준비를 한다.

    각 종 조작 스위치의 위치를 확인하고 정상이면 P.G pump를 작동시켜 운전에 들어간다

 

6. 이상발생시조치

 

   사용부서로 공급 하는 브라인 온도와 압력이 적정범위 을 이탈하면 냉동기 가동 과 브라인 공급 펌프 가동 댓수 조절로 브라인 온도와 압력을 적정범위 내로 유지 시킨다 

 

.6.1 이상현상발생에 따른 원인 과 대책

 

	현상	원인	대책
1	운전 중 P.G출구온도가  잘 안 떨어 진다	- Cooler에 잔류 oil 과다 - P.G 순환 량이 많다 - 높은 온도의 P.G 인입 NH₃Level 부족 - 온도계 고장	- 잔류 oil 회수(본문4-3 참조) - P.G 출구밸브 조정 - 압축기 흡입압력을 낮게 운전 - L/T 또는 조정밸브 점검 - RTD 점검 교체
2	Pump 또는 motor에서 소음 발생, 과열	- Bearing 마모 - 임펠러 파손, 이물질 끼임 - Motor 냉각 홴 파손 - 커플링 파손	- 설비 작업의뢰 bearing 교환 - 설비 작업의뢰 임펠러 수리 - 설비 작업의뢰 홴 수리 - 설비 작업의뢰 커플링 교환
3	열 교환기 출구 PH 및 전도도 기준치 초과	- 열교환기 plate 또는 tube 파손/ 암모니아 P.G로 유입	- 운전정지 후 본문 4-4, 4-5에 의거 작업 수행 - 열 교환기 이상유무 확인
4	냉동 CCR Buzzer 연속 음 발생	- Pump trip 발생	- 신속히 다른 호기로 교체운전 - trip 원인 분석 및 조치

                        

 

 

7. 필수준수사항점검항목

    

구 분	범 위	기준위치
NH₃운전 level	Ø       1~2호: 80% Ø       3~4호: 과열도 2~4 Ø       5~8호: 30%	각 호기 L/T 기준
P.G Pump 공급압력	Ø       4.5 ~ 4.6 kg/㎠ G	각 Pump 출구압력계
Main P.G 공급압력	Ø       2.3 ± 0.1 kg/㎠ G	Cellar 옥상 말단압력계
Main P.G 공급온도	Ø       - 4 ±0.5 ℃	Cellar 옥상 온도계
Suction 흡입압력	Ø       2.0 ± 0.3 kg/㎠ G	압축기 흡입압력
EKS- 61 설정온도	Ø       -7 ℃	각 호기 controller