본 연구는 LNG플랜트 공정계통의 위험요인이 가용성에 미치는 영향을 분석할 수 있는 해석모델을 정립하고, 기자재의 고장률이 가용성에 미치는 민감도 및 중요도 평가를 통해 효과적인 관리방안을 도출하는 것을 목적으로 한다. LNG플랜트에서 가용도는 생산성과 경제성을 좌우하는 요소이다. 적정 수준의 가용도를 유지하기 위해서는 가용도에 미치는 위험도와 고장률의 영향을 평가하여 최적화 설계를 수행하고 운영단계에서 효과적인 관리방안을 적용할 필요가 있다.
먼저, LNG플랜트 액화공정을 중심으로 주요 공정과 기자재에 관한 조사를 통하여 주요 공정계통별 위험요소를 누설 등을 통한 물질의 위험성, 공정의 위험성, 설비의 위험성으로 분류하였다. LNG플랜트의 주요공정과 주요 기자재를 대상으로 API-RBI의 정성적 위험성 평가기법을 이용해 위험을 분석하여 위험의 우선순위를 결정하였다. 또한 위험도가 높은 기자재는 설비변경인자와 관리시스템인자를 위험보정인자로 가정하여 기준 고장률에 반영하는 방식을 적용하였다.
다음으로, 신뢰성에 기반을 둔 LNG플랜트 가용도 평가모형을 정립하였다. 특히 장치, 단위공정, 기자재 등으로 구성되어 다양한 고장 유형이 발생할 수 있는 불확실성을 고려하여 고장 이벤트 및 수명주기를 도입하였다. 또한 확률적인 해를 얻기 위한 방법론으로 ...
본 연구는 LNG플랜트 공정계통의 위험요인이 가용성에 미치는 영향을 분석할 수 있는 해석모델을 정립하고, 기자재의 고장률이 가용성에 미치는 민감도 및 중요도 평가를 통해 효과적인 관리방안을 도출하는 것을 목적으로 한다. LNG플랜트에서 가용도는 생산성과 경제성을 좌우하는 요소이다. 적정 수준의 가용도를 유지하기 위해서는 가용도에 미치는 위험도와 고장률의 영향을 평가하여 최적화 설계를 수행하고 운영단계에서 효과적인 관리방안을 적용할 필요가 있다.
먼저, LNG플랜트 액화공정을 중심으로 주요 공정과 기자재에 관한 조사를 통하여 주요 공정계통별 위험요소를 누설 등을 통한 물질의 위험성, 공정의 위험성, 설비의 위험성으로 분류하였다. LNG플랜트의 주요공정과 주요 기자재를 대상으로 API-RBI의 정성적 위험성 평가기법을 이용해 위험을 분석하여 위험의 우선순위를 결정하였다. 또한 위험도가 높은 기자재는 설비변경인자와 관리시스템인자를 위험보정인자로 가정하여 기준 고장률에 반영하는 방식을 적용하였다.
다음으로, 신뢰성에 기반을 둔 LNG플랜트 가용도 평가모형을 정립하였다. 특히 장치, 단위공정, 기자재 등으로 구성되어 다양한 고장 유형이 발생할 수 있는 불확실성을 고려하여 고장 이벤트 및 수명주기를 도입하였다. 또한 확률적인 해를 얻기 위한 방법론으로 Monte-Carlo 시뮬레이션 기법을 적용하였다.
가용도를 해석하기 위해 플랜트 기자재의 고장 특성을 표현하기에 적합한 고장밀도함수로 지수(exponential)분포, 정규(normal)분포, 와이블(Weibull)분포를 갖는 함수를 적용하였다. 이 때 위험도의 영향은 기준 고장률에 위험보정인자를 ±10%의 범위로 반영하여 민감도를 분석하였다. 고장밀도함수가 지수분포와 와이블분포를 따를 때 고장률 증가에 따라 MTTR은 2차 함수의 경향으로 증가하고, 가용도는 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 고장밀도함수가 정규분포를 따를 때 고장률 증가에 따라 MTTR은 1차 함수의 경향으로 증가하고, 가용도는 선형으로 감소하는 경향을 보였다.
결과적으로, 주요 기자재의 전반적인 고장률이 높은 경우에는 가용도 및 생산손실에 미치는 영향이 크게 나타났다. 특히 압력탱크, 회전기계류는 중요도 분석에서 영향이 크므로 LNG플랜트의 설계 피드백 및 위험관리에 있어 중요하게 고려할 필요가 있다.
이상의 결과를 종합해 LNG플랜트를 대상으로 가용도를 관리하기 위한 기본 방향과 원칙, 위험 기반 관리체계 등에 관한 개념설계를 수행하였다. 이를 기반으로 공정계통 설계, 기자재 선정, 고장률 관리 등의 내용을 포함하는 관리방안을 제시하였다.
핵심어 : LNG플랜트, 액화공정, RBI, 신뢰도, 고장률, 몬테카를로 시뮬레이션, 가용도 평가모형, 고장밀도함수, 위험관리방안, 가용도 관리방안
본 연구는 LNG플랜트 공정계통의 위험요인이 가용성에 미치는 영향을 분석할 수 있는 해석모델을 정립하고, 기자재의 고장률이 가용성에 미치는 민감도 및 중요도 평가를 통해 효과적인 관리방안을 도출하는 것을 목적으로 한다. LNG플랜트에서 가용도는 생산성과 경제성을 좌우하는 요소이다. 적정 수준의 가용도를 유지하기 위해서는 가용도에 미치는 위험도와 고장률의 영향을 평가하여 최적화 설계를 수행하고 운영단계에서 효과적인 관리방안을 적용할 필요가 있다.
먼저, LNG플랜트 액화공정을 중심으로 주요 공정과 기자재에 관한 조사를 통하여 주요 공정계통별 위험요소를 누설 등을 통한 물질의 위험성, 공정의 위험성, 설비의 위험성으로 분류하였다. LNG플랜트의 주요공정과 주요 기자재를 대상으로 API-RBI의 정성적 위험성 평가기법을 이용해 위험을 분석하여 위험의 우선순위를 결정하였다. 또한 위험도가 높은 기자재는 설비변경인자와 관리시스템인자를 위험보정인자로 가정하여 기준 고장률에 반영하는 방식을 적용하였다.
다음으로, 신뢰성에 기반을 둔 LNG플랜트 가용도 평가모형을 정립하였다. 특히 장치, 단위공정, 기자재 등으로 구성되어 다양한 고장 유형이 발생할 수 있는 불확실성을 고려하여 고장 이벤트 및 수명주기를 도입하였다. 또한 확률적인 해를 얻기 위한 방법론으로 Monte-Carlo 시뮬레이션 기법을 적용하였다.
가용도를 해석하기 위해 플랜트 기자재의 고장 특성을 표현하기에 적합한 고장밀도함수로 지수(exponential)분포, 정규(normal)분포, 와이블(Weibull)분포를 갖는 함수를 적용하였다. 이 때 위험도의 영향은 기준 고장률에 위험보정인자를 ±10%의 범위로 반영하여 민감도를 분석하였다. 고장밀도함수가 지수분포와 와이블분포를 따를 때 고장률 증가에 따라 MTTR은 2차 함수의 경향으로 증가하고, 가용도는 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 고장밀도함수가 정규분포를 따를 때 고장률 증가에 따라 MTTR은 1차 함수의 경향으로 증가하고, 가용도는 선형으로 감소하는 경향을 보였다.
결과적으로, 주요 기자재의 전반적인 고장률이 높은 경우에는 가용도 및 생산손실에 미치는 영향이 크게 나타났다. 특히 압력탱크, 회전기계류는 중요도 분석에서 영향이 크므로 LNG플랜트의 설계 피드백 및 위험관리에 있어 중요하게 고려할 필요가 있다.
이상의 결과를 종합해 LNG플랜트를 대상으로 가용도를 관리하기 위한 기본 방향과 원칙, 위험 기반 관리체계 등에 관한 개념설계를 수행하였다. 이를 기반으로 공정계통 설계, 기자재 선정, 고장률 관리 등의 내용을 포함하는 관리방안을 제시하였다.
핵심어 : LNG플랜트, 액화공정, RBI, 신뢰도, 고장률, 몬테카를로 시뮬레이션, 가용도 평가모형, 고장밀도함수, 위험관리방안, 가용도 관리방안
This study aims to establish an analysis model to analyze the effect of a risk compensation factor in process systems of LNG plants on availability, and derive an effective control plan through the analysis of sensitivity to availability and the evaluation of its importance. In LNG plants, availabil...
This study aims to establish an analysis model to analyze the effect of a risk compensation factor in process systems of LNG plants on availability, and derive an effective control plan through the analysis of sensitivity to availability and the evaluation of its importance. In LNG plants, availability is a factor controlling productivity and economical efficiency. In order to maintain availability to the proper level, it is necessary to execute optimization plan by evaluating the effect of risks and failure rates on availability and apply an effective control plan starting from the operational stage.
Firstly, this study classified major processes and equipments based on the liquefaction process of an LNG plant. In addition, this study classified the risk factors by major process systems into material risk, process risk and equipment risk through leakage, etc. This study determined the priority of risks by analyzing risks using a qualitative risk evaluation technique of API-RBI for the major processes and equipments of the LNG plant. The equipment with a high risk level used a method of assuming the equipment modification factor and the management systems factor as risk compensation factors and reflecting then on the reference failure rate.
Next, this study established an LNG plant availability evaluation model based on reliability. Especially, failure events and lifetime periods were introduced by considering the uncertainty that various failure types can happen by being composed of apparatuses, unit processes, equipments, etc. In addition, the Monte-Carlo simulation technique was used as the methodology to obtain statistical solutions.
In order to analyze availability, exponential distribution, normal distribution and Weibull distribution were used as failure density functions suitable for expressing the failure property of plant equipment. At this time, the sensitivity of a risk was analyzed by reflecting the risk compensation factor on the reference failure rate in the ±10% range. When the failure density function followed exponential distribution and Weibull distribution, MTTR increased in a quadratic function trend and availability decreased gradually as the failure rate increased. When the failure density function followed normal distribution, MTTR increased in a linear function trend and availability decreased linearly as the failure rate increased.
As a result, when the overall failure rate of major equipments was high, its effect on availability and production loss was large. Especially, since the effect of pressure tanks and rotary devices on the importance analysis is big, it also needs to be considered as important in the design feedback and risk control of LNG plants.
As a summary, this study carried out conceptual design on the basic direction, principles, risk-based control system, etc., to control availability for LNG plants. This study also presented a management plan including process system design, equipment selection, failure rate control, etc., as part of the results.
Key words : LNG plant, liquefaction process, RBI, reliability, failure rate, Monte-Carlo simulation, availability assessment model, failure density function, risk control plan, availability control plan
This study aims to establish an analysis model to analyze the effect of a risk compensation factor in process systems of LNG plants on availability, and derive an effective control plan through the analysis of sensitivity to availability and the evaluation of its importance. In LNG plants, availability is a factor controlling productivity and economical efficiency. In order to maintain availability to the proper level, it is necessary to execute optimization plan by evaluating the effect of risks and failure rates on availability and apply an effective control plan starting from the operational stage.
Firstly, this study classified major processes and equipments based on the liquefaction process of an LNG plant. In addition, this study classified the risk factors by major process systems into material risk, process risk and equipment risk through leakage, etc. This study determined the priority of risks by analyzing risks using a qualitative risk evaluation technique of API-RBI for the major processes and equipments of the LNG plant. The equipment with a high risk level used a method of assuming the equipment modification factor and the management systems factor as risk compensation factors and reflecting then on the reference failure rate.
Next, this study established an LNG plant availability evaluation model based on reliability. Especially, failure events and lifetime periods were introduced by considering the uncertainty that various failure types can happen by being composed of apparatuses, unit processes, equipments, etc. In addition, the Monte-Carlo simulation technique was used as the methodology to obtain statistical solutions.
In order to analyze availability, exponential distribution, normal distribution and Weibull distribution were used as failure density functions suitable for expressing the failure property of plant equipment. At this time, the sensitivity of a risk was analyzed by reflecting the risk compensation factor on the reference failure rate in the ±10% range. When the failure density function followed exponential distribution and Weibull distribution, MTTR increased in a quadratic function trend and availability decreased gradually as the failure rate increased. When the failure density function followed normal distribution, MTTR increased in a linear function trend and availability decreased linearly as the failure rate increased.
As a result, when the overall failure rate of major equipments was high, its effect on availability and production loss was large. Especially, since the effect of pressure tanks and rotary devices on the importance analysis is big, it also needs to be considered as important in the design feedback and risk control of LNG plants.
As a summary, this study carried out conceptual design on the basic direction, principles, risk-based control system, etc., to control availability for LNG plants. This study also presented a management plan including process system design, equipment selection, failure rate control, etc., as part of the results.
Key words : LNG plant, liquefaction process, RBI, reliability, failure rate, Monte-Carlo simulation, availability assessment model, failure density function, risk control plan, availability control plan
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.