체크밸브 (Check valve)

1) 개요

한쪽 방향의 흐름만을 허용하고 역류를 막는 밸브로 체크밸브는 원래 펌프가 정지하였을 때 파이프

라인의 물이 역 방향으로 배수되는 것을 방지하고, 때로는 하류에 있는 저장탱크가 고갈되는 것을

방지할 목적으로 개발되었다. 또한 체크밸브는 펌프의 역회전을 방지하므로 구동모터의 브러쉬기어

및 실(Seal)의 손상으로 인한 역 효과를 방지한다. 따라서, 체크밸브는 통상 펌프의 유출 쪽에 설치

한다.

2)특성

가) 체크 밸브는 신뢰성이 높아야 한다.

나) 때에 따라서는 약간의 누설을 허용하는 경우도 있다.

다) 압력강하 또는 흐름의 유형을 허트리는 일이 적고, 쉽게 열리고 유체를 완전히 통과시키는 것

이어야 한다.

라) 어느 정도 시트를 힘있게 밀어 붙여야만 실링이 가능하다.

마) 흐름이 정지되는 순간 밸브를 손상하거나 수격작용(Water Hammer)을 일으킴이 없이 급속히

폐지(Close)되어야 한다.

바) 가동 중 모든 흐름 중에서 시트, 디스크, 힌지핀(Hinge Pin) 등 부품이 손상되는 일이 없어야

한다.

사) 몸통에 유체 흐름 방향이 명시되어 있음으로 설치 작업 시 확인하는 것이 중요하다.

아) 배관시에 엘보우나 티 등 유체의 흐름이 바퀴거나 급격히 유로의 폭의 변화가 있는 곳은 피하여

야 하며 호칭경의 10배(최소 5배) 이상의 거리에 설치하여야 한다.

3) 체크밸브의 종류

가) Swing Type Disc Check Valves

스윙 체크밸브는 체크밸브 중에서 가장 많이 사용되는 형태로 디

스크가 몸통시트에 평면으로 접촉되며 암(Arm)과 로드핀(Rod Pin)

에 의해 디스크가 회전하면서 개폐가 이루 어지는 간단한 구조이

다.

이 형태는 제작하기가 비교적 쉬우면서 저압에서 고압까지, 소형에

서 대형까지 제작이 가능하며 압력 손실이 비교적 적은 장점이다.

그러나, 유체가 심하게 와류가 있는 곳에서는 디스크가 회전하여

분할핀(Split Pin)이 파손 되여 디스크 너트가 풀리거나, 또는 디스

크의 너트 연결부가 파손되어 라인 중에 돌아다니면서 엄청난 문

제를 이루 킬 수 있으므로 설계 시에 디스크와 너트부의 연결이

충분한 강도를 유지하도록 설계되어야 하며, 때에 따라 디스크의

회전을 방지할 수 있도록 하는 스톱퍼의 설치나, 디스크와 너트를

용접으로 체결하는 방법 등이 강구되어야 한다. 또한 이 형태는 디

스크가 몸통시트에 평면으로 접촉되므로 Close시에 높은 소음이

발생하거나 디스크의 체터링(Chattering)에 의해 소음이 발생할 수

있다. 이를 방지할 목적으로 Balance Weight형이 사용되기도 한

다. 가능한 수직배관(Vertical Line)에서는 사용하지 않은 것이 좋

다.

나) Tilting Type Disc Check Valves

틸팅 체크밸브는 로드핀(Rod Pin)에 의해서 디스크가 회전하면서

디스크가 몸통시트에 콘(Cone)형태로 접촉되면서 개폐가 이루어지

는 형태로 스윙 체크밸브 와 같이 저압에서 고압까지, 소형에서 대

형까지 다양하게 제작이 가능하여, 많이 사용되는 형태이다. 그러

나, 스윙체크 밸브에 비해서 제작이 어려워 가격이 고가이다. 이

형태는 스윙체크의 단점을 보완된 형태로 손상으로 문제가 될 수

있는 디스크의 너트와 암이 없으며, 몸통시트와 콘(Cone)상태로

개폐가 이루어지므로 Close시에 소음이 적으며, 디스크의 체터링

현상이 현저하게 적다.

다) Lift Type Disc Check Valves

리프트 체크밸브는 비교적 제작하기 쉬운 형태로써 글로브

밸브의 몸통형과 같은 유로와 디스크가 같은 형태로 실링성은 양

호하나 글로브밸브의 단점인 압력 손실이 많은 형태이다. 또한,

다른 형에 비해 디스크의 체터링(Chattering)에 의해 소음이 발생

할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 스프링 로딩형이나, 소프트시

트 등을 사용하는 경우가 있다. 또한, 수평배관(Horizontal Line)

에서만 사용되어야 한다. 리프트 체크밸브는 아래와 같은 여러 형

태로 분류가 가능하다.

a)몸통 형태에 따라서

a-1)T Type

a-2)Y Type

b)디스크 형태에 따라서

b-1)일반형(Plug, Flat Type 등)

b-2)구형(Ball Type)

b-3)Piston Type Disc

b-4)Spring Loading Type Disc

라) Screw Down Non-return Check Valves(Stop Check Valves)

스톱 체크밸브는 디스크를 고정하는 디스크 록크 너트(Disc Lock

Nut)가 없는 것을 제외하고는 글로브밸브와 같은 형태이다. 이 형

태는 강제로는 열 수가 없으나 닿은 수는 있는 형태이다. 또한,

열린 상태에서는 리프트 체크밸브의 기능을 갖는다. 글로브밸브와

리프트 체크밸브의 복합된 형태라 할 수 있다. 이 형태의 체크밸

브 종류는 글로브밸브와 동일하다.

마) Dual Plate(Butterfly) Check Valves

일명 나비체크밸브로 주로 소프트시트(Soft Seat)의 저압에서 많

이 사용되고 있다. 주로 Wafer형으로 제작된다. 어느 위치로의 배

관에서나 디스크 체터링 의한 소음이 적은 형태로 소프트시트는

실링성은 좋으나 고온에서의 사용이 어렵고, 고온용으로 메탈시트

가 사용되나 실링성이 떨어지는 결점이 있다. 또한, 고압용의 제작

은 어렵다.

바) Nozzle Check Valves

노즐 체크밸브는 비교적 최근에 개발된 체크밸브의 형태로 스프링

에 의해 디스크의 닫침이 빠르고, 밸브가 열릴 때에 유선형의 노즐

로 구성되어 우수한 압력 회복 특성을 갖고 있는 형태이다.

사) Foot Valves

푸트밸브는 펌프의 입구 측 하단부에 설치되는 체크밸브로 리프트

체크밸브의 형태를 갖추고 있으며, 펌프내부 유체의 손실을 방지하

기 위한 것으로 스트레이너가 붙어 있다.

아) Non-Slam Check Valves

체크밸브에는 일반적으로 제작하기가 쉬운 스윙 첵크밸브가 많이 사용되고 있으나, 디스크가 유량

의 흐름을 원활하게 하지 못하여 디스크의 떨림이 발생하고, 닫힘 시에 역압에 의해 디스크가 몸통

시트에 가하는 충격력으로 인하여 큰 소음이 발생한다. 이러한 단점을 보완하여 제작한 체크밸브를

논 슬람 체크밸브라고 하며 대표적인 것으로 Tilting Check Valve, Nozzle Check Valve, Dual

Plate Check Valve 등이 있다.

4) 보조기능

체크밸브의 본래의 기능에 부가하여 많은 기능을 요구하고 있다. "예"로 내부 및 외부에 Dash Pot

의 기구, 흡기관, 스프링 또는 동력 보조 기구로 계폐시간을 조절하고,인디게이터를 부착하여 위치

검출 기능이 있다. 조작 방법에는 압력 강하에 의해 라인의 압력을 피스톤에 주어 파이로트 조작으

로 밸브를 닫히려는 것, 또는 외부 제어 계통이 펌프의 정지에 의한 신호를 받아 밸브의 폐지 속도

를 조작하는 것이 있다. 이러한 밸브는 체크밸브 라기 보다는 조절 밸브와 흡사하다.