시스템 구성
AIP HIP 시스템은 압력 용기, 퍼니스, 컴프레서, 진공 시스템, 냉각 시스템, 제어 시스템으로 구성된 통합 솔루션입니다. 각 서브시스템은 산업 최고 수준의 부품으로 구성되어 있으며, 미국에서 직접 제조됩니다.
AIP HIP 시스템 전체 레이아웃 — 압력 용기·컴프레서·제어 시스템·아르곤 공급·냉각탑·플랫폼 등 통합 구성
1. 컴프레서 (Compressor)
Hydro-Pac 전기-유압식 컴프레서 — HIP 시스템의 90% 이상이 채택한 업계 표준 컴프레서
Hydro-Pac Flexipower (대표 모델)
- 전기-유압식 2단 대향 피스톤 가스 컴프레서
- 수냉식 양변위 펌프
- 풀 압력 펌핑 및 가열 후 가압 가능
- 아르곤, 질소, 헬륨, 이산화탄소, 공기, 20% 산소 혼합 가능
- 특허받은 "free-piston" 설계 — 패킹 씰 분 단위 교체
- 200 MPa까지 가압 시간 약 60분
- 유지보수 비용 및 다운타임 최소화
Hydro-Pac의 컴프레서 우수성은 타의 추종을 불허하며, 전 세계에 판매된 HIP의 90%가 Hydro-Pac 컴프레서를 채택하고 있습니다.
2. 진공 시스템 (Vacuum System)
Leybold(또는 Edwards) 진공 펌프 — 10~16 CFM, 4 CFM부터 35 CFM까지 다양
진공 시스템 역할
- 압력 용기로부터 공기 제거
- 고순도 아르곤 환경 확보
- 퍼니스 재료의 산화 방지
- 200 마이크론까지 15분 이내 도달 (Clean·dry furnace 기준)
- 퍼니스 "bake out" 절차에도 사용
- 장기 노출된 습기 제거
3. 가스 핸들링 (Gas Handling)
고압 가스 핸들링 랙 — 자동 공기 작동 밸브 및 아르곤 가스 제어
고압 가스 시스템
- 316 SS 재질 — ASME Section VIII Div. 2 준수
- 17 MPa 이상 모든 부품 ASME 코드 준수
- "piston style" ATO (Air To Open) 작동 밸브 — 안전 우선
- AE F250C & F562C 고압 피팅 사용
- 중량 강철 캐비닛 내 수납 — 부품 고장 시 격리
- 아르곤 재활용(reclaim) 기능 표준
4. 냉각 시스템 (Cooling System)
처리된 1차 냉각 루프 — 펌프, 저수조, 판형 열교환기로 구성
이중 루프 냉각
- 1차 냉각수: 물 + 부식 억제제 (용기 자켓 순환)
- 2차 냉각수: 고객 공급 (수돗물 또는 사내 냉각수)
- 스테인리스 판형 열교환기 — 1차 측 냉각
- 양 루프 유량 스위치 — 저유량 감지
- 1차 측 열전대 — 비정상 온도 상승 감지
- 2차 냉각수 평균 유량: 300 lpm
- 퀵 디스커넥트 — 상단 커버 신속 분리
- 3HP 펌프 시스템
5. 제어 시스템 (Control System)
Allen-Bradley Compact Logix PLC 기반 제어 캐비닛
Wonderware InTouch 그래픽 인터페이스 — 듀얼 모니터 운영
왜 Allen-Bradley인가? 모든 PLC 브랜드가 동일하지 않으며, HIP 시스템에 필요한 제어 수준과 명령어 세트를 제공하지 않습니다. AIP는 Allen-Bradley PLC만 사용합니다. 더 나은 신뢰성과 강화된 명령어 세트를 제공하며, 전 세계 지원도 우수합니다.
PC 제어 시스템 기능
- 공정 레시피 편집·입력·저장
- 수동 또는 자동 공정 시작/정지
- 공정 조건 모니터링 및 하드 드라이브 데이터 로깅
- 공정 알람 자동 로깅·대응
- Excel 형식 공정 보고서 생성
- 시작부터 종료까지 완전 무인 운전 가능
- 원격 운영 가능 (네트워크 연결 시)
- AIP 원격 진단 가능 (네트워크 액세스 시)
6. 전원 시스템 (Power Control)
독립 가열 영역 제어 — Control Concepts SCR, 영역별 접지 결함·접촉기
전원 제어 특징
- 위상각 점화 SCR — 발열체 전압 가변 제어
- 1차 전압을 변압기로 감소 — 아크 위험 저감
- 업계 표준 HDR 브랜드 공급
- 3개 영역 각각 on/off 기계식 접촉기 — 페일세이프 전원 차단
- NEC 및 CSA 요건에 따라 모든 배선 퓨즈 보호
- 변압기 30% 오버사이즈 — 권선 온도 저하·수명 연장
- 변압기 차폐 — 노이즈 저감
- 영역별 37.5 KVA 정격
- 200A @ 400/415/480 또는 600V (50/60 Hz)
7. 인터로크 및 안전 (Interlocks & Safeties)
4단계 압력 백업
- 1단계: 자동 환기 — vent valve가 열려 압력 제어
- 2단계: Metered vent 비작동 시 un-metered vent 개방 → 신속 배출
- 3단계: 모두 실패 시 퍼니스·컴프레서 정지 및 알람
- 4단계: 기계식 burst disk가 작동 압력 15% 초과 시 파열
- 수동 vent valve 별도 제공 (letdown용)
- vents는 별도 라인 — 막힘 대비
전체 설비 설치
고객 공급 아르곤 시스템 — 액체 탱크, 펌프, 고압 변환기, 저장 탱크로 구성
대형 Vessel 설치 — 크레인, 오버헤드 호이스트, 대형 지게차 필요