바이오ᆞ제약공장ᆞ식품공장 등에서 필요한 증기배관공사의 기초지식

바이오ᆞ제약공장ᆞ식품공장 등에서 필요한 증기 배관 공사의 기초 지식

(잘못 된 배관은 장치의 수명을 단축시킵니다.)

 

바이오ᆞ제약ᆞ식품 기계에는 전원을 접속하는 것만으로 동작하는 기계도 있습니다만, 대부분은 증기, 물 및 에어 등을 필요로 합니다. 이번에 증기에 대해 알아 보겠습니다.

 

증기를 필요로 하는 친숙한 바이오ᆞ제약ᆞ식품기계로서는 스티머, 보일 기기(steamers and boil equipment) 관련등이 있습니다. 보일러에서 증기를 필요로 하는 장치까지 어떻게 증기를 이송될까요?  보통은 공장 내외로 배관을 통해 증기를 운반하는 것이 일반적입니다. 다만, 증기를 이송하기 위해서는 여러가지 궁리가 필요합니다. 이것을 게을리하여 배관 공사를 실시하게되면, 장치에 증기가 도달한 시점에서 온도가 내려가 버리거나, 압력이 저하되어 버리는 등 도움이 되지 않는 증기가 되어 버립니다. 또한, 증기는 고온이기 때문에 잘못 사용하면 중대한 사고로 이어집니다.

 

공장에서 증기를 사용하기 위한 증기 배관 공사에는 다양한 연구와 전문 기술이 필요합니다.

 

1 스팀트랩으로 배관에 쌓이는 드레인을 배출

양질의 증기를 사용하기 위해서는, 배관 중에 발생하는 드레인을 신속하게 제거한 상태에서 원하는 장치에 공급해야 합니다. 드레인이 섞인 증기(습증기)를 사용하면, 기계 본래의 성능을 발휘할 수 없거나 수명이 단축되는 일도 충분히 생각할 수 있습니다. 이 드레인을 배관에서 배출하기 위해 배관 도중에 적당한 거리 또는 위치별로 스팀 트랩을 설치합니다.

 

스팀 트랩은 증기 분위기 속에서 드레인만을 배출하여 증기를 최대한 누출하지 않는 기능이 있습니다. 드레인만을 배출하는 자동 밸브의 일종입니다.

 

 

보충 사항;

왜 공장등에서 사용되는 증기배관은 대부분이 위에있고, 위에서 아래로 증기가 흐르도록 설계되어 있냐하면,

 

배관내에서 증기가 냉각되어 드레인(액체)이 되므로, 증기가 위로 향하는 구배인 배관에서는 드레인과 증기의 흐름이 반대가 되어 워터 해머 현상을 일으키기 쉽기 때문에, 그렇게 되지 않도록 하향적(내리막)인 구배로 계획합니다.

 

증기를 위(상방향)로 올리기 바로 직전의 위치(상승부)에는 반드시 스팀 트랩을 설치하여, 드레인을 제거한 후에 증기를 올려보내지 않으면, 배관 내에 드레인이 고여있기 때문에 증기가 올라가지 않게 되어 버립니다.

 

 

▶ 스팀트랩이 제대로 작동하지 않으면 발생하는 다양한 문제

・다양한 장소에 드레인이 쌓여, 장치가 정상적으로 작동하지 않게 됩니다.

・드레인이 증기의 빠른 흐름에 끌려(or 순간 응축시에는 체적 변화로 당겨져, 부압·마이너스압 발생) 고속으로 배관이나 장치에 격돌해, 소음이 발생하거나 장치의 파손으로 이어지는 경우도 있습니다.

・드레인이 열교환기 등의 내부에 쌓이면 열교환 효율이 저하되어 본래의 능력을 발휘할 수 없게 됩니다.

・장치를 포함한 배관 경로 내의 부식 등으로, 예상치 못한 트러블의 원인이 됩니다.

 

 

 

 

 

2 감압 밸브로 사용 압력까지 감압

감압 밸브란 높은 압력으로 보내져 온 증기를 설정한 압력까지 낮출 수 있는 장치입니다. 장치에 따라 필요한 증기량과 압력은 다르므로 기본적으로 각 장치에 감압 밸브가 필요합니다.

 

자동적으로 밸브 개도를 변화시켜 압력을 일정하게 유지하는 제어는, 범용의 제어 밸브에서도 압력 센서, 조절계를 맞추어 사용함으로써 물론 가능합니다만, 감압 밸브는 동력 등을 사용하지 않고, 자력으로 순수 기계적으로 압력 제어를 할 수 있다는 점이 우수합니다. 또한 감압 밸브 내부에서 기계적으로 압력을 검지하여 작동하기 때문에 움직임이 매우 민첩한 것도 특징입니다.

 

장치 앞의 감압 밸브로 적정한 압력으로 감압되어 있는지 확인해 둘 필요가 있습니다.

 

 

3 스트레이너로 배관 내 이물질 제거

배관 내에 발생하는 스케일이나 이물질을 제거하는 역할을 합니다. 배관의 도중에 설치해 스트레이너 이후에는 불순물이 없는 증기를 보냅니다. 그렇게 함으로써 스팀 트랩이나 감압 밸브 등을 보호할 수 있습니다. 만일 스트레이너 없이 배관을 실시해도 당분간은(잠시 동안은) 문제 없이 사용할 수 있습니다만, 점차 감압 밸브 등에 이물질이 막히는 등으로 제대로 작동하지 않게 되어 버립니다. (정상적으로 기능하지 않게 되어 버립니다.)

 

4 보온, 판금 공사(racking)의 중요성

증기 배관이나 냉매 배관에서는 유체의 열 손실을 방지하기 위해 배관에 보온 공사를 실시해야 합니다. 일반적으로는 글라스 울이나 록 울 등의 보온재로 배관 등을 감는 것입니다.

 

보온 공사를 마치면, 다음으로 보온재를 커버하기 위한 판금 공사(래킹)를 실시합니다.

보온재는 수분에 약하기 때문에 비 등에 닿으면 금방 열화되어 버립니다.

이를 방지하기 위해 판금 공사(래킹)가 필수입니다.

 

 

5 요약 정리

어떤 배관 공사에서든 그렇습니다만, 특히 증기 배관에 대해서는 잘못된 방법으로 진행해 버리면 장치의 수명을 단축시켜 버립니다. 외관에서는 보이지 않는 부분을 점점 부식시켜 간 결과, 원인 불명의 문제가 발생해 생각하지 않는 손해로 연결됩니다. 또한, 증기는 고온, 고압으로 배관내를 이동하고 있으므로 시공에 미비가 있으면 매우 위험하므로 충분한 주의가 필요합니다.

 

또한 특히 증기 배관은 단순히 배관을 연결하여 원하는 기계로 보내도 제대로 작동하지 않습니다. 앞에서 말한 스팀 트랩이나 감압 밸브 등도 설치하는 위치를 잘못 잡으면 도움이되지 않습니다. 이와 같이 증기 배관에는 높은 전문 기술이 필요하기 때문에 아마 여러분이 생각하는 것 이상으로 비용이 많이 들것입니다. 공장 설립 및 새로운 설비 도입 시에는 충분히 고려해 둘 필요가 있습니다.

 

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