보일러 증기 이상현상

개념 정의

보일러 증기 이상현상은 증기와 관수가 제대로 분리되지 않아 생기는 문제들이다.

포밍, 플라이밍, 캐리오버, 수격작용, 역화가 대표적인 다섯 현상이다.

이 현상들은 원인이 서로 얽혀 있어 함께 이해해야 한다.

다섯 가지 현상

대표 현상은 다섯 가지이며 발생 장소와 원인이 각각 다르다.

포밍과 플라이밍은 수면에서, 캐리오버는 증기 출구에서 생긴다.

수격작용은 증기 배관에서, 역화는 노 내부에서 일어난다.

이상현상의 연쇄

플라이밍으로 넘어간 수분은 증기에 섞여 캐리오버가 된다.

캐리오버가 만든 응축수는 배관에 고여 수격작용을 일으킨다.

포밍과 플라이밍은 수위 판단을 흐리고, 이 연쇄가 설비 사고로 이어진다.

수격 압력 계산

수격 압력 상승은 Joukowsky 식으로 근사하며, 밀도·압력파 속도·유속 변화의 곱이다.

밀도 1000kg/m³, 압력파 속도 1000m/s, 유속 변화 2m/s를 대입하면 2MPa가 된다.

이 값은 배관 설계 압력을 크게 넘을 수 있어 밸브 급개폐를 막아야 한다.

물 기준의 근사값이므로 실제 값은 설계 조건에 따라 달라진다.

방호장치와 대응

앞 문제의 정답은 0.5 MPa다. 방호장치는 현상과 짝지어 기억한다.

압력방출장치는 최고사용압력 이하에서 작동하여 과압을 막는다.

수격작용은 증기 트랩과 배관 구배로, 역화는 프리퍼지로 줄인다.

점화 전 노 내 환기와 점화 순서 준수가 역화를 막는 기본 조건이다.

정리

보일러 이상현상은 수위 판단, 증기 순도, 배관 충격으로 나눠 정리한다.

대책은 수질관리, 블로우다운, 수위 제어, 증기 트랩이 공통이다.

방호장치를 빠뜨리면 감점이 크므로 현상과 방호장치를 함께 쓴다.