계장기술(PROCON)

업체동정 가스 분배 시스템의 안전성 및 효율성 향상

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 144회 작성일 22-08-12 13:29

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많은 실험실과 테스트 센터, 산업 현장의 생명은 중요 공정을 뒷받침하는 일차 표준 가스와 특수 가스가 안전하고 끊김없이 공급되는 데 달렸다. 실험실 신뢰도 관리인과 엔지니어 및 운영 담당자는 가스 분배 시스템(Gas Distribution System : 최종 사용자에게 가스를 효율적으로 운송, 배급하기 위해 설치된 장비 및 부품의 집합체)의 무결성을 최대한으로 끌어올려 생산성 높은 비즈니스를 보장하는 것이 매우 중요하다.

비효율적인 가스 병 사용이나 감지되지 않은 누출이 제대로 해결되지 않는 경우, 추가 지출로 이어질 수 있다. 시스템을 정확하게 파악하지 않고는 문제를 진단하기가 어려운 경우도 있다. 한편 테스트를 반복해야 하거나 결과가 부정확할 경우, 시기상 불필요한 차질이나 대가가 큰 지연이 발생하기도 한다.

전문가들이 은퇴하거나 이전하면서 이들이 보유한 소중한 전문 지식이 함께 소실되어, 가스 분배 시스템에 대한 이해에 공백이 생길 수도 있다. 이 경우, 많은 기업들이 가스 패널을 처음부터 철저히 다시 평가하여 개선의 여지를 찾아내는 전문 컨설턴트의 경험과 숙련된 안목 덕분에 많은 도움을 받고 있다. 종종 새로운 시각으로 인해 주목을 받지 못하고, 간과된 문제점이 드러날 수도 있다. 벤치마킹 시스템을 통해 “항상 그래 왔다” 혹은
“문제가 없었다“와 같은 지레짐작은 잠시 접어두고, 설계의 모든 측면을 신중하게 조사할 수 있는 기회가 생긴 것이다.

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시스템 및 비용 절감에 관한 조언

가스 분배 시스템은 하나 또는 일련의 압력 조절 단계를 기준으로 구축되며, 일반적으로 4개의 하위 시스템, 즉 소스 흡입구 연결, 기본 가스 압력 제어, 자동 전환 및 사용 지점으로 구성된다.

•소스 흡입구 : 소스 흡입구는 고압의 가스 공급원을 가스 분배 시스템과 연결한다. 흡입구가 적절한 실린더 연결부, 호스, 튜브, 필터, 환기, 퍼지 및 릴리프 기능을 갖춰 제작되어야 한다는 점이 중요하다. 일부 가스 패널에는 표준 가스 흡입구가 들어가지 않을 수 있기 때문에, 항상 구성 부품을 확인하고 패널이 올바른 실린더 커넥터를 사용하는지 확인해야 한다. 일부 고압, 유해 가스(산소 포함)는 특수 애플리케이션용 호스를 사용해야 한다.
•기본 가스 압력 제어  : 기본 가스 압력 제어는 1차 감압 완료 후 소스 가스가 정확한 유량으로 시스템의 다음 단계까지 전달되는지 확인하는 절차이다. 감압은 1단 혹은 2단 압력 조절기를 배치하여 이루어진다. 올바른 흡입구와 공급 압력을 정확히 파악하는 것은 까다로운 작업이다. 예를 들어, 약 116psi(8bar) 정도의 압력으로 병에 담긴 암모니아와 4351psi (300bar)로 병에 넣을 수 있는 질소와 같이, 매질 간 차이를 파악하는 것이 중요하다. 한편, 2단 압력 조절기를 사용하는 대다수 병들이 실제로는 압력 조절기를 필요로 하지 않을 수도 있다. 여기서 비용을 절감할 수 있는 기회가 생길 수 있다.

•자동 전환 : 자동 전환은 한 가스 공급원에서 다른 가스 공급원으로 막힘없이 전환되어 가스 공급이 중단되지 않게끔 하는 것을 말한다. 이 작업은 시간차를 두고 설정된 두 압력 조절기의 설정값을 통해 이뤄지기 때문에, 기본 가스 공급원이 변경되더라도 시스템이 계속 작동할 수 있다. 가스 병을 최대한 활용하기 위해서는 연속적으로 변화하는 압력 전환이 가능한 솔루션을 찾는 것이 좋다.

•사용 지점 : 사용 지점은 중요한 마지막 제어 단계를 제공한다. 일반적으로 압력 조절기, 게이지 및 차단 밸브를 갖춘 하위 시스템들은 작업자가 편리하고 정확하게 압력을 조절할 수 있는 방법을 제공한다. 기본 가스 압력 제어와 사용 지점 간의 다양한 관압(Line pressure)이 허용되는 경우, 비용과 복잡함을 줄이기 위해 1단 압력 조절기를 사용할 수 있다.
모든 가스 분배 시스템이 동일한 품질의 부품을 사용하는 것은 아니며, 어떤 시스템들은 운영자의 안전을 위해 다른 시스템에 비해 더 세심하게 라벨링 되어 있다. 때때로, 패널에 내구성을 뒷받침하는 중요 기능이 충분하지 않을 수 있다. 많은 오너들이 겪는 공통적인 문제가 압력 레귤레이터 크리프(Regulator creep)인데, 이는 시스템 공급이 없는 경우에도 배출구 압력이 상승하는 현상을 가리킨다. 이 현상은 후가공 단계에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 스웨즈락 필드 엔지니어는 종합 평가 및 자문 서비스의 일환으로 레귤레이터 크리프 같은 문제들에 대한 원인과 해결 방법 식별을 지원하고 있다.

중요한 점은, 가스 분배 시스템을 설계하면서 부품 교체의 용이성을 고려해야 한다는 것이다. 나사형 연결 부품 대신 더 많은 압축 피팅을 사용하면 유지보수 단계의 부품 사용에 소요되는 시간을 최소화할 수 있다. 즉 다른 부품은 그대로 두고, 개별 부품을 필요시마다 쉽게 제거할 수 있다. 따라서 패널 전체를 교체하는 대신 부품만 교체해도 되는 융통성을 발휘할 수 있고, 정비사 역시 효율적으로 작업할 수 있다. 또한, 부품이 손상될 위험도 줄여준다. 예를 들어, 릴리프 밸브를 풀었다가 다시 장착하면 나사가 손상되어 위험하고, 비용이 많이 드는 누출로 이어질 가능성이 있다.


가치를 더할 수 있는 전문가

전문적인 압력 제어 자문 서비스는 중요한 분석을 제공하여 시스템 업그레이드를 식별하고, 레귤레이터 크기 조정 및 적절한 제품에 대해 안내하고, 공학적 솔루션의 설계와 조립에 대해서 조언할 수 있다.

특정 가스 공급 문제를 잘 알고 있는 컨설턴트는 다음과 같은 사항을 제공할 수 있다.
•새로운 필수 조건을 충족하기 위해 기존 시스템을 조정하는 방법에 대해 제안할 수 있음
(오래된 패널은 불필요하게 폐기되는 경우가 있어, 오래 사용할 수 있게 설계된 솔루션에 대해 반드시 문의해야 함)
•적합한 시설에서 작업하는 숙련된 설치 관리자에 의해 제작되어 테스트를 거친 가스 패널을 쉽게 조달할 수 있음(미숙한 설치 관리자가 현장에서 조립한 패널에 비해 시간, 비용 및 위험을 줄일 수 있음)
•기업의 요구를 우선시하여, 편견 없이 권고 가능함(시스템이나 그 운영에 대한 사전 소유 지분이 없기 때문에, 고문 역할을 하는 사람은 어느 한 쪽에 치우치지 않은 조언을 제공할 수 있음)

또한 고문은 독성 및 인화성 가스가 최소한 소실되어 안전하게 이동하고, 패널이 명확한 지침을 제공하며, 시스템 작동 및 문제 해결이 용이하도록 도움을 줄 수 있다.

만약 가스 분배 시스템의 효과에 대해 확신이 없거나, 새 시스템으로 공간을 재정비하기 위해 작업 중이거나, 가스 병이 완전히 비워지기도 전에 병을 교체하고 있는 경우, 문제를 해결하고 투자 효과를 극대화할 수 있는 압력 제어 전문가에게 문의하는 것이 좋다.

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