공직파(12) : Valve Selection Guideline 완벽 정리

1. Valve Selection Guideline이란 무엇인가?

Valve Selection Guideline은 공정설계(Process Design) 단계에서 공정 조건에 가장 적합한 밸브를 선정하기 위한 기준과 절차를 정리한 설계 지침입니다.

밸브는 유체의 흐름을 제어하는 핵심 설비로, 잘못 선정할 경우 공정 효율 저하, 설비 손상, 안전사고까지 이어질 수 있습니다.
따라서 공정설계 직무에서는 단순한 밸브 종류 암기가 아닌, 공정 조건을 해석하고 합리적으로 밸브를 선택하는 능력이 매우 중요합니다.

 

밸브 선정 Guideline에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

2. 공정설계에서 밸브 선정이 중요한 이유

공정 전반에서 밸브는 다음과 같은 역할을 수행합니다.

• 유량 조절(Control)
• 유체 차단(On-Off)
• 역류 방지(Check)
• 압력 보호 및 안전 확보

밸브 선정이 적절하지 않을 경우 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

• 압력 손실 증가 및 에너지 낭비
• 캐비테이션 및 플래싱 발생
• 잦은 유지보수로 인한 가동률 저하
• 누설 및 안전사고 위험 증가

이 때문에 Valve Selection Guideline은 공정 안정성과 경제성을 동시에 확보하기 위한 필수 설계 기준이라 할 수 있습니다.

 

 

3. Valve Selection의 기본 절차

공정설계 직무에서 일반적으로 따르는 밸브 선정 절차는 다음과 같습니다.

1. 공정 조건(Process Data) 검토
2. 밸브 기능 정의(On-Off / Control / Safety)
3. 밸브 타입 선정
4. 재질(Material) 선정
5. 압력·온도 등급(Class) 결정
6. 액추에이터 및 구동 방식 검토
7. 관련 규격 및 프로젝트 표준 확인

이 절차를 체계적으로 따르는 것이 Valve Selection Guideline의 핵심입니다.

 

 

4. 밸브 선정 시 고려해야 할 주요 공정 조건

4.1 유체 특성

• 유체 종류: 가스, 액체, 슬러리
• 점도(Viscosity)
• 부식성(Corrosiveness)
• 독성(Toxicity)
• 고형물 포함 여부

유체 특성은 밸브 타입과 재질 선정에 직접적인 영향을 미칩니다.

 

4.2 압력 및 온도 조건

• 정상 운전 압력 및 최대 설계 압력
• 정상 운전 온도 및 최대 설계 온도

고온·고압 조건에서는 밸브 Body, Trim 재질뿐 아니라 압력 등급(Class 150, 300, 600 등) 선정이 매우 중요합니다.

 

4.3 유량 및 제어 특성

• 요구 유량 범위
• 압력 강하(ΔP)
• 제어 정확도

제어 밸브의 경우 Cv 계산을 통해 밸브 사이즈와 특성(Equal %, Linear 등)을 함께 검토해야 합니다.

 

 

5. 주요 Valve Type별 Selection Guideline

5.1 Gate Valve

• 용도: 완전 개방 또는 완전 차단
• 장점: 압력 손실이 적음
• 단점: 제어용으로 부적합

➡ 대구경 배관의 On-Off 용도로 주로 사용됩니다.

 

5.2 Globe Valve

• 용도: 유량 조절
• 장점: 제어 성능 우수
• 단점: 압력 손실 큼

➡ 정밀한 유량 제어가 필요한 공정에 적합합니다.

 

5.3 Ball Valve

• 용도: 빠른 차단(On-Off)
• 장점: 조작 간편, 밀폐성 우수
• 단점: 미세 제어 한계

➡ 가스 및 액체 라인의 차단용으로 널리 사용됩니다.

 

5.4 Butterfly Valve

• 용도: 대구경 유량 제어 및 차단
• 장점: 경량, 경제성 우수
• 단점: 고압·고온 조건에 제한

➡ Cooling Water, HVAC, 대형 배관에 주로 적용됩니다.

 

5.5 Check Valve

• 용도: 역류 방지
• 핵심 포인트: 설치 방향 및 응답 속도

➡ 펌프 보호 및 시스템 안정성 확보에 필수적입니다.

 

 

6. 밸브 재질(Material) 선정 기준

밸브 재질은 유체 부식성, 온도, 압력을 기준으로 선정합니다.

• Carbon Steel: 일반 유체, 중온·중압
• Stainless Steel: 부식성 유체
• Alloy Steel: 고온·고압 공정
• Special Alloy (Monel, Hastelloy 등): 강한 부식 환경

공정설계 직무에서는 재질 과다 설계(Over-spec)를 피하는 것도 중요한 포인트입니다.

 

 

7. 공정설계 직무에서 Valve Selection 시 주의사항

• Line Class 및 P&ID와의 정합성 확인
• Project Specification 및 Client Standard 우선 적용
• 유지보수 및 접근성 고려
• 운전 및 비상 상황(Shut-down) 반영
• 장기 운전 시 신뢰성(Reliability) 검토

단순히 “안전한 선택”이 아니라, 합리적이고 설명 가능한 선택이 공정설계자의 역할입니다.

 

 

8. 정리

Valve Selection Guideline은 공정설계 직무에서 이론과 실무를 연결하는 대표적인 설계 기준입니다.

공정 조건을 정확히 이해하고, 밸브의 기능·구조·특성을 종합적으로 고려해야 안정적이고 경제적인 공정을 설계할 수 있습니다.

 

공정설계 엔지니어를 목표로 하신다면, 밸브 선정 논리를 단순 암기가 아닌 “왜 이 밸브를 선택했는가”를 설명할 수 있는 수준까지 이해하시는 것이 중요합니다.