Steam Trap 종류 및 설치 위치 기준

Steam Trap 종류 및 설치 위치 기준

스팀 시스템에서 응축수(condensate)를 효과적으로 제거하지 못하면 열전달 효율이 떨어지고, 수격현상(water hammer), 부식, 밸브 및 장비 손상 등 다양한 문제가 발생한다. 이를 방지하기 위해 설치하는 장치가 Steam Trap이다.

Steam Trap은 스팀을 차단하면서 응축수만을 배출하는 기능을 수행한다. 그러나 사용 목적과 시스템 특성에 따라 다양한 형태가 존재하며, 설치 위치도 시스템의 안정성과 밀접하게 연관되어 있다.

1. Steam Trap의 기본 역할

• 응축수의 자동 배출
• 운전 스팀의 손실 방지
• 배관 내 일정 온도 유지
• 수격 및 내부 부식 방지

2. Steam Trap의 주요 종류

2.1 Thermodynamic Trap

디스크 타입으로 구성되며, 압력 차와 속도를 이용해 작동한다. 구조가 단순하고 내구성이 강하나, 공기 배출 기능이 제한적이다. 높은 압력 환경에 적합하다.

2.2 Float & Thermostatic (F&T) Trap

부력식으로, 응축수에 의해 플로트가 상승하면 트랩이 개방된다. 공기 및 응축수 동시 배출이 가능하며, 중간 압력 이하의 라인에 적합하다. 트레이싱 라인보다 공정 장비에 주로 사용된다.

2.3 Inverted Bucket Trap

역버킷이 스팀에 의해 부력 상승/하강을 반복하면서 밸브를 개폐한다. 오염에 강하고, 연속적인 스팀 누출이 적다. 다만 공기 제거 성능은 상대적으로 낮다.

2.4 Bimetallic or Thermostatic Trap

온도차에 의해 금속 스트립이 움직이며 밸브를 개폐한다. 저부하 트레이싱, 장비 예열용에 적합하며, 증기 압력이 낮을 때도 동작 가능하다.

3. Steam Trap 선택 기준

조건	추천 Trap 종류
고압 배관, 설치 공간 제약	Thermodynamic
장비 응축수 제거, 공기 제거 필요	Float & Thermostatic
지속 운전, 중압 스팀	Inverted Bucket
배관 트레이싱, 저압, 저유량	Thermostatic (Bimetallic)

4. Steam Trap 설치 위치 기준

• 트랩은 항상 배관 하부 또는 장비의 저점에 설치하여 응축수 배출이 원활해야 한다.
• Trap 전방에는 Y-Strainer를 설치하여 스케일이나 이물질로 인한 막힘을 방지한다.
• 배관이 장시간 비운전 상태일 경우, 트랩 전후에 밸브(Ball Valve 등)를 설치하여 격리 가능하도록 한다.
• 응축수 배출 유량이 많은 경우, 트랩 병렬 설치 또는 드레인 헤더(Condensate Header) 연결을 고려한다.
• 트랩 후단은 Atmospheric Vent나 리턴 라인과 연결되며, 사이펀 효과나 배압 증가가 없는지 확인한다.

5. 유지보수 고려사항

• 정기적인 열화상 카메라 또는 초음파 검출을 통한 트랩 이상 유무 점검이 필요하다.
• 증기 누설 시 전체 시스템 증기 손실량에 상당한 영향을 미치므로, 설계 시 트랩 수량 최소화가 바람직하다.
• 모든 트랩은 개별 식별 번호(Tag No.)로 관리되어야 하며, 유지보수 이력을 기록한다.

6. 결론

Steam Trap은 단순한 보조기기가 아닌, 스팀 시스템의 열효율과 안전성에 직결되는 핵심 설비이다. Trap의 선정과 설치 위치는 유체 특성, 압력, 장비 위치, 응축수 발생량을 기준으로 기술적으로 판단되어야 하며, 표준화된 유지보수 체계와 병행하여 운용되어야 한다.

스팀 설계에서 트랩은 처음부터 끝까지 책임져야 하는 설비 중 하나다.