누설률 사양 설정
수밀이 항상 수밀을 의미하는 것은 아닙니다 - 올바른 누설률 테스트 사양을 도출하는 방법
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자동차 산업에서는 매년 수십억 개의 부품, 하위 어셈블리 및 조립 차량의 누설 여부를 테스트합니다. 각 누설 테스트마다 누설률 테스트 사양, 즉 어떤 누설률을 "정상"으로 간주하고 어떤 누설률을 너무 크거나 "정상적이지 않음"으로 정의할지 설정해야 합니다.
왜 누설 테스트를 해야 할까요?
올바른 누설률 설정을 결정하는 방법을 이해하려면 먼저 구성 요소 또는 하위 어셈블리의 누설을 테스트해야 하는 이유를 이해해야 합니다. 좋은 질문은 다음과 같습니다: "무엇을 방지해야 하는가?" 때로는 누설로 인해 부품이나 시스템 또는 제품 사용자에게 손상이 발생할 수 있습니다. 또한 누설에 대한 환경적 우려가 있을 수 있으며, 이를 충족해야 하는 규정이 있을 수도 있습니다. 예방해야 하는 고장이 설명되면(때로는 예방해야 하는 고장이 두 개 이상 있을 수 있음) 다음 단계는 누설을 분류하는 것입니다.
유출 유형
모든 유출 사례는 이 세 가지 일반적인 범주로 분류할 수 있습니다:
- 매체가 부품 또는 시스템에 포함되어 있어야 합니다(해당 매체가 손실되면 손상이 발생할 수 있으므로).
- 부품 또는 시스템에 다른 매체가 유입되는 경우
- 한 매체가 두 번째 매체에 의해 작동하는 루프로의 크로스오버
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올바른 누설률 사양을 도출하는 방법
일부의 경우 최대 누설률에 대한 명확한 규정이 존재합니다. 가장 대표적인 사례는 에어컨의 냉매 최대 허용 누설률에 대한 규정입니다. 어떤 매체에 어떤 누설률을 적용해야 하는지 보여주는 단순화 표를 참조하는 경우도 있습니다. 이러한 표는 각 매체에 대한 사양이 하나만 있는 것이 아니기 때문에 오해의 소지가 있을 수 있습니다. 예를 들어 발전소의 물 손실이나 전자 부품으로의 물 침투를 살펴볼 때 수밀이 항상 수밀을 의미하는 것은 아닙니다. 적용 시나리오에서 각 구성 요소에 대해 최대 허용 누설량을 설정해야 하며 거기에서 누설률 사양을 도출할 수 있습니다. 예를 들어 액체 누설의 경우 소량의 액체 누설을 허용하는 것부터 전혀 누설되지 않는 것까지 다양할 수 있습니다. 가스 누설의 경우 기술적으로 누설이 없는 것은 불가능합니다.
예시: 물-글리콜 냉각액 손실
수세기 동안 엔진 냉각에 수중 글리콜이 사용되어 왔습니다. 엔진에서 냉각 매체가 손실되면 엔진이 과열되기 시작하여 결국 고장날 위험이 있습니다. 그러나 소량의 냉각수 손실은 냉각수 저장소에서 간단히 다시 채워질 수 있습니다. 또한 소량은 따뜻하고 통풍이 잘 되는 엔진룸에서 빠르게 증발합니다. 일반적으로 10-3 mbar·l/s의 누설률 사양이 이 애플리케이션에 사용됩니다.
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최신 드라이브 트레인 배터리도 종종 물-글리콜 혼합물이 포함된 냉각 루프를 사용합니다. 그러나 이 액체를 포함하기 위한 요건은 훨씬 더 까다롭습니다. 소량의 물-글리콜 손실도 전자 장치와 접촉하여 전기 부족을 일으킬 수 있습니다. 따라서 허용되는 워터글리콜 누설량은 엔진 냉각 애플리케이션에 비해 훨씬 낮은 수준으로 설정해야 합니다. 이러한 냉각 루프는 10-4~10-5 mbar·l/s 범위(작동 압력에 따라 다름)에서 누설률을 테스트해야 합니다.
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누설률 사양에 영향을 미치는 다른 요소는 다음과 같습니다:
- 온도
- 작동 압력
- 재료 조합
- 규정
특히 작동 압력은 누설량에 큰 영향을 미칩니다. 유체의 작동 압력이 높을수록 결함으로 인한 누설률도 높아집니다. 그리고 그 상승은 선형적이지는 않지만 누설률은 압력의 2제곱(q~p²)에 따라 증가합니다.
액체 물의 침투만 방지해야 하는지 아니면 습기의 흡수도 문제가 될 수 있는지에 따라 물의 침투에 대해 매우 다른 사양이 필요할 수도 있습니다. 일반적으로 대기압에 가까운 압력에서 액체 물의 침투를 방지하려면 10-3..10-5 mbar·l/s 범위의 누설률이 필요하고, 수분 침투를 방지하려면 10-6 mbar·l/s 이하 범위의 누설률이 필요합니다.
예시: 연료 누설
내연기관(ICE) 차량에서는 가스 탱크, 연료 공급 라인, 분사 시스템 등 여러 부품에서 연료 누설을 방지해야 합니다. 가스 탱크와 일부 연료 공급 라인 및 펌프에서는 연료가 액체 형태로, 연료 분사 시스템과 고압 연료 펌프에서는 가스가 기체 형태로 포함되어 있습니다. 또한 압력은 가스 탱크의 대기압에서 연료 분사 시스템의 최대 2,000bar까지 크게 달라집니다.
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가스 탱크의 액체 누설을 방지하기 위해 10-3 mbar·l/s의 누설률 사양으로 충분할 수 있지만, 가스 탱크의 증기인 탄소 수소 배출에 대한 강력한 규제는 종종 더 엄격한 테스트를 요구합니다. 연료 시스템의 저압 측에서는 일반적으로 10-4 mbar·l/s 범위의 누설률을 테스트하는 반면, 연료 분사 시스템의 고압 측에서는 10-5 ..10-6 mbar·l/s까지 누설 테스트를 해야 합니다.
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각 애플리케이션 시나리오에 대한 개별 사양
구성 요소 또는 시스템이 테스트해야 하는 정확한 누설률 사양에는 여러 가지 요인이 영향을 미칩니다.
![다양한 작동 유체에 대한 누출률 요구 사항 Leak rate examples_KO](/uploads/media/660x/02/11082-Leak%20rate%20examples_KO.jpg?v=1-0)
![Leak rate examples_KO](/media/11082/download/Leak%20rate%20examples_KO.jpg?v=1)
반복되는 사례에 대한 몇 가지 가이드라인을 제공합니다. 그러나 실제 사례마다 정확한 조건이 다를 수 있으므로 각 사례는 정확한 적용 시나리오에 따라 개별적으로 결정해야 합니다.
특정 구성 요소 또는 하위 시스템에 대한 누설 테스트 사양을 정의해야 하는 경우 당사가 도와드릴 수 있습니다. - 문의하기.