성능 확인을 위한 규제 기관 테스트 방법

안전한 산업용 압력 조절기 성능에 엄격한 테스트가 필요한 이유

배압 레귤레이터 및 감압 레귤레이터는 전 세계의 다양한 산업 환경에서 사용됩니다. 적도 부근의 고온부터 극지방에 가까운 훨씬 추운 기후에 이르기까지 가혹한 조건에서 타협하지 않는 성능을 제공해야 합니다.

이러한 환경과 그 사이의 환경에서 규제 기관이 실패하면 위험이 높습니다. 환경으로의 유체 손실은 비용이 많이 들 수 있고 고장과 관련된 압력 손실은 시스템 성능을 위태롭게 하고 심각한 안전 위험을 유발할 수 있습니다.

레귤레이터 성능을 어떻게 확신할 수 있습니까? 산업용 유체 시스템용 압력 조절기를 선택하고 지정할 때 공급자에게 성능 증명을 확인하는 방법을 묻는 것이 중요할 수 있습니다. 예를 들어, 강력한 테스트의 배터리에서 고성능을 입증하는 레귤레이터는 장기간에 걸쳐 격렬한 현장 조건에서 작동하도록 신뢰할 수 있습니다.

세심한 레귤레이터 엔지니어링과 면밀한 연구실 기반 분석은 성공과 실패 사이에 있을 수 있습니다. 그 이유를 알아보겠습니다.

레귤레이터 테스트 방법

모든 규제 공급업체가 동일한 용량으로 테스트를 수행하는 것은 아닙니다. 산업 전반에 걸쳐 인정되는 공통 성능 특성에 대한 단일 표준 테스트가 없기 때문에 다양한 레귤레이터 제조업체 간에 장비 테스트의 정확성에 큰 차이가 있습니다.

산업용 유체 시스템용 압력 조절기를 선택하고 지정할 때 공급업체에 성능 증명을 확인하는 방법을 문의하십시오.

대신, 조건이 가장 극단적일 때 레귤레이터가 정격 성능을 발휘할 것이라는 확신을 가지려면 다양한 성능 속성에 대한 테스트에 대한 맞춤형 접근 방식이 필요합니다. 올바른 방법은 예측 모델링을 사용하여 성능 특성을 이론적으로 예측한 다음 실제 테스트 방법을 사용하여 해당 이론을 증명하는 것입니다. 가장 중요한 몇 가지 테스트는 다음과 같습니다.

버스트 테스트 . 압력 조절기의 첫 번째이자 가장 필수적인 성능 기준 중 하나는 압력에서 작동할 때 무결성을 유지하는 능력입니다. 예상되는 레귤레이터 작동 압력을 훨씬 초과하는 압력에서 수행할 수 있는 버스트 테스트는 설계 엔지니어가 제품이 압력 등급에 따라 작동하는지 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다. 가장 신뢰할 수 있는 조절기는 정격 압력의 몇 배인 작동 압력에서 안정적인 성능을 달성하도록 설계되는 경우가 많습니다.

가장 안정적인 레귤레이터는 정격 압력의 몇 배에 달하는 작업 압력에서 안정적인 성능을 달성하도록 설계되는 경우가 많습니다.

유체 역학 테스트 . 입구 스트림에서 6000psi에서 출구 스트림에서 100psi로 압력을 줄이는 작업을 수행하는 감압 레귤레이터를 고려하십시오. 안정적이고 신뢰할 수 있는 출구 압력을 보장하기 위해 설계자는 레귤레이터 내의 잠재적인 속도 트랩 또는 압력 축적 지점을 식별하는 것이 중요합니다. 레귤레이터 자체가 다이어프램에서 의도한 출구 압력을 측정하기 때문에 작은 내부 설계 불일치라도 출구 스트림에서 압력 손실을 생성하고 성능 저하로 이어질 수 있습니다.

전산 유체 역학(CFD) 및 실제 유량 테스트는 제조업체가 레귤레이터 내의 압력 영역을 조사하여 장치가 시스템 사양에 따라 출구 압력을 정확하게 판독하고 제어하는지 확인하는 주요 방법 중 일부입니다. CFD는 수치 분석 및 데이터 구조를 사용하여 유체 흐름 및 압력과 관련된 문제를 분석하고 해결합니다. 압력에 대한 이러한 잠재적인 영향을 식별함으로써 설계자는 실제 출구 압력이 제품 등급과 일치하도록 하는 레귤레이터를 보다 정확하게 설계할 수 있습니다. 이는 궁극적으로 레귤레이터 품질의 지표입니다.

공급 압력 효과 테스트 . 입구 종속성이라고도 하는 공급 압력 효과(SPE)는 입구 압력의 변화로 인한 출구 압력의 변화입니다. 입구 압력이 감소하면 해당 출구 압력이 증가합니다. 반대로 입구 압력이 증가하면 출구 압력이 감소합니다.

SPE는 대부분의 규제 기관에 어느 정도 영향을 미치며 이를 적절히 예측하고 최소화하는 것은 제조업체의 책임입니다. 대부분의 공급업체는 입구 압력 변화에 따른 출구 압력 변화를 설명하는 수치를 고객에게 제공합니다. 가능한 가장 작고 정확한 값을 제공하기 위해 SPE 테스트는 레귤레이터 엔지니어링 및 설계의 필수적인 부분입니다.

수명 주기 요소 테스트 . 일단 설치되면 운영자는 조절기가 많은 작동 주기에 걸쳐 수년간의 성능을 제공할 것으로 예상해야 합니다. 레귤레이터가 설계된 대로 이러한 종류의 성능 수명을 달성할 것이라고 확신하기 위해 배터리 수명 주기 테스트를 적용할 수 있습니다.

수명 주기 테스트는 엔지니어가 다양한 주기 부하(때로는 초당 최대 120주기)를 실행하는 벤치 테스트로 수행할 수 있습니다. 목표는 레귤레이터가 성능에 영향을 미칠 수 있는 마모를 보이기 시작할 수 있는 시기와 위치를 결정하는 것입니다. 이러한 지식으로 무장한 엔지니어는 예측 가능한 마모 패턴에 대해 레귤레이터를 보다 강력하게 설계할 수 있습니다.

운영자는 규제 기관이 수백만 번의 작동 주기에 걸쳐 수년간의 성능을 제공할 것으로 기대해야 합니다.

열 테스트 . 압력 조절기는 다양한 환경 조건에서 작동해야 하므로 다양한 열 조건에서 완전한 조절기 성능을 테스트하는 것은 건전한 제품 개발 및 설계의 필수 부분입니다.

예를 들어 스테인리스강 압력 조절기는 다양한 일반 산업 응용 분야에서 일반적으로 사용되며 대부분의 상황에서 예측 가능한 성능을 제공합니다. 그러나 극단적인 고온 및 저온은 씰 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 매우 높은 온도에서는 특정 엘라스토머 재료가 부풀어 오를 수 있습니다. 매우 낮은 온도에서는 재료가 딱딱해지고 수축될 수 있습니다. 각 조건은 신뢰할 수 있는 씰을 손상시킬 수 있으므로 안정적인 레귤레이터 성능이 저하될 수 있습니다.

강력한 레귤레이터 테스트의 의미

실제 성능은 모든 산업용 유체 시스템 구성 요소에 대한 궁극적인 성공 척도입니다. 따라서 압력 조절기는 작업자에게 최적의 결과를 제공할 수 있어야 하며 시스템 압력을 필요에 따라 안전하고 안정적으로 제어할 수 있어야 합니다.

제조업체의 제품 설계 및 테스트 프로토콜에 따라 규제 기관이 이를 수행할 수 있습니다. 시스템에 대한 레귤레이터를 선택하고 지정할 때 가장 엄격한 실제 성능 문제를 충족하기 위해 제품이 어떻게 설계 및 테스트되었는지 논의하기 위해 레귤레이터 공급업체와 상의할 가치가 있습니다. Swagelok의 규제 전문가가 기꺼이 나누는 대화입니다. 다양한 산업용 레귤레이터 응용 분야에 걸친 경험을 바탕으로 압력 조절 요구 사항을 평가하고 지속적인 성공에 가장 잘 기여하는 솔루션을 식별하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.