통기 밸브 (브리더 밸브, Breather Valve)의 개념 및 원리

통기 밸브(브리더 밸브, Breather Valve)

 

인화성물질은 저장하고 있는 저장탱크 내부와 대기압 사이의 압력차가 발생했을 때 대기를 탱크 내로 흡인하거나 탱크 내의 압력을 방출시키는 장치이다. 즉, 탱크 내압의 변동에 의한 파손을 방지하기 위해 흡인 및 방출을 통해 대기압과 탱크 내 압력의 평형을 유지시켜 탱크를 보호하도록 하고 있다.

통기밸브(Breather valve)와 화염방지기(Flame Arrestor) 직렬 설치(일반적으로 이렇게 사용한다.)

일반적으로 탱크 내부와 대기압의 압력 평형을 위해 Open Vent 하고 있으나, 석유 저장 탱크와 같이 인화성 액체가 보관되고 있는 설비나 악취가 발생하는 액체가 보관되는 경우 화재 또는 주변에 악취 발생에 의한 피해를 무시할 수 없다.

 

이때 통기밸브를 설치하는 것이 효과적이다. 통기밸브는 밸브의 자체 무게 만으로 설정 압력이 정해지기 때문에 이를 조정해주는 별도의 기구는 없으나 상대적으로 저렴한 금액으로 제작이 가능하다.

 

통기밸브(Breather Valve)는 압력 평형을 위해 설치된 장치이며, 인화성액체를 보관하고 있는 탱크의 경우 앞서 작성했던 화염 방지기(Flame Arrestor)와 직렬로 연결하여 쓰거나, 화염방지 기능이 있는 브리더 밸브를 사용하도록 정하고 있다.

 

종류로는 크게 8가지가 있다.

 

① 대기 흡입 및 대기 방출형

→ 일반적인 브리더 밸브 Type

 

② 흡입측 벤트 부착 및 대기 방출형

→ 탱크 내 인화성 물질 또는 폭발성 물질이 있는 경우 사용하며, 주로 탱크 안에 질소를 봉입하는 Type

 

③ 대기 흡입 및 토출측 벤트 부착형

→ 대기로 누출되지 않도록 하는 경우에 사용하며, 탱크 내 독성이나 악취를 가지고 있는 물질,

    유해물질 등이 보관되는 경우 사용한다.

 

④ 대기 흡입 벤트 및 토출 벤트 부착형

→ 대기 및 토출부에 모두 벤트를 설치한 Type

 

⑤ 흡인 기능 없는 대기 방출형

→ 토출 기능만 있는 Breather Valve

 

⑥ 흡인 기능 없는 토출측 벤트 부착형

→ 토출 기능만 있는 벤트가 부착된 Breather Valve

 

⑦ 대기 흡입 및 토출기능 없음형

→ 흡입 기능만 가지고 있는 Breather Valve로 진공밸브와 비슷한 Type

 

⑧ 흡입 벤트 부착 토출 기능 없음형

→ 흡입 기능만 있는 Breather Valve

 

통기 밸브(Breather Valve)는 주로 옥외에 설치되는 장치이므로 외부 기온 및 날씨 등 설치 환경에 영향을 받게 된다. 따라서 한랭지 등에 설치할 경우 탱크 내 수증기가 응축되어 동결할 경우 적절히 작동하지 않을 수 있으며, 결과적으로 탱크의 파손까지 이어질 수 있다. 그래서 디스크 습동부나 Seal 부분에 테플론(PTFE) 같은 사 불화 수지를 사용하여 동결되지 않게 하는 방법을 사용한다고 한다.

 

통기 밸브(Breather Valve)의 작동 원리

통기 밸브는 아래와 같은 상황에서 주로 작동하는 장치이다.

① 탱크에 물질을 주입하는 경우 → 토출(FIG.1, FIG.2 참조)

② 기온 상승 등에 의해 탱크 내 증기의 부피가 늘어나는 경우 → 토출(FIG.1, FIG.2 참조)

③ 물질을 보관하고 있는 탱크에서 물질을 빼내는 경우 → 흡입(FIG.3, FIG.4 참조)

④ 기온 하강 등에 의해 탱크 내 증기의 부피가 줄어드는 경우 → 흡입(FIG.3, FIG.4 참조)

 

통기 밸브(Breather Valve)는 정압 밸브와 부압 밸브가 하나의 밸브 본체에 들어있는 모양을 갖는다.

통기밸브(Breather Valve)의 작동 원리

 

통기 밸브(Breather Valve)의 법적 적용 대상

산업안전보건 기준에 관한 규칙 제268조에 따라 인화성 액체를 저장ㆍ취급하는 대기압 탱크에 통기관 또는 통기 밸브를 설치하도록 정하고 있다. 인화성 액체를 저장ㆍ취급하는 설비이다 보니 외부로부터 올 수 있는 점화원에 의한 화재 및 폭발 사고를 방지하기 위해 화염 방지기(Flame Arrestor)와 직렬로 설치하기도 한다.(인화 방지 기능을 가진 통기 밸브 사용 가능)

산업안전보건기준에 관한 규칙 제268조(통기설비)

 

통기 밸브(Breather Valve) 사용 시 주의사항

통기 밸브는 법에서 정하고 있는 안전장치 중 하나이므로 사용 전 점검을 실시해야 한다. 운송 또는 설치 / 보관 시 먼지나 불순물들이 붙는 경우도 있기 때문에, 디스크나 디스크 가이드 등 장치 내부에 이물질로 인해 적절한 작동이 방해되지 않도록 관리가 필요하다.

 

통기 밸브 점검 방법

점검은 연 1회 이상 실시하도록 권고하고 있으며, 점검방법은 다음과 같다.

→통기 밸브 내 O링의 경우 시간 경과에 따라 내구성이 떨어질 수 있으므로 물질에 의한 부식, 흠집 등을 확인하도록 한다.

→통기 밸브의 경우 일반적으로 외부에 설치되기 때문에 대기 중에서 부식이 발생될 가능성이 높으므로 나사 등에는 방청제를 도포하여 부식되지 않도록 관리되고 있는지 확인한다.

→디스크, 디스크 가이드 부분도 마찬가지로 먼지나 불순물에 의한 이물질이 축적된 경우 적절한 작동이 어려우므로 확인하여야 하며, 부식이 발생한 경우에는 교체하는 것이 바람직하다.