공압시스템 트러블 종합대책 및 예방점검

공압시스템 트러블 종합대책 및 예방점검

문서 차례 1. 트러블방지대책 2. 수명연장대책  3. 능률향상 대책  1. 트러블방지대책 Top (1)배관 1)배관시주의사항 주관은 관내 드레인(DRAIN)물질의 유출을 좋게하기 위하여 1/100정도의 기울기를 주고 드레인 배출기를 단말에 설치한다. 지관설치시는 주관의 상부에서 일단 위로 올린 후 분기시켜 주관의 드레인 물질이 지관에 유입되지 않도록 한다. 주관 또는 지관에는 적당한 간격으로 필터를 설치하여 배관상에서 발생한 녹이나 수분등이 필터기기에 유입하지 않도록 한다. 배관상에 필터나 감압밸브를 설치하는 경우에는 기기의 교환,점검을 위해서 플랜지나 유니온 이음으로 접속하고 분해를 위한 공간을 확보해 둔다. 배관이 직선으로 긴 경우에는 열에 의한 팽창과 수축을 고려해야 한다. 접속하기 전에 플러싱을 충분히 실시해야 한다*나사부에 실 테이프를 감을 경우에는 테이프가 관내로 유입되지 않도록 1산이나 2산정도 남겨두고 감는다. 고무호스나 나일론 튜브로 배관하는 경우에는 간섭이 심한 노출부위를 보호커버 등으로 보호해야 한다. (2)구동기기 1)실린더 가동부에서 동반되는 위험을 완전히 배제하는 것은 곤란하다는 전제하에서 작업을 해야 한다. 압축공기는 폭발적인 에너지이므로 실린더등의 돌출이 일어날 수 있다. 용량에 맞는 액추에이터를 선정하고 무리한 작동을 금해야 한다. 설치 및 보전상 안전확보를 충분히 고려해야 한다. 2)자동스위치붙이 실린더 S/W고정용 밴드의 고정 토크는 30kfg/cm정도로 고정해야 한다. 3)로터리 액추에에이터(ROTARY ACTUATOR) 플러싱을 충분히 해야한다. 필터를 통과한 공기를 사용해야 한다. 축 및 베어링에 과부하가 걸리지 않도록 해야한다. 수분등 이물질이 유입되지 않도록 특히 주의해야한다. 4)공유변환기(AIR-HYDRO CONVERTER) LEVEL GAUGE(아크릴)에 유해한 물질(염소,아황산,중크로산카리 등)이 있는 곳에서의 사용을 피해야 한다. 화기 근처에서의 사용을 피해야 한다*변환기는 반드시 수직으로 설치하고 설치높이는 가능한 기기의 유면 하한선이 액추에이터의 상한보다 높게 설치한다. 배관전에는 반드시 플러싱하여 이물질을 제거한 후 설치한다. 오일배관은 극도의 내경차가 없도록 한다. 오일배관에는 공기가 혼입되지 않도록 한다. 관이음매 부분이 좁혀져 있거나 90º의 굴곡이 많으면 소정의 속도를 얻을 수 없는 경우가 있다. (3)방향제어기 1)밸브 밸브의 1차측에는 칩,먼지,미스트등을 제거하기위해 필터를 설치한다.메탈 실 밸브의 경우 여과도는 5µm 이하로 해야한다. 배관제는 충분히 플러싱한 것을 사용하고 배관작업시 반드시 플러싱을 해야 한다. 만일의 고장을 고려하여 장.탈착이 용이하도록 준비해둔다. 3위치CLOSED CENTER형 밸브를 사용하는 경우는 공기누설을 고려해야 한다. (VALVE,FITTING,SPEED CONTROLLER,CYLINDER등의AIR누설) 진동 등에 의한 오동작이 발생하지 않도록 설치방향에 주의해야 한다. 소음기로부터 이물질이 침입않도록 한다. (4)청정화기 1)후부냉각기 보수점검을 쉽게 할 수 있는 장소에 설치한다. 냉각수 입구측에 100µm정도의 필터를 설치하고 오염이 심한 냉각수의 사용은 피한다. 배관은 떼어낼 수 있도록 한다.(수냉식) 단수 경보장치를 갖추어 관내에서의 오일 미스트(OIL MIST)의 발화를 방시한다.(수냉식) 벽이나 기계로부터 20cm이상 간격을 유지하여 통풍이 잘 되도록 한다.(공냉식) 먼지가 많은 장소에서의 설치는 피한다(공냉식)2)공기탱크*대부분이 압력 용기 안전규칙에 적합한 용기를 설치한다. 보수점검이 용이한 장소에 설치한다. 자체내에서 직접 용접가공 등으로 개조해서는 안된다. 2)메인라인필터(MAIN LINE FILTER) 가능한한 온도가 낮은 장소에 설치한다. 보수점검이 용이한 장소에 설치한다. 입구 공기 온도를 가능한 낮춘다. 3)냉동식 에어 드라이어 가능한한 온도가 낮은 장소에 설치한다. 보수 점검이 용이한 장소에 설치한다. 입구공기온도를 가능한 낮춘다. 4)냉동식 에어 드라이어 가능한한 입구온도를 낮게하여 사용한다. 주위온도가 낮고 통풍이 좋은 장소에 설치하는 것이 효과적이다. 동절기에 찬 공기가 직접 닿는 장소 또는 완전개방 노천 및 유기용제가 있는곳은 피해야 한다. 반드시 바이패스배관(BY-PASS LINE)을 설치한다. 1차측에 메인 라인필터를 설치한다. 5)흡착식 에어 드라이어 가능한한 단말에 설치한다. 가능한한 입구 공기 온도를 낮추고 압력을 높게 하는 것이 효율이 높아진다. 반드시 입구측에 미스트 세퍼레이터(MIST SEPARPTOR)등을 설치하여 미스트,먼지등의 혼입을 방지해야 한다. 6)미스트 세퍼레이터 가능한한 사용단 가까이 설치한다*신설시는 2차측 배관을 플러싱한다. 압축공기 온도가 높으면 2차측에서 냉각되므로 다시 수분이 생성된다. 7)필터 가능한한 제어밸브에 가깝게 설치한다. 금속 엘리먼트는 유기용제로 세척해도 좋으나 완전히 건조시킨 후에 장착시켜야 하고 수지 케이스는 유기용제 등에 가까이 하지 말하야 한다. 8)감압밸브 감압밸브의 1차측에는 반드시 필터를 설치하여 이물질이나 드레인을 사전에 제거해야 한다. 각각의 배관에 감압밸브를 설치하면,다른 배관에의 영향을 예방할 수 있다. 9)루브리케이터(LUBRICATIOR) 가능한한 사용단 가까이 설치한다. 단위 기기마다 사용조건에 맞는 루브리케이터를 별도로 설치한다. 급유량의 표준은 가압하 유량 10ℓ당 한방울로 한다. 오일공급시 먼지를 혼입시키지 않도록 한다. 윤활유는 반드시 터빈유1종(ISO VG32)또는 2종으로 하고 스핀들유나 기계유 등은 피한다. 수지 케이스의 내약품성은 필터와 같다. 10)소음기 압축공기 중의 수분을 완전히 제거하지 않아 배기시에 흡음재 속에서 동결하면 저항 증가를 초래한다. 간섭이 없고 황하중이 작용하지 않도록 설치해야 한다. 흡음재나 케이스 등 합성수지에는 유기용제,산,알카리 등이 묻지 않도록 주의해야 한다. 2. 수명연장대책 Top 공기압시스템이 신뢰성을 갖기 위해서는 사용 조건과 환경에 맞는 기기를 사용하는 것과 일상관리가 중요하다. 공기압 시스템에서는 우발적인 트러블이나 노화의 패턴(PATTERN)도 구체적이며 기기의 특징을 이해하고 있으면 예방보전에 있어서의 보수노력은 적게 된다.그러나 점검을 실시하여 이상을 발견해도 이것을 경시하면 사후보전식의 관리가 되어버리기 십상이다. 따라서 의심나는 현상.부품에는 미리 대처하는 것이 중요하다 　 (1)구동기기 1)쿠션기구에 의해 흡수가능한 운동에너지 설계조건에 따라 피스톤 속도나 부하중량이 증가할 때는 주의하지 않으면 안된다.흡수가능한 운동에너지를 초과할 경우에는 쿠션 패킹의 수명은 100만회 이하로 된다. Ek = W*V2 / 2g Ek:운동에너지(kgh-cm) g:중력가속도 980(cm/sec2) v:피스톤속도(cm/sec) 2)피스톤 로드에 대한 황하중 실린더를 설치할 경우에는 피스톤 로드에 황하중이 작용하지 않도록 해야 하지만 사용방법이나 로드와 부하의 상관관계에 의해 어느 정도의 황하중 작용을 허용한다이점을 생각하여 실린더의 부시는 최대출력의 1/20정도의 횡하중에 견뎌야 되는 것으로 하고 있다. 이 한도내에서 사용하도록 주의하지 않으면 안된다 3)쿠션밸브조정 실린더는 최초부터 쿠션이 적당히 작용하도록 조정되어 있지만 사용시의 부하나 작동속도에 따라 커버에 장착되어 있는 쿠션 밸브를 재조정해서 사용한다 쿠션밸브의 잠금너트는 단단히 체결해야 한다 장기간 사용하면 쿠션패킹이 마모하여 초기 설정 쿠션의 작용상태도 변화하므로 재조정해야 한다 쿠션밸브의 오리피스를 완전히 닫고서 사용하면 행정거리 끝단에서 반동이 생기거나 전행정거리를 완전하게 움직이지 않는다. 또한 쿠션패킹이 내압적인 면에서 파손될 수 있으므로 이러한 사용은 피해야 한다. 부하 속도 압력 10kfg/cm2시 이론 출력의 80% 압력 10kgf/cm2시 이론 출력의 40% 압력 10kgf/cm2시 이론 출력의 15% 200sec/mm 300mm/sec 500mm/sec 4)무급유 실린더 무급유 실린더는그리스(GREASE)에 의한 초기 윤활 수단이 강구되어 있다. 여기서 루브리케이터를 사용하여 급유하면서 사용하는 것은 상관없지만 그 후 전혀 급유하지 않고 사용하면 그리스가 없는 상태에서 마찰운동하는 것이 되므로 패킹수명을 단축시켜 버린다.또한 다량의 드레인이 함유된 압축공기를 사용하는 경우도 같은 양상이다. 이런 사항은 탄성체(RUBBER)실의 방향 제어 밸브에 있어서도 마찬가지이다. (2)방향제어기기 1)공기의 질 ①메탈실(METAL SEAL)의 경우 -.밸브의 1차측 여과도 5µm상당의 필터를 가능한 밸브 가까이 설치하여 사용해야 한다 -.공기압축기로부터 발생한 카본 및 오일 미스트가 슬리브에 고착되어 스풀의 마찰 저항을 증대시키고 작동불량을 일으키는 경우가 있다.심할때는 스풀에 완전히 표착하여 솔레노이드가 고착되는 경우가 있다.  (교류직동형) -.공기의 질이 나쁜 경우 공기를 공급한 상태에서 장시간 방치하면 스풀 슬리브의 틈새에 이물질이 부착되어 스풀고착의 원인이 된다 ②탄체성 실의 경우 -.실재는 특수합성고무(NBR)이며 드레인이 다량 침투하면 팽창하는 현상(SWELLING현상)은 피할 수 없으나 온도50ºC이하에서 전용 윤활유 가공기 압축기에 사용되고 있는 경우에는 미량의 드레인이 침투해도 작동에는 거의 문제가 없다. -.루브리베이터에 스핀들유 등을 급유한 경우는 고무가 크게 팽창한다.사용하는 오일은 터빈유1종 또는 2종이다.  저온환경에서는 저온윤활유를 사용한다 -.다량의 이물질 유입을 피하기 위해 밸브의 1차측에 5µm상당의 필터를 사용하여 이물질 제거를 확실히 행해야 한다. 이물질이 많은 배관에서는 필터 뒤에 미스트 세퍼레이터를 사용하거나 전단에 에어드라이어를 설치하여 사용한다 2)사용공기압력 직동형의 경우 사용압력이 진공이라도 사용할 수도 있지만 파일럿형의 경우는 외부 파일럿으로 하지 않는 한 진공에서는 사용할 수 없다. 또한 외부 파일럿이나 내부 파일럿인 경우 모두 주밸브를 전환하기 위한 최종 작동 압력에 주의가 필요하다. 특히 내부 파일럿으로 사용하는 경우에는 입구측 배관이 좁거나 다른 액추에이터의 작동으로 압력이 강하되면 전환의 과도 상태에서 최저 사용 압력을 사용할 수 없어서(1.5~2kgf/cm2 의 것이 많다)작동불량을 초래할 우려가 있다.배관계의 보수 및 개조,동작시간을 변경하는 경우에 배관도중의 공기 누설증가에 주의하지 않으면 솔레노이드 밸브의 수명이 다된 것으로 오판하는 경우가 있다. 3)환경조건 주위의 먼지나 액체의 비산이 많은 경우는 실린더의 피스톤 로드에 벨로우즈(BELLOWS)또는 스크래퍼(SCRAPER)를 부착하여 피스톤 로드로부터 먼지나 액체가 밸브의 2차측 배관에 침입하는 것을 방지해야 한다. 또한 밸브의 배기구에는 소음기를 부착하여 이물질이 자연 유입하는 것을 방지해야 한다. (3)압력유지와 청정화 대책 1)압력유지 공기압시스템은 압축공기 에너지를 매체로 해서 기계적 일을 행하는 동력전달계이므로 실린더나 솔레노이드 밸브에 있어서 압축공기의 에너지 수준(질)이 신뢰성과 매우 밀접한 관계가 있다 . 더욱이 공기압 모터의 경우 동력의 변동이 회전수나 회전력의 안정성을 지배한다.따라서 공기동력(유량*압력)에 있어서는 대응하는 적정 배관을 결정해 두고 압력을 관리하면 좋다.빗살형 배관의 경우 일부에서 공기를 다량으로 소비하면 압력강하가 다른 배관에도 미친다.이 간섭을 방지하는데는 각 배관에 감압 밸브를 설치하여 설정의 압력을 유지하도록 해야 한다. 또한 이 분기의 주관 및 지관을 루프(LOOP)형으로 하는 것도 중요하다. 만약 루프형 배관에서 감압밸브를 설치하려면 지관에 설치하는 것이 효율적이다. 한편,같은 공기량을 저압보다는 고압으로 공급하는 것이 손실이 적다는 것도 알아둘 필요가 있다. 2)청정화 대책 공기압 시스템을 보다 안정되게 작동시키기 위해서는 공기압축기에서 송출되는 압축공기의 온도를 낮추고 이물질을 제거하는것이 보수,동력 손실면에서 좋으며 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 단,비과잉 설비 여부 및 적합성을 검토하는 단계에서 적합성에 혼란을 생기게 할 수도 있다. 이 경우는 같은 기능,수준의 것을 연이어 검토하지 말며 1개 구성품으로서 만족하지 않는 경우는 보다 성능이 좋은 것으로 선택하고 전단 처리과정을 검토해야 한다.이것을 전제로 하여 압축공기 청정화시스템의 사용여부를 검토하면 좋다. 3. 능률향상 대책 Top 공기동력을 기계동력으로 변환해서 일을 하는 데는 유량,압력,속도,힘 등의 여러 요소로 조성되므로 정량화가 매우 복잡하게 된다.따라서 시스템 요소의 선택을 뒷받침하는데는 유효단면적 법을 사용하면 편리하다 유효단면적의 합성은 1 / S2 = ∑*1/Sn2 로 표시된다.예를 들면 유효단면적이 같은 밸브와 소음기에 공기가 흐를 경우 합성 유효단면적은 약30%감소한다. 따라서 밸브 기능을 완전히 활용하려면 소음기는 밸브보다 유효단면적이 큰 것을 사용해야 한다. 실린더의 속도는 w=190*103*K S/A로 표시된다. 따라서 실린더 속도를 증가시키려면 비례식에서 유효단면적을 크게 하면 된다. 이 유효단면적은 실린더로부터 소음기에 이르는 배기계의 합성 유효단면적이므로 이의 개선은 유효단면적이 가장 작은 한 부품을 중심으로 시정하면 되는 것으로 반드시 배관을 한단계 큰 것으로 사용해야 하는 것은 아니다.