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1장 시설개요
2장 공정별 기능
1. 배관내 스케일 억제공정
2. 배관내 스케일 제거공정
3장 설계계산서
1. 설계기준
2. 용량계산서
4장 공정별 주요설비사양
(주)*** 반도체 공장 냉각수 스케일제거시공
1.시설개요
용 량 : 150㎥/일
처리대상물질 : 반도체 공장 냉각수(지하수이용, 11a-050mm)
설치일자 : 2003년 5월 6일 소재지 : 경기도 군포시 **동 설치비 : 500만원 운영비 : 50만원/년
적용기술 : 마그네슘 금속을 이용한 배관내 스케일 제거 및 억제장치(am50)
공정도 ※ 적용기술원리
배관 유입수에 mg2가 부가되어 배관내에 흐르는 유체에 물리화학적 특성을 변화시켜 배관의 부식을 방지하고 배관내의 스케일을 제거하는 효과를 얻을 수 있다.배관의 부식을 방지하는 기술은 이온화 경향을 이용한 것이며, 배관 내에 생성된 스케일을 제거하는 기술은 배관을 흐르는 유체에 부과된 mg2의 영향으로 스케일을 결합시켜 주는 탄산염광물과 규산염광물의 용해도를 증가시켜 스케일의 결합력을 악화시켜 유체의 흐름에 의해 스케일을 제거하는 기술이다.
2.공정별 기능
1) 배관내 스케일 억제공정
2) 배관내 스케일 제거공정
<그림> 설치공정
3.설계계산서
1) 설계기준
① 설계유량 : 배관의 크기에 따라 유량과 유압이 다르기 때문에 그 환경에 맞게 설계하는 것이 가장 중요하다.
② 원수 및 처리수질
냉각수의 ph 값은 7.33으로 순환 유출수의 경우 8.43로 상당히 많이 증가하였다.전기전도도(ec)는 553μs/cm 정도로 일반 수돗물(xxxx.xx.xxμs/cm)보다 아주 높은 값을 나타낸다.이것은 지하수를 끌어올리는 지역의 모암과 관계가 있다.ca의 값이 상당히 높게 나타나는 것으로 보아 지하수를 재취하는 지역의 암석이 탄산염암인 석회암이 존재할 가능성이 높다.대부분의 성분이 높은 값을 나타내기 때문에 배관내에 스케일이 형성될 가능성이 아주 높은 수질의 특성을 갖고 있다.
시설 설치 후 냉각 순환수를 보충수 없이 순환시킨 결과 ph 값이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 ph값이 높을 경우 칼슘의 농도가 높더라도 스케일이 형성될 가능성이 줄어든다
따라서 본 기술을 적용할 경우 최소한 스케일의 생성 가능성은 줄어들게 된다. 본 기술은 내부 금속에 mg를 포함하고 있기 때문에 시간이 지날수록 냉각수 내의 mg 함량은 증가한다
si, zn, mn, fe 등과 같은 금속이온의 함량이 감소하는데 이것은 mg의 영향으로 미세입자의 고상으로 냉각수로부터 제어되었을 가능성이 크다.
2) 용량계산서
① 스케일 제거공정
스케일 제거 장치는 크게 내부 금속과 외부 금속으로 나눌 수 있으며 내부금속은 이온화 경향이 큰 mg로 배관의 부식을 방지하는 효과를 나타내며, 배관 내부에 흐르는 유체에 mg2를 부과시켜 내부에 생성된 스케일에 작용하여 결합력을 약화시키는 효과를 나타낸다.이 원리를 이용한 제품은 배관에 설치할 때 가장 용이하게 제작하였다.
4.공정별 주요설비사양
설비명 규격(제원) 유효거리 비고(재질) 배관 스케일 억제 및 제거 025mm 400m 내부금속(mg) 외부금속(황동) 고정링(ag) 외부도금(cr) 030mm 500m 040mm 600m 050mm 800m 065mm 1 m 080mm 1200m 0100mm 1600m 0125mm 2 m ※ 시공 전후의 비교
시공전 배관 내부에는 상당히 많은 양의 적갈색의 스케일이 형성되어 있었다. ***의 냉각수 라인에 형성된 스케일은 일반 수도관에서 형성되는 철산화/수산화물과 다른 탄산염, 규산염광물 들의 결함체와는 다른 성질을 갖고 있다 (이하 생략)
