초록 ▼

1. 과제개요
1.1. 과제목표
지하매설배관망의 안전관리를 위하여, 매설배관의 운전정보 및 주위 환경요건을 기반으로 안전 진단을 하고, 진단 결과로 산출된 위험도에 따라 향후조치를 효율적으로 준비하기 위한 시스템을 개발.

1.2. 과제의 필요성
1.2.1. 국내 현황
(1) 울산과 인근 산단의 위험물질 이송 지하매설배관의 누출 및 폭발 위험성 제기
- 울산국가산단은 ’62년부터, 온산․여천․용잠․용연단지는 ’74년부터 고압가스․화학물질․유류 등을 이송하는 지하배관 매설 (매설 후 25~50년경

1. 과제개요
1.1. 과제목표
지하매설배관망의 안전관리를 위하여, 매설배관의 운전정보 및 주위 환경요건을 기반으로 안전 진단을 하고, 진단 결과로 산출된 위험도에 따라 향후조치를 효율적으로 준비하기 위한 시스템을 개발.

1.2. 과제의 필요성
1.2.1. 국내 현황
(1) 울산과 인근 산단의 위험물질 이송 지하매설배관의 누출 및 폭발 위험성 제기
- 울산국가산단은 ’62년부터, 온산․여천․용잠․용연단지는 ’74년부터 고압가스․화학물질․유류 등을 이송하는 지하배관 매설 (매설 후 25~50년경과)
- 개별업체(소유배관)와 가스안전공사(소유업체 자체점검 지하배관)의 주기적인 점검에도 불구하고, 배관의 노후화로 인한 사고 발생 우려* 지속
* “지하매설 배관부식 심각, 가스 연쇄폭발 우려”(’11.5월, 에너지경제신문), 화학물질 이송 지하배관 점검에서 3개소 손상부위 발견(’12년), 고압가스 이송 지하배관 점검에서 피복 손상부위 발견(’14년)
(2) 지하배관의 추가 매설이 불가피한 상황에서, 산업체의 지속적인 지하배관 추가 매설 수요 제기
- 그러나 최근 추가 매설공사 중 기존 배관 파손으로 누출사고 다수 발생
※송유관 매설 중 LPG 누출(’14.1), 지하 스팀배관 설치 중 혼합자일렌 누출(’14.2)
- ｢울산 통합파이프랙 구축사업 타당성평가｣(’12.9월, 울산시․산단공 연구용역) 결과, 업계의 추가적인 지하배관 매설 수요 제기
(3) 산업통상자원부는 울산·온산 국가산업단지 지하매설배관의 현황·관리실패 등 점검 중
- 작년(2015년) 1월부터 관련기관 협의체*를 구성․운영 중 (3차례 회의 개최)
* 울산시, 가스안전공사, 산단공, 석유화학협회, 관련 업체, 학계, 연구소 등
- 전문가들은 조속한 안전진단 실시와 관리대책 마련 필요성 피력
(4) 울산·온산 국가산업단지에 20년 이상 사용된 노후배관이 다수 존재(64.5%)함
- 방식시스템 적용에 대한 지하매설배관 이력정보 부재
- 현재 대부분의 지하매설배관은 방식시스템이 적용되고는 있으나 과거 방식시스템이 미적용 되었거나 비정상적으로 적용된 시기에는 부식진행 가능성이 있음
(5) 이에 따라 산업통상자원부는 울산•온산 국가산업단지의 지하매설배관을 대상으로 안전진단 실시
- 작년(2015년) 10~12월 수행, 전문가 협의 하에 대표 굴착지 6구간 선정 및 안전진단(직•간접검사)
- 재료 및 용접부, 그리고 부식에 대해서는 양호했으나, GIS도면 정보 오류로 인한 타공사 사고위험성이 존재
(6) 또한 선진 배관관리 규정과 비교해보았을 때, 유럽과 같이 위험도 기반검사(RBI, Risk Based Inspection)를 통한 합리적인 배관 검사주기 도출이 필요함을 도출
- 이에 따라 위험도 기반검사에 기반한 지하매설배관망 안전진단 시스템이 필요하며, 본 연구과제에서 해당 과업을 수행

(출처 : 본문 1. 과제개요 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 과제개요 ... 7
• 1.1. 과제목표 ... 7
• 1.2. 과제의 필요성 ... 8
• 1.2.1. 국내 현황 ... 8
• 1.2.2. 지하매설배관 사고 사례 ... 9
• 1.3. 수행 절차 ... 16
• 2. 지하매설배관 위험도 평가 모델 ... 17
• 2.1. 개요 및 배경 ... 17
• 2.2. 예상사고빈도 모델(PoF, Probability of Failure) ... 18
• 2.2.1. 모델 개요 ... 18
• 2.2.2. 모델 수립 ... 18
• 2.2.3. 모델 적용 결과 ... 20
• 2.3. 예상사고규모 모델(CoF, Consequence of Failure) ... 22
• 2.3.1. 모델 개요 ... 22
• 2.3.2. 모델 수립 ... 22
• 2.3.3. 모델 적용 결과 ... 26
• 2.4. 위험도 매트릭스(Risk Matrix) ... 29
• 3. 외부부식 모델 ... 30
• 3.1. ECDA 모델의 개요 및 배경/ 건전성 평가 기법 ... 30
• 3.1.1. ECDA 개요 및 배경 ... 30
• 3.1.2. 건전성 평가 기법 ... 32
• 3.2. ECDA 모델 구성 및 평가기법 ... 37
• 3.2.1. 사전평가 ... 38
• 3.2.2. 간접검사 ... 41
• 3.2.3. 직접검사 ... 49
• 3.2.4. 사후평가 ... 52
• 3.3. ECDA 모델 검증 ... 54
• 3.3.1. 실제 굴착 결과 ... 54
• 3.3.2. 실제 굴착 데이터와의 검증 결과 요약 ... 59
• 3.4. 정량적 외부부식 모델 ... 60
• 3.4.1. 개요 ... 60
• 3.4.2. 외부부식 속도 산정 ... 60
• 3.5. 정량적 외부부식 모델(API RP 581) 검증 ... 63
• 4. 사고 발생 시 위험거리 추산 ... 66
• 4.1. 개요 ... 66
• 4.1.1. 추산 모델에 사용된 가정 ... 66
• 4.1.2. 위험거리 추산 물질의 분류 ... 66
• 4.2. 인화성 물질 위험거리 계산 ... 69
• 4.2.1. 인화성 기체 물질 위험거리 산정 방법 ... 69
• 4.2.2. 인화성 액체 물질 영향범위 산정 방법 ... 73
• 4.3. 독성 물질 위험거리 계산 ... 75
• 4.3.1. 독성 물질의 Probit 확률 계산 ... 75
• 4.3.2. 독성 가스 물질의 위험거리 계산 ... 76
• 4.3.3. 독성 액체 위험거리 산출 ... 80
• 부록4-1. Purple book - probit 계산식 ... 82
• 5. 지하매설배관 관련 법령 (KGS) ... 83
• 5.1. 개요 및 배경 ... 83
• 5.2. 지하매설배관 관련 법령 비교 ... 84
• 5.3. 배관 관련 법령별 안전관리 주요 내용 ... 85
• 5.3.1. 도시가스사업법 ... 85
• 5.3.2. 고압가스 안전관리법 ... 87
• 5.3.3. 위험물 안전관리법 ... 88
• 5.3.4. 화학물질관리법 ... 89
• 5.3.5. 송유관 안전관리법 ... 91
• 6. 현장의견 ... 92
• 7. 결론 ... 96
• 부록A: 프로그램 사용 설명서 ... 98
• 부록B: 위험거리 시뮬레이션 데이터 ... 126
• 끝페이지 ... 147