치명적인 원심분리기 고장 예방: 휴스턴 사례 연구의 교훈

휴스턴 다이나믹 서플라이 팀은 모든 산업 분야에서 다양한 원심분리기와 회전 장비를 다룹니다. 간단한 수리부터 표준 가격의 일부만으로 구성품을 재구축하는 것, 그리고 치명적인 고장까지 모든 것을 보아왔습니다. 아래에서는 폐수 처리 시설에서 사용된 원심분리기의 심각하고 거의 치명적이었던 고장 사례 연구를 공유합니다.

원심분리기 고장 발생

원심분리기 고장은 필로우 블록 베어링과 유성 기어박스가 장치에서 이탈하면서 발생했으며, 이는 구조물과 회전 드럼 농축기에 2차 손상을 입혔습니다. 또한 원심분리기의 기어박스가 풀리면서 750파운드(약 340kg)의 무게가 30피트(약 9m) 날아가 460V 브리지 크레인 전원 레일을 손상시켰습니다. 기어가 착지하면서 콘크리트 위에서 회전하며 추가 손상을 입었습니다. 다행히 보울은 빠져나오지 않았지만, 커버에 남은 볼트 4개만으로 간신히 고정되어 있었습니다.

다행히 이 고장으로 인한 사망자나 부상자는 없었습니다. 그 결과, 조직의 리더십은 RCFA(근본 원인 고장 분석)를 수행하기로 결정했습니다.

RCFA란 무엇인가?

이는 때때로 왜-트리 분석(Why Tree), 5-와이(5-Whys), 피쉬본 다이어그램 등을 사용하여 고장 원인을 규명하는 엔지니어링 용어입니다. 요즘은 원인 맵(Cause Map) 또는 원인-결과 다이어그램을 사용하는 것이 더 일반적입니다. 원인 맵핑은 산업 유형, 장비 유형, 복잡성에 관계없이 모든 유형의 고장 조사에서 교육받은 추측을 가능하게 합니다. 주요 효과(예: X 구성품 고장)를 찾는 것으로 시작하며, 이는 이상 기후, 정전, 구성품 고장, 유지보수 부족 등 다양한 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 각 가능 원인에 대한 데이터를 수집하고 데이터를 기반으로 배제하거나 가능성 있는 상태로 격상시켜 근본 원인을 찾아냅니다. 일단 긍정적으로 식별되면 근본 원인을 수리하고 재발 방지 전략을 구현합니다. 궁극적 목표는 RCFA에서 영구적인 해결책을 정의하는 것입니다.

이 원심분리기 고장에 대한 RCFA

이 사례에서는 보울과 그 주변에서 발생한 고장에 초점을 맞춰 RCFA가 수행되었습니다. 수집된 데이터를 검토한 결과, 고장의 원인은 원심분리기 구동 모터(450 HP)의 모터 마그네틱 스타터 고장으로 밝혀졌습니다. DCS 상태가 '적색'(운전)에서 '녹색'(정지)으로 변경되었습니다. 컨택터 바는 최소 2mm 이상 분리되어야 했지만, 보울 구동 모터로의 전류 흐름을 멈추기에 충분히 분리되지 않았습니다. 윤활유 펌프 30분 카운트다운이 시작되었으나 보울은 50분 이상 2890 RPM으로 계속 회전했습니다. 마지막 24분간은 윤활유가 공급되지 않았습니다. 이때 후방 구동 필로우 블록 베어링이 고장 나 원심분리기의 다른 구성품에 치명적인 영향을 미쳐 앞서 언급한 손상을 초래했습니다.

원심분리기 고장 수리

구현된 영구적 해결책은 보울이 0 RPM 속도 표시를 보일 때만 윤활유 펌프가 정지하도록 하는 것이었습니다. 기존 근접 스위치가 보울 속도를 기록하고 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)에서 확인되었습니다. 기타 해결책으로는 표준작업절차의 영구적 변경과 제어판의 트랜스포머를 사용하여 윤활유 카운트다운 타이머를 시작하는 것이 포함되었습니다.

전체 사례 연구는 여기를 클릭하여 읽어보실 수 있습니다.

휴스턴 다이나믹 서플라이는 원심분리기 고장을 예방합니다

HDS는 원심분리기, 펌프, 터빈, 압축기, 팬, 블로워 등 회전 장비의 치명적인 고장 진단 및 예방 분야의 선두주자입니다. 당사 전문가 팀은 기계 업그레이드 대 수리 또는 교체 비용 등 귀사의 원심분리기에 대한 최적의 방안을 결정하도록 돕습니다. 당사의 최첨단 걸프만 연안 시설에는 40년 이상의 경험을 가진 인력이 귀사 운영을 위한 최적의 결정을 돕기 위해 상주하고 있습니다.