저장 탱크 내부의 원료량 및 재고를 측정하기 위해 다양한 종류의 레벨계(Level Gauge)가 사용됩니다.
레벨계는 단순히 탱크 내 액위를 확인하는 용도가 아니라
원료 재고 관리, 생산 공정 제어, 설비 보호 및 안전 운전을 위해 중요한 역할을 담당합니다.
최근 한 고객사에서는 지하 저장 탱크의 액위를 1층 제어실에서 확인하고 싶다며 문의를 주셨습니다.
기존에는 작업자가 지하 저장 탱크가 설치된 현장까지 직접 이동하여 레벨계를 확인해야 했으며,
재고 확인을 위해 반복적으로 현장을 방문해야 하는 불편함이 있었습니다.
특히 작업자가 수시로 지하 공간을 출입해야 하다 보니 관리 효율이 떨어지고,
탱크 내 원료량을 실시간으로 확인하기 어려운 상황이었습니다.
현장 조건을 검토한 결과, 탱크에는 레벨 트랜스미터를,
1층 제어실에는 별도의 지시부(Indicator)를 설치하여 현재 레벨 값을 실시간으로 확인할 수 있도록 구성하였습니다.
작업자가 직접 지하 현장으로 이동하지 않아도
제어실에서 탱크의 액위 및 재고 상태를 편리하게 확인할 수 있게 되었으며,
관리 효율 또한 크게 향상시킬 수 있습니다.
이처럼 레벨계는 단순히 측정 높이만 고려하여 선정하는 것이 아니라
측정 대상, 탱크 구조, 설치 환경, 출력 신호 및 표시 방법 등을 함께 검토해야 합니다.
이번 글에서는 레벨계 선정 시 반드시 확인해야 할 7가지 항목에 대해 알아보겠습니다.
1. 측정 대상(유체) 확인
레벨계 선정 시 가장 먼저 확인해야 할 사항은 측정 대상입니다.
같은 액위 측정이라도 유체의 특성에 따라 적용 가능한 측정 방식이 달라질 수 있습니다.
대표적인 측정 대상은 다음과 같습니다.
- 물
- 오일 연료
- 화학약품
- 분체(가루)
부식성이 강한 화학약품이나 점도가 높은 유체의 경우 접액부 재질을 함께 검토해야 합니다.
2. 측정 범위(탱크 높이) 확인
탱크 높이와 실제 측정 범위를 확인해야 합니다.
예를 들어 2m 높이의 소형 탱크와 20m 이상의 대형 저장 탱크는 요구되는 측정 성능이 다릅니다.
측정 범위에 따라 센서 사양이 달라질 수 있으며, 최대 측정 가능 거리 확인이 필요합니다.
또한 탱크 바닥부터 최대 액면까지의 실제 측정 범위를 정확히 확인하는 것이 중요합니다.
탱크 높이는 레벨계의 측정 범위를 결정하는 중요한 요소입니다.
예를 들어 플로트 타입 레벨계는 탱크 높이에 따라 와이어 길이와 플로트 사양이 결정되며,
비접촉식 초음파 및 레이더 레벨계는 측정 거리와 신호 성능을 검토해야 합니다.
3. 온도 및 압력 확인
온도와 압력은 레벨계의 사용 가능 여부를 결정하는 중요한 조건입니다.
확인해야 할 주요 항목은 다음과 같습니다.
- 정상 운전 온도
- 최대 온도
- 정상 운전 압력
- 최대 압력
고온 또는 고압 환경에서는 일반 제품 사용이 제한될 수 있으며, 해당 조건에 적합한 제품 선정이 필요합니다.
4. 출력 신호 및 통신 방식 확인
측정된 데이터를 어디에서 확인할 것인지도 함께 검토해야 합니다.
앞서 소개한 사례처럼 지하 저장 탱크의 액위를 1층 제어실에서 확인하고 싶은 경우와
대형 탱크의 레벨을 측정하고, 탱크 밖에서 지시부로 보려는 경우가 대표적입니다.
현장에서는 다음과 같은 요구사항이 자주 발생합니다.
- 현장에서 직접 레벨을 확인하고 싶다.
- 사무실 또는 제어실에서 레벨을 확인하고 싶다.
- 여러 개의 탱크를 한 곳에서 관리하고 싶다.
- 경보 신호를 받고 싶다.
이러한 요구사항에 따라 필요한 출력 방식이 달라집니다.
대표적인 출력 신호는 다음과 같습니다.
- 4~20mA
- Relay 접점 출력
- HART 통신
- Modbus RTU 통신
예를 들어 지하 탱크에 설치된 레벨 트랜스미터의 4~20mA 신호를 이용하여 원거리에 있는 지시부에 연결하면
작업자가 현장에 가지 않아도 현재 액위를 실시간으로 확인할 수 있습니다.
5. 설치 환경 확인
설치 환경은 레벨계 측정 성능에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
다음과 같은 조건이 있는지 확인해야 합니다.
- 교반기 설치
- 증기 발생
- 거품 발생
- 분진 발생
- 내부 구조물 존재
예를 들어 교반기가 설치된 탱크는 액면이 지속적으로 움직일 수 있으며,
증기나 분진이 발생하는 환경은 측정 방식에 따라 영향을 줄 수 있습니다.
따라서 현장 환경을 충분히 검토한 후 제품을 선정해야 합니다.
6. 방폭 여부 확인
석유화학 공장, 용제 저장 탱크, 도장 설비 등은 방폭 구역으로 분류되는 경우가 많습니다.
이러한 환경에서는 방폭 인증을 획득한 제품을 사용해야 하며, 일반 제품 사용 시 안전 문제가 발생할 수 있습니다.
견적 문의 시에는 다음 사항을 함께 확인하는 것이 좋습니다.
- 방폭 지역 여부
- 방폭 등급
- 요구 인증 규격
7. 탱크 구조 확인
탱크의 형태에 따라 적합한 레벨계가 달라질 수 있습니다.
대표적인 탱크 구조는 다음과 같습니다.
- 개방형 탱크(Open Tank)
- 밀폐형 탱크(Closed Tank)
- 지하 저장조
- 원료 저장 탱크
- 사일로(Silo)
특히 밀폐형 탱크는 내부 압력 조건을 고려해야 하며, 분체를 저장하는 사일로는 분진 발생 여부를 검토해야 합니다.
레벨계는 측정 유체, 측정 범위, 탱크 구조, 온도 및 압력, 설치 환경, 방폭 여부,
출력 신호 및 표시 방법 등을 종합적으로 검토해야 안정적인 레벨 측정이 가능합니다.
현장 접근이 어렵거나 원격 모니터링이 필요한 경우에는
측정 방식뿐만 아니라 표시 방법과 운영 환경까지 함께 고려해야 합니다.
레벨계 문의 시 아래 내용을 함께 알려주시면 보다 적합한 제품 선정과 견적 검토가 가능합니다.
- 측정 유체
- 탱크 높이 및 측정 범위
- 탱크 구조(개방형/밀폐형)
- 온도 및 압력
- 설치 환경(교반기, 증기, 거품 등)
- 방폭 여부
- 현장 표시 또는 원격 표시 필요 여부
현장 조건에 적합한 레벨계 선정이 필요하시다면 씨엠솔루션으로 문의해 주시기 바랍니다.
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