기술자

Jan 12, 2024

온실가스 배출을 줄이려는 압력은 '친환경 에너지 솔루션'에 대한 탐구와 마찬가지로 빠르게 계속되고 있으며 그 결과 중 하나는 해양 응용 분야에 액화천연가스 사용이 크게 증가하고 있다는 것입니다. LNG는 오랫동안 지속 가능한 연료로 여겨져 왔으며 해양 및 해운을 포함한 광범위한 상업용 운송 응용 분야에 대한 실행 가능한 대안으로 상당한 관심을 얻었습니다. 이산화탄소 등 전 세계 온실가스 배출량의 3%가 해상교통에서 발생하는 것으로 추산되고 있어 국제해사기구(IMO)에서는 CO2 배출량 감축에 대한 노력을 점점 더 강화하고 있습니다. LNG는 일반적으로 컨테이너선과 유람선에 동력을 공급하는 데 사용되는 고점도 디젤 연료보다 훨씬 '친환경' 연료이지만 특히 극저온을 처리하는 연료 시스템과 펌프에 심각한 문제를 제시합니다.

LNG 펌프의 핵심 구성 요소는 액체 천연 가스(-196°C / -320°F) 또는 액체 수소(-253°C / -423°F) 범위의 온도에서 완전히 잠겨지는 극한의 온도를 견뎌야 하는 베어링입니다. 옥스퍼드셔 기반카터 제조으로 인정된다첫 번째 선택 글로벌 공급업체 또는 정밀 베어링 극저온 응용 분야를 위한 검증된 베어링 솔루션 공급 분야에서 수십 년의 경험을 제공합니다. 연료 시스템이 절대 영도(0°K)의 작동 온도에 접근함에 따라 액체 윤활을 활용하는 능력이 점점 더 어려워지고 있으며 이는 건식 작동 베어링이 필수임을 의미합니다. '표준' 강철 베어링(52100 크롬 강철 등급)은 단순히 비효율적이며 성능이 좋지 않아 서비스 수명이 짧고 예상치 못한 고장이 발생합니다.

윤활 문제 외에도 베어링 하우징에 사용되는 다양한 재료의 팽창 및 수축(필요한 열팽창 계수에 맞춰 정렬됨)은 베어링 효율에 더욱 중요해집니다.

또한 재료의 수축을 고려하여 펌프 시스템의 균형을 맞추는 것이 필수적입니다. 따라서 광범위한 전문 '극저온' 경험을 제공할 수 있는 베어링 공급업체를 선택하면 이러한 문제를 극복하는 데 도움이 될 것입니다. 윤활 문제 외에도 베어링 구성 요소의 뒤틀림이나 비선형 수축이 발생하지 않도록 하기 위해서는 특수 재료 선택 및 열처리 공정이 필수적입니다. 여기에는 최상의 결과를 달성하는 데 도움이 되는 추가 극저온 열처리 공정 및 기타 독점 고려 사항이 포함됩니다.

베어링 케이지 고장은 극저온 응용 분야에서 흔히 발생하므로 케이지 설계 외에도 재료 선택이 성능에 매우 중요합니다. 많은 일반 엔지니어링 플라스틱은 극저온에서 너무 부서지기 쉽기 때문에 Carter는 최고의 베어링 재료를 활용하는 전문 지식을 제공합니다. 여기에는 맞춤형 첨가제가 포함된 PEEK 및 PTFE와 같은 저렴한 옵션이 포함되며, 필요한 경우 Durafilm 또는 PCTFE도 지정할 수 있습니다.

또한 이러한 극저온의 재료는 점점 부서지기 쉬우므로 케이지 형상도 중요합니다. Carter는 성능을 획기적으로 향상시킨 깊은 홈 볼 베어링용 2피스 리벳형 극저온 케이지 설계를 개발했습니다. 앞서 언급했듯이 표준 52100 베어링 강은 극저온 응용 분야에 적합하지 않으므로 Carter와 같은 극저온 전문가와 협력하면 가치가 더해지고 고객이 수십 년의 경험을 활용할 수 있습니다.

저온 응용 분야에 사용되는 기존 베어링은 금속 간 접촉과 그에 따른 미세 용접 접착 위험을 최소화하는 강철 롤링 요소 사이에 얇은 필름을 생성하는 액체 윤활제와 함께 효과적으로 작동합니다. 그러나 극저온과 관련된 응용 분야에서 작동하는 베어링의 경우 이는 불가능합니다. Carter의 솔루션은 액체 윤활제의 필요성을 제거할 뿐만 아니라 질량을 크게 줄이고 베어링 속도 성능을 높이는 질화규소와 같은 세라믹 베어링을 제공하는 것입니다. 이는 이황화텅스텐(AMS2530 등급)과 같은 건식 필름 윤활제의 적용과 함께 극저온 베어링 성공을 위한 또 다른 중요한 요소입니다.