핵심 개념
서징(surging)은 압축기나 송풍기 계통에서 유량과 압력의 균형이 무너져 공기의 맥동과 진동이 반복되고 운전이 불안정해지는 현상이다. 기계 자체만이 아니라 기계와 배관으로 이루어진 계통의 운전점에서 판단한다.
발생 조건과 징후
- 계통의 저유량·고저항 조건에서 운전점이 불안정 영역으로 이동하는 경우
- 유량과 압력이 주기적으로 변하는 경우
- 관로에서 심한 맥동, 진동, 소음이 나타나는 경우
- 토출 성능이 흔들리고 운전이 안정적으로 유지되지 않는 경우
서징이 의심되면 유량과 압력의 변화를 같은 시간축에서 확인하고, 공동현상처럼 액체 기포가 생기는 현상으로 오인하지 않는다.
방지 원칙
- 불안정한 저유량 운전을 피하고 계통의 유량을 안정적으로 유지한다.
- 배관의 급격한 조건 변화를 줄이고 완만한 흐름이 되도록 구성한다.
- 토출가스를 흡입측으로 바이패스하거나 방출밸브로 대기 방출해 운전점을 안정화한다.
- 교축밸브의 위치와 작동 응답을 검토한다. 기계에서 멀리 설치하면 계통 용적과 응답 지연이 커질 수 있으므로, 문항의 방지 기준에서는 기계에서 멀리 두는 배치를 정답으로 보지 않는다.
출제 문항 판단
20200606_085는 압축기·송풍기 관로의 서징 방지법 중 옳지 않은 것을 묻고 정답은 3번이다. “교축밸브를 기계에서 멀리 설치한다”는 선택지가 방지 기준과 맞지 않는다. 다른 선택지와의 판단에서도 문제의 핵심은 유량·압력의 불안정성을 줄이는지, 그리고 밸브·바이패스가 계통 응답을 안정화하는지에 있다.
공동현상과의 구분
서징은 기체 계통의 유량·압력 맥동과 불안정 운전이 핵심이다. 공동현상은 액체의 정압이 증기압보다 낮아져 기포가 발생·붕괴하는 현상이므로, 두 현상을 동일한 설비 이상으로 설명하지 않는다.
범위와 주의
이 챕터는 기출문항에 직접 필요한 정의, 발생 징후, 방지 원칙과 공동현상과의 구분만 다룬다. 특정 압축기 제조사 운전곡선이나 별도 법정 기준을 추가하지 않는다.
기출 출제 이력
2020년 기출 1회 · 1개 연도