세이프티 릴레이 적용 기준과 사용 구분 완벽 정리

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P&ID 밸브 기호 해석 완전정복: 게이트·글로브·볼 밸브 중심으로 읽기와 실무 적용

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이 글의 목적은 P&ID에서 자주 등장하는 밸브 기호와 약어를 표준 체계에 맞춰 해석하는 방법을 정리하고, 게이트·글로브·볼 밸브를 포함한 주요 밸브의 선택 기준과 도면 해독 요령을 현장에서 바로 적용할 수 있도록 제공하는 것이다.

1. P&ID에서 밸브가 의미하는 것

밸브는 유체의 차단, 조절, 역류방지, 방향전환, 감압, 안전방출 기능을 수행하는 핵심 장치이다.

P&ID에서는 밸브의 종류, 구동방식, 안전정지 상태, 설치 위치, 라인 사이즈 및 압력등급, 연결방식, 액세서리, 계장 루프 연계 정보를 기호와 문자로 표현한다.

표준 도면에서는 밸브의 본체를 도형으로 표시하고, 액추에이터와 부속기기는 본체 상단 또는 측면에 추가 기호로 겹쳐 표기한다.

2. 기호 체계와 읽기 원칙

표준 도면 관례에서는 밸브 본체의 기본 기호 위에 구동방식과 부가 기능을 레이어처럼 얹어 표기한다.

도면 가독성을 위해 배관선 두께, 유체 방향 화살표, 라인 번호, 인치 사이즈, 압력등급, 배관 재질 약어가 함께 배치된다.

밸브 식별번호는 통상 설비구역 코드+기능코드+연번 구조를 따른다.

요소표현 방식해석 포인트
밸브 본체도형 기호로 종류 표기게이트·글로브·볼·버터플라이 등 유형 파악이 1차이다
구동방식스프링, 공기, 전동, 유압 등 별도 기호Fail 동작과 인터록 가능성 판단에 필수이다
안전정지 상태FO, FC, FL 등 문자비상정전 시 유체 흐름의 안전방향을 예측한다
계장 연계PT, FT, LT, TIC 등 루프 문자조절밸브 CV와 컨트롤러의 제어 로직을 추적한다
라인 정보3”-150#-CS-STEAM 등사양 미스매치와 압력손실 검토에 반영한다

3. 밸브 종류별 본체 기호와 기능 요약

밸브 본체 기호는 밸브의 내부 구조와 기능을 추상화하여 나타낸다.

밸브 종류도면에서의 핵심 인식 포인트주요 용도장점주의점
게이트 밸브문짝형 디스크를 수직 이동하는 형태로 추상화된다온오프 차단직선 유로로 압력손실이 작다스로틀링 부적합하며 캐비테이션 위험이 있다
글로브 밸브좌석과 플러그가 마주보는 조절형 구조로 표현된다미세 유량 조절정밀 제어와 시트 씰 성능이 우수하다압력손실이 크다
볼 밸브구형 디스크와 관통 포트를 가진 구조로 표시된다고속 차단 및 일반 공정조작 토크가 낮고 전단력이 크다고온 고압 밀봉 재료 선정이 중요하다
버터플라이 밸브원판 디스크가 회전하는 구조로 표현된다대구경 배관 차단 및 조절경량·저비용·소형 액추에이터 적용이 용이하다중간 개도에서 토크 변화가 크다
체크 밸브역류 방지용 단방향 표기로 나타난다역류 방지단순하고 전원 불요이다워터해머 방지 구조 검토가 필요하다
플러그 밸브테이퍼 플러그가 회전하는 구조로 표현된다차단 및 분배오염 유체에 강하다윤활이 필요한 타입은 오염 가능성이 있다
다이어프램 밸브유연한 멤브레인이 시트를 밀폐하는 기호로 나타난다부식성·슬러리 라인오염 차단과 세정 용이성이 우수하다고온·고압 한계가 존재한다
니들 밸브날카로운 니들이 시트에 접하는 기호로 표현된다소유량 정밀 조절미세 유량 제어가 가능하다대유량에는 부적합하다

4. 게이트 밸브: 기호, 읽기, 선택 포인트

기호는 직선 유로 위에 게이트가 상하 이동하는 형상을 단순화하여 표현한다.

P&ID에서 게이트 밸브는 차단 목적의 일반 서비스에 배치되며, 슬랩 게이트와 패럴렐 게이트 선택은 압력과 시트 구조에 따라 결정한다.

상하수도, 원유 이송, 일반 유틸리티 라인에 광범위하게 사용한다.

도면에서 액추에이터 없이 핸드휠만 그려질 경우 수동 밸브로 해석한다.

장기간 개방 상태 유지 라인에는 압력손실 이점이 크다.

개도 조절로 사용하면 시트 손상이 발생하기 쉬우므로 P&ID 비고란에 금지 문구를 통해 운영 지침을 명시하는 것이 바람직하다.

5. 글로브 밸브: 기호, 읽기, 선택 포인트

기호는 유체 흐름을 굽혀 좌석을 통과시키는 구조로 나타난다.

유량 제어와 차단을 겸하는 서비스에 적합하며, 스템 상향식 구조로 유지보수가 용이하다.

P&ID에서 조절 기능이 강조될 때 포지셔너와 함께 CV로 표기되기도 한다.

압력손실이 크므로 펌프 압두와 에너지 비용에 미치는 영향을 계산하여 선정한다.

시트 재질과 트림 형태는 캐비테이션 지수와 차압에 따라 결정한다.

6. 볼 밸브: 기호, 읽기, 선택 포인트

기호는 관통 포트를 가진 구형 디스크를 단순화하여 표현한다.

퀵오픈 특성으로 온오프 운전에 적합하며, 분체 및 점성 유체에도 적용성이 높다.

트러니언 타입은 대구경 고차압 서비스에, 플로팅 타입은 중소구경에 일반적으로 적용한다.

시트 재질은 PTFE, PEEK, 메탈시트 등으로 구분되며 공정 온도와 화학적 상용성을 기준으로 선택한다.

파이어세이프 설계 여부는 가연성 유체 라인에서 필수 검토 항목이다.

7. 구동방식 기호와 안전정지 상태 해석

액추에이터 기호는 밸브 상단에 부착되어 동력원과 복귀 메커니즘을 나타낸다.

구동방식약어해석비고
수동HW핸드휠 구동이다락 장치 여부 확인이 필요하다
공기식 스프링리턴AO/AC공기열림 또는 공기닫힘 구조이다실패 시 스프링 방향으로 이동한다
전동MO모터 구동이다토크 스위치와 리미트 스위치 확인이 필요하다
유압HO유압 구동이다고토크 대구경에 적합하다

안전정지 상태는 FO, FC, FL로 요약된다.

  • FO는 Fail Open으로 비상 시 자동 개방 상태를 의미한다.
  • FC는 Fail Close로 비상 시 자동 폐쇄 상태를 의미한다.
  • FL은 Fail Last로 현 위치 유지 상태를 의미한다.

연료 차단, 냉각수 공급, 증기 퍼지 등 서비스마다 바람직한 안전정지 상태가 다르므로 P&ID 단계에서 공정위험성평가 결과를 반영하여 지정한다.

8. 조절밸브 CV 기호와 루프 연계

조절밸브는 본체 기호에 액추에이터와 포지셔너 기호가 결합되어 표현되며 태그는 CV로 시작한다.

포지셔너는 PV와 SP의 편차를 줄여 선형 응답을 확보하는 장치이다.

루프 번호는 제어 변수의 계측기와 동일 연번으로 유지되어 추적성을 높인다.

예시 표기를 통해 해석 과정을 정리한다.

예시 표기의미
FT-203 → FIC-203 → CV-203유량전송 → 유량지시제어 → 조절밸브로 이어지는 폐루프이다
CV-203, Air to Open, FO공기 상승형으로 비상 시 개방 상태이다
Positioner, 4-20 mA전기-공압 변환으로 동작하며 선형화가 적용된다

9. 기호 세부 표기 관례

  • Normally Open은 밸브 기호에 개방 표시 또는 NO 문구로 표현한다.
  • Normally Closed는 FC 또는 NC 표기로 구분한다.
  • 락드오픈과 락드클로즈는 패드락 심볼 또는 비고란에 표기한다.
  • 바이패스 라인은 주라인과 점선 또는 소구경 라인으로 구분하여 그림자처럼 표시한다.
  • 드레인과 벤트는 소구경 라인과 간단한 밸브 기호로 표시하며 방향은 화살표로 나타낸다.

10. 재질, 연결, 압력등급 표기 해석

밸브 사양은 라인 사양과 일관되어야 하며 도면 주석 또는 라인 사양표에 약어로 정리된다.

항목표기 예해석 포인트
재질CS, SS316, Alloy20, PTFE Seat내식성과 온도 범위를 먼저 검토한다
연결RF, RTJ, SW, NPT압력등급과 누설관리 정책에 맞춘다
등급150#, 300#, 600#, 900#설계압력과 온도 곡선에 따른다
시험Shell, Seat, Fire Safe규격 준수와 추가 시험 요구를 명기한다

11. 게이트·글로브·볼 밸브 선택 알고리즘

실무에서는 압력손실, 누설허용, 온오프 빈도, 구동원, 유지보수성, 비용을 함수로 판단한다.

조건권장 타입근거
주로 차단, 낮은 압손실 요구게이트 또는 볼직선 유로와 큰 유효개구 면적 때문이다
정밀 유량 조절 필요글로브트림 형상과 시트 구조가 제어에 유리하기 때문이다
고점도 또는 슬러리볼 또는 플러그전단력과 막힘 저항이 크기 때문이다
대구경·경량·저비용버터플라이디스크형 구조로 구동 토크가 낮기 때문이다

12. 유지보수와 신뢰성 관점 기호 해석

스템 타입, 패킹 구조, 씰 재질, 분해 방식은 운영비용과 가동률에 직결된다.

상향식 스템은 시각적 개도 확인이 가능하며 누유 감지가 용이하다.

카트리지형 트림은 교체 시간이 짧아 정지 시간을 줄인다.

P&ID 비고에 예비품 코드와 권장 스페어를 병기하면 조달 효율이 높아진다.

13. 안전과 인터록 설계 관점

연료 차단, 질소 퍼지, 냉각수 우선 공급은 인터록 설계의 핵심 시나리오이다.

P&ID에서 인터록 대상 밸브는 태그 옆에 기능 코멘트를 부여하여 제어로직 문서와 연결한다.

FO와 FC의 지정은 공정 위험과 인접 설비에 대한 연쇄 영향을 기준으로 결정한다.

비상정지 버튼과 솔레노이드 밸브 위치는 출입 동선과 접근성을 고려하여 배치한다.

14. 계장 약어 정리

약어의미밸브와의 관계
XV온오프 밸브차단 중심의 일반 밸브 태그이다
CV조절밸브포지셔너와 루프 제어에 연결된다
SDV차단밸브ESD 인터록과 연계된다
BDV블로우다운 밸브압력 해소 및 배출 라인에 위치한다
PCV/TCV/FCV압력·온도·유량 조절밸브각 변수의 컨트롤러와 매칭된다
PSV압력안전밸브과압 시 자동 방출된다

15. 현장 적용 체크리스트

  • 밸브 본체 기호로 기본 기능을 먼저 판별한다.
  • 구동방식 기호와 Fail 상태를 확인하여 비상 동작을 예측한다.
  • 루프 약어와 연번을 따라 제어 흐름을 추적한다.
  • 라인 사양과 밸브 사양의 등급과 재질 일치를 검증한다.
  • 운전 모드 변경 시 락 장치와 인터록 조건을 재확인한다.
  • 조절밸브의 선정 시 차압, 유량 범위, 밸브 권수 특성을 검토한다.

16. 읽기 예제와 해석 연습

예제 1은 보일러 급수 라인의 차단과 조절을 포함한 단순 루프이다.

라인: 4"-600#-SS316-FEEDWATER → 펌프 → 글로브 CV-110, Air to Close, FC → 체크 → 게이트 XV-112, HW → 보일러
계기: FT-110 → FIC-110 → CV-110
주요 해석: 비상 시 FC로 급수 차단이 유지되며 체크 밸브는 역류를 방지한다

예제 2는 가연성 가스 라인의 안전 차단과 퍼지 라인 연계를 보여준다.

라인: 2"-300#-CS-FUEL GAS → 볼 SDV-210, Air to Close, FC → 버터플라이 XV-211 → 버너
보조: N2 퍼지 라인, 볼 XV-212, FO, 인터록 조건 하 병렬 개방
주요 해석: 비상정지 시 SDV가 폐쇄되고 퍼지 라인이 자동 개방되어 버너를 안전 정지한다

예제 3은 대구경 냉각수 라인의 저손실 차단 사례이다.

라인: 16"-150#-CS-COOLING WATER → 버터플라이 XV-310, MO → 열교환기
주요 해석: 전동 구동으로 원격 제어하며 낮은 압력손실이 장점이다

17. 오류 포착을 위한 도면 리뷰 팁

  • 밸브 Fail 상태와 인터록 서술이 모순되는 경우를 찾아 수정한다.
  • PSV 방출 라인의 역지 밸브 설치 금지 원칙을 점검한다.
  • 체크 밸브 방향 화살표 누락을 확인한다.
  • 바이패스 밸브와 주밸브의 개도 상태 상호 금지 조건을 운영절차에 반영한다.
  • 핫 태핑이나 블라인드 플랜지 위치를 비고로 명확히 표시한다.

18. 문서화와 변경관리

P&ID의 밸브 표기는 사양서, 데이터시트, 계장 루프 시트, 인터록 내역서와 일관되어야 한다.

변경 시점에는 변경요청서에 밸브 태그, 변경 사유, 영향 분석, 시험 요구를 명기한다.

시운전 중 발견된 변경사항은 레드라인으로 표기하고As Built 반영 시 원본을 대체한다.

19. 교육과 운영 표준화

운전원과 정비원을 대상으로 밸브 Fail 상태와 인터록 시나리오를 중심으로 교육한다.

조작 순서 카드는 라인별 밸브 태그와 개도 상태를 한 장에 요약하여 현장 게시가 가능하도록 작성한다.

정전, 공기압 상실, 통신 장애 각 시나리오에서 밸브의 위치를 표준운영절차로 규정한다.

20. 실무 Q&A형 선정 요령

  • 라인이 상시 개방이고 차단 빈도가 낮은가를 확인한다.
  • 정밀 제어가 필요한가를 판단한다.
  • 유체의 청정도, 점도, 부식성을 확인한다.
  • 온도와 압력 변동 범위를 확인한다.
  • 구동원 가용성, 공압 시스템 유무를 확인한다.
  • 안전정지 철학과 인터록 요구를 반영한다.

FAQ

게이트 밸브로 유량 조절을 하면 안 되는가

게이트 밸브는 차단 용도에 최적화되어 있으며 중간 개도에서 시트와 게이트가 손상되기 쉽다.

볼 밸브로도 조절이 가능한가

V-포트 트림을 적용한 특수 볼 밸브는 제한적 조절이 가능하나 정밀 제어는 글로브나 전용 조절밸브가 적합하다.

Fail Open과 Fail Close는 어떻게 결정하는가

비상 시 인명과 설비 보호를 최우선으로 하는 공정위험성평가 결과를 기반으로 결정한다.

FO 공압 액추에이터에서 공기 상실 시 실제 동작은 무엇인가

스프링 복귀 방향으로 이동하여 개방이 유지되며 재가압 시 제어가 복귀된다.

버터플라이와 볼 밸브 중 대구경 냉각수에 무엇이 유리한가

압력손실과 비용 측면에서는 버터플라이가 유리하며 누설 성능과 구동 토크 요구를 함께 검토한다.