Instrument : Pressure(압력계기)

이전 2개의 포스팅을 통해서 계기의 전반적인 구성이나 종류를 알아보았다. 이 포스팅을 통해서 계기의 종류인 압력, 온도, 유량, 액위의 4가지 종류 중에서 압력계기에 대해 알아보도록 하겠다. 압력계의 종류를 모두 나열하려면 양이 너무 많기 때문에 실무에서 자주 사용하는 구분으로 나누어 살펴보고자 한다. 사실상 이번 포스팅에서 나눌 구분은 4개 계기 종류에 모두 해당되는 구분이다. 그래서 이번 글을 읽고나면 나머지 계기를 이해할 때 더 도움이 많이 되리라 생각한다.

 

1. Pressure Gauge

게이지는 전기를 이용하지 않고 순수 압력으로 바늘을 작동시켜 현장에서 압력을 확인할 수 있도록 하는 것이다. 주로 Bourdon Tube 라고 하는 원리를 이용하여 게이지를 작동시킨다. 버든튜브 라고 부르기도 하고 부르동관 이라고 표현하기도 한다. 구글에 이를 검색하면 많은 사진자료가 나오니 참고하시기 바란다. 본 블로그에서는 저작권 문제로 이름만 밝히도록 하겠지만, 시간이 허락한다면 직접 그려서 올리도록 하겠다. 이 게이지는 현장에서 가장 많이 사용되며, 게이지를 선정할 때는 Wetted Part, 즉 유체와 맞닿는 부분의 재질이 상당히 중요하다. 유체가 부식성 Gas 인 경우, 이를 제품에 반영하지 않으면, 삭아서 금방 사용하지 못하게 된다. 사실 현업에서는 해당 스펙을 적용시키지 않으면 납품 자체가 불가해지기 때문에 더 위험하다. 다음으로는 Connection Size 이다. 게이지는 배관, 기계장치 등에 연결되어 유체의 압력을 측정하는데, 이  연결부의 사이즈와 연결 방식을 배관, 기계장치팀과 협의하여 그 연결방식과 사이즈를 맞출 필요가 있다. 또 중요한 것은 Accuracy 이다. 정확도라는 항목인데 보통은 "Accuracy class 1" 혹은 "+-0.5% F.S" 등의 표현이 있다면 이것은 정확도를 뜻한다. 실제 압력에서 해당 숫자 혹은 퍼센테이지 만큼만 벗어난다는 뜻이다. 이 또한 발주처가 요구한 수치에 미치치 못한다면, 납품을 할 수 없고 대금 신청을 할 수 없기 때문에 주의해야 한다. 이 외에도, 범위 외의 압력을 버텨낼 수 있는 정도를 뜻하는 Safty Range, 게이지 안에 기름을 채운 Oil Filled, 유체의 온도가 너무 높아 게이지까지 도달하기 전 온도를 낮출 필요가 있을 때 사용하는 syphone tube, 눈금에 표시되는 압력 단위를 2가지로 병기하는 것, 글자 색상 등 몇가지 필수로 요청받는 스펙이 있다. 이러한 내용만 신경써서 맞춘다면, Gauge 구매에 크게 문제될 일은 없다. 

 

2. Pressure Switch

압력계 중에서 다소 낮은 빈도로 사용되는 계기이다. 우선 "000스위치" 라는 이름을 가진 것들은 작동원리가 똑같다. 어떤 값을 임의로 설정해 두고 그 값에 도달하면, 신호를 내보내는 것이다. 마찬가지로 압력스위치도 동일한 원리로 작용한다. 이 계기부터는 Hook Up 이라고 하는 다소 생소한 작업이 필요하다. 프로세스의 유체를 압력계가 감지 할 수 있도록 금속제 튜브를 사용하여 계기까지 이어주는 것이다. 이 때 배관,혹은 기계장치와 계기의 거리는 너무 멀지 않도록 하는 것이 좋다. 계기의 노즐 주변 위치 선정에 관하여는 별도의 글로 다루도록 하겠다. 당연히 전기 신호를 사용하는 계기이므로 Wiring 도 설치시 포함하게 된다. 

 

3. Pressure Transmitter

압력 계기 중 가장 빈번하게 사용된다. 현대 들어서 Gauge 보다도 많이 설치되고 있다. 그 이유는 이 전송기 하나면 현장에서도 LCD 를 통해서 압력을 확인할 수 있는 동시에 컨트롤 룸 까지 신호 전송이 가능하기 때문이다. Pressure Transmitter 는 그 종류가 여러가지로 나뉜다. 그 중에 주로 사용하는 몇가지를 나열하면 아래와 같다.

 

 - Gauge PT

 - Differencial PT

 - Diaphragm PT

 - Melt Pressure Sensor

**PT : Pressure Transmitter

 

먼저 Gauge PT 는 한 개의 Process 만을 연결하여 그 압력을 측정한다. 당연히 Hook-Up 라인의 수는 1가닥이다. 이 PT 들은 너무 미압으로 범위가 작아지면 헌팅(값이 튀는 현상) 이 심해져서 사용하지 못하는 단점이 있다. 그것을 보안하기 위한 제품이 Differencial PT 이다. 줄여서 DPT, DPIT 등으로 불리는 이 계기는 쓸모가 많다. "차압계" 라는 말로 번역되는 이 계기는 압력을 측정하는 부분이 2개다. 각각 다른 압력을 받아들여, 양쪽의 압력의 차를 측정한다. 그래서 더 낮은 범위의 압력을 측정할 수 있으며, 음압까지도 측정이 가능하다. Diaphragm PT 는 유체가 부식성이 심하거나 온도가 높을 때, 즉 PT 내부의 센서까지 도달하게 할 수 없을 때 사용한다. 다이어프램이라는 박판의 격막이 압력에 의해 밀려 올라가거나 내려오면서 압력을 측정하기 때문에 실제로 유체가 닿는 부분은 이 다이어프램이고, 실제 센서는 다이어프램의 움직임을 통해 전달되는 압력을 측정한다. 마지막으로 Melt Pressure Sensor 는 다이어프램도 적용하기 힘든 고온, 고점도의 유체의 압력을 측정하기 위해 사용한다. 금속제 막대 끝에 달린 센서로 그 압력을 측정하기 때문에 별도로 나뉘어 부르며, 일반적으로 PT 에 속하기는 어렵고 센서로 취급하지만, 필요한 경우 PT 를 대체 할 수 있기 때문에 이 카테고리로 분류하였다.

 

4. 소결

압력계에 대해서는 위 3개의 구분정도만 할 줄 알면, 압력계에 대한 내용은 거의 다 안다고 할 수 있다. 실무에서는 내용을 아는 것에 추가로 계기의 금액이나, 해당 계기가 어떤 조건에서 사용될 수 있는지를 아는 것이 중요하다. 이것은 프로젝트 마다 스펙이 차이가 있어서 일반적인 설명을 하기는 어렵지만, 궁금한 내용이 있다면 댓글로 문의를 주시기 바란다.