Pump Wear rings을 아시나요?
Pump wear ring의 목적을 정확히 알고 계시나요? 펌프 Wear ring은 교체품으로 펌프의 임팰러와 Casing 사이의 Clearance를 미세하게 조절하여 펌프의 성능(압력)을 조절하기 위한 목적으로 사용되는 Ring을 의미합니다.
체결되는 위치에 따라 Wear ring은 Casing wear ring과 Impeller wear ring으로 구분되는데요. 일반적으로는 편하게 Casing ring 또는 Impeller ring으로 부르기도 합니다.
하지만, 이 케이싱링과 임팰러링의 동일한 목적과는 달리 재질과 경도는 약간 다르게 설계되는데요. 이유는 동일한 경도로 링이 제작되었을 경우 마모가 동시에 일어나며 고착이 되어 펌프 회전을 방해할 수 있기 때문입니다.
그렇기 때문에 이 둘 재질의 경도차를 두어 한쪽이 지속적으로 마모가 일어나면 추후 교체를 하게 되는 소모품이자 교체품의 일종이 바로 이 Wear ring이라고 볼 수 있습니다.
주로 발전소에 들어가는 펌프가 반드시 따라야 하는 규격 중에 API610에서는 para 6.7항에 이와 같은 내용을 다루고 있습니다.
6.7 Wear rings and running clearance
6.7.2 Mating wear sufaces of hardenable materials shall have a difference in Brinell bardness number of at least 50 unless both the stationary and the rotating wear surfaces have Brinell hardness numbers of at least 400.
위 문구를 해석해 보자면, 400 HB 이하로 경도를 가지는 고정부, 회전부의 Wear ring surface는 최소 50 HB 이상의 차이를 가져야 한다는 내용입니다.
그렇다면, 이런 질문을 가질 수 있습니다.
과연, Impeller wear ring과 Casing wear ring 둘 중에 어느 것의 경도가 낮아야 할까?
즉, 어디에 부착된 ring을 교체하는 것이 좋을까? 이 질문이 바로 나올 것 같습니다. 만약 펌프를 설계하는 Engineer라면 말이죠.
각 펌프제조사마다 차이는 있지만, Global Manufacturer 중에 하나인 Goulds Pump를 기준으로 보면 일반적인 경우 Impeller wear ring의 경도를 낮춥니다. 경도값의 범위를 명확히 주지 않기 때문에 경도의 오차 범위가 상당히 클 수가 있습니다. 이 때문에 Casing wear ring의 경도 값을 기준으로 Impeller wear ring을 열처리로 떨어뜨려 50HB 차의 규정을 맞춥니다.
또한, 황산화물에 대한 규정인 NACE MR0103을 따를 때는 Wear ring의 경도 제한이 225HB 이하여야 한다는 조건이 있습니다. 따라서 NACE MR0103과 API 610을 모두 만족하기 위해서는 아래의 조건을 따라야 합니다.
- Wear ring 경도 : 225 HB 이하
- Casing ring과 Impeller ring의 경도 차 : 최소 50 HB
단, 재질 차체의 경도값으로 인해 규정을 만족하기 못하는 경우는 반드시 고객과 Clarification을 통해 이를 해결하는 것이 좋습니다. Coating을 통해 경도값 조정을 하는 경우도 있지만, Coating 적용 시에는 NACE MR0103 조건을 위배하는 결과가 되므로 부득이 Coating으로 값을 맞추는 경우는 고객과 협의가 필수입니다.
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