CCC 터보기계 제어는
CCC(Compressor Controls Corporation)는 석유 및 가스 산업의 상류, 중류, 하류 분야를 위한 터보기계 트레인 최적화 서비스 분야의 선두주자입니다. 공정, 제어, 안전 및 기술 엔지니어, 그리고 플랜트 관리자들은 CCC의 전문 지식을 활용하여 플랜트 효율을 매일 최적화합니다.
1974년 이래 10,000개 이상의 설비가 20억 시간 이상의 CCC 운영 경험을 통해 혜택을 누려 왔습니다. 이러한 전문성은 하드웨어, 소프트웨어 및 컨설팅 서비스를 아우르는 포괄적인 플랫폼을 통해 구현되며, 터보기계를 최적화하여 공정 성능 개선, 수율 향상, 에너지 절감, 가동 중단 시간 단축, 플랜트 안전 및 보안 강화를 실현합니다. CCC의 최적화 서비스는 기술에 구애받지 않습니다.
솔루션은 LNG, 가스 처리, 정유 및 석유화학(petrochemical) 부문에서 수천 대 이상의 터보머신 제어 트레인을 지원하며 운영 중단(downtime)을 줄이고 생산 효율(production efficiency)을 높여 왔습니다.
CCC, 입증된 경험과 신뢰성
- 50년 역사: 1974년부터 터보기계 제어 분야의 혁신 주도
- 37,000개 이상 설치: 전 세계 주요 플랜트에 설치
- 20억 시간 운영 경험: 검증된 필드 경험
- 280명 전문 인력: 글로벌 엔지니어 및 전문가 팀
- 기술 독립적: 모든 제어 및 자동화 시스템과 호환
– 주요 솔루션 영역 및 기능 (Core Solution Areas & Features)
- 터보머신 제어(Turbomachinery Control Applications): 압축기(compressors), 스팀터빈(steam turbines), 발전기(generators) 등의 장비에서 운전 안정성 and 최대처리량(maximum capacity)을 확보할 수 있는 제어 기능을 제공합니다.
- Total Train Control®: 속도(speed), 안티서지(antisurge), 성능(performance) 제어 기능을 통합한 제어 전략으로 복잡한 루프 상호작용(loop interactions)을 해결하여 프로세스 혼란(process upsets) 시에도 안정적인 운전을 가능하게 합니다.
- 프리빌트 제어시스템(Pro Built Control Systems): CCC가 설계한 하드웨어, 소프트웨어, 제어 애플리케이션이 통합되어 제공됩니다. 예컨대 “Prodigy®”, “Vanguard S5 Pro” 등이 있으며, 사이버보안 (ISA/IEC 62443-4-2 인증)도 고려되어 있습니다.
- 마이그레이션 및 수명연장(Migration & Lifecycle Extension): 기존 제어 플랫폼을 새로운 버전 또는 CCC의 제어시스템으로 변환할 수 있는 로드맵을 제공합니다. 이는 리스크 및 비용(cost) 최소화에 기여합니다.
CCC가 제공하는 가치
CCC의 터보기계 최적화 서비스는 다음과 같은 구체적인 이점을 제공합니다:
– 프로세스 성능 향상
정밀한 제어를 통해 프로세스 변수를 최적화합니다. 압축기 성능 엔벨로프를 정확하게 모델링하고, 불변 좌표계를 사용하여 운영 조건 변화에 관계없이 일관된 제어를 제공합니다.
– 수율 증가
압축기를 기계 한계에 더 가까이 안전하게 운영할 수 있게 합니다. CCC의 정확한 모델링과 빠른 응답 시스템은 안전 마진을 크게 줄여 처리량을 증가시키고 수율을 향상시킵니다.
– 에너지 절감
재순환 및 에너지 소비를 최소화하여 운영 비용을 크게 절감합니다. 많은 고객들이 CCC 시스템 도입 후 10-20%의 에너지 비용 절감을 경험합니다.
– 다운타임 감소
서지 이벤트 방지 및 기계 손상 위험 최소화로 가동 시간을 극대화합니다. 많은 플랜트가 CCC 시스템 도입 후 99.5% 이상의 가동률을 달성합니다.
– 플랜트 안전 및 보안 강화
기계 보호 기능과 자동화된 제어로 인력 안전을 향상시키고 프로세스가 안전한 운영 범위 내에서 유지되도록 보장합니다.
기술 독립적 접근법
CCC의 최적화 서비스는 기술 독립적(technology-agnostic)입니다. 이는 특정 제어 시스템이나 DCS 플랫폼에 종속되지 않는다는 의미입니다.
– 호환 가능한 시스템
- Honeywell Experion PKS
- Yokogawa CENTUM VP
- Emerson DeltaV
- Siemens PCS 7
- ABB 800xA
- 기타 주요 DCS 플랫폼
– 지원 가능한 장비
- 드라이버 유형: 전기 모터, 가스 터빈, 증기 터빈, 가변 속도 드라이브
- 피구동 장비: 원심 압축기, 축류 압축기, 왕복동 압축기, 발전기, 펌프
- CCC의 세계적 수준의 터보기계 제어 애플리케이션은 플랜트에서 발견되는 거의 모든 조합의 드라이버, 피구동 장비, 프로세스를 운영할 수 있습니다.
터보기계 트레인의 중요성
“터보기계 트레인은 프로세스의 심장부입니다.”
이 표현은 단순한 비유가 아닙니다. 심장이 혈액을 순환시키듯, 터보기계 트레인은 가스나 액체를 압축하여 필요한 압력으로 이동시키고, 프로세스 전체의 물질 흐름을 유지합니다.
– 플랜트 신뢰성의 결정 요소
터보기계 트레인을 얼마나 신뢰성 있고 효율적으로 운영하느냐가 플랜트 전체의 신뢰성과 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다:
- 터보기계 효율 향상 = 플랜트 전체 효율 향상
- 터보기계 신뢰성 향상 = 플랜트 가동률 향상
- 터보기계 다운타임 감소 = 생산 손실 감소
– 운영 비용의 주요 요인
터보기계는 일반적으로 다음과 같은 비중을 차지합니다:
- 플랜트 전체 자본 비용의 20-40%
- 플랜트 총 에너지 소비의 50-70%
- 1%의 효율 개선도 연간 수십만~수백만 달러 절감 가능
CCC의 솔루션 접근법
“기회 식별부터 시스템 가동 및 그 이후까지, 경험 많은 엔지니어 팀이 귀하와 함께하여 귀하의 특정 과제를 해결하는 솔루션을 개발합니다.”
1단계: 기회 식별
현재 운영 상태를 평가하고 개선 가능 영역을 파악합니다. CCC 전문가가 현장을 방문하여 성능 저하, 비효율, 위험 요인을 식별하고 잠재적 이익을 정량화합니다.
2단계: 솔루션 개발
각 플랜트의 특정 요구사항, 제약 조건, 목표에 맞춘 맞춤형 솔루션을 설계합니다. 압축기 성능 곡선을 정확하게 모델링하고 기존 시스템과의 통합을 계획합니다.
3단계: 시스템 가동
현장 하드웨어 설치, 시운전, 성능 검증을 수행합니다. CCC의 현장 엔지니어가 전 과정을 지원하며 운영자 및 유지보수 팀 교육을 제공합니다.
4단계: 지속적 지원
시운전 이후에도 장기 유지보수, 원격 모니터링, 성능 최적화 서비스를 제공합니다. 소프트웨어 업데이트, 교육 프로그램, 업그레이드 지원이 포함됩니다.
주요 제어 소프트웨어
– 서지 방지 제어 (Antisurge Control)
서지는 압축기에서 발생할 수 있는 가장 위험한 현상입니다. 압축기의 유량이 최소값 이하로 떨어지면 가스가 역류하면서 진동과 손상을 일으킵니다.
CCC Antisurge Control 애플리케이션은 압축기를 서지로부터 보호하면서 재순환 및 에너지 소비를 최소화합니다.
핵심 기술:
- 불변 좌표계를 사용한 정확한 모델링
- 피드포워드 제어 응답으로 사전 예방
- 다변수 제어로 최적 동작
- 운영 범위 최대화
– 성능 제어 (Performance Control)
CCC Performance Control은 효율적이고 정확한 프로세스 제어를 위해 고급 제어 기법과 특허받은 알고리즘을 사용합니다.
주요 기능:
- 압축기 성능 모델링 및 실시간 계산
- 프로세스 변수 제어 및 제한
- 조건 기반 자동 전환
- 병렬 및 직렬 압축기 부하 분산
Total Train Control®
Total Train Control®은 속도, 서지 방지, 성능 용량 제어를 루프 분리와 같은 고급 알고리즘을 통해 통합합니다.
터보기계 트레인 제어의 주요 과제는 복잡한 루프 상호작용입니다. 예상치 못한 교란이 프로세스에 도입되면 잘못 설계된 제어 시스템은 이를 억제하지 못해 기계 셧다운 위험을 초래합니다.
CCC의 Total Train Control®은 이러한 상호작용을 해결하여 안정적이고 효율적인 운영을 보장합니다.
산업별 적용 분야
– 상류 부문 (Upstream)
- 가스 압축 및 재주입
- 유정 압력 유지
- 가스 리프트 압축기
- 플레어 가스 회수
– 중류 부문 (Midstream)
- 파이프라인 압축
- LNG 액화 및 재기화
- 가스 저장
- 가스 처리 플랜트
– 하류 부문 (Downstream)
- 정제 공정
- FCCU 습식 가스 압축기
- 수소 재순환 압축기
- 재생 공기 압축기
– 석유화학
- 에틸렌 플랜트
- 냉동 시스템
- 폴리머 생산
- 모노머 압축
Honeywell 통합의 시너지
2023년 4월, Honeywell은 CCC를 6억 7천만 달러에 인수했습니다. 이는 세금 조정 기준으로 2023년 예상 EBITDA의 약 15배에 해당하며, 5년차까지 현금 기준 투자 수익률 15% 이상을 달성할 것으로 예상됩니다.
– 전략적 가치
“Compressor Control Corporation은 우리 프로세스 솔루션 포트폴리오에 이상적인 보완재입니다. 14,000개 이상의 제어 애플리케이션 설치 기반을 추가하고 Forge의 업계 선도적인 APM 기능과 결합하여 성장을 가속화할 수 있습니다.”
– Honeywell Forge와의 통합
CCC의 독자적인 성능 분석, 최적화 알고리즘, 예측 상태 분석을 Honeywell Forge Performance+와 결합하여 클라우드 네이티브 아키텍처 기반 자산 성능 관리(APM) 기능을 제공합니다.
통합 이점:
- 생산 가동 시간 최대화
- 유지보수 지출 최소화
- 예측 유지보수 실현
- 실시간 성능 모니터링
– CCC Inside 통합 솔루션
CCC Inside는 CCC의 터보기계 제어 애플리케이션을 Honeywell Experion PKS나 Yokogawa CENTUM VP 같은 DCS 내에서 직접 실행하는 통합 솔루션입니다.
주요 이점:
- 단일 플랫폼에서 모든 제어
- 원활한 데이터 흐름
- 간소화된 유지보수
- 프로젝트 전 과정 전문가 지원
실제 적용 사례
– 사례 1: 비료 플랜트 레트로핏
한 비료 플랜트가 구식 공압식 서지 제어로 운영되면서 느린 제어 응답, 확대된 서지 제어 마진, 필수적인 인간 개입 문제를 겪고 있었습니다. 또한 기계적 과속도 트립 시스템이 인력과 기계를 위험에 빠뜨렸습니다.
CCC 턴키 레트로핏 솔루션 적용 결과:
- 빠른 제어 응답
- 축소된 서지 마진
- 자동 운영
- 향상된 안전성
- 증가된 생산 용량
- 감소된 에너지 소비
– 사례 2: 석유화학 플랜트
CCC Inside for Honeywell Experion PKS 적용으로 3대 병렬 압축기의 부하 분산 문제를 해결하고 서지 이벤트를 방지했습니다.
성과:
- 부하 분산 문제 완전 해결
- 서지 이벤트 제로
- 에너지 효율 15% 향상
- 가동 시간 99.9% 달성
– 사례 3: ORLEN Unipetrol 정유소
2024년 6월, 체코 Litvinov의 ORLEN Unipetrol 정유소 개보수 프로젝트에서 AEG 터빈 개조 작업에 최신 혁신적인 Prodigy® Duplex System을 공급했습니다.
글로벌 지원 체계
CCC는 터보기계 최적화 컨설턴트, 엔지니어, 전문가를 전략적으로 배치하여 고객과 가까운 곳에서 비교할 수 없는 수준의 전문성, 상담, 고객 지원을 제공합니다.
– 본사 및 주요 사무소
- 본사: Des Moines, Iowa, USA
- 북미: 휴스턴, 캘거리
- 유럽: 노르웨이, 네덜란드, 영국, 체코
- 아시아: 싱가포르, 중국, 말레이시아, 호주
- 중동: UAE, 사우디아라비아, 카타르
– 글로벌 채널 파트너 네트워크
CCC는 글로벌 채널 파트너 네트워크를 통해 신속한 현지 최적화 전문성과 서비스를 제공합니다. 현지 언어 및 문화 이해, 빠른 대응 시간, 지역 규정 전문성, 24/7 지원이 가능합니다.
FAQ
Q1. CCC는 정확히 무엇을 하는 회사인가요?
CCC는 터보기계 트레인 최적화 서비스의 글로벌 리더입니다. 1974년 설립 이래 50년간 석유·가스 산업을 위한 하드웨어, 소프트웨어, 컨설팅 서비스를 제공하여 프로세스 성능을 향상시키고 수율을 증가시키며 에너지를 절감합니다.
Q2. 서지란 무엇이며 CCC는 어떻게 방지하나요?
서지는 압축기의 유량이 최소값 이하로 떨어질 때 발생하는 위험한 현상으로 가스가 역류하면서 진동과 손상을 일으킵니다. CCC Antisurge Control은 불변 좌표계 모델링, 피드포워드 제어, 다변수 제어를 통해 압축기를 보호하면서 재순환과 에너지 소비를 최소화합니다.
Q3. 기술 독립적 접근법이란?
CCC의 솔루션은 특정 제어 시스템이나 DCS 플랫폼에 종속되지 않습니다. Honeywell Experion, Yokogawa CENTUM VP, Emerson DeltaV 등 모든 주요 DCS와 통합 가능하며 거의 모든 조합의 드라이버와 피구동 장비를 운영할 수 있습니다.
Q4. Total Train Control®이란?
Total Train Control®은 속도 제어, 서지 방지 제어, 성능 용량 제어를 루프 분리 알고리즘을 통해 통합한 CCC의 독자적 솔루션입니다. 복잡한 루프 상호작용을 해결하여 예상치 못한 프로세스 교란을 억제하고 기계 셧다운 위험을 줄입니다.
Q5. 기존 플랜트에 레트로핏이 가능한가요?
네, 가능합니다. CCC는 턴키 레트로핏 솔루션을 제공합니다. 구식 공압식 또는 레거시 디지털 제어 시스템을 최신 CCC 시스템으로 교체하여 성능, 안전성, 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 최소 다운타임으로 수행되며 기존 DCS와 통합됩니다
문의
(주)더블유이엔지는 Honeywell의 비즈니스 공식 파트너사입니다.
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