화학설비의 안전성을 향상시키기 위하여 API-581 절차에 따라 국내실정에 맞도록 개발한 한국형 위험기반검사(K-RBI) 프로그램을 화학설비에 적용하였다. 그 결과, 적용 사업장의 자체 안전관리 수준평가(PSM), 적용 대상공정의 위험도, 고정설비와 배관의 위험도, 그리고 설비의 손상메카니즘을 알 수 있었으며, 공정 위험도와 설비상태로부터 설비의 검사주기를 제시할 수 있었다. 따라서 검사주기 연장 등으로 인한 정비비용의 절감효과와 더불어 생산성 향상, 설비 신뢰도 향상, 설비의 유지 보수 및 이력관리의 전산화 등을 실현할 수 있었다.
화학설비의 안전성을 향상시키기 위하여 API-581 절차에 따라 국내실정에 맞도록 개발한 한국형 위험기반검사(K-RBI) 프로그램을 화학설비에 적용하였다. 그 결과, 적용 사업장의 자체 안전관리 수준평가(PSM), 적용 대상공정의 위험도, 고정설비와 배관의 위험도, 그리고 설비의 손상메카니즘을 알 수 있었으며, 공정 위험도와 설비상태로부터 설비의 검사주기를 제시할 수 있었다. 따라서 검사주기 연장 등으로 인한 정비비용의 절감효과와 더불어 생산성 향상, 설비 신뢰도 향상, 설비의 유지 보수 및 이력관리의 전산화 등을 실현할 수 있었다.
As a way of improving the safety of the facilities, the risk based-inspection (RBI) was executed for the chemical facilities by using K-RBI program, which has been developed based on the API-581 based resource document (BRD). As the result of the evaluation, we found the level of the process safety ...
As a way of improving the safety of the facilities, the risk based-inspection (RBI) was executed for the chemical facilities by using K-RBI program, which has been developed based on the API-581 based resource document (BRD). As the result of the evaluation, we found the level of the process safety management (PSM) for the applied plant, quantitative risk of the applied process, risk of static facilities and pipes, and the damage mechanism of the facilities. Thus, we could suggest a proper inspection frequency using the calculated risk of the process and the status of the facilities. The applied plant achieved a reduced inspection cost by an extension of the inspection frequency, improved productivity, improved reliability of the facilities, and a computerized history management.
As a way of improving the safety of the facilities, the risk based-inspection (RBI) was executed for the chemical facilities by using K-RBI program, which has been developed based on the API-581 based resource document (BRD). As the result of the evaluation, we found the level of the process safety management (PSM) for the applied plant, quantitative risk of the applied process, risk of static facilities and pipes, and the damage mechanism of the facilities. Thus, we could suggest a proper inspection frequency using the calculated risk of the process and the status of the facilities. The applied plant achieved a reduced inspection cost by an extension of the inspection frequency, improved productivity, improved reliability of the facilities, and a computerized history management.
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문제 정의
본 연구는 API에서 제시한 API-581 [5] 절차에 따라 국내실정에 맞도록 개발한 한국형 위험기반검사 프로그램을 화학설비에 적용하여 설비의 위험성을 평가하고, 이를 바탕으로 검사 주기 제시 등 설비의 안전성을 향상시키는 방법을 제시하였다.
제안 방법
3과 같이 8개 모듈로 구성하여 실행되도록 하였다. K-RBI 프로그램의 실행 절차는 Fig. 4와 같이 공정에 대한 정보를 입력한 후 인벤토리(inventory) 그룹을 정의하고, 유체 및 장치의 정보를 엑셀 프로그램을 입력하여 인벤토리 량을 산출하여 장치의 위험도를 분석한다.
손상메카니즘을 통해 설비들의 잔여 수명을 예측할 수 있었으며, 설비의 상태와 위험도로부터 해당 설비의 검사 주기를 제시하였다. 즉, 검사 주기는 고위험도 설비 가 1~2년, 중상위험도 설비가 2~4년, 중위험도 설비가 4~6년, 그리고 저위험도 설비가 6~8이었다.
한국형 위험기반 검사 프로그램(K-RBI Ver. 2.0)을 사용하여 S석유화학(주)의 K plant에 대해 위험기반검사 를 수행하고, 설비의 안전성을 분석하였다.
대상 데이터
설비에 대해 RBI를 수행하기 위하여 유체와 설비에 대한 정보를 시스템화를 통해 취득하였으며, 이때 입력된 대상 설비는 Table 1과 같이 고정설비 35기와 배관 85기이었다. 그리고 시스템화의 예는 Fig.
이론/모형
화학 설비의 안전성을 향상시키기 위하여 API-581 절차에 따라 국내실정에 맞도록 개발한 한국형 위험기반 검사 프로그램을 화학 설비에 적용하였다. 그 결과, 적용 사업장의 자체 안전관리 수준 평가, 적용 대상 공정의 위험도, 고정설비와 배관의 위험도, 그리고 설비의 손 상메카니즘을 알 수 있었으며, 공정 위험도와 설비상태로부터 설비의 검사 주기를 제시할 수 있었다.
성능/효과
고정설비 및 배관에서 활성 중인 손상메카니즘은 Fig. 11에서와같이 유체 흐름에 의한 두께 감소가 대부분이었으며, 일부 설비에서는 저온에서 인성이 약해지는 저 온 취성파괴가 발생되고 있었으나 정도가 미약한 것으로 나타났다. 그리고 외부부식의 경우 오스트나이트계 저 합금강인 경우에 일부가 부식 형태를, 그리고 일부는 외부 응력부식 형태를 나타내었다.
화학 설비의 안전성을 향상시키기 위하여 API-581 절차에 따라 국내실정에 맞도록 개발한 한국형 위험기반 검사 프로그램을 화학 설비에 적용하였다. 그 결과, 적용 사업장의 자체 안전관리 수준 평가, 적용 대상 공정의 위험도, 고정설비와 배관의 위험도, 그리고 설비의 손 상메카니즘을 알 수 있었으며, 공정 위험도와 설비상태로부터 설비의 검사 주기를 제시할 수 있었다.
노동부와 한국산업 안전공단에서 수행 중인 안전관리 이행수준 평 가[8]를 자체적으로 평가하여 적용한 결과는 Fig. 7과 같으며, 안전관리 수준은 97.2점으로 PSM 등급 중 P등급에 해당하여 안전관리가 잘 이행되고 있는 것으로 평가되었다.
따라서 검사 주기를 확장함으로써 비생산적인 검사활동 및 인건비 절감, 과학적인 검사방법에 의한 검사주기 연장 등으로 인한 정비비용의 절감 효과가 예상되었다. 또한 생산성 향상, 원가절감, 검사주기 연장 등의 직접적인 효과와 더불어 설비 신뢰도 향상, 설비의 유지.
또한 K 공정에 대한 위험도를 분석한 결과는 Fig. 8과 같으며, 고장 발생 가능성은 3등급, 가연성 물질에 의한 피해는 D등급, 그리고 독성물질에 의한 피해는 A 등 급으로 나타났으며, 이로부터 결정된 공정의 위험성 등 급은 중상 위험도에 해당하였다.
특히, 고정설비와 배관에서의 고위험도 설비들은 아세트산(acetic acid)에 의한 부식으로 두께 감소가 심각하게 발생되어 이들 설비에 대한 관리가 절실히 요구되기 때문에 S 석유화학(주)에서 는 고위험도 설비들을 주기적으로 교체하거나 보수하고 있었다. 또한 산출된 부식률이 자체적으로 관리하고 있는 부식률과 대부분 비슷하게 나타나서 K-RBI 프로그램의 신뢰성을 확보할 수 있었다.
6과 같다. 또한 시스템화를 통해 입력된 유체정보는 유체명을 포함한 22개 항목, 고정설비의 경우 설비명 및 설비형태 등을 포함한 44개 항목, 배관의 경우 설비명 및 배관 사양 등을 포함한 49개 항목이었다.
12와 같으며, 가장 많은 설비들의 검사 주기는 6년으로, 배관이 29개이고, 고정설비가 20개이었다. 특히, 고정설비의 경우 현재 2년 주기로 검사를 수행하고 있으나 RBI를 수행한 결과, 1개 설비를 제외한 고정설비의 검사 주기를 4~8년 으로 연장할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한 배관의 경우에는 일정한 검사 주기로 검사를 수행하지 않고 있으나 향후에는 제시된 검사 주기로 검사를 수행함으로써 설비에 대한 신뢰도를 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다.
후속연구
따라서 검사 주기 연장으로 검사 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 설비의 검사 이력을 데이터화하고, 전산화함으로써 업무효율을 증대시킬 수 있을 것으로 예측된다.
이때, 대부분의 손상 메카니즘은 배관에서 주로 발생되었으나 배관의 경우에는 부식이 심각한 설비에 대해서만 두께 측정과 같은 검사를 수행하고 있으며, 이외의 배관에서는 검사를 수행하지 않는 것으로 나타났다. 따라서 향후 검사에서는 배관에 보다 정확한 검사를 수행할 필요성이 요구되었다.
특히, 고정설비의 경우 현재 2년 주기로 검사를 수행하고 있으나 RBI를 수행한 결과, 1개 설비를 제외한 고정설비의 검사 주기를 4~8년 으로 연장할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한 배관의 경우에는 일정한 검사 주기로 검사를 수행하지 않고 있으나 향후에는 제시된 검사 주기로 검사를 수행함으로써 설비에 대한 신뢰도를 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다.
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