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레이저 및 플라즈마 응용 분야: 집진 시스템 선택

덕트 측을 통해 드라이 테이블에서 빠져 나오는 연기의 모습 - Messer Cutting Systems(위스콘신주 메노모니 폴즈) 제공

플라즈마 및 레이저 절단과 같은 열 절단 응용 분야는 작업자의 건강에 위험을 줄 수 있고 절단 기계에 해로울 수 있는 상당한 수준의 흄 및 입자를 생성합니다.

절단 시스템에 통합된 집진기는 작업자의 흄 노출을 줄이고 값비싼 기계를 보호하는 데 도움이 됩니다. 집진기를 선택하고 설계할 때는 열 발생 분진 고려 사항에 파티클(particle) 크기, 포집 및 가연성 분진 위험으로 인한 집진기의 필트레이션 문제를 고려해야 합니다.

Ultra-Web® 미디어(Media) 기술
표면 포집 필터 미디어(Media)의 이점

열 절단 응용 분야에서 생성되는 미세 입자에는 잘 작동하는 고효율 카트리지 집진기가 필요합니다. 표면 포집, 미세 섬유 미디어(Media) 및 하향 에어 플로우(air flow) 패턴은 집진기 성능을 대폭 개선합니다. 미세 섬유는 차단, 확산 및 충격을 포함한 여러 필터링 현상을 통해 공기 흐름에서 매우 미세한 입자를 제거하는 데 도움이 됩니다. 미세 섬유는 필터 미디어(Media)의 전반적인 효율을 높이고 펄스 클리닝이 효과적일 수 있는 미디어(Media) 표면에 입자가 축적되게 합니다. 하향 에어 플로우(air flow) 패턴은 열 절단 응용 분야에서 차압을 안정화하는 데도 중요합니다. 클리닝 시스템이 펄스할 때 하향 에어 플로우(air flow)는 필터 표면에서 입자와 흄을 배출하는 데 도움이 됩니다. 미세 섬유가 없는 카트리지 필터 미디어(Media)는 대개 입자가 미디어(Media) 섬유 내에 포함될 수 있도록 하여, 절단 테이블로의 에어 플로우(air flow)가 감소하고 필터 수명이 단축됩니다.

집진기 크기 결정

집진기의 크기는 흄과 입자를 포함하는 데 필요한 에어 플로우(air flow)에 따라 다릅니다. 일반적으로 절단 테이블이 넓을수록 분진을 포함하는 데 필요한 에어 플로우(air flow)가 커지고 결과적으로 집진기도 커져야 합니다. 테이블의 크기, 작업물이 차지하는 테이블의 비율, 절단 공정 중 테이블 내의 개방 영역 수를 포함한 다른 변수도 에어 플로우(air flow)에 영향을 미칩니다. 다운드래프트 테이블은 분진을 효과적으로 포집하는 데 필요한 총 에어 플로우(air flow)를 줄이기 위해 대개 분할(또는 구역화)되어 집진기의 크기를 줄입니다. 집진기 크기는 절단 헤드 수, 절단 기술(레이저, 플라즈마, 산소 연료 등), 절단되는 재료, 절단 속도 및 토치 온타임 등의 요인에 따라 조정됩니다. 큰 작업물의 경우 여러 절단 기계를 단일 다운드래프트 테이블에 통합할 수 있습니다.

절단 테이블을 통과하는 에어 플로우(air flow)는 상승하는 흄을 극복하기 위해 테이블 표면에서 다운드래프트 속도를 생성하기에 충분해야 합니다. 다운드래프트 속도는 흄과 입자가 절단 테이블에서 빠져 나가는 것을 방지하는 데 필요한 최소 공기 속도로, 열 절단 응용 분야의 경우 일반적으로 150~250 ft/min이지만 이는 테이블의 설계 및 크기에 따라 달라질 수 있습니다.

위험 분석의 필요성

여느 공정과 마찬가지로 고객은 집진 전략을 선택하기 전에 위험 분석을 수행해야 합니다. 스파크는 일반적으로 모든 열 절단 공정에 존재하며, 포집된 분진이 가연성인 경우 폭발 및/또는 화재 위험이 있습니다. 건식 집진기 전략에서는 점화원 완화 전략을 고려해야 합니다. 또한 다양한 금속에서 입자를 포집할 때 발생하는 위험도 고려해야 합니다. 전미방화협회(NFPA)에서는 가연성 금속 분진과 관련된 위험을 완화할 수 있는 여러 표준을 발표했습니다.

최근 몇 년 동안 직업안전보건국(OSHA)은 6가 크롬과 같은 많은 분진의 허용 노출 한계(PEL)를 크게 줄였습니다. 이는 스테인리스 스틸(탄소강 또는 알루미늄 등의 다른 일반적인 금속보다 훨씬 수치가 높음)과 같이 크롬으로 금속을 절단하는 응용 분야에서 문제가 될 수 있습니다. 절단 공정에서 배출량을 줄이기 위해 공기를 재순환하는 시설에는 모니터링 필터가 필요할 수 있습니다.

전문가 영입

열 절단 응용 분야에서 발생하는 필트레이션 문제를 고려할 때 제조업체는 관할 기관(AHJ)의 요구사항을 충족하고 절단 기계를 보호하며 작업자가 유해한 흄에 노출되는 것을 최소화하고 이러한 응용 분야에서 발생하는 입자를 최소화하는 집진 솔루션에 대해 필트레이션 전문가와 상의해야 합니다.

 

참고 문헌
미국 정부 산업 위생 전문가 협의회, 산업용 환기 - 권장 사례 매뉴얼, 제27판
전미방화협회 No. 68, 폭연 벤팅에 의한 방폭 표준
전미방화협회 No. 69, 폭발 방지 시스템 표준
전미방화협회 No. 70, National Electrical Code®
National Fire Protection Association No. 484, 가연성 금속 표준
직업안전보건국, 1910 Subpart Z, 독성 및 위험 물질

 

응용 분야에 가장 적합한 솔루션을 선택할 수 있도록 Donaldson이 도와드리겠습니다.

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