엔솔 주식회사
폭발환경시험설비
9년
주장비
시험
기계가공·시험장비 > 재료물성시험장비 > 달리 분류되지 않는 재료물성시험장비
2019-12-23
832,000,000원
기관의뢰
고정형
건별
8,000,000원
폭발환경 시험설비는 토공기계 및 주요 부품류, 연관산업의 관련 부품의 안정성을 검증하기 위한 설비로 MIL-STD-810G w/CHANGE 1 Method 511.6 (Explosive atmosphere)와 500.6 (Low pressure(Altitude))에 따른 목적과 시험절차를 재현할 수 있는 구조와 성능을 갖춘다. MIL-STD-810G w/CHANGE 1 Method 511.6은 연료-공기가 혼합된 폭발성 대기에서 점화 유발 없이 작동하는 재료의 능력을 입증하거나, 케이스로 싸여 있는 시험대상품 안에서 폭발이나 연소반응이 발생하고 이 폭발이나 연소반응이 시험품목의 외부로 전파되지 않음을 확인하는 것이 목적이며, MIL-STD-810G w/CHANGE 1 Method 500.6은 재료가 저압환경에서 견디거나 작동할 수 있는지 또는 급격한 압력변화를 견딜 수 있는지를 측정하는 것이 목적이다.
폭발환경 시험챔버는 최대 2,500W×1,000D×1,000H mm의 크기의 시험대상품을 고정할 수 있는 Hole이 타공되어 있는 작업대를 가지고 있으며, 유압으로 작동하는 클램프로 폭발 챔버를 잠그고 밀폐한다. 잠금이 해제된 상태의 폭발 챔버는 모터를 사용해서 좌우로 열고 닫는다. 폭발 챔버의 온도 조건은 PID 제어방식의 간접가열시스템으로 온도를 상승시키고 유지하며, 냉각시스템으로 –70℃의 저온까지 제어한다. 또한 습도를 고려해야 할 경우를 대비하여 습도조절장치도 포함한다. 진공펌프로 폭발 챔버 내 고도를 최대 25 km 고도까지 조절하고, 효율적인 제어 방식을 채택한다. n-Hexane의 분사 및 농도 조절은 3.82%를 만족할 수 있도록 펌프와 유량을 제어한다. 점화장치는 2개의 전압발생기를 구성하여 10 kV와 18 kV를 선택하여 사용한다. 설치현장에서 제공하는 공압시스템을 이용하여 시험 후 폭발 챔버의 내부를 세정하기 위한 플러싱 시스템을 적용한다.
연료저장 및 분사시스템은 밀폐형 구조의 정전기 방지 저장소에 n-Hexane을 보관하며, 폭발 챔버 내부의 n-Hexane 농도에 따라 부스터 펌프로 적정량을 분사한다.
가스분석시스템은 n-Hexane 농도 측정을 위해 산소농도측정기를 선정하며, 3.82%의 n-Hexane 농도와 산소(O2)의 부피비를 기준으로 n-Hexane의 농도를 분석하고 제어시스템과 연동한다. 배기가스 내 불완전연소물이 연소기에서 적정 처리되는지 확인할 수 있도록 스택에 일산화탄소(CO) 농도측정기를 구성한다.
전기/제어/계측시스템은 각종 제어장치에 전원을 독립적으로 공급하고 차단한다. UPS를 구성하여 비상상황에도 설비의 운전에 영향이 없게 한다. 각 장비 및 전체 시스템을 수동, 자동으로 제어하며, 주요 데이터를 계측하고 모니터링 한다. 주요 제어인자로는 온도(간접가열장치, 냉각장치) 제어, 습도(습도조절장치) 제어, 압력(진공펌프) 제어, 연료공급(n-Hexane 농도) 제어, 챔버 도어 개폐(유압장치, 모터) 제어, 점화장치 제어, 감시장치(CCTV 카메라) 제어, 연소로 온도 제어, 각종 밸브류 제어, 송풍기 제어 등이 있다.
대기오염방지시설은 n-Hexane과 일산화탄소(CO) 같은 불완전연소물을 고온에서 무해한 물질로 연소시키기 위해 800℃에서 운전하는 연소로를 구성하며, 사이클론으로 배기가스 내 입자상 오염물질을 제거한다. 환기유량은 폭발챔버 내 n-Hexane과 일산화탄소(CO)의 농도가 작업자에게 유해하지 않은 수준까지 떨어뜨리도록 설계되었다.
감시시설은 폭발 챔버 내의 시험환경을 확인하고 시험준비 시 또는 시험 시 위험요소가 없는지 확인하고 통제할 수 있도록 4대의 CCTV 카메라를 설치한다. 폭발 챔버 내부를 확인할 수 ...
1. 폭발챔버부
1.1. 폭발챔버
- 반복적인 폭발과 진공에 안전한 구조
- 내부식성 소재 및 재질 적용(SA516-70)
- 폭발에 따른 모든 충격을 구조체 내에서 흡수 및 분산
- 시험 챔버는 2,500W×1,000D×1,000H mm에 달하는 시험품을 충분히 설치, 조정 가능한 크기로 제작
- 도어 개폐에 유압장치 사용으로 밀봉 성능 향상
- 시험품을 챔버 중앙에 위치시키고, 형태에 관계없이 체결할 수 있도록 등간격의 고정 Tap이 있는 테이블 제공
- 작은 체적의 시험품을 위한 더미 제공
1.2. 진공흡인장치
- 최대 진공(표준 대기압 ~ 고도 25 km 내외) 모사 능력을 상회하는 진공펌프 사용
- 0.005 Torr의 진공도 만족
- 진공 변화율을 정밀 제어
1.3. 노말헥산 공급장치
- 연료저장소는 정전기 방지가 되는 밀폐형 저장용기
- 부스터펌프와 노즐로 구성된 연료분사시스템
- n-Hexane을 분무하여 시험 챔버 내로 투입하고, 미립화된 n-Hexane을 균일한 농도로 구현/유지
1.4. 공기공급장치
- 분사되는 n-Hexane을 균일한 농도로 구현/유지하기 위해 폭발챔버 내로 공기를 공급하는 장치
1.5. 점화시스템
- 10kv 또는 18kv의 방전을 일으키는 점화기(ignitor) 적용
1.6. 가열(승온)시스템
- 간접가열방식으로 챔버 내부 공기를 제어
- PID 제어하며, 시험종료 시까지 ±2℃ 이내로 온도 유지
1.7. 냉각(감온)시스템
- 독립식 폐회로 냉각 및 간접가열 시스템
1.8. 습도조절시스템
- 저압환경에 따라 달라지는 습도를 조절
1.9. 샘플링 챔버
- 폭발챔버에서 n-Hexane 혼합증기를 자동으로 채취하여 동일한 조건을 유지할 수 있도록 격리
2. 환기설비부
2.1. 환기공급장치
- 시험완료 후 챔버 내부를 청소하기 위한 고압 플러싱 시스템
2.2. 가스연소로
- n-Hexane 및 배기가스 중 불완전 연소로 인해 발생한 고농도의 일산화탄소(CO), 수소(H2) 등을 완전연소하기 위한 장치
- 로 내 온도 800℃ 이상, 체류시간 0.5초 이상
- 처리량 400 Nm3/hr, 버너용량 100,000 kcal/hr
2.3. 제진장치
- 배기가스에 비산되어 존재하는 탄소입자 및 회분입자 등 조대입차를 원심력으로 제거
- 처리량 400 Nm3/hr, 입구유속 15 m/sec
2.4. 유인송풍기
- 전체 설비를 부압으로 유지하고 처리된 배기가스를 대기 중으로 배기시키기 위한 장치
- 풍량 400 Nm3/hr, 온도 800℃, 동력 2.2 kW
2.5. 스택
- 대기오염방지장치를 통해 처리된 가스를 대기 중으로 안전하게 방출할 수 있도록 충분한 높이로 설계(대기확산모델링 적용)
- 건물 외벽을 이용하여 설치(제안)
- 직경 250A, 높이 12 m
3. 제어/계측부
3.1. 계측센서류
- 계측과 관련하여 전반적인 검교정, 공인성적서 제출
- 예비품 및 소모품을 시험설비 납품 시 제공
- 시험 중 챔버 내 압력을 측정하기 위한 압력측정시스템
- 최대 5 MPa의 압력까지 측정이 가능한 압력센서 사용
- 시험 전후의 챔버 내 온도를 측정하기 위한 온도 센서
- 시험 전후의 챔버 내 습도를 측정하기 위한 습도 센서
3.2. 가스분석기
- n-Hexane 및 폭발 후 가스를 분석하는 분석시스템
- 진공도와 분위기 온도에 따른 n-Hexane 농도를 자동 산출
3.3. 화상감시장치
- 시험 중 챔버 내에서의 시험품의 작동 및 폭발 발생 시 방전 부위 등을 확인하기 위한 시험영상 촬영 및 녹화 장치(챔버 내외부 4개소)
- 영상기록은 12시간 이상 기록 가능
3.4. I/O, DAQ, HMI
- 각종 제어장치를 수동, 반자동, 자동, I/O 독립 제어 모드로 제어
- 주요 데이터 계측
- 주전원 판넬을 통해 시험 설비의 모든 전원을 공급/차단
- 모든 주요 구성요소는 전원 판넬을 통해 독립적...