API 670 표준 이해
API 670 (American Petroleum Institute Standard 670: “Machinery Protection Systems”)은 석유, 화학 및 발전 산업의 중요 회전 기계에 대해 자동 경보 및 정지 보호를 제공하는 진동, 온도 및 위치 모니터링 시스템의 최소 요구사항을 규정하는 세계적으로 인정받는 업계 표준입니다. 이 표준은 센서 유형과 수량, 경보 및 트립 기능, 이중화 요구사항, 시험 절차 및 시스템 설계 기준을 정의하며, 모두 신뢰할 수 있는 기계 보호 치명적인 장애에 대비하세요. 다음과 같은 일반적인 지침이 적용되는 경우 ISO 20816 방법을 알려줍니다. 평가 진동 심각도, API 670은 영구적으로 설치된 시스템을 구축하는 방법을 알려줍니다. 감시하는 기계가 스스로 파괴되기 전에 트립합니다.
API 670은 탄화수소 서비스의 중요 터보 기계에 대해 구매자가 자주 지정하는 규격입니다. 적용 여부는 보편적인 출력 임계값이 아니라 구매자, 기계의 중요도 및 프로젝트 사양에 의해 정의되며, 석유 산업을 넘어 모범 관행으로 널리 채택되고 있습니다. 이는 보호를 위한 업계의 합의된 접근 방식을 나타냅니다 중요 기계, 안전성과 신뢰성을 실제 구현과 비교하여 평가합니다.
1. 적용 범위 및 적용 가능성
이 표준은 예기치 않은 고장이 발생할 경우 가장 위험하거나 가장 많은 비용이 드는 장비(일반적으로 예비 부품이 설치되지 않은 대형 고속 단일 열차 장비)를 대상으로 합니다.
적용 대상 장비
- 증기 및 가스터빈
- 원심 및 축 압축기
- 중요 서비스의 원심 펌프
- 중요 설비용 대형 발전기 및 모터
- 팽창기 및 송풍기
- 일반적으로 석유 및 전력 분야의 핵심 터보 기계는 다음과 같습니다.
필요한 경우
- 구매자 또는 프로젝트 사양이 이를 요구하는 모든 경우 — 일반적으로 예비기 없는 대형 고영향 기계열
- 중요 서비스(백업 없음, 장애 발생 시 큰 영향)
- 구매자와 공급업체 간의 계약 요구 사항
- 기업 엔지니어링 표준
- 모범 사례로 인정받아 자발적으로 적용되는 경우가 많습니다.
2. 주요 요구 사항
API 670은 다음을 규정합니다. 무엇 를 측정합니다, 얼마나 많은 사용할 센서와 경보 및 트립 기능의 동작 방식을 규정합니다. 실제 설정값은 표준에서 고정하지 않으며, 기계의 설계, 베어링 간극 및 로터 동특성에 따라 구매자와 OEM이 각 기계별로 설정합니다. 핵심 측정 항목은 반경 방향 진동, 축방향 위치, 위상 기준 및 베어링 온도입니다.
방사형 진동 모니터링
- 센서: XY 근접 프로브 쌍(기계당 최소 4개, 베어링당 2개)으로 구성됩니다.
- 측정: 샤프트 변위 베어링을 기준으로 - 비접촉 와전류 프로브는 하우징이 아닌 샤프트 자체를 감시합니다.
- 알람/트립: setpoints in 피크 투 피크 변위 값은 기계별로 다르며, 표준이 보편적인 값으로 고정하는 것이 아니라 베어링 간극과 로터 동특성 해석을 바탕으로 구매자와 OEM이 정의합니다.
- 응답 시간: 트립 감지부터 종료 시작까지 1초 미만입니다.
축 위치 모니터링
- 센서: 두 개의 축 방향 변위 프로브(중복).
- 목적: 모니터 추력 베어링 조건 및 축 방향 로터 위치.
- 알람/트립: 사용 가능한 축 간극에 따라 설정합니다.
위상 참조(키페이저)
- 센서: 두 키페이저 프로브(중복).
- 목적: 회전당 1회 타이밍 단계 및 속도 측정.
- 요구 사항: 완전한 로터 분석에 필수이며, 이 기능이 없으면 Bode, 극지 및 궤도와 같은 플롯을 생성할 수 없습니다.
베어링 온도
- 센서: 베어링당 2개의 RTD(중복).
- 경보: 일반적으로 95-105°C입니다.
- 트립: 일반적으로 110-120°C입니다.
3. 중복 및 투표
보호 시스템은 실제 오류가 발생하면 작동하고 거짓 오류가 발생하면 조용히 있을 때만 유용합니다. API 670은 투표 로직을 공급하는 중복 센서를 통해 이러한 균형을 달성합니다.
센서 중복성
- 각 중요 매개변수에 대해 최소 2개의 센서가 필요합니다.
- 단일 지점 센서 오류로 인해 보호 기능이 비활성화되는 것을 방지합니다.
- 투표 로직으로 실제 이벤트와 센서 오류를 구분할 수 있습니다.
투표 논리
- 2/2 (AND): 트립이 발생하기 전에 두 센서가 모두 동의해야 합니다.
- 3개 중 2개: 세 개의 센서 중 두 개만 작동해도 동작을 트리거하는 방식으로, 가장 중요한 기계에 가장 적합한 배열입니다.
- 목적: 귀찮은 트립 방지와 신뢰할 수 있는 장애 보호의 필요성 사이에서 균형을 잡아야 합니다.
모니터 중복성
- 듀얼 모니터 랙이 지정되기도 합니다.
- 각 채널에 대한 독립적인 전원 공급 장치.
- 체인 전반에 걸친 안전 설계.
4. 시스템 기능 및 테스트
필수 기능
- 모니터링되는 모든 매개변수를 실시간으로 표시합니다.
- 시간 지연을 설정할 수 있는 알람 및 트립 기능.
- 알람 확인 및 재설정.
- 보데 및 궤도 진단을 위한 플롯.
- 이벤트 기록 및 기록 보관.
- 진단 소프트웨어 도구.
데이터 기록
- 모든 매개변수의 지속적인 추세.
- 많은 문제가 처음 드러나는 시작 및 종료 과도 상태를 캡처합니다.
- 알람-이벤트 데이터 스냅샷.
- 장기 기록 보관.
수락 및 정기 테스트
API 670은 구조화된 테스트 프로그램을 지정하여 시운전 전에 보호 기능을 입증하고 수명 내내 입증된 상태를 유지할 수 있도록 합니다:
- 공장 승인 테스트(FAT): 배송 전 모든 기능 검증, 보정 확인, 문서 제공 등 전체 시스템을 테스트합니다.
- 사이트 승인 테스트(SAT): 설치 후 전체 기능 테스트를 통해 모든 센서 채널을 검증하고, 알람 및 트립 기능을 실행하며, 사양과 비교하여 시스템을 검증합니다.
- 정기 테스트: 분기별 또는 연간 기능 테스트를 통해 트립 회로가 여전히 작동하는지 확인하고, 센서 보정을 다시 확인하며, 문서를 최신 상태로 유지합니다.
5. 개정 사항, 관련 표준 및 필드 밸런싱
그 5판(2014) 디지털 시스템 표준을 현대화하고, 사이버 보안 요건을 추가하고, 센서 사양을 업데이트하고, 테스트 절차를 개선하여 오늘날 가장 널리 구현된 버전입니다. API 670은 또한 관련 문서군 내에 속해 있습니다:
- API 617: 축 방향 및 원심 압축기.
- API 610: 원심 펌프.
- API 684: 로터 역학 분석.
- ISO 7919: 샤프트 진동 한계(하우징 측정에 대한 샤프트 상대적 대응).
- ISO 20816: 베어링 하우징 진동 제한(이전의 ISO 10816).
API 670의 기능에 대해 명확히 알아둘 필요가 있습니다. ~ 아니다 API 670이 할 수 없는 것도 분명히 있습니다. 즉, 기계를 보호할 뿐 수정하지는 않습니다. 영구 설치된 시스템이 다음에서 1배(1×) 피크 상승을 감지하여 경보를 표시하면 불균형, 를 수정해도 여전히 밸런싱 작업은 현장에서 수행됩니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기는 발란셋-1A 는 기계 자체 베어링에서 1배 진폭과 위상을 측정하고, 보정 가중치를 계산하고, 검증하는 등 정확히 이 간격에서 API 670 설치를 보완합니다. 잔류 불균형 수리 후 고정 보호 프로브를 방해하지 않습니다.
요약하면, API 670은 석유, 화학 및 전력 산업의 기계 보호 시스템을 위한 핵심 표준입니다. 센서 구성, 이중화, 경보 및 트립 기능, 시험을 규정함으로써 전 세계 시설에서 일관되고 신뢰할 수 있는 보호를 보장하며, 검증된 모니터링과 자동 정지를 통해 치명적인 터보 기계 고장을 방지합니다.
