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최적의 솔레노이드 밸브를 선택하는 방법

산업 공정을 제어하거나 생산라인을 구축할 때 가장 중점을 둬야할 것은 안정성이다. 기능이나 성능을 잃지 않으면서도 안정된 퀄리티를 유지하는 것이야 말로 기술 격차를 보여주는 지표다. 현장 수요에 기민하게 반응하며, 기술 안정성을 향상시키고 있는 ASCO의 솔레노이드 밸브에 대해 소개한다.

글 | James Chiu(ASCO Numatics) | 편집 | 조아라

oil pump jack
oil pump jack

솔레노이드 기술은 밸브 오리피스를 여닫아 파이트를 통한 매체 흐름을 제어하는 전기 기계 장치다. 어떻게 애플리케이션을 적용하느냐에  따라 쓰임이 다양하다. 가공 현장에서 발생하는 각종 분진, 오일 미스트를 제거하 는 집진기에도 솔레노이드 밸브 기술이 적용된다. 일반적으로는 가열 시스템 버너 프로세스의 가스 트레인 내에서 연료 가스의 온·오프를 제어하는데 사용된다. 밸브 기술의 특성상 석유, 가스산업, 업스트림 오일, 가스 파 이프라인, 탱크 제어장치, BMC, OEM 등에서 주로 쓰인다.

상대적으로 특화된 분야에 적용되다 보니, 밸브 기술의 핵심을 전력소모, 서비스 가용성 등 다양한 제약 조건 속에서도 안정적으로 동작하는지에 두고 있다. 저온 스테인리스 스틸 연료 차단 밸브는 가열 시스템 버너 프로세스의 가스 트레인 내 연료 가스 온·오프를 제어하는데 중요한 역할을 한다.

밸브가 히터를 동작시키기 때문에, 히터가 고장날 경우 파이프라인의 오일 혹은 가스의 흐름이 늦추거나 중단될 수 있다. 탱크에서 트럭으로의 오프로드를 방해하거나 추출한 중유에서 미립자 분리를 못하게 될 수도 있다. 그렇기에 업계에서는 견고하고 내구성 있는 밸브기술에 대한 요구가 끊이질 않았다. 문제는 전반적인 밸브 기술의 변화에도 불구하고 이를 따르지 못하는 구식 제어 장치다. 구식 제어 장치는 기술 자체의 성능 저하는 물론 현행 밸브 기술 규제도 따르지 않고 있다. 이로 인한 환경문제 유발도 간과할 수 없다.

ASCO는 밸브 시장의 요구를 반영한 최신 솔레이드 밸브 기술을 선보였다. 내구성과 성능 업그레이드는 물론 안전과 규제 사항까지 준수했다. 효율성과 생산성 향상을 위한 파이프 라인 및 탱크 가열 시스템도 공급한다. 더불어 ASCO는 특수 애플리케이션을 위한 밸브 설계에서겪는문제해결을위해 효율을 높일 수 있는 모델을 찾기 위한 작업을 계속하고 있다.

Refinery plant
Refinery plant

까다로운 자체 기준

ASCO는 혹독하고 부식성 강한 환경에서도 솔레노이드 차단 밸브의 효율과 안전, 서비스 수명을극대화할 수 있는 방안을 찾고 있다. 또한  자체 기준에 부합하는 모델을 개발하는데 주력해왔다.

ASCO가 우선적으로 고려하는 기준은 저온 환경에서 안정적으로 동작하는지 여부다. 솔레노이드 밸브가 저온에서 견고한 차단이 이뤄지려면 까다로운 설계 과제와 엄격한 규제 승인이 필요하다. 그럼에도 일부 솔레노이드 밸브조차 저온 환경에서 안정적인 동작에 어려움을  겪고 있는 경우가 있다.

두번째로 얼마나 넓은 동작 압력 범위를 제공하는 가다. 가스 차단 밸브 규격을 지정할 경우 동작 압력에 주의해야 한다. 최소 압력 차 아래로 떨어지면 밸브가 닫히거나 파이프 혹은 탱크로의 열이 차단된다. 최대 압력 등급이 낮은 밸브는 공급 압력이 높은 현장에는 적합하지 않다. 따라서 압력 요구 사항 이 각기 다른 유정에서는 가능한 가장 동작 압력 범위가 넓은 밸브를 선택하는 것이 중요하다.

제어 장치가 전력 소모를 최소화할 수 있는지도 관건이다. 원격지에 설치된 밸브는 전력 공급이 부족한 상황에서 발전기나 태양 전지판, 배터리 팩 등의 도움을 받아야 한다. 웰헤드 가스를 사용하지 않는 밸브라면 컴프레서, 필터, 조절기, 윤활 장치 등 추가 장비가 필요하다. 최소한의 전력을 소모하는 제어장치가 선호될 수밖에 없는 이유다.

불순물이나 혼입된 미립자를 포함하는 프로세싱 이전의 가스에도 안정적으로 차단 밸브가 작동하는지 여부도 따져봐야 한다. ASCO는 초기 솔레노이드 밸브에서 발생했던 20W 이상의 전력을 지속적으로 소모했던 문제, 파이프 라인 및 탱크 가열 장비의 솔레노이드 차단 밸브 사용자 불만 등을 개선한 설계에 집중하고 있다.

안정과 효율 생각해야

기술 안정성과 효율성 향상을 위한 산업계의 광범한 노력은 혁신적인 성능을 제공하는 제품들을 세상에 내놓게 했다. 이러한 노력 덕분에  모든 가열 시스템 애플리케이션에서 솔레노이드 차단 밸브 기술로의 전환이 진행되고 있는 추세다.

산업 환경의 변화 속에서 최적의 솔레노이드 안전 차단 밸브 선택을 위해서는 ASCO의 기준을 얼마나 잘 충족시키는지 따져봐야 한다. 이것이 안정적인 성능과 비용 절감까지 가능한 밸브를 선택하는 방안이기 때문이다.

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