유압 플러싱 장비용 입자계수기

해상 석유 및 가스 산업에서 유압부품 및 시스템이 사용된다. 장비는 해저에 설치되며 플랫폼이나 선박에서 원격 제어를 통해 작동한다. 이 유압시스템은 소위 '크리스마스 트리'라고 불리는 wellhead(웰헤드) 어셈블리이다. 해저 유체공급라인(umbilicals), 유압동력장치(HPU), 축압기, 유압밸브, 제어시스템 및 유체공급라인 차단 장치가 여기에 포함된다. 기타 유압 작동 장비로는 모션 컴포지터(motion compositor)와 리프팅기어(lifting gear)가 있다. 모든 근해 유체동력시스템은 물과 글리콜이 혼합된 수용성 유압유로 작동된다. 이 유체는 불연성이며 분해가 잘된다. 유성 유체와 비교하여 압축성이 적으며 점도는 온도영향을 거의 받지 않는다. API 및 ISO와 같은 산업 표준에 따라, 해저 유압시스템 및 유체는 공장 검수 테스트(Factory Acceptance Testing, FAT)가 수행될 때 제조 장소에서 세척 및 인증된다. 이런 절차는 설치 및 시운전 과정에서도 다시 수행된다.

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플러싱이 필요한 이유
산업 표준은 공급자가 유압 해저 부품을 납품하기 전에 고도의 청결도 요구사항을 충족시키도록 규정하고 있다. 규정된 청결도는 성능문제가 없도록 하기 위해 필수적인 것이다. 시스템 구성 부품과 작동유 둘다 청결도가 입증되어야 한다. 일단 시스템이 설치된 후에는 시스템에 접근할 수 없으므로 작동 중에 수리할 수가 없다. 고장 시 비용은 극도로 많으며 근로자에게 위험 할 수 있으며 환경에도 위험할 수 있다. 이러한 이유로 플러싱 테스트를 통해 고객에게 인도하기 전에 유압 해저 구성 부품의 청결 상태를 점검한다.

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플러싱 방법
세척을 위해 테스트할 장비에 깨끗한 유압유를 난류 형태로 순환시킨다. 필요한 기준을 달성하기 위해 가장 작은 입자들을 제거할 수 있는 필터를 리턴 입구에 설치한다. 그 후 장비를 통과한 리턴 유체를 샘플링하여 자동 입자계수기로 검사한다. 모든 캐비티를 세척하려면 밸브 등과 같은 통합되어 있는 부품들을 작동시켜야 한다. 필터 및 플러싱 절차는 샘플이 고객이 지정한 청결도 등급을 충족할 때까지 반복된다.

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적용사례
Aker Solutions라는 회사는 브라질 공장에서 해양 오일 회수용 부품을 제조한다. 고객에게 부품을 인도하기 전과 설치 전에 구성부품의 청결도는 고객 요구사항에 따라 제어된다. 고객은 SAE AS 4059에 따라 최소 청결도 6등급을 요구했으므로, 이 실제 사례에서 청결도 제한은 까다로웠다.
플러싱 장치를 통해 Aker Solutions는 필요한 청결도 상태가 될 때까지 시스템을 계속 플러싱한다. 각 플러싱 절차동안 휴대용 입자계수기 PAMAS S4031 WG HP를 사용하여 회수유체를 분석한다. 이 입자계수기 모델은 유압유를 최대 420bar까지 온라인으로 측정할 수 있는 것이다. 이러한 기능 덕분에 유압유를 시스템에서 직접 입자계수기로 주입할 수 있다. 배치 샘플링 대비 온라인 샘플링의 주요 장점은 난류형태가 실제 작동 시와 유사하기 때문에 작동 중에 일반적으로 발생하는 것과 동일한 조건에서 유체를 분석할 수 있다는 점이다. 이를 통해 대표적인 측정결과를 얻을 수 있다.

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결론
고압에서 온라인 샘플링을 할 수 있도록 pressure inlet이 장착된 자동 입자계수기가 유압 플러싱 장치에 이상적인 장비이다. 입자계수기 모델 PAMAS S4031 WG HP는 이 분야에서 실제 사용 테스트되었다. 많은 분야에서 PAMAS OLS50P WG 온라인 입자계수기가 고정 설치되어 사용되고 있다.

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[출처 : PAMAS Journal 2018년 3월호]

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