Valve의 밀폐 성능을 높이는 Valve의 Seat와 Plug Lapping의 이해
Valve의 밀폐 성능을 높이는 Valve의 Seat와 Plug Lapping의 이해
1. Valve Seat Plug Lapping의 정의입니다
- Valve Seat Plug Lapping은 밸브 내부의 시트(Seat)와 플러그(Plug)의 접촉면을 매우 정밀하게 연마하여 밀폐 성능을
향상시키는 공정입니다
- 이는 밸브가 닫혔을 때 유체의 누설을 최소화하고 밸브의 밀봉력을 극대화하기 위해 실시합니다
- 일반적으로 매우 미세한 입자의 연마제를 사용하여 시트와 플러그의 접촉면을 균일하게 연마하여 완벽한 접촉면을
형성합니다
2. Valve Seat Plug Lapping의 필요성입니다
1) 밀봉 성능 강화입니다
- 밸브의 주요 기능은 유체의 흐름을 제어하거나 차단하는 것입니다
- 접촉면이 정밀하지 않으면 내부 누설(Internal leakage)이 발생하여 성능 저하, 공정 문제 및 안전사고로 이어질 수
있습니다
- 정밀한 Lapping을 통해 시트와 플러그 사이의 밀착성을 높여 내부 누설을 방지합니다
2) 밸브 수명 연장입니다
- Lapping 작업을 통해 접촉면의 균일성을 유지하면 밸브 부품의 마모를 최소화할 수 있습니다
- 장기적으로 밸브 유지보수 비용을 절감하고 교체 주기를 연장하여 경제적 효율성을 증대시킵니다
3) 공정 안정성 확보입니다
- 석유화학, 발전소, 제철소 등의 산업 설비에서는 매우 높은 압력과 온도 조건에서 밸브가 작동합니다
- 정확한 Lapping을 통해 극한의 조건에서도 안정적으로 작동하도록 합니다
- 공정의 안정성 및 신뢰성을 확보하기 위해 필수적으로 실시하는 작업입니다
3. Valve Seat Plug Lapping의 방법입니다
1) 작업 준비입니다
- 작업 전 밸브의 부품(시트, 플러그)을 철저히 세정하여 표면의 이물질, 부식, 기존의 손상을 제거합니다
- Lapping을 위한 장비로는 주로 Lapping Plate와 Lapping Compound가 사용됩니다
- 연마제(Lapping Compound)는 주로 실리콘 카바이드(Silicon Carbide), 알루미나(Alumina),
다이아몬드(Diamond) 입자 등이 포함된 혼합물을 사용합니다
2) 연마 과정입니다
- 시트와 플러그의 접촉면에 Lapping Compound를 고르게 도포한 후, 시트와 플러그를 서로 회전 및 왕복 운동시켜
표면을 정밀하게 연마합니다
- 작업은 부드럽고 일정한 압력을 유지하며 진행되어야 합니다
- 접촉면이 균일하게 마모될 때까지 반복적으로 작업을 수행합니다
3) 표면 검사 및 청소입니다
- 작업 후, 접촉면을 육안 또는 확대경을 통해 점검하여 균일한 연마 상태를 확인합니다
- 접촉면에서 마모된 흔적이 고르게 분포되어야 합니다
- 작업이 끝난 후 부품을 깨끗이 세척하여 연마제 잔류물을 완전히 제거해야 합니다
4) 누설 시험(Leak Test)입니다
- Lapping 후 밸브는 반드시 누설 시험을 거쳐 접촉면의 밀봉 상태를 검증합니다
- 누설 시험은 주로 공압 시험(Pneumatic test) 또는 수압 시험(Hydrostatic test)을 실시하며, 밸브가 설계 기준 내의
밀봉 성능을 충족하는지 확인합니다
4. Lapping 시 주의사항입니다
1) 연마제 선정입니다
- 연마제의 입자 크기와 경도를 신중히 선정해야 합니다
- 지나치게 거친 입자의 연마제를 사용하면 접촉면에 흠집이 생길 수 있으며, 반대로 너무 미세한 입자를 사용하면
작업 효율이 떨어질 수 있습니다
2) 압력 조절입니다
- 과도한 압력을 가하면 표면이 불균일하게 마모되거나 손상될 가능성이 있으므로 일정한 압력을 유지해야 합니다
3) 작업 시간 조정입니다
- Lapping 시간은 접촉면 상태에 따라 적절히 조정되어야 합니다
- 과도한 연마는 부품 수명을 단축시킬 수 있으므로 적절한 시점에서 연마를 종료해야 합니다
4) 청결 유지입니다
- 작업 중 항상 깨끗한 환경을 유지해야 합니다
- 연마제 잔류물이나 이물질이 표면에 남아 있으면 접촉면을 오염시켜 밀봉 성능을 저하시킬 수 있습니다
5. Valve Seat Plug Lapping의 적용 분야입니다
1) 석유화학 산업입니다
- 고압 및 고온 상태에서 유체를 처리하는 설비에서 필수적으로 수행됩니다
- 특히, 배관 공정의 안정성을 위해 빈번히 실시됩니다
2) 발전 산업입니다
- 발전소 내의 스팀 제어밸브 및 안전밸브에서 정밀한 밀폐가 필요합니다
- 밸브의 신뢰성 확보 및 안전사고 방지를 위해 주기적으로 실시됩니다
3) 제철 산업입니다
- 고온 및 고압 유체를 제어하는 밸브의 성능 유지 및 개선을 위해 수행됩니다
- 공정 중단의 예방을 위해 필수적인 작업입니다
4) 반도체 및 전자 산업입니다
- 정밀한 유량 제어가 요구되는 반도체 제조 장비에서 매우 높은 수준의 밀봉 성능을 요구합니다
- 소형 정밀 밸브의 제조와 유지보수에 활용됩니다
6. Valve Seat Plug Lapping 후 효과입니다
1) 내부 누설 감소입니다
- 정밀한 접촉면을 형성하여 내부 유체 누설을 최소화합니다
- 유체 손실을 줄이고 에너지 효율을 높입니다
2) 유지보수 비용 절감입니다
- 부품의 수명을 연장하여 유지보수 주기를 늘리고 교체 비용을 절감할 수 있습니다
3) 운영 효율 향상입니다
- 안정적인 작동 조건을 확보하여 설비의 운영 효율성을 증대시킵니다
- 작업자의 안전과 공정의 안정성을 확보합니다