녹아웃 드럼의 목적 및 버닝 레인에 대한 설명 (D-60-2017)

아래는 녹아웃 드럼과 버닝레인에 대해 코샤 가이드에서 정의하고 있는 내용입니다.

“녹아웃드럼 (Knock-out drum)”이라 함은 안전밸브 등의 방출물에 포함되어 있는 액체가 플레어스택으로 가스와 함께 흘러들어 가지 않도록 액체를 분리 포집하는 설비를 말한다.

“버닝레인 (Burning rain)”이라 함은 액체상태의 탄화수소 화합물이 불완전연소 되어 플레어스택 상부에서 지표면 등으로 떨어지는 현상을 말한다.

버닝레인 현상에 대해 사진이나 동영상을 찾아봤는데요. 확실히 버닝레인으로 보이는 자료는 없더라구요.

녹아웃드럼은 형태에 따라 다음과 같이 분류됩니다.

[녹아웃드럼의 형태에 따른 분류]
녹아웃드럼은 형태에 따라 수평 녹아웃드럼과 수직 녹아웃드럼으로 분류되며, 그 특징은 다음과 같다.
(1) 수평 녹아웃드럼은 액체 저장용량이 크게 요구되고 증기의 유량이 클 때 설치될 수 있으며 낮은 압력강하를 갖는 특징이 있다.
(2) 수직 녹아웃드럼은 액체부하가 낮거나 별도 설치공간이 부족할 경우에 선택되며, 플레어스택 하부에도 직접 설치가 가능하다.

그리고 녹아웃드럼에 대한 목적 및 버닝레인 현상에 대한 세부 내용은 다음과 같습니다.

[녹아웃드럼에서 액적의 크기 기준]
안전밸브 등에서 방출되는 기체흐름 중 크기가 큰 액적 등이 기체흐름 등에 동반되어 흐를 경우에는 배관 등의 기계적 손상을 일으킬 수 있고 미 연소된 액적 등은 불이 붙은 상태로 플레어시스템 상부에서 지표면 등으로 떨어질 수 있다. 따라서, 녹아웃드럼을 통해 기체흐름에 동반되는 일정크기 이상의 액적을 분리하여 기계적 손상 및 버닝레인 현상을 방지하여야 한다.

[버닝레인 현상]
(1) 액체방울이 불완전 연소상태로 버너 팁에서 배출되면 불이 붙은 상태로 지표면 등으로 떨어지는 버닝레인 현상이 발생할 수 있다.
(2) 직경이 1,000 ㎛를 초과하는 액적은 플레어시스템의 형태에 관계없이 버닝레인 현상을 일으킬 수 있다.
(3) 특정 플레어시스템에서는 액적의 직경이 작더라도 버닝레인 현상이 발생될 수 있다.

위와 같이 플레어 스택을 설계할때는 위와 같은 버닝레인 현상을 방지하기 위한 적절한 크기의 녹아웃드럼 설계가 필수적이라 할 수 있습니다.