유체 시스템 누출 감지 및 방지 방법

유체 시스템 누출의 일반적인 원인 및 비용

Nick Iverson, 북미 현장 엔지니어

유체 시스템 누출은 대부분의 공장에서 흔히 발생합니다. 공장의 안전과 수익성을 유지해야 하는 책임이 있기 때문에 아주 작은 누출이라도 문제가 될 수 있습니다. 그렇기 때문에 누출이 발생하는 방법과 이유, 누출을 찾아서 테스트하는 방법, 궁극적으로 공장 전체에서 누출을 해결하고 줄이기 위한 전략을 개발하는 방법을 이해하는 것이 도움이 됩니다.

누출 비용

누출은 공장에서 흔히 발생하지만 누출을 신속하게 해결하고 향후 누출을 방지하기 위한 계획을 개발해야 하는 재정적 이유가 많이 있습니다.

• 매년 수백만 갤런의 유압유가 낭비되는 것으로 추산됩니다. 유압유 1갤런은 약 $40 USD입니다.
• 유체 윤활의 손실은 조기 마모 및 기계 고장과 같은 값비싼 장비 손상으로 이어질 수 있습니다.
• 공장은 누출을 해결하기 위해 공정을 중단할 때마다 생산 잠재력을 줄입니다. 이 다운타임은 상당한 이익 손실을 초래할 수 있습니다.
• 귀하의 팀은 부적절한 기기 교정 또는 누출로 인한 작동으로 인해 의도치 않게 사양을 벗어난 제품을 생산할 수 있습니다. 그런 다음 해당 자료를 재작업하거나 할인된 가격으로 판매하거나 폐기해야 합니다.
• 누출로 인한 오일 방울은 안전하지 않은 작업 환경으로 이어져 미끄러짐과 사고를 유발할 수 있습니다. 또한 비산 배출은 수리 비용이 많이 들고 직원의 건강에 위험할 수 있습니다.
• 시스템과 장비가 안전 규정을 위반하는 경우 누출로 인해 규정 미준수에 대한 심각한 벌금이 부과될 수 있습니다.
• 누출을 찾아 수리하는 데는 시간과 비용이 소요됩니다. 독성 화학물질 누출을 관리하기 위해 특수 팀을 고용해야 할 수도 있으며, 철저한 검사를 위해 시스템을 종료해야 하는 비용에 직면할 수 있습니다.

유체 시스템 누출의 세 가지 일반적인 원인

대부분의 누출이 표준 이하 부품의 결과가 아니라는 사실을 알게 되면 놀랄 수 있습니다. 오히려 구성 요소 설치 또는 구성 요소 선택 자체의 인적 오류로 인해 발생합니다. 올바른 구성 요소를 선택하고 올바르게 설치하면 플랜트 안전을 강화하고 상당한 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

팀이 공장의 누출을 더 잘 이해하고 완화할 수 있도록 Swagelok의 현장 엔지니어가 가장 일반적인 누출 원인 세 가지를 문서화했습니다.

• 신뢰할 수 없는 금속 대 금속 씰: 신뢰성이 높은 금속 대 금속 씰을 만들고 유지하는 것은 특히 시간이 지남에 따라 어려울 수 있습니다. 이러한 씰을 사용할 때 누출을 방지하려면 제조업체 지침을 정확하게 따라야 합니다. 밸브가 있는 경우에는 특히 반복적인 가스 차단이 필요한 경우 부드러운 시트 씰이 있는 부품으로 부품을 교체해야 할 수도 있습니다.
• 부적절하게 설치된 튜브 피팅: 튜브 피팅을 올바르게 조립하면 누출이 발생할 가능성이 크게 줄어들고 공장의 안전이 향상됩니다. 기술자가 페룰의 방향을 올바르게 지정하고 갭 게이지를 사용하여 풀업의 올바른 양을 확인하는 것을 포함하여 피팅을 올바르게 구성하는 방법에 대해 교육을 받았는지 확인하십시오.
• 불량한 튜브 선택, 취급 및 준비: 튜브 선택 및 준비도 누출 가능성을 높일 수 있습니다. 공정 유체 또는 외부 환경과 호환되지 않는 튜브 재료는 부식, 조기 고장 및 누출이 발생하기 쉽습니다. 또한 고르지 않게 절단된 튜빙이나 움푹 들어간 곳, 긁힌 자국이 있거나 면취가 제거되지 않은 튜빙은 피팅의 밀봉 능력을 손상시킬 수 있습니다.

세 가지 유형의 누출

누출 유형을 이해하면 팀에서 이를 해결하기 위한 적절한 시정 조치를 결정하는 데 도움이 됩니다. 아래에서 Swagelok 엔지니어는 유체 시스템에서 일반적으로 발생하는 세 가지 유형의 누출을 식별합니다.

실제 누출: 주변 환경에서 시스템 유체를 포함하거나 격리하는 압력 장벽의 실패로 인한 누출입니다. 이는 재료의 균열 또는 밀봉 표면 사이의 틈으로 인해 발생합니다.

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가상 누출: 물질의 가스 방출, 유체의 흡수 또는 흡착, 틈새 또는 데드 레그의 갇힘으로 인해 내부에 갇힌 유체가 유체 시스템으로 방출됩니다.

침투: 작은 부분보다 많은 분자가 한 구멍을 통과할 수 있을 만큼 충분히 큰 구멍이 없는 압력 장벽 안팎으로 유체가 통과하는 것입니다.

누출 감지 방법

일반적으로 대부분의 누출 테스트는 실제 공정 유체 또는 물, 공기, 질소 또는 헬륨과 같은 대리 유체를 사용하여 가압 시스템에서 수행됩니다. 실용적인 목적을 위해 테스트 방법은 일반적으로 설치된 장비에서 수행되는 방법과 벤치탑(또는 실험실)에서 보다 일반적으로 수행되는 방법으로 나눌 수 있습니다.

1. 시각 테스트: 이것은 액체 시스템에 대한 가장 기본적인 누출 테스트 유형입니다. 누출은 누출 아래의 실제 드립 또는 표면 습윤으로 표시됩니다. 설치된 장비에서 가장 일반적으로 수행되지만 호스 어셈블리를 테스트하기 위해 벤치탑에서도 일반적으로 사용됩니다.
2. 거품 테스트: 이것은 가스 시스템에 대한 간단하고 비용 효율적인 테스트입니다. 이 테스트는 Snoop과 같은 박막 계면 활성제 또는 수조에 담그는 방법을 사용합니다. 설치된 장비와 벤치탑 모두에 대한 일반적인 테스트입니다. 양을 측정하기 보다는 누수의 유무를 나타내는데 더 많이 사용되며 기포 관찰이 필요합니다.
3. 압력 변화 테스트: 이 테스트는 액체와 기체 모두에 사용됩니다. 테스트 중인 장비는 규정된 시간 동안 규정된 압력에서 격리된 상태로 가압됩니다. 누출로 인해 측정 가능한 점진적인 압력 강하가 발생합니다. 압력 변화 테스트의 일반적인 유형은 압력 감쇠입니다. 일반적으로 벤치탑에서 수행되지만 테스트 설계를 신중하게 고려하여 설치된 장비에서 수행할 수 있습니다. 이 테스트에는 최소한의 장비가 필요하며 자동화될 수 있습니다.
4. 항공기 초음파 검사: 이 테스트는 가스 시스템에 사용됩니다. 누출의 존재를 찾는 데 사용할 수 있는 공중 초음파 측정 장치가 필요합니다. 가압 시스템의 경우 이 테스트를 사용하여 누출 속도를 근사화할 수 있습니다. 이 테스트는 추가 내장 사운드 생성 장치를 사용하여 가압되지 않은 시스템에서도 수행할 수 있습니다. 항공 초음파 검사는 일반적으로 설치된 장비에 사용됩니다.
5. 질량 분석 테스트 :이 테스트는 가스 시스템에 사용됩니다. 질량 분석기는 누출된 가스의 미량을 감지하고 누출을 정량화하는 데 사용됩니다. 거의 독점적으로 헬륨을 대리로 사용하여 수행되며 이 경우 헬륨 누출 테스트라고 합니다. 외부 테스트는 가압 시스템에 사용되는 반면 내부 테스트는 진공 시스템에 사용됩니다. 이 방법은 벤치탑에서 매우 작은 누출을 식별하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다.

누출 우선순위 지정

공장의 모든 유형의 누출을 즉시 해결할 수는 없지만 팀은 누출을 분류하여 유지보수 및 수리 기회의 우선 순위를 정할 수 있습니다.

• 위험한 누출: 안전 문제를 나타내는 모든 누출은 최우선 순위가 되어야 합니다. 여기에는 유독 가스 및 부식성 화학 물질의 누출은 물론 미끄러짐/낙상 위험을 유발하는 누출이 포함됩니다. 위험 관리자가 먼저 이러한 안전 문제를 식별한 다음 최고의 유지보수 기술자를 보내 즉시 해결하도록 하십시오.
• 값비싼 누출: 종합적으로, 플랜트의 모든 누출은 상당한 비용을 추가할 수 있습니다. 그러나 일부 누출(작은 누출일지라도)은 해당 비용의 상당 부분을 차지할 수 있습니다. 예를 들어 값비싼 아르곤 가스의 작은 누출을 수정하면 저렴한 압축 공기의 큰 누출을 막는 것과 비교하여 훨씬 더 큰 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 누출 절감액이 어떻게 빠르게 증가하는지 알아보세요.
• 유해한 누출: 마지막으로, 안전 위험을 나타내지 않고 주요 손실에 대한 책임이 없는 다양한 경미한 누출이 있을 수 있습니다. 유지 보수 직원이 다른 중요한 업무를 처리하지 않을 때 우선 순위가 낮은 누출을 처리하기 위해 기다릴 수 있습니다.

다양한 유형의 누출을 식별하고 해결하는 기술을 향상시키기 위해 다양한 주제에서 엔지니어와 기술자를 교육하고 재교육하는 것이 도움이 됩니다. 교육에는 적절한 재료 선택에 대한 교육부터 튜브 벤딩 및 튜브 피팅 설치 절차에 대한 실습 기술 구축 과정에 이르기까지 모든 것이 포함될 수 있습니다. 다행스럽게도 Swagelok은 공장이 안전하고 효율적으로 작동할 수 있도록 다양한 전문 교육 및 교육 프로그램을 제공합니다. 훈련된 팀이 누출을 식별하고 중지하는 데 집중할 때 공장은 더 안전하고 비용 효율적인 운영을 실현할 것입니다.

누출을 식별하고 해결하는 방법과 모범 사례에 대해 팀을 교육하는 방법에 대해 자세히 알아보려면 현지 Swagelok 판매 및 서비스 센터에 문의하십시오.