PSV Outlet이 Inlet보다 작을 수 있을까?

압력안전밸브(PSV: Pressure Safety Valve)**는 공정의 과압을 방지하는 핵심 장치입니다.

 

 

이때 PSV의 Inlet(입구)과 Outlet(출구) 배관 크기는 밸브 성능과 안전에 직접적인 영향을 미치는데요, 간혹 "Outlet이 Inlet보다 작아도 될까?" 하는 질문이 떠오르곤 합니다.

 

 

결론부터 말하자면 일반적으로는 불가능하지만, 일부 예외적인 경우에는 가능합니다. 아래에서 그 이유와 조건을 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

기본 원칙: Outlet은 Inlet보다 크거나 같아야 한다

 

대부분의 산업 표준(API, ASME 등)에 따르면 PSV의 Outlet은 Inlet보다 같거나 더 커야 합니다. 그 이유는 다음과 같습니다:

 

• PSV가 설정 유량을 안정적으로 배출하려면 Outlet 쪽의 **압력 손실(back pressure)**이 과도하게 발생하지 않아야 함
• Outlet이 좁으면 배출 저항이 증가하고, 이는 밸브의 성능을 떨어뜨림
• ASME VIII 기준에서는 back pressure가 **설정압력의 10%**를 초과하지 않아야 함

 

예를 들어,

Inlet Size권장 Outlet Size:

 

2”	3”
3”	4”

 

이처럼 Outlet은 일반적으로 한 치수 이상 크게 설계됩니다.

 

 

예외적으로 Outlet이 작을 수 있는 경우

 

다만 다음과 같은 특별한 상황에서는 Outlet이 Inlet보다 작을 수도 있습니다.

1. 유량이 매우 작을 때
   • PSV가 배출해야 할 유량 자체가 작아서 작은 배관으로도 충분한 경우
   • 이때도 back pressure 계산은 필수입니다.
2. 대기 개방 배출(Open Discharge)
   • 배출 배관이 짧고 바로 대기로 개방되어 있어 pressure drop이 거의 없는 경우
3. 구조적 제약이 있을 때
   • 공간이나 배치상 제한으로 임시로 작은 Outlet을 사용할 수밖에 없는 경우 (설계 상 권장되진 않음)
4. 소형 PSV 제품 자체 구조
   • 소형 밸브의 경우 제품 구조상 Inlet보다 Outlet이 살짝 작게 설계되는 경우도 있음

 

 

Outlet이 작을 경우의 위험성

 

Outlet을 무리하게 작게 설계하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다:

• Back pressure 과도 → PSV가 제대로 닫히지 않거나 진동, 불안정 작동
• 설정 유량 미달 → 공정 압력이 안전하게 제어되지 않음
• 표준 위반 → ASME/API 기준을 위배하여 인증 실패 가능성

 

따라서 단순히 크기만 보고 판단할 것이 아니라,

 

반드시 **back pressure 계산과 코드 검토(API 520, API 521 등)**가 선행되어야 합니다.

 

 

 

결론

✅ PSV의 Outlet은 일반적으로 Inlet보다 크거나 같아야 한다.

❗ 단, 유량이 작거나 특별한 조건에서는 Outlet이 작을 수도 있지만, 반드시 압력 손실 계산과 표준 검토가 선행되어야 한다.

 

PSV는 단순한 기계장치가 아닌, 공정 전체의 최종 안전 방어선입니다. 사소한 배관 크기 하나에도 공정의 안전성이 크게 좌우될 수 있으므로, 설계 시에는 반드시 기준에 따라 신중하게 판단해야 합니다.