이 글의 목적은 저장탱크, 공정탱크, 반응기, 약품탱크에서 사용하는 탱크 레벨계의 종류별 원리, 장단점, 적용 조건, 고장 원인을 실무 관점에서 정리하여 설비 선정과 유지보수에 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 탱크 레벨계의 기본 역할
탱크 레벨계는 탱크 내부에 저장된 액체, 슬러리, 분체, 화학물질의 높이를 측정하는 계장설비이다. 단순히 수위를 확인하는 장치가 아니라 저장량 관리, 과충전 방지, 펌프 공회전 방지, 배치 투입량 관리, 화학물질 누출 예방, 안전계장시스템 연동에 직접 관련되는 핵심 설비이다.
특히 유해화학물질 저장탱크, 위험물 저장탱크, 폐수처리 약품탱크, 반응기, 혼합조, 이송탱크에서는 레벨계 이상이 곧 월류, 펌프 손상, 배관 내 공기 유입, 혼합비 오류, 작업자 노출사고로 이어질 수 있다. 따라서 레벨계는 단순 부속품이 아니라 공정안전과 환경안전의 경계설비로 보아야 한다.
2. 탱크 레벨계 선정 시 먼저 확인해야 할 조건
레벨계 종류를 선택하기 전에 탱크와 물질의 조건을 먼저 정리해야 한다. 같은 레벨계라도 물질의 점도, 부식성, 증기 발생, 거품, 온도, 압력, 교반기 유무, 탱크 형상에 따라 성능이 크게 달라진다.
| 확인 항목 | 검토 내용 | 선정 영향 |
|---|---|---|
| 측정 대상 | 액체, 분체, 슬러리, 거품 발생 액체, 계면 여부 | 초음파, 레이더, 차압식, 정전용량식 적용 가능성 결정 |
| 물질 특성 | 부식성, 점도, 비중, 전도도, 유전율, 결정화 여부 | 접촉식 센서 재질, 비접촉식 적용 여부 결정 |
| 운전 조건 | 온도, 압력, 진공, 증기, 가스 발생 여부 | 레이더, 차압식, GWR, 초음파 적용 범위 결정 |
| 탱크 구조 | 원통형, 사각형, 지하탱크, 교반기, 내부 배관, 맨홀 위치 | 반사파 간섭, 설치 노즐 위치, 데드존 발생 여부 결정 |
| 안전 기능 | 고고레벨 알람, 펌프 정지, 밸브 차단, 인터록 필요 여부 | 측정용과 안전용 레벨계 분리 여부 결정 |
| 유지보수성 | 세척 가능성, 교정 방법, 접근성, 예비품 확보성 | 운영비와 고장 대응 시간에 영향 |
3. 플로트식 레벨계
3.1 원리
플로트식 레벨계는 액면 위에 뜨는 부구의 위치 변화를 이용하여 레벨을 측정하는 방식이다. 기계식 지시계, 자석식 레벨게이지, 리드스위치식 레벨스위치, 와이어식 플로트 레벨계 등이 포함된다.
3.2 장점
플로트식 레벨계의 가장 큰 장점은 구조가 단순하다는 점이다. 전자식 센서보다 이해와 점검이 쉽고, 현장에서 육안 확인이 가능한 제품이 많다. 비교적 저렴하며, 단순 저장탱크의 상한·하한 감시용으로 많이 사용된다.
자석식 플로트 레벨게이지는 탱크 측면에 설치하여 현장 지시가 가능하고, 필요 시 리드스위치나 트랜스미터를 부착하여 원격 신호로 변환할 수 있다. 전원이 없어도 현장 표시가 가능한 구조는 비상상황에서 장점이 된다.
3.3 단점
플로트식은 액체와 직접 접촉하는 방식이므로 부식성 물질, 점착성 물질, 결정화 물질, 슬러지 발생 물질에는 불리하다. 부구가 움직여야 하기 때문에 점도가 높은 액체에서는 응답이 지연되거나 고착될 수 있다. 탱크 내부 난류, 교반, 거품에도 영향을 받을 수 있다.
3.4 주요 고장 원인
| 고장 증상 | 주요 원인 | 점검 방법 |
|---|---|---|
| 레벨이 움직이지 않음 | 플로트 고착, 가이드봉 오염, 결정 부착, 슬러지 침적 | 플로트 이동성 확인, 분해 세척, 탱크 내부 침전물 확인 |
| 표시값이 실제와 다름 | 플로트 파손, 내부 액체 유입, 비중 조건 불일치 | 플로트 부력 확인, 물질 비중 확인, 교정값 비교 |
| 스위치가 작동하지 않음 | 리드스위치 불량, 자석 약화, 배선 단선, 접점 산화 | 테스터기로 접점 확인, 자석 위치 확인, 케이블 절연 점검 |
4. 차압식 레벨계
4.1 원리
차압식 레벨계는 탱크 하부의 압력과 상부 기준 압력의 차이를 이용하여 액위를 계산하는 방식이다. 액체 높이가 증가하면 하부 압력이 증가하며, 이 압력 차이를 액체의 비중과 중력가속도를 고려하여 레벨로 환산한다.
레벨 환산 기본 개념 압력 = 액체 높이 × 액체 밀도 × 중력가속도 즉, 같은 높이라도 액체의 비중이 달라지면 압력값이 달라진다. 따라서 차압식 레벨계는 물질의 비중 조건이 매우 중요하다.4.2 장점
차압식 레벨계는 구조가 비교적 견고하고 산업 현장에서 오랫동안 사용되어 온 방식이다. 고온, 고압 탱크에도 적용 가능하며, 밀폐탱크와 압력용기에서도 사용할 수 있다. 트랜스미터와 임펄스 배관 구성이 표준화되어 있어 정비 인력이 익숙한 경우가 많다.
4.3 단점
차압식은 액체의 비중 변화에 민감하다. 온도 변화나 농도 변화로 밀도가 달라지면 실제 레벨과 표시값이 달라질 수 있다. 임펄스 배관이 막히거나 동결되거나 기포가 차면 측정값이 흔들린다. 부식성 물질에서는 다이어프램 씰, 충진액, 접액부 재질 선정이 중요하다.
4.4 주요 고장 원인
| 고장 원인 | 발생 메커니즘 | 예방 조치 |
|---|---|---|
| 임펄스 라인 막힘 | 슬러지, 결정, 침전물이 배관을 막아 압력 전달이 지연됨 | 퍼지 라인 설치, 보온, 정기 세척, 배관 경사 확보 |
| 기포 유입 | 하부 압력 라인에 기포가 형성되어 압력 전달이 불안정해짐 | 배관 루팅 개선, 벤트 실시, 설치 방향 재검토 |
| 비중값 오류 | 설정 비중과 실제 운전 비중이 달라 레벨 환산값이 틀어짐 | 운전 농도 확인, 온도 보정, 계기 설정값 관리 |
| 제로점 드리프트 | 트랜스미터 노화, 충진액 영향, 온도 영향으로 기준점 변화 | 정기 교정, 영점 확인, 교정 이력 관리 |
5. 초음파식 레벨계
5.1 원리
초음파식 레벨계는 탱크 상부에서 초음파를 발사하고 액면에서 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 액위를 계산하는 비접촉식 방식이다. 물, 폐수, 약품탱크, 개방형 수조에서 널리 사용된다.
5.2 장점
초음파식은 비접촉식이므로 부식성 액체에 직접 닿지 않는 장점이 있다. 설치가 간단하고 비용이 비교적 낮다. 탱크 상부에 노즐만 확보되면 설치가 가능하며, 저장탱크 개조 시에도 적용하기 쉽다. 단순 액체 레벨 감시에는 경제성이 좋다.
5.3 단점
초음파는 공기 중 음파를 이용하므로 증기, 분진, 거품, 온도 변화, 탱크 내부 장애물에 영향을 받는다. 액면에 거품이 많으면 반사파가 약해지고, 탱크 내부에 교반기나 보강재가 있으면 잘못된 반사파가 발생할 수 있다. 진공 상태나 고압 밀폐탱크에는 일반적으로 적합하지 않다.
5.4 주요 고장 원인
| 증상 | 원인 | 조치 |
|---|---|---|
| 측정값이 순간적으로 튐 | 교반기 반사, 유입수 낙하, 거품, 난류 | 설치 위치 변경, 댐핑값 조정, 스틸링웰 적용 검토 |
| 에코 손실 알람 발생 | 증기, 응축수, 센서 표면 오염, 액면 거품 | 센서 청소, 방습 구조 확인, 레이더식 변경 검토 |
| 높은 레벨에서 오차 발생 | 센서의 블라인드 존 미확보 | 설치 높이 조정, 측정 범위 재설정 |
6. 레이더식 레벨계
6.1 원리
레이더식 레벨계는 전자기파를 탱크 내부로 발사하고 액면에서 반사되어 돌아오는 신호를 분석하여 레벨을 측정하는 비접촉식 방식이다. 초음파와 달리 음파가 아니라 전자기파를 사용하기 때문에 증기, 온도, 압력 변화의 영향을 상대적으로 적게 받는다.
6.2 장점
레이더식 레벨계는 정확도와 안정성이 높고, 비접촉식이라 부식성 물질이나 고온 물질에도 유리하다. 증기, 압력 변화, 탱크 내 가스층의 영향을 초음파식보다 적게 받는다. 화학물질 저장탱크, 위험물 저장탱크, 고정밀 재고관리 탱크에 적합하다.
최근에는 주파수가 높은 레이더 센서가 많이 사용되며, 좁은 빔각을 통해 탱크 내부 장애물 간섭을 줄이고 작은 노즐에도 설치할 수 있는 제품이 많다.
6.3 단점
레이더식은 초음파식보다 초기 비용이 높다. 유전율이 낮은 물질에서는 반사 신호가 약해질 수 있으며, 탱크 내부 구조물, 교반기, 사다리, 보강재에 의한 거짓 에코를 설정에서 제거해야 한다. 설치 각도가 틀어지면 반사 신호가 약해질 수 있다.
6.4 주요 고장 원인
| 고장 또는 이상 증상 | 주요 원인 | 관리 포인트 |
|---|---|---|
| 레벨값이 특정 지점에서 고정됨 | 노즐 반사, 내부 구조물 반사, 잘못된 에코 선택 | 에코 커브 확인, false echo mapping 설정 |
| 저레벨에서 신호 약화 | 유전율 낮은 물질, 바닥 반사 간섭 | 주파수와 안테나 형식 재검토, 측정 범위 재설정 |
| 센서 표면 오염 | 응축, 결정화, 분진 부착 | 안테나 세척, 퍼지 연결, 설치 위치 변경 |
| 통신 불량 | 전원 불안정, 접지 불량, 케이블 손상, 방폭 글랜드 불량 | 전원전압 확인, 실드 접지, 단자함 방수 점검 |
7. 가이드웨이브 레이더식 레벨계
7.1 원리
가이드웨이브 레이더식은 프로브 또는 케이블을 따라 전자기파를 보내고, 액면에서 반사되어 돌아오는 신호를 이용해 레벨을 측정하는 접촉식 레이더 방식이다. 일반 레이더식이 자유공간으로 전파를 보내는 것과 달리, GWR은 신호가 가이드 프로브를 따라 이동한다.
7.2 장점
GWR은 증기, 거품, 탱크 내부 장애물의 영향을 상대적으로 적게 받는다. 계면 측정에도 활용할 수 있으며, 좁고 긴 탱크나 바이패스 챔버에도 적용 가능하다. 액면 난류가 있어도 일반 초음파식보다 안정적인 측정이 가능하다.
7.3 단점
접촉식이므로 프로브에 물질이 부착되거나 결정화되면 오차가 발생할 수 있다. 점도가 높거나 고착성이 강한 물질에서는 유지보수가 필요하다. 케이블 프로브는 탱크 내부 유동이나 교반기 영향으로 흔들릴 수 있으며, 탱크 높이가 큰 경우 설치와 인양 공간을 고려해야 한다.
7.4 주요 고장 원인
| 원인 | 영향 | 대책 |
|---|---|---|
| 프로브 오염 | 반사 신호 왜곡, 레벨값 흔들림 | 정기 세척, 코팅 방지 재질 검토 |
| 프로브 접촉 | 탱크 벽이나 내부 구조물 접촉으로 오신호 발생 | 고정 웨이트 적용, 설치 위치 조정 |
| 거품층 과다 | 액면 반사 신호와 거품층 신호가 혼재됨 | 에코 분석, 계기 파라미터 조정 |
| 유전율 조건 부적합 | 반사파 약화 | 물질 유전율 확인, 프로브 형식 변경 |
8. 정전용량식 레벨계
8.1 원리
정전용량식 레벨계는 전극과 탱크 벽 또는 기준 전극 사이의 정전용량 변화를 이용하여 레벨을 측정하는 방식이다. 액체의 유전율 변화에 따라 전기적 특성이 변하는 원리를 사용한다.
8.2 장점
정전용량식은 구조가 비교적 단순하고 액체, 분체, 계면 측정에 활용할 수 있다. 압력이나 온도 조건이 일정한 탱크에서는 안정적으로 사용할 수 있으며, 긴 프로브를 이용해 연속 레벨 측정도 가능하다.
8.3 단점
물질의 유전율 변화에 민감하다. 동일한 탱크라도 물질 조성이 바뀌거나 농도가 변하면 측정값이 달라질 수 있다. 전극에 물질이 달라붙으면 실제 레벨보다 높게 표시될 수 있다. 전도성 액체에서는 절연 코팅된 프로브가 필요할 수 있으며, 코팅 손상이 발생하면 오작동할 수 있다.
8.4 주요 고장 원인
정전용량식의 대표적인 고장 원인은 프로브 오염, 코팅 손상, 접지 불량, 물질 유전율 변화, 수분 유입, 케이블 절연저하이다. 특히 점착성 약품, 고점도 수지, 결정화 물질에서는 프로브에 잔류물이 계속 쌓여 오신호가 발생할 수 있다.
9. 전극식 레벨스위치
9.1 원리
전극식 레벨스위치는 액체가 전극에 접촉했을 때 전기적 도통이 발생하는 원리를 이용한다. 주로 물, 폐수, 도전성 약품의 상한·하한 감지용으로 사용한다.
9.2 장점
전극식은 구조가 단순하고 가격이 낮으며, 펌프 자동 운전이나 고수위 알람에 적용하기 쉽다. 별도의 복잡한 설정 없이도 도전성 액체에서는 안정적으로 사용할 수 있다.
9.3 단점
비전도성 액체에는 사용할 수 없다. 전극에 스케일이나 슬러지가 부착되면 오작동할 수 있다. 부식성 액체에서는 전극 재질 선정이 중요하며, 전극 간 브리징이 발생하면 액체가 없는 상태에서도 레벨이 있는 것으로 인식될 수 있다.
9.4 주요 고장 원인
| 고장 유형 | 원인 | 현장 확인사항 |
|---|---|---|
| 항상 ON 상태 | 전극 간 스케일 브리징, 습기 유입, 단자함 결로 | 전극 절연 상태, 단자함 내부 수분 확인 |
| 항상 OFF 상태 | 전극 부식, 케이블 단선, 액체 전도도 부족 | 전극 저항, 액체 전도도, 배선 확인 |
| 간헐 작동 | 액면 흔들림, 접촉 불량, 전극 오염 | 댐핑 설정, 전극 세척, 체결 상태 확인 |
10. 투명관식·사이트글라스 레벨계
10.1 원리
투명관식 또는 사이트글라스 레벨계는 탱크 외부에 투명관이나 유리창을 설치하여 액위를 직접 확인하는 방식이다. 단순하고 직관적인 현장 확인용 설비이다.
10.2 장점
전원이 필요 없고 현장에서 직접 액위를 확인할 수 있다. 계기 신호 오류 여부를 비교 확인하는 기준점으로 활용할 수 있으며, 소형 탱크나 보조 탱크에 적합하다.
10.3 단점
파손 위험이 있고, 유해화학물질이나 고온·고압 유체에는 적용 시 주의가 필요하다. 액체 색상이 투명하거나 관 내부가 오염되면 판독이 어렵다. 동결, 막힘, 밸브 폐쇄 상태에서는 실제 탱크 레벨과 다르게 보일 수 있다.
10.4 주요 고장 원인
대표적인 고장 원인은 투명관 오염, 연결 밸브 막힘, 상하부 밸브 닫힘, 유리 파손, 패킹 누설, 내부 침전물 축적이다. 현장 점검 시에는 탱크 본체 레벨과 사이트글라스 레벨이 같은지 확인해야 한다.
11. 중량식 레벨 측정
11.1 원리
중량식 레벨 측정은 탱크 또는 호퍼의 무게를 로드셀로 측정하여 저장량을 계산하는 방식이다. 액위 높이보다는 실제 질량 관리가 중요한 원료탱크, 분체 사일로, 배치 투입 설비에서 활용된다.
11.2 장점
물질의 거품, 증기, 액면 난류와 무관하게 질량 기준으로 관리할 수 있다. 분체나 점성이 높은 물질에도 적용 가능하다. 재고량 관리와 투입량 관리에는 매우 유리하다.
11.3 단점
탱크 지지 구조물, 배관 응력, 외부 진동, 바람, 열팽창 영향을 받을 수 있다. 설치 비용이 높고 기존 탱크에 사후 설치하기 어렵다. 배관이 탱크를 잡아당기거나 지지하면 실제 중량이 로드셀에 정확히 전달되지 않는다.
11.4 주요 고장 원인
중량식의 주요 고장 원인은 로드셀 과부하, 낙뢰·서지 손상, 배관 구속, 탱크 지지부 변형, 케이블 손상, 정션박스 침수, 영점 드리프트이다. 설치 후에는 빈 탱크 영점과 표준 중량 또는 입출고량 기준의 검증이 필요하다.
12. 레벨계 종류별 비교표
| 종류 | 측정 방식 | 장점 | 단점 | 적합한 적용처 |
|---|---|---|---|---|
| 플로트식 | 부력 이용 | 단순, 저렴, 현장 확인 용이 | 고착, 오염, 점도 영향 | 일반 저장탱크, 보조탱크 |
| 차압식 | 정수압 이용 | 고온·고압 적용 가능, 산업 표준성 높음 | 비중 변화, 라인 막힘 영향 | 압력용기, 공정탱크 |
| 초음파식 | 음파 반사 시간 | 비접촉, 설치 간단, 경제적 | 증기, 거품, 온도, 장애물 영향 | 물탱크, 폐수조, 단순 약품탱크 |
| 레이더식 | 전자기파 반사 | 정확도 높음, 비접촉, 증기 영향 적음 | 초기비용 높음, 설정 중요 | 화학물질 저장탱크, 위험물 탱크 |
| GWR | 프로브 유도 전자기파 | 거품·증기 조건에 강함, 계면 측정 가능 | 프로브 오염, 접촉식 한계 | 거품 발생 탱크, 바이패스 챔버 |
| 정전용량식 | 정전용량 변화 | 구조 단순, 액체·분체 적용 가능 | 유전율 변화, 부착물 영향 | 분체, 약품탱크, 계면 감시 |
| 전극식 | 전기 도통 감지 | 저렴, 펌프 제어에 적합 | 비전도성 액체 부적합, 스케일 영향 | 물, 폐수, 도전성 약품 |
| 사이트글라스 | 육안 확인 | 전원 불필요, 직관적 | 파손·오염·누설 위험 | 소형 탱크, 보조 확인용 |
| 중량식 | 로드셀 중량 측정 | 질량 관리 정확, 분체에 유리 | 설치비 높음, 구조 영향 큼 | 사일로, 배치 원료탱크 |
13. 탱크 레벨계 공통 고장 원인
레벨계 고장은 센서 자체 불량보다 설치 조건, 물질 조건, 배선, 전원, 설정값, 유지보수 미흡에서 더 자주 발생한다. 특히 현장에서는 계기 출력값만 보고 고장 여부를 판단하기보다 실제 탱크 레벨, 현장 지시계, 입출고량, 펌프 운전 상태를 함께 비교해야 한다.
13.1 설치 위치 문제
레벨계가 탱크 유입구 바로 아래, 교반기 근처, 내부 사다리 주변, 노즐이 긴 위치에 설치되면 측정값이 불안정해질 수 있다. 비접촉식 레벨계는 반사파 경로가 중요하므로 센서 아래에 장애물이 없어야 한다.
13.2 물질 부착과 결정화
가성소다, 염류 용액, 고농도 약품, 점착성 수지, 슬러리, 고형분 함유 액체는 센서 표면이나 프로브에 부착물을 형성할 수 있다. 부착물은 플로트 고착, 정전용량 오신호, GWR 반사파 왜곡, 초음파 감쇠를 유발한다.
13.3 거품과 증기
거품은 초음파와 레이더 신호의 반사를 약화시키거나 실제 액면과 다른 반사면을 만들 수 있다. 증기는 초음파식에서 특히 불리하며, 응축수가 센서 표면에 맺히면 신호 손실이 발생한다.
13.4 전원과 접지 문제
레벨계가 간헐적으로 꺼지거나 통신이 끊기면 전원 품질, 접지, 실드 케이블, 단자함 방수, 방폭 글랜드 체결 상태를 확인해야 한다. 서지나 낙뢰가 많은 현장에서는 보호장치와 접지 연속성 확인이 중요하다.
13.5 설정값 오류
4-20mA 출력 범위, 탱크 높이, 기준점, 오프셋, 비중, 유전율, 댐핑 시간, 알람 설정값이 잘못 입력되면 계기는 정상이어도 제어실 표시값은 틀릴 수 있다. 계기 교체 후에는 반드시 파라미터 백업값과 현장 실제 치수를 비교해야 한다.
14. 유해화학물질 탱크에서의 레벨계 관리 포인트
유해화학물질 탱크의 레벨계는 단순 운전용 계기가 아니라 누출·월류 예방 설비로 관리해야 한다. 저장탱크가 과충전되면 방류벽 내부 체류, 배수로 유입, 작업자 노출, 인근 설비 부식, 대기 확산 문제가 동시에 발생할 수 있다.
따라서 유해화학물질 탱크에는 연속 레벨계 외에 독립적인 고고레벨 스위치를 설치하는 것이 바람직하다. 운전 감시용 레벨계와 안전 차단용 레벨스위치를 같은 원리와 같은 설치 위치에만 의존하면 공통 원인 고장에 취약해질 수 있다.
14.1 권장 구성
| 구분 | 권장 기능 | 설계 시 확인사항 |
|---|---|---|
| 연속 레벨계 | 운전 레벨, 재고량, 트렌드 감시 | 측정 범위, 탱크 용량표, 물질 특성 반영 |
| 고레벨 알람 | 운전자가 이송 중지 여부를 판단하도록 경보 제공 | 정상 최대 운전레벨보다 충분히 높은 위치 설정 |
| 고고레벨 인터록 | 밸브 차단, 펌프 정지, 이송 중단 | 독립 센서 적용, 기능시험 주기 설정 |
| 현장 지시계 | 제어실 표시값과 비교 확인 | 작업자가 접근 가능한 위치와 시인성 확보 |
15. 레벨계 점검 체크리스트
레벨계 점검은 계기값 확인만으로 끝나면 안 된다. 현장 상태, 탱크 실제 레벨, 신호 출력, 알람 동작, 인터록 동작, 배선 상태, 센서 오염을 함께 확인해야 한다.
| 점검 항목 | 확인 내용 | 권장 주기 |
|---|---|---|
| 현장 표시값 확인 | 제어실 표시값과 현장 지시값 차이 확인 | 일상점검 |
| 센서 외관 점검 | 부식, 누설, 오염, 케이블 손상 확인 | 월 1회 이상 |
| 단자함 점검 | 수분, 결로, 단자 풀림, 접지 상태 확인 | 분기 1회 이상 |
| 알람 동작 확인 | 고레벨·저레벨 알람 발생 여부 확인 | 반기 1회 이상 |
| 인터록 기능시험 | 펌프 정지, 밸브 차단, 경보 출력 확인 | 정기보수 시 또는 연 1회 이상 |
| 교정 및 파라미터 확인 | 제로·스팬, 출력 범위, 탱크 높이, 비중 설정 확인 | 정기 교정 주기 |
16. 레벨계 이상 발생 시 실무 진단 순서
레벨계 이상이 발생하면 센서 교체부터 진행하기보다 단계적으로 원인을 좁혀야 한다. 아래 순서로 확인하면 불필요한 교체와 재발을 줄일 수 있다.
1단계: 실제 탱크 레벨 확인 - 사이트글라스, 검척, 입출고량, 펌프 운전상태를 비교한다. 2단계: 현장 표시값과 제어실 표시값 비교 - 현장 계기값은 정상인데 제어실 값만 이상하면 신호·통신·PLC 입력을 의심한다. 3단계: 전원과 배선 확인 - 24VDC 전원, 4-20mA 신호, 접지, 단자함 수분 유입을 확인한다. 4단계: 센서 설치부 확인 - 오염, 막힘, 결로, 부착물, 노즐 간섭, 밸브 닫힘 여부를 확인한다. 5단계: 계기 설정값 확인 - 탱크 높이, 오프셋, 비중, 유전율, 댐핑, 알람 설정값을 확인한다. 6단계: 기능시험 및 교정 - 표준 입력 또는 실제 레벨 변화로 출력값이 정상적으로 변하는지 확인한다.17. 탱크 레벨계 선정 실무 기준
일반적인 물탱크나 단순 약품탱크에는 초음파식이나 플로트식이 경제적이다. 부식성 유해화학물질 저장탱크에는 비접촉식 레이더가 유리한 경우가 많다. 거품이 심하거나 증기가 많은 조건에서는 GWR 또는 레이더식을 우선 검토한다. 고온·고압 공정탱크에서는 차압식이나 레이더식이 적합할 수 있다. 분체 사일로는 레이더식, 정전용량식, 중량식 중 물질 특성과 정확도 요구 수준에 따라 선정한다.
안전상 중요한 탱크는 하나의 레벨계만으로 관리하지 않는 것이 바람직하다. 운전용 연속 레벨계, 현장 확인용 지시계, 독립 고고레벨 스위치, 월류 방지 인터록을 조합해야 한다. 특히 이송펌프 자동정지나 밸브 차단과 연결되는 경우에는 정기적인 기능시험을 통해 실제 동작 여부를 확인해야 한다.
FAQ
화학물질 저장탱크에는 어떤 레벨계가 가장 적합한가?
부식성, 유해성, 증기 발생 가능성이 있는 화학물질 저장탱크에는 비접촉식 레이더 레벨계가 유리한 경우가 많다. 다만 유전율이 낮은 물질, 내부 장애물, 설치 노즐 조건을 함께 검토해야 한다.
초음파식과 레이더식의 가장 큰 차이는 무엇인가?
초음파식은 음파를 사용하고 레이더식은 전자기파를 사용한다. 초음파식은 증기, 온도 변화, 거품의 영향을 상대적으로 많이 받으며, 레이더식은 이러한 조건에서 더 안정적인 경우가 많다.
차압식 레벨계가 자주 틀어지는 이유는 무엇인가?
차압식은 액체의 비중을 기준으로 레벨을 환산한다. 따라서 농도 변화, 온도 변화, 임펄스 배관 막힘, 기포 유입, 동결, 영점 드리프트가 발생하면 표시값이 실제와 달라질 수 있다.
레벨계 고장인지 탱크 레벨 이상인지 먼저 어떻게 확인하는가?
먼저 실제 탱크 레벨을 확인해야 한다. 사이트글라스, 검척, 입고량과 출고량, 펌프 운전상태를 비교하고, 그다음 현장 표시값과 제어실 표시값을 비교하는 순서가 적절하다.
고고레벨 스위치는 연속 레벨계와 별도로 설치해야 하는가?
월류 방지와 안전 차단 기능이 중요한 탱크라면 별도 설치가 바람직하다. 연속 레벨계 하나에 표시, 알람, 인터록을 모두 의존하면 센서 고장, 설정 오류, 공통 원인 고장에 취약해질 수 있다.