보일러는 얼마나 자주 블로우 다운을 해야 하고, 또 어떻게 해야 하는가? 미케닉들마다 내리는 처방이 다른 것 같다. 어떤 이는 하루에 한 번 하라 하고, 어떤 이는 하루에 두 번 하라 한다. 어떤 이는 저압으로 하라 하고, 어떤 이는 고압으로 하라 한다. 어떤 이는 몇 초만 하라 하고, 어떤 이는 8초~10초 동안 하라고 한다. 어떤 이는 블로우 다운을 짧게 여러 번 하라 하고, 어떤 이는 길게 한 번이면 충분하다고 한다.
보일러 피드 워터 처리 컴파운드는 어떤 방법으로 집어넣어야 하는가? 대부분의 사람들이 이를 응축수 탱크에 집어넣어 펌프가 이를 보일러로 보내도록 한다. 하지만 펌프의 임펠러 그리고 스테인리스 스틸이나 두꺼운 파이버글래스로 만들지 않은 탱크에 어떤 영향이 미칠 것인가?
“사이펀 현상”(siphoning)은 어떻게 방지할 수 있는가? 이 문제는 보일러 내부에 진공이 생겨났을 때 일어난다. 이 진공이 보일러, 그 스팀 모관 그리고 지관으로부터 모든 물을 끌어낸다. 이같은 넘게 채우기(over-filling)와 사이펀 현상 때문에 보일러에서 물이 빠질 뿐 아니라 프레싱 머쉰 등 스팀을 사용하는 장비에 물이 축적된다. 그 결과 보일러에 물(상수도와 응축수 리턴)을 다시 작동 수위까지 채워야 하고, 차가운 상태에서 작동 압력까지 올라갈 때까지 다시 스팀을 만들어야 한다. 그 결과 작업에 큰 지장이 초래된다. 일에 밀려 속이 타는 오우너라면 그야말로 졸도할 상황이 아닐 수 없다.
대개 보일러 워터 레벌 컨트롤이 고장 나면 워터 레벌 사이트 글라스에서 수치가 잘못 읽혀지고 그 결과 리턴 펌프가 작동돼 물이 적량이 있는데도 물을 더 집어넣는다. 물이 더 필요하다고 잘 못 읽히면 버너까지 꺼져 보일러 안에 물이 더 축적된다. 보일러가 더 필요하지 않은 물을 요구하고, 사이트 글라스는 보일러가 꼭대기까지 차 있는데 정상적인 작동 수위를 보이고 있는 상황이 되면, 배큠이 생기면서 곧바로 사이펀 현상이 일어난다.
사이펀 문제는 트라이-콕 밸브마다 탐침용으로 세 개의 금속 막대기를 담고 있는 워터 레벌 컨트롤을 사용하는 무튜브 보일러에서 종종 발생한다. 보일러의 워터 레벌 컨트롤의 스팀 배출구 뒤로, 보일러 외피에서 2 인치 정도 안으로 위치한, 아주 작은 구멍이 있는 철제 방지판(baffle)이 있다. 스케일과 부식으로 이 작은 구멍이 막히면, 게이지 글라스 안에 있는 물이 내려가고 그러면 보일러가 실제론 정상적인 작동 수위를 유지하고 있는데도 금속 탐침이 리턴 응축수 펌프를 켜게 된다. 그 결과 생겨난 배큠이 사이펀 작용을 해 보일러 내부의 물을 전부 뽑아 플랜트로 보냄으로써 스팀 모관과 스팀을 사용하는 장비에 홍수가 난다.
무튜브 보일러에서 이런 문제가 발생하면 보일러 외피에서 워터 레벌 컨트롤을 전부 떼어 내 부식된 철제 방지판을 드러낸 후 다시 1/2 인치 구멍을 뚫어 주면 된다.
보일러의 워터 레벌 컨트롤에 스케일과 부식이 생기지 않게 잘 관리해 주는 것 외에도, “배큠 브레이커”(vacuum breaker)를 수직형 보일러의 위 스팀 배출구 그리고 수평형 보일러 스팀 배출구 옆으로 (지관처럼) 하나 달아 주는 것이 좋다. 테플론 시트(seat)를 갖추었고 200 WSP 등급(보일러 용량에 따라 3/4~1 인치)의 수평형 체크 밸브를 역류 방향으로 달아 주면 훌륭한 배큠 브레이커가 된다. 보일러가 정상적으로 작동되는 상황에선, 스윙 랫치(swing latch)가 닫혀 있지만, 배큠이 생겼거나 보일러를 꺼 보일러 내부에 더 이상 스팀이 없을 땐, 랫치가 끌려서 열린다.
보일러 내부에 세제나 오일이 있으면 거품, 프라이밍(priming) 그리고 사이펀 현상이 발생할 수 있다. 이런 상황에선 보일러 물을 다 빼내고 깨끗하게 수세하는 것이 유일한 해결책이다. 컴파운드를 담아 놓은 통에 세제나 다른 이물질이 없는 지 항상 확인해야 한다. 필자는 증류기 스팀 코일이 새면서 NVR이 리턴 라인으로 들어가 결국 응축수 리턴 탱크로 가면서 보일러가 오염된 경우도 많이 보았다. 따라서 증류기 스팀 트랩의 나가는 쪽에 “샘플용 밸브”를 설치하는 것이 바람직하다. 코일이나 증류기 벽 아래쪽으로 바늘구멍만 생겨도 스팀 트랩에서 방출되는 응축수가 오염될 수 있다. 코일이나 벽에 새는 곳이 있으면, 이를 수리하거나 교체할 때까지 샘플용 밸브를 이용해 응축수를 받아 (펄크 시스템인 경우) 다른 접촉수 처럼 또는 다른 솔벤트 시스템에 적합한 방식으로 처분하면 된다.
보일러 블로우다운 시기와 빈도
보일러는 하루 두 번 블로우다운 하는 것이 더 좋다. 아침에 하는 첫 번째 블로우 다운은 스팀 압력이 20~30 psig일 때 한다. 오후에 하는 두 번째 블로우 다운은 보일러를 끄고 나서 스팀 압력이 50~60 psig일 때 한다. 블로우 다운을 할 때 워터 레벌 컨트롤과 워터 레벌 사이트 글라스가 함께 블로우다운 된다.
블로우다운 방법
보일러에는 스팀 압력 용량에 따라 125~200 WSP(Working Steam Pressure; 작동 스팀 압력) 이상 등급의 “앵글-스템”(angle-stem) 블로우다운 글로브 밸브가 달려 있어야 한다. 보일러 블로우 다운은 다음 순서대로 실시한다:
- 버너를 끈다. 전기 보일러는 스위치를 켜 놓는다.
- 응축수 리턴 펌프를 끄면 안 된다.
- (보일러와 가장 가까운 곳에 있는) 앵글-스템 글로브 밸브를 연다.
- 빨리 열리는 게이트 밸브를 10 초 정도 열었다가 닫는다.
- 빨리 열리는 게이트 밸브를 다시 10 초 정도 열었다가 닫는다.
- 앵글-스템 글로브 밸브를 닫는다.
- 두 블로우다운 밸브 사이의 배관을 청소하기 위해 빨리 열리는 게이트 밸브를 수 초 간 열었다가 닫는다.
- “탐침 스타일”의 보일러 워터 레벌 컨트롤인 경우:
- 게이지 글라스의 배수 밸브를 연다.
- 빨리 열리는 게이트 밸브를 5 초간 열었다가 닫고, 다음에 배수 밸브를 닫는다.
- 워터 레벌 컨트롤용 블로우다운 밸브를 연다.
- 빨리 열리는 게이트 밸브를 6 초 정도 열었다가 닫는다.
- 워터 레벌 블로우다운 컨트롤 밸브를 닫는다.
- 빨리 열리는 게이트 밸브를 수 초 간 열어 배관을 청소한 후 닫는다.
- 맥도넬-밀러 보일러 레벌 컨트롤인 경우, 스프링 방식의 블로우다운 밸브를 6 초간 여는 것만 제외하고 위와 같은 방법으로 한다.
작업 후 응축수 펌프가 배출된 보일러 워터를 게이지 글라스의 중간 높이인 정상 수위로 다시 보충했는지 확인해야 한다.
보일러 피드 워터 처리 컴파운드 첨가하는 방법
보일러 워터 처리 컴파운드는 알칼리성이 강하다. 이 컴파운드는 가열된 상태에서 일반 수돗물 또는 우물물에 있는 무기물 및 케미컬과 만날 경우 펌프의 놋쇠 임펠러를 손상시킬 수 있다. 이러한 보일러 피드 워터 처리 컴파운드로 센 물, pH, 산소, 이산화탄소 등 물의 나쁜 조건을 처리하지 않으면 쇠의 부식이 초래된다. 응축수 리턴 탱크는 스팀을 만들어 내는 보일러처럼 스케일, 핏팅(pitting) 그리고 부식 문제가 없고 따라서 스팀 보일러처럼 적합한 pH와 알칼리 함량을 첵크할 블로우다운 방법이 없다.
따라서 보일러 피드 워터 처리 컴파운드의 첨가는 응축수 리턴 탱크와 펌프를 건너뛰어야 하고, 보일러로 직접 또는 응축수 리턴 펌프의 나가는 쪽에서 집어넣어야 한다.
전문 서플라이어라면 보일러로 직접 넣어 주는 펌프를 제공할 것이다. 만일 그런 펌프를 구할 수 없다면, 도면에서 보듯 컴파운드 피더 펌프를 만들 수 있다.
여러분은 보일러가 곧 플랜트의 심장이란 사실을 항상 명심해야 한다. 보일러 스팀은 거의 모든 장비에게 생명을 불어 넣어 준다. 보일러를 오래 그리고 문제없이 사용하려면 올바른 관리와 정비가 필수적이다. 관리를 잘 한 보일러는 그 오우너보다 수명이 길 것이다.
