목 차 III. TRIBOLOGY IV.국내 선행보전 사례 - 남해화학, POSCO V. 해외 선행보전 사례 - SUNOCO, GM VI. 설비관리 산업, 업체 VII. 선행보전

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현수 맹
7 years ago
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1 윤활관리와 선행보전 ADVANCED (2회차) 코오롱 구미공장 설비기술SC 동력팀 문형두

2 목 차 III. TRIBOLOGY IV.국내 선행보전 사례 - 남해화학, POSCO V. 해외 선행보전 사례 - SUNOCO, GM VI. 설비관리 산업, 업체 VII. 선행보전

3 III. TRIBOLOGY Tribology is the science and technology of interacting surfaces in relative motion and related subjects and practices. Contact, Friction, wear & Lubrication, Surface Engineering에 대한 총칭적 의미의 학문적 분야로 발전 Tribos+logy, 1966 JOST

4 1. TRIBOLOGY 정의 상대 운동을 수반하는 재료간의 접촉부에 대한 과학적이고 기술적인 제반 현상을 연구하는 학문. 산업 전분야의 기반 기술,, CORE-TECH 고속화, 대형화, 정밀화, 고가 -> 내구성, 신뢰성, 안정성 (자동차, 정밀기계, 항공기, 철도, 인공위성, 반도체, 전자재료) 경제 전반에 적용시 GNP의 1~1.4% 절감 가능.

5 2. 응용분야 NANOTRIBOLOGY : 원자 현미경 PROBE-TIP BIOTRIBOLOGY HEAD/DISK INTERFACE

6 3. AIR BEARING AIR BEARING TURBO BLOWER 1)특징 - MOTOR SHAFT 지지 BEARING 無 - SHAFT 공중 부양 상태로 30,000~50,000 RPM 회전 - 전력비 30~40% 절감 - 무진동, 저소음, MAINTENANCE FREE 2)국내 MAKER : 한국터보기계, 황해전기 *에너지 합리화 자금 지원 대상 품목

7 4. 윤활 이론 STRIBECK CURVE 유체윤활 혼합윤활 경계윤활

8 <<쉬어가기>>

9 <<쉬어가기>>

10 IV. 국내 선행보전 사례

11 1. 윤활 관리 현황 부적절한 윤활 이상 사고의 80% 연관. 국내 업체 윤활 관리 현황 사례 조사 대상 조사 범위 조사 결과 월간 60 DRUM 사용 중간 규모 업체 윤활개소 233개소 (관리 168EA, 미관리 65EA) 유압작동유 70%, 기어오일 30% 1)부적절한 윤활유 사용개소 : 87개소 (37.3%) (87개소의 50% 점도 등급 상이) 2)부적절한 용도 (첨가제 기능 미비) 3)불필요한 고기능성 오일 사용 4)OIL 평균 교환 주기 2.3년 *참고 : 산업용 윤활유 윤활 관리 현황 보고서 (SK 제품기술연구팀)

12 1)조사 결과 조사 결과 개선 방안 1)사용유 분석 결과 -.점도 10% 이하 저하 : 18개소 (10% 이상 1개소) -.점도 등급이 다른 오일 : 6개소 -.40% 오염도 불량, 파손 우려 (유압설비 청정도 관리 無 ) 2)FILTER, SEAL, AIR BREATHER 사용 교체 기록 無 3)운전중 시료 채취 가능한 SAMPLING PORT 無 1)부적절한 윤활유 교체 및 관리 체계화 2)필터 교체 주기 준수, 청정도 향상을 위한 필터 추가 3)주요 윤활 설비 CONDITION MONITORING 4)신유 공급 오염 방지 드럼 필터 설치 5)AIR BREATHER 설치, 유종통합, 식별표시

13 2. 보전 패턴 변화

14 3. 남해화학

15 P2

16 P3

17 P4

18 P5

19 P6

20 P7

21 P8

22 P9 *2001년 도입, 1년 6개월만에 정착 *지속적인 전문인력 양성

23 4. POSCO 마모 발생 상태 진단을 통한 설비 관리 사례 포스코 광양제철소 <변경전> 대형 공기 압축기에 적용 -.대형모터 8500KW -.OIL TANK 5500L -.분기별 유분석 -.진동, 온도 경향 관리 5년간 가동중지 8회 2000시간 유지보수 정대 <변경후> 상태 진단 기술 적용 97년 -.마모입자 성분분석 -.마모입자 형상분석 -.마모입자 수량측정 진동 해석의 단점 보완 정량적, 정성적 진단 근본적 요인 색출 종합적 상태 진단 실시 한가지 상태 진단은 무용지물

24 1)효과 파손 발생 진단 사례 <파손 발생 현상> -.진동값 상승으로 TRIP (60μm) -.축방향 밀림 방지용 Collar 및 상부 Casing 파손 -.진동, 온도 관리 범위 <상태 측정 결과> 실시간 마모량 측정시스템 -.OMD (Opto Magnetic Detector) -.광학밀도로 오염도측정 -.파손 발생 10일전부터 마모입자량의 급격한 증가. 파손의 사전 예측이 가능

25 2)GRAPH

26 5. POSCO-PILS ON-LINE 원격 통합윤활관리 시스템 기술 보급 - 주관 : POSCO - 기간 : 2002년 10월~2003년 9월 (1년) - 비용 : 3.1억 (정부출연 1.85억, 민간부담 1.25억) - 대상기업 : 한솔파텍, 한국수력원자력, 월성원자력, 라파즈한라시멘트 - 목적 : 윤활유 사용량 절감, 초기 TROUBLE 징후 감지, 설비 수명 연장 - 방법 : TBM -> 유분석을 통한 CBM

27 1)효과 윤활제 사용량 감소 : 20% => 윤활제 잔여 수명 예측을 통한 LIFE CYCLE 연장, 폐기물 감소 윤활제 구매 비용 절감, 설비 수명 연장, 고장감소, 설비투자비 감소 관리 표준 및 기준에 의한 윤활 업무 운영 설비/유종 및 분석 결과 DB에 의한 TREND 관리로 사후 조치에서 사전 예방으로 업무 전환

28 6. 기타 발전용 터빈 윤활 시스템의 상태 진단 ON-LINE 시스템 - 울산 화력 발전소 - 터빈과 발전기 ROTOR BEARING 마모 입자 분석 -FCM (Fluid Condition Monitor) 멤브레인 필터 방식 마모 입자 측정. -> 필터 내의 압력강하 측정을 통하여 마모 입자의 양을 측정 기타 적용 분야 - 항공기 가스터빈, 수력발전소 THRUST BEARING 진동, 온도 측정보다 정확한 진단 정보 제공 - 세가지 동시 관리시 종합적이고 정확한 이상 여부 판단 가능

29 1)효과 미국 전력 연구소 (Electric Power Research Institute) -보전 방식별 1마력당 1년간 유지보수 비용 *사후보전 : USD 17~18 *예방정비 : 11~13 *예지정비 : 7~9 *선행보전 : 1~3

30 2)OIL TANK

31 3)ULTRA-LUBE

32 V. 해외 선행보전 사례

33 1.SUNOCO SUNOCO Chemicals - 미국 펜실베니아, 페놀, 아세톤, 알파메틸 스치렌 제조 - 북미 기초 화학 물질 최대 생산 MAKER, 최대규모 공장 - 500대에 달하는 PUMP, 각종 GEAR BOX, 대형 공기압축기 - 년간 생산량 : 페놀 5십만T, 아세톤 3십만T, 알파메틸 32000T 선행보전 전의 SUNOCO - 윤활유의 단순 보충, 윤활관리의 중요성 인식 부재 - 지저분하고 빗물이 새는 OIL 저장창고, COVER가 없는 DRUM - 동일한 용기로 서로 다른 OIL의 취급

34 1)SUNOCO의 선행보전 SUNOCO의 선행보전 활동 - 모든 개방 용기의 제거, PLASTIC 전용주유 용기 사용 - 재고, 사용현황을 파악하여 공급자 단일화, 유종 통합 - 윤활제 용기의 색깔 구분, CLEAN ROOM 창고로 저장 단일화 - OIL FILTER 교체, BREATHER 설치 및 주기적인 점검 취급과 분배 환경을 개선 오염물의 칩임 방지 금속제 개방 용기는 오염 위험이 높고, 라벨 부착이 어렵다.

35 2)SUNOCO의 선행보전 SUNOCO의 선행보전 활동 - 윤활 관리 프로그램의 개발 - 윤활 설비, 윤활제에 대한 파악 및 사용 이력 관리 설비 사고 감소, 수명 증가, 청결한 환경 오염물 침입방지에 드는 비용은 오염물에 의한 손실비용의 10%에 불과

36 2.GM의 CM CHEMICAL MANAGEMENT TFM (Total Fluid Management) US AUTOMOBILE BIG 3

37 1)GM의 윤활 프로그램 윤활제 통합 30개 -> 14개 윤활 교육 및 훈련 중요성, 취급방법 저장 및 취급 적합한 용기 사용 윤활제 식별 시스템 라벨 통일 성능 경향 관리 유분석

38 -.취급 전후 사진

39 -.LABEL 통일

40 -.WEAR DEBRIS

41 2)CM의 효과 1.직접 절감 효과 - 기술 전문성에 의해 사용량 축소, 구매 금액 절감 - 시장 전문가에 의한 구매 단가 절감 2.간접 절감 효과 - 전문가에 의한 교육 훈련 효과 - 불필요한 공간 및 재고 감소 - 생산 효율 증대 - 환경 및 안전 문제 사전 방지 효과 2년간 160만 달러

42 3.GM의 유수명 시스템 회전수, 온도, 기타 인자 감시 전산화 엔진 조기 마모 감지 엔진오일 수명 연장 자연 자원 절약 *폐유 년간 3780만 liter 감소

43 VI. 설비 관리 산업, 전문 업체

44 1. 윤활유 MAKER, 산업 1.VALVOLINE 2.OMEGA 3.SK : ZIC 4.GS-CALTEX : KIXX 5.S-OIL : 다후니 6.LUBECHEM 7.KLUBER (크리버코리아) 8.EXXON-MOBIL 9.SHELL 10.BP 11.ROCOL 고가의 질좋은 윤활유를 사용하는 목적 - 긴 내구성, 사용 비용 절감, 관리 load 절감

45 1) 윤활유 산업 (국내) 천원 %

46 2. 윤활관련 업체 1.(주)SLOGE 국내 다수 대기업에서 유분석 OUTSOURCING 관리 윤활 관리 Consulting 윤활관리 교육, 국제 자격 시험 주관 2.한국폴 주식회사 윤활, 오염 관리 전문 기업 고품질 필터, 정유기, filtering cart 판매 3.SK에너지 LUBE OK, TFM 사업

47 3. 기타 1.INFAITH (진동전문) 1)설비 상태 관리, 온라인 모니터링 2)설비 진단, 교육 서비스, 3)설비 진단 장비 렌탈, 예지보전 시스템 서비스 4)주거래처 : 한국듀퐁, 포스코, 삼성코닝, LG화학 남동발전, GM대우, 대구지하철공사 외 2.KTM엔지니어링 : 진동전문 3.서비스그룹 : 종합 설비 관리 서비스 제공

48 4. 설비관리 관련 기관 및 사이트 한국보전기술연구소 한국윤활학회 tribology.kist.re.kr/teams/tribology/ 한국과학기술원 트라이볼로지 연구센터

49 VII. 선행보전

50 1. CBM CBM (Condition Based Maintenance) 1)PdM (Predictive Maintenance) 2)PaM (Proactive Maintenance)

51 2. 설비관리 방향 PdM -> PdM + PaM 단일 항목 상태 관리 -> 종합적인 상태 진단 (진동, 온도) (진동, 온도, 음향, 압력, 입자오염) 나아가야 할 방향 복잡화, 정밀화, 구동부 증가, 고부가가치 기술집약적 산업 사후보전으로는 생존불가 -> 선행보전이 대안 윤활유는 소모품이 아닌 관리 대상

52 3. PaM의 진정한 가치 PaM = 단순 설비 고장 징후 DATA 수집, 조치 PaM = 평상시 작업 환경 개선, Lifestyle 변화, 일상적인 윤활 작업에 대한 인식 변화

53 감사합니다.

歯RCM

歯RCM Reliability Centered Maintenance Page 2 1.,,,. Mode Component, Sub-system, System, System. Reliability Centered Maintenance :, program? Mechanism Page 3 Page 4. Mode Mode () () (FMEA) (FTA) (LTA) System