이번 글은 HRSG PSV Field Popping Test 에 대한 이야기 입니다. 현장 업무 수행시 참고가 되었으면 합니다.
HRSG (Heat Recovery Steam Generator) PSV Popping Test
일반적으로 Project 를 수행하는 과정에서 설계팀에 소속되어 있다면 HRSG 에 설치되는 PSV에 대해 Valve Load Calculation, Determination of Set Pressure, Discharge Capacity & Line Sizing 등의 설계 관련 업무만을 주로 다루기 때문에, HRSG PSV Field Test 방법에 대해서는 많이 고민하지 않았을 것으로 판단된다. 그래서 이 번 글에서는 이 부분에 대해서 간략하고 이야기 하고자 한다.
발전소 HRSG 에 설치되는 HRSG PSV Field Popping Test 를 수행하는 방법에는 두가지가 있다.
하나는, HRSG 를 정격 압력 65%~85% 까지 상승 시킨 후, Hydro Jack를 사용하여 Popping Test를 시행하는 방법이고,
두번째, PSV Setting Point 까지 HRSG 압력을 상승시켜 실제 압력으로 Test 를 수행하는 방법이다.
따라서, 두방법 중 어떤 방법이 보다 더 Practical 한 방법인지, 추가로 고려해야 될 사항은 무엇인지에 대해서 경험을 바탕으로 설명하고자 한다.
- Hydrulic Jack-up Test는 PSV가 열리는 싯점, 즉 Set Pressure의 측정은 가능하지만, Cover 할 수 없는 2 가지 주요 Test 2가지 항목 있다.
(1) Over Pressure, 즉 Relieving Pressure (Valve가 Full Open 되는 시점의 Pressure, i.e. Lift)의 측정이 불가함.
(2) Blowdown (= Set P - Reseating P, Set Pressure 보다 낮은 압력 Reseating Press.에서 닫히는 차이) 측정이 불가함.
(ASME Sec-1의 경우 < 4 %임)
- Project 마다 차이가 있으나 XXX Project 의 경우는, Vendor가 추천하는 방법 ( Hydrulic Jack-up Test) 로 Field Test 를 수행하였으며, ZZZ Project의 경우는 사업주의 요청으로 Actual Steam Test를 수행하였던 것 같다.
- 현장에 많은 경험이 있는 배관 분야 엔지니어들 의견은 일반적으로 Field에서는 Hydrulic Jack-up Test을 대부분 적용한다고 한다.
** PSV Test 관련 ASME Sec-1, Requirements
(1) LIFT REQUIREMENTS : (PG-72.1) shall operate without chattering and attain full lift by 3% above set pressure
(2) BLOWDOWN REQUIREMENTS : (PG-72.1) After blowing down, all valves at set at pressures of 375 psi or greater
shall close at a pressure not lower than 96% of their set pressure. All drum valves installed on a single boiler
may be set to reseat at a pressure not lower than 96% of the set pressure of the lowest set drum valve.
(3) POPPING TOLERANCE : (PG-72.2) in case more than 1,000 psi, +/- 1% of set pressure
- 또한, Hydraulic Jack-up Test 로 수행 할 경우, Test 수행에 필요한 Steam 생산량 및 압력 조건을 GTG FSNL (Full Speed No Load) 운전으로 Cover 되지 않기 때문에, 시운전 단계에서 PSV Field Hydraulic Test 수행에 필요한 GTG & HRSG 운전 Load ( 대략 40~70% Load) 에 대한 검토가 필요하다.
- 경험에 근거한 개인적인 의견은 Actual Steam Test를 현장에서 수행하는 것은 Pressure 를 올리는 방안, 특히, Multi-PSV 가 설치 된 경우는 (OOO PJT 의 경우 14개가 설치됨), Test 수행으로 인해 많은 Steam 이 소모되고, 소요 시간도 상당히 길기 때문에 실제 Test 를 수행하는 것이 현실적으로 쉽지 않은 일이므로, 계약상 의무 조항이 없다면 Hydraulic Jack-up Test를 현장 Test 시 적용하는 것이 유리하다고 생각된다.
또한, Project 초기시 사업주측과 이 Test 방안에 대해 사전 논의 및 합의를 통해 보다 유리한 입지를 선점하는 것도 필요하다고 생각된다.( 최종적으로 사업주의 협조 및 Waive가 필요한 사항임.). 다른 한가지 대안으로 만약 Shop Test 수행시에 Actual Steam Test 를 수행했고, Over Press. 및 Blowdown 값이 측정확인하여, 만약 이 자료가 이용 가능하다면 , 이 결과로 Test 를 대체하도록 사업주를 설득하는 방안도 있을 것으로 판단된다.
| Test method |
Merit ( 장점 ) | Demerit (단점) |
| Actual Steam test |
- 보다 정확한 설정값을 확인할 수 있음 - 리프트 측정 및 블로우 다운 압력을 확인할 수 있음. |
- 작동 압력을 높이려면 막대한 에너지와 압력 소스가 필요함. - 시간과 비용이 더 많이 듬 - 현장 인근에서 소음이 문제가 될 수 있음. - 많은량의 Steam Loss 발생 |
| Hydraulic Jack-Up test |
-시스템 압력을 높이지 않고 정상 상태에서 설정 값을 확인할 수 있음. - 연비 절감, 인력 절감, 단시간, 저비용, 저소음, 비용 절감 |
- 리프트 및 블로우다운 측정 불가 |