터보펌프는 전원 스위치가 아니라 정지(Stop) 명령으로 멈추고, 회전이 끝난 것을 확인한 뒤에 전원을 내려야 한다. 전원을 먼저 끊어도 로터는 바로 서지 않으며, 얼마나 돌고 있는지 알려 주는 표시까지 사라질 수 있기 때문이다. 이 글은 nEXT240·300·400 터보분자펌프를 기준으로 정지 순서를 정리한다. 다른 모델과 자기부상 펌프는 절차가 다를 수 있으므로 해당 모델의 최신 매뉴얼을 함께 확인한다.
전원을 내려도 로터는 계속 돈다
스마텍이 Edwards nEXT 매뉴얼(B800-00-880 Issue A, 4.9.4 Electrical supply failure)을 확인한 결과, 운전 중 전원이 끊기면 임펠러가 약 30분 더 회전할 수 있고 제어 회로가 이를 표시하지 않을 수 있다.
전원이 끊긴 nEXT는 펌프 안의 모터를 발전기처럼 써서 컨트롤러 신호와 표시등을 잠시 유지한다. 그러나 회전수가 전속의 50% 아래로 내려가면 그 전원도 유지되지 않는다. 표시등이 꺼졌다고 해서 로터가 멈췄다는 뜻은 아닌 셈이다. 이 상태에서 펌프를 떼어 내거나 옮기면 회전 중인 펌프를 다루게 될 수 있다.
전원을 다시 넣을 때도 주의가 필요하다. 기동 신호가 켜진 채로 있으면 전원 복구와 함께 펌프가 자동으로 다시 돌 수 있다. 재기동 동작은 제어 방식과 전원이 끊겼던 시간에 따라 달라진다.
이 발전 기능은 정전에 대비한 보호 기능이지 평소 정지 방법이 아니다. 정지 명령을 쓰면 표시등으로 회전 상태를 확인하면서 멈출 수 있다.
정상 정지 순서
- 정지 명령을 보낸다. 기동할 때 쓴 방식으로 멈춘다. 병렬 스위치로 기동했으면 병렬 스위치로, 통신으로 기동했으면 통신으로 정지해야 하며, TIC 컨트롤러를 쓰면 TIC에서 멈춘다.
- 백킹펌프를 끈다. 정지 명령 직후에 끈다. 백킹펌프를 다른 장비와 함께 쓰거나 장비 인터록이 있으면 설비 절차를 먼저 확인한다.
- 벤트한다. 수동 벤트밸브는 회전수가 50% 아래로 떨어진 뒤에 연다. 전자식 TAV 밸브는 컨트롤러 설정에 따라 열리며, 정지 명령과 밸브 개방 사이에 2초 지연이 있다.
- 정지를 확인한다. 회전수가 Normal 속도(기본값은 전속의 80%, 변경 가능) 아래로 내려가면 녹색 표시등이 꺼지고, 아주 느려지면 노란 표시등이 깜빡이다가 펌프가 멈출 때 꺼진다.
- 냉각수와 전원을 차단한다. 수냉식은 펌프를 끌 때 냉각수도 잠가 펌프와 컨트롤러 내부 결로를 막는다.
컨트롤러 없이 시스템 제어기로 운전하는 장비라면 위 신호가 어디에 표시되는지 미리 확인해 둔다. 모델별 사양은 nEXT400D 화면에서 볼 수 있다.
정지 경로도 미리 확인해 둔다. 통신으로 기동한 펌프는 병렬 스위치로 멈추지 않고, 병렬 스위치로 기동한 펌프는 통신 명령으로 멈추지 않는다. 비상 때 "스위치를 눌렀는데 안 멈춘다"는 혼란을 막으려면 장비마다 어떤 방식으로 운전하는지 적어 두는 것이 좋다. 여러 사람이 함께 쓰는 장비라면 정지 순서도 장비 옆에 붙여 둔다.
벤트를 서두르면 안 되는 이유
전속 상태에서 압력이 너무 빨리 오르면 펌프가 손상되고 수명이 줄어들 수 있다. 그래서 벤트 속도를 제한하거나, 회전수가 50%까지 떨어진 뒤에 밸브를 여는 방법을 쓴다. 벤트 중 회전수가 50%까지 내려가는 데 15초보다 오래 걸리게 하는 것이 권장값이다. 수동 밸브로는 압력 상승 속도를 정확히 조절하기 어려우므로 천천히 연다. 빠르게 여는 것은 비상시에만 해당한다.
nEXT에는 수동 벤트밸브가 기본으로 달려 오고, TAV 밸브는 별도 부속이다. TAV 밸브를 컨트롤러에 연결하면 벤트 방식을 설정할 수 있다. 회전수가 50% 아래로 떨어지면 완전히 여는 방식, 50% 위에서는 속도를 제어해 벤트하고 그 아래에서 완전히 여는 방식, 적절한 제한기를 달아 바로 벤트하는 방식이 있다. 사람이 회전수를 보며 밸브를 여는 장비라면 자동 벤트로 바꿀 수 있는지 검토할 만하다.
벤트 시점은 청정도와도 연결된다. 전속과 50% 사이에서는 로터가 충분히 빠르게 돌아 백킹펌프 쪽 오일 증기가 거슬러 올라오는 것을 억제한다. 오일로터리펌프로 백킹하는 구성이라면 백스트리밍 설명도 함께 보시기를 권한다.
벤트 가스는 건조 공기나 질소, 아르곤 등 불활성 가스를 쓴다. 기준은 이슬점 -22℃ 이하, 입자 크기 1 µm 이하, 오일 농도 0.1 ppm 이하다. 습한 공기로 벤트하면 다음 배기 시간이 크게 길어질 수 있다. 질소를 쓰는 이유는 질소 벤트 글에서 다뤘다. 벤트밸브를 백킹 배관에 연결하면 오염될 수 있으므로 피한다.
정전이 났을 때 확인할 것
정전은 피할 수 없으므로 미리 정해 두는 것이 좋다.
- —전원이 돌아와도 바로 다시 켜지 않고 기동 신호 상태부터 확인한다.
- —표시등이 꺼져 있어도 충분한 시간이 지나기 전에는 펌프를 분리하지 않는다.
- —비상시 끌 수 있도록 접근하기 쉬운 곳에 전원 차단 장치를 두고 표시해 둔다.
운전 중 쇠 갈리는 듯한 소리나 평소와 다른 진동이 나면 재기동을 반복하지 말고 멈춘 뒤 점검한다. 소리로 확인할 항목은 베어링 소음 진단 글에 정리했다. 터보펌프는 고속 회전체이므로 원인을 모른 채 임의로 분해하지 않는다.
지금 쓰시는 장비에서 전원 스위치로 터보펌프를 끄고 계셨다면, 먼저 정지 명령을 어디서 보내는지와 회전 상태가 어디에 표시되는지부터 확인해 보시기 바란다.
nEXT 터보펌프 선정과 점검·수리 상담 가능. 공정 가스를 쓰는 장비는 정지 전 설비의 퍼지·안전 절차를 함께 확인한다.