화학 처리, 석유 및 가스, 제약 또는 수처리와 같은 산업에서 기어 정량 펌프를 사용하는 경우 방폭 요구 사항에 대해 들어보셨을 것입니다. 이는 무작위 규칙이 아니라 가연성, 가연성 또는 폭발성 물질을 취급할 때 팀의 안전을 유지하기 위해 협상할 수 없는 규칙입니다. 수년간 이러한 장치의 문제를 해결하고 맞춤화한 펌프 공급업체로서 저는 주요 방폭 점검을 건너뛰면 피할 수 있는 위험이 어떻게 발생하는지 직접 확인했습니다. 따라서 기어 계량 펌프가 규정을 준수하는 데 실제로 중요한 것이 무엇인지 분석해 보겠습니다.
먼저 기본 사항부터 시작해 보겠습니다. 펌프의 방폭이란 주변의 가연성 대기가 발화되는 것을 방지하도록 장치를 설계하고 인증하는 것을 의미합니다. 이러한 대기는 휘발유 연기처럼 단순할 수도 있고, 페인트 공장이나 화학 공장에서 나오는 용제 증기처럼 휘발성일 수도 있습니다. 여기서 핵심 단어는 "예방"입니다. 즉, 펌프가 불꽃을 일으키거나 과열되거나 불이 붙는 혼합물을 생성할 만큼 충분한 재료가 누출되지 않도록 합니다. 그것은 단지 좋은 습관이 아닙니다. 이는 미국의 IECEx, ATEX 및 NEC(National Electrical Code)와 같은 글로벌 표준에서 요구됩니다.
이제 펌프 제작 및 테스트 방법에 맞춰 기어 정량 펌프를 방폭형으로 만드는 특정 요구 사항을 살펴보겠습니다. 첫 번째: 공정 매체와의 재료 호환성. 이것은 작은 세부 사항처럼 보일 수 있지만 펌프의 내부 부품이 움직이는 재료에서 부식되면 누출이 발생합니다. 즉, 가연성 증기를 공기 중으로 보내는 큰 누출입니다. 예를 들어, 항공우주 및 전자 제품 제조에 흔히 사용되는 재료인 에폭시 수지를 펌핑하는 경우 표준 주철 기어가 있는 펌프는 시간이 지남에 따라 녹슬고 균열이 생겨 누출이 발생할 수 있습니다. 이것이 바로 당사의 B 시리즈 에폭시 수지 범용 기어 정량 펌프가 고급 316L 스테인레스 스틸로 제작된 내부식성 하우징과 기어로 제작된 이유입니다. 분해되지 않고 공격적인 매체에도 견딜 수 있도록 설계되어 폭발로 이어질 수 있는 누출 위험을 제거합니다. 또한 두꺼운 반응성 에폭시 혼합물을 일관되고 누출 없이 이송하기 위해 특별히 설계된 에폭시 수지 기어 정량 압출 펌프도 있습니다. 누출이 없고 펌프 모터 주변에 연기가 쌓이지 않습니다.
다음으로, 모터와 드라이브 시스템은 성패를 좌우합니다. 일반 펌프 모터는 브러시 정류로 인해 스파크가 발생하거나 너무 열심히 작동하면 과열되거나 증기를 점화시키는 정전기를 생성할 수 있습니다. 방폭 모터는 이 문제를 두 가지 주요 방법으로 해결합니다. 즉, "방염"(내부 스파크가 빠져나와 외부에 불이 붙을 수 없도록 밀봉됨) 또는 "안전성 강화"(더 시원하게 작동하고 중요하지 않은 영역으로 스파크를 제한하도록 제작됨)입니다. 외부 및 소형 설정을 위해 외부 미니 기어 정량 펌프는 소형 저전압 브러시리스 DC 모터를 사용합니다. 브러시가 없다는 것은 정류 시 스파크가 발생하지 않음을 의미하며, 연중무휴 연속 작동을 처리하는 경우에도 표준 모터보다 20°F 더 낮은 온도로 작동하도록 보정되었습니다. 공간은 좁지만 안전이 최우선인 응용 분야의 경우 CAM 로터 펌프의 통합 드라이브는 정전기 분산 구성 요소로 설계되었으므로 공정 매체의 정전기 축적이 불꽃으로 바뀌지 않습니다.
다음으로는 압력과 온도 조절이 있습니다. 기어 계량 펌프는 두 개의 기어를 맞물려 유체를 이동시키는 방식으로 작동하므로 막히면 압력이 급등할 수 있고 펌프가 너무 빠르게 작동하면 온도가 올라갈 수 있습니다. 두 스파이크 모두 과열로 인해 밀봉이 실패하거나 펌프 하우징이 파열될 수 있습니다. 이 두 가지 원인은 가연성 물질을 공기 중으로 방출합니다. 예를 들어, 당사의 Strong Water Delivery 특수 기어 정량 펌프에는 최대 작동 압력의 10% 이상에서 작동하는 압력 릴리프 밸브가 장착되어 위험한 서지를 방지합니다. 또한 모든 펌프를 테스트하여 표면 온도가 공정 매체의 최소 점화 온도(MIT) 미만으로 유지되는지 확인합니다. MIT가 약 495°F인 휘발유를 펌핑하는 경우 당사 펌프의 케이싱은 최대 부하 상태에서도 절대 280°F를 넘지 않습니다. 이는 연기를 발화시키는 임계값보다 훨씬 낮습니다. 이는 큰 문제입니다. 폭발 등급이 아닌 펌프에서 발생하는 사소한 과열도 치명적인 폭발을 유발할 수 있습니다.
씰링 시스템은 또 다른 과소평가된 요구 사항입니다. 대부분의 기어 펌프 고장은 누출을 막기 위해 발생합니다. 방폭 씰은 공정 유체 누출과 외부 대기가 펌프 내부 부품으로 스며드는 것을 방지하는 "밀폐형" 또는 "기계적 표면 씰"이어야 합니다. 용매와 같은 저점도, 휘발성 물질을 처리하는 펌프의 경우 표준 립 씰이 빨리 마모되어 누출이 발생합니다. 이것이 바로 당사의 모든 범용 기어 펌프가 씰 윤활을 유지하기 위해 깨끗하고 호환 가능한 유체를 순환하는 플러시 포트가 있는 이중 기계적 씰을 사용하는 이유입니다. 이는 부탄이나 프로판이 조금만 누출되어도 몇 분 안에 폭발성 분위기가 조성될 수 있는 석유화학 시설에서 자주 사용되는 CAM 로터 펌프에 특히 중요합니다.
인증은 단순한 스티커가 아니라 필수 사항입니다. 단지 "안전해 보이는 펌프를 제작"하고 방폭형이라고 부를 수는 없습니다. 귀하의 위치에 맞는 글로벌 표준에 따라 제3자 테스트 및 인증을 받아야 합니다. 미국에서는 NEC Class I, Div 1 또는 Div 2입니다. 유럽에서는 ATEX입니다. 글로벌 산업에서는 IECEx를 사용합니다. 당사의 모든 맞춤형 및 표준 펌프는 이러한 표준에 따라 인증되었으므로 해당 펌프가 귀하의 현장에 적합한지 추측할 필요가 없습니다. 저는 인증되지 않은 펌프로 비용을 절감하려고 노력했지만 벌금을 물거나 검사에 실패하여 가동을 중단해야 하는 회사를 너무 많이 보았습니다. 당사 팀은 가연성 용제, 가연성 먼지 또는 폭발성 가스 혼합물을 처리하는 등 귀하의 특정 프로세스에 적합한 인증을 찾는 데 도움을 드릴 수 있습니다.
잠깐, 방폭형 기어 정량 펌프를 선택할 때 사람들이 저지르는 일반적인 실수에 대해서도 이야기해 보겠습니다. 많은 사람들은 "방폭"이 펌프 자체에만 적용되는 것이라고 생각하지만, 펌프를 설치하는 방법에 따라서도 달라집니다. 인증된 방폭 펌프를 사용할 수 있지만 Class I, Div 1 지역의 일반 전기 도관을 사용하여 배선하는 경우 여전히 위험합니다. 공급업체로서 당사는 귀하에게 펌프만 판매하는 것이 아닙니다. 당사는 귀하가 이를 기존 시스템과 통합하는 방법을 이해하고 배선, 접지 및 환기가 모두 동일한 표준을 충족하는지 확인하도록 돕습니다. 예를 들어, 고객이 염소 화합물을 처리하는 수처리 시설용 펌프에 대해 문의하면 우리는 폭발 등급뿐만 아니라 식수에 대한 NSF 인증을 받은 Strong Water Delivery 특수 기어 정량 펌프를 추천합니다. 따라서 추가 후프 없이 안전과 규정 준수를 모두 처리합니다.
이제 이러한 모든 요구 사항이 귀하의 운영에 중요한 이유를 다시 연결해 보겠습니다. 저는 원료 이송을 위해 비폭발 등급 기어 펌프로 전환한 제약 회사와 협력한 적이 있습니다. 한 달도 채 지나지 않아 씰이 누출되었고 모터에서 스파크가 발생하여 거의 폭발이 일어날 뻔했습니다. 그들은 그것을 폭발 인증을 받았으며 3년 동안 문제가 없었던 B 시리즈 에폭시 수지 범용 기어 정량 펌프로 교체했습니다. 이것이 진정한 차이점입니다. 방폭 요구사항은 단순한 서류 작업이 아닙니다. 이는 비용이 많이 드는 가동 중지 및 사고를 방지하여 팀, 시설 및 수익을 보호합니다.
방폭 기어 계량 펌프 시장에 있거나 현재 설정이 요구 사항을 충족하는지 확실하지 않은 경우, 당사가 도와드리겠습니다. 우리 팀은 귀하가 안전하고 규정을 준수하며 신뢰할 수 있는 펌프를 얻을 수 있도록 이동하려는 자재부터 현장에 필요한 인증까지 귀하의 특정 프로세스 요구 사항을 안내해 드릴 수 있습니다. 좁은 공간을 위한 소형 외부 펌프, 대용량 에폭시를 위한 내구성이 뛰어난 압출 펌프, 고유한 가스 처리를 위한 맞춤형 CAM 로터 펌프가 필요한 경우 모두 저희가 도와드립니다. 우리 팀에 연락하여 프로젝트 세부 사항을 논의하고 맞춤형 권장 사항을 얻으십시오.
참고자료
- 국제전기기술위원회(IEC). (2020). 폭발성 대기를 위한 IECEx 시스템. 제네바: IEC.
- 전국화재예방협회(NFPA). (2021). NFPA 70: 국가 전기 규정. 매사추세츠주 퀸시: NFPA.
- 유럽전기기술표준위원회(CENELEC). (2019). 폭발 가능성이 있는 환경에서 사용하기 위한 장비에 대한 ATEX 지침 2014/34/EU. 브뤼셀: CENELEC.
- 유압 연구소. (2022). 원심, 회전 및 왕복 펌프에 대한 표준입니다. 오하이오주 클리블랜드: 유압 연구소.
