산업용 유체 시스템에서 부품 수명 극대화하기

산업용 유체 시스템 부품 수명 극대화하기 

Cory Cottrill

플랜트에서 유체 시스템의 부품 한 개를 교체하는 비용은 부품 을 구매하는 비용보다 훨씬 더 큽니다. 부품 한 개를 교체하는 비용에는 구매, 설치, 유지보수의 내부적인 비용과 시스템을 멈췄던 기간의 손실 비용까지 모두 포함해야 합니다.

무엇보다 안전성을 확보하면서도 부품의 수명을 최대한 늘여 비용을 절감할 수 있는 방법을 찾아야만 합니다. Swagelok 필드 엔지니어는 수십 년의 경험을 통해 유체 시스템에서 부품의 수명을 극대화할 뿐만 아니라, 유지보수 비용을 절감하고 전반적인 플랜트의 안전을 개선하는 몇 가지 방법을 발견하였습니다.

시스템 설계에 우선적으로 집중하기

유체 시스템 설계는 부품에 작용하는 압력 및 온도 변화, 수격 현상, 진동, 오염 등 많은 변수에 영향을 미칩니다. 이러한 변수는 부품의 수명뿐 아니라 시스템 수명에도 영향을 미칩니다. 그렇기 때문에 장기간 성능을 유지하기 위해서는 이런 요인들을 제한하도록 제대로 설계해야 합니다.

설계를 변경할 때는 온도와 압력 등 새로운 작동 매개변수를 모든 부품에 대한 제조업체의 평가기준표와 비교하여 확인해야 합니다. 이렇게 하면 부품이 허용 가능한 범위 내에 들어올 수 있습니다. 호스의 스팀 세척 빈도 증가와 같은 공정 내의 비교적 작은 변화라도 주의 깊게 살펴야 합니다. 호스에 자꾸만 열을 가하면 수명이 5년에서 1년으로 짧아질 수 있기 때문입니다.

유체 시스템 교육 알아보기

모든 작동 조건 고려하기

유체 시스템의 부품을 선택할 때는 애플리케이션 전체를 고려해야 합니다. 포괄적인 관점에서 바라보면, 간단히 애플리케이션 일부 부품이 맞지 않는다는 이유로 갑작스러운 누설이나 고장이 발생하는 것은 아닙니다.

주요하게 살펴보아야 할 작동 조건들은 다음과 같습니다.

• 정상 작동 온도 및 압력
• 최대 작동 온도 및 압력
• 외부 노출 면적을 포함한 주변 온도 및 상태
• 공정 유체 및 외부 매개물의 노출
• 진동 가능성
• 튜빙 및 기타 지지대
• 세척 프로토콜

작동 조건 중에 프로세스 유체 호환성을 간과하는 경우가 많습니다. O-링 및 패킹을 포함하여 프로세스 유체에 접촉하는 모든 재료의 호환성 또한 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 시스템 부품은 수명보다 빨리 고장이 날 것입니다. 고염분(바닷물) 환경이 316 스텐레스강과 같은 합금의 부식을 가속하는 것처럼 외부 조건 또한 주의 깊게 살펴야 합니다. 이런 상황에서는 자켓 튜빙, 특수 클램핑 또는 튜빙 지지대와 같은 특수한 재질을 선택해야 할 수도 있기 때문입니다.

올바른 부품 설치 위해 설치자 교육하기

유체 시스템의 설계 및 부품이 완벽하더라도 설치 중 실수가 발생하면 공장 내의 모든 노고와 설비가 허사가 될 수 있습니다.

설치 실수로 인해 제품 조기 고장을 야기하는 많은 문제가 발생할 수 있습니다. 잘못 구부린 튜빙은 측면에 가해지는 응력으로 인해 금이 가거나 누설이 발생할 수 있습니다. 진동에 취약하도록 부적절하게 지지가 된 튜빙 또한 금이 가거나 조립체 누설이 발생할 수 있습니다. 부품이 한쪽 측면으로 쏠려 설치된 경우, 밸브와 레귤레이터 내부의 밀폐면은 고르지 않게 마모될 수 있습니다.

하지만 어떤 부품은 설치가 매우 쉽습니다. 예를 들어, 요구되는 토크가 적은 피팅은 간격 측정 검사기(gap gauge)와 같은 유용한 시각적 도구를 함께 사용하면 더 제대로 조일 수 있습니다.

시스템 부품을 올바르게 설치하기 위한 최고의 방법은 바로 교육을 제공하는 것입니다. 많은 부품의 설치 절차에 대해 모두 기본적으로 알고 있을 것이라 생각하지만, 장기적인 성능과 부품의 안전 측면에서는 작은 차이가 큰 결과의 차이를 가져올 수 있습니다. 교육 과정은 누설을 줄이고 안전을 강화하는 올바른 설치 기술을 보강하는 데 도움이 될 수 있습니다.

예방적 유지보수 실시

일부 유체 시스템 부품은 유지보수를 통해 잠재적인 수명을 파악할 수 있습니다. 레귤레이터, 밸브, 호스는 모두 주기적으로 살피고 검사해야 합니다. 대부분 이런 부품의 유지보수나 수리는 적은 비용으로 이루어지지만, 길어진 수명으로 인한 이익은 훨씬 클 것입니다. 시트 전체에 걸친 내부 누설을 예방하기 위해, 다목적 밸브의 패킹을 교체하는 것도 고려해볼만한 가치가 있습니다. 밸브 중 라인에서 설치상태로 분해되는 일부 모델은 수리가 매우 쉽고 간편합니다.

사고를 사전에 예방하는 유지보수 프로그램을 기록해두면 어떤 부품이 자주 교체되는지 쉽게 파악할 수 있습니다. 이때 부품을 분석해보면 빈번한 교체의 이유를 이해할 수 있습니다. 아마도 이 애플리케이션에는 시간이 지날수록 수명이 길어지고 비용도 더 적게 드는 적합한 부품이 따로 있을지도 모릅니다. 스웨즈락의 필드 엔지니어들은 여러분의 시설에서 평가 및 자문 서비스를 실시하여 시스템별 맞춤형 유지보수 계획을 세우도록 도와 드립니다.

올바르게 부품 보관하기

특수 시스템의 핵심 부품은 교체를 대비하여 재고를 보유해야 합니다. 이런 부품은 매우 조심스럽게 보관해야 합니다. 호스 같은 경우도 손상되지 않도록 올바른 보관법을 따라야 합니다. 호스는 절대로 쌓아서는 안 되고 걸어 놓아야 하는데, 이때 굽힘 반경이 제조업체가 지정한 수치를 넘지 않아야 합니다. 또한 자외선(UV)에 의해 열화되는 호스도 있으므로 자외선에 노출되지 않도록 잘 보관해야 합니다. 마지막으로 호스 내부가 오염되지 않도록 양 끝을 캡으로 막아두어야 합니다.

기타 유체 시스템 부품의 경우, 다른 제조업체의 예비 부품을 모두 같은 공구 통이나 박스에 혼합하여 넣어두지 않도록 합니다. 페럴, O-링, 밸브 패킹 등의 예비 부품은 제조업체별로 구별하여 보관해야 합니다. 각 예비 부품에 상응하는 부품을 명확히 적어두는 것 또한 중요합니다. 이러한 부품들은 육안으로 보기에 비슷한 것 같아도 실제로는 교체할 수 없습니다. 다른 제조업체의 부품을 혼합하거나 교체하여 사용한다면 누설, 부식, 제품 고장이 발생할 수 있습니다.

교체 이유 이해하기

유체 시스템의 부품을 교체하는 것은 플랜트를 운영하면서 필수적으로 느껴질 수 있으나, 시스템 설계, 부품 선택, 설치, 유지보수 및 보관과 관련된 사례를 검토해보면 교체 없이도 부품의 수명을 연장할 수 있습니다.

부품이 마모되고 손상되어 교체 간격보다 빨리 교체해야 할 때는, 교체의 명확한 이유를 이해하고 있어야 합니다. 부품이 고장날 때는 항상 그 이유가 존재하며, 고장의 원인을 따져보면 부품이나 제조업체를 변경해야 하는 경우도 있습니다.  부품이 압력, 온도, 재질 비호환성 등의 문제로 고장 난 경우에는 프로세스 요구에 맞추어 다른 대안을 선택할 수도 있습니다. 부품 고장의 원인이 진동, 오염 또는 수격 현상 등의 시스템 관련 문제인 경우, 시스템에서 해당 문제를 시정하면 부품 수명은 물론 수익까지 증가시킬 수 있습니다.

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