위험설비의 안전관리를 위한 검사 정보 관리 시스템
서 재 민
(주)세이프티아 대표이사, [email protected]
서론
국내의 석유화학 산업은 [그림 1]과 같이 1970년대 에 정부 주도의 석유화학 육성법에 따라 울산 단지와 여수 단지에 석유화학 기반 시설을 구축하였다. 이후 민간 주도하에 충남 대산단지 가동과 90년말부터 현 재에 이르기까지 석유화학 업체 간의 활발한 M&A 가 이루어졌고, 생산 설비를 산유국에 직접 투자하여 운용하는 기반을 갖추게 되어 우리나라는 화학제품 수입국에서 수출국으로 전환되었다. 2007년 기준 에 틸렌은 세계 5위의 생산규모와 국내 제조업 중 생산 액 4위의 47조원이었으며, 수출 288억불(총 수출의 7.6%)로 국내 5위의 수출 품목으로 자리잡게 되었다.
이와 같이 석유화학 산업은 자동차, 전자, 건설, 섬유 등 주력산업 소재를 공급하는 핵심 기간산업으로 성 장하였으며, 철강, 유리, 목재, 종이, 고무 등의 기존 소재를 대체함으로써 우리 삶의 편의를 제고하고 소 비자의 다양한 욕구를 충족시키게 되었다.
그러나, 석유화학 산업의 성장은 공장 설비의 대형 화, 복잡화 및 사용하는 화학물질의 다양화를 초래하 였으며, 이로 인해 화재, 폭발 및 위험물질 누출사고 등의 발생가능성, 즉 잠재적 위험성이 높아지게 되었 다. 석유화학 공장의 잠재위험 저감을 위해 많은 비용 과 시간이 투자되었으며 많은 기법들이 연구개발 되 었다.
공정 안전관리 제도(Process Safety Management,
PSM) 및 RBI 기법(Risk Based Inspection)은 대표 적 연구 결과물로서 현재 석유화학 공장에 적용되어 운영 및 관리되고 있다. 대부분의 석유화학 공장의 경 우, 공정 안전관리의 도입 및 위험성 평가의 실시 등 위험 관리 체계를 정비하여 국제적 안전기준에 준하 여 생산공정을 관리하고 있다. 그러나 RBI 대상 설비 의 요소별 손상 기구의 종류 및 적용할 손상기구의 선 정방법, 요소별 검사 방법 선정 등에 있어서는 그 절 차가 표준화되어 있지 않아 적용하는데 한계가 있다.
따라서 석유화학 공장의 대상설비에 대하여서는 각 설비별 손상기구, 검사방법, 검사결과 등 종합적인 검 사 정보에 대해 관리 시스템의 개발이 필요하다. 이에 석유화학 플랜트 설비를 대상으로 각 설비별 손상기 구, 검사방법, 검사 결과 등 정보 및 이력을 체계적이 고 효율적으로 관리하고 자산화할 수 있는 검사 정보 관리 시스템을 소개하고자 한다.
그림 1. 국내 석유화학 산업의 발전과정.
석유화학 설비 운용 현황
1970년대부터 현재까지 국내 석유화학 플랜트의 건 설은 해외 석유화학 메이저 업체의 베이직 라이센스 (basic license)를 사용해 설계 제작되어졌다. 미국기 계학회(American Society of Mechanical Engineering, ASME)와 미국석유협회(American Petroleum Insititue, API), 일본산업표준(Japanese Industrial Standards, JIS), 독일규격협회(Deutsches Insititut for Normung, DIN)의 여러 국가의 코드가 적용되고 있다. 설계 제작 규격이 다양하므로 일단 제작된 플랜 트 내의 설비는 고압가스 안전 관리법, 산업안전 보건 법, 에너지 이용 합리화법, 위험물 안전 관리법 등에서 정하고 있는 기준에 따라 제작 중 검사 및 완성 검사 를 받아야 하며, 검사결과 합격된 장치 설비들만 설치, 운용되고 있다.
석유화학 플랜트의 설비를 설치하고 운전하는 과정 은 [그림 2]와 같다. 기본설계, 상세설계, 기기구매, 공 사, 시운전을 거쳐 공장을 운용하게 된다. 고온, 고압 으로 운전되는 설비가 많고, 폭발성, 독성을 가진 화학 제품을 취급하므로 제작 및 시공시에 여러 가지 적절 한 검사기법을 적용하여 기기 건전성을 확보하고 있 다. 그러나 장기간 운전하게 되면 석유화학 설비는 운 전조건(고온, 고압), 부식 환경 등의 복합적인 요인으 로 설비가 노화되게 되므로 공장 가동 중지를 발생시
키게 된다. 최근에도 여수 산업단지내의 OO회사 PE 공장 폭발, OO회사 NCC 공장 수소 라인 손상으로 인한 화재 사고 등이 발생하고 있다.
장치 설비 관리 기법 현황 및 필요성
석유화학 플랜트의 장치는 크게 베어링, 펌프 등의 회전 설비와 배관, 반응기 등을 포함한 고정설비로 나 누어 유지관리 및 보전(maintenance)업무를 수행하 고 있다. 회전 설비의 경우 온라인 상태 모니터링이 가능하므로 대부분의 석유 화학 업체에서는 상용화된 회전기기 관리 프로그램을 이용하여 관리하고 있다.
일반적으로, 회전기기 관리는 [그림 3]과 같이 진동, 열화상 장비 등을 활용하여 회전기기의 진동, 윤활상 태를 관리/분석하여, PDA와 같은 휴대용 통신기기를 이용하여 실시간으로 데이터를 입력 열람할 수 있는 시스템도 일부 도입하고 있다.
이와 같은 회전기기와 달리 고정기기의 경우, 정비/
보수 및 검사 등의 보전 작업이 이루어지고 있으나, 이로부터 발생하는 이력, 보고서, 데이터 등의 많은 정 보가 효율적으로 관리되고 있지 못하고 있다. 이는 관 련 정보를 효율적으로 관리할 수 있는 체계와 시스템 의 부재로 인한 면이 있다. 설비 노후화가 가속화되고, 원자재 가격이 증가되어 생산 비용 절감이 절실한 시 점에서 고정기기의 효율적인 관리의 필요성이 더욱
그림 2. 석유화학 설비 설계 및 제작과정. 그림 3. 회전기기 관리시스템 운용 사례.
증가하고 있다. 1990년대 국외 석유화학 플랜트에 소 개되고 도입된 설비의 잔여수명 및 관련 진단 기술 역 시 진단 시점이전의 설비의 검사와 정비 정보를 요구 하고 있으므로 고정기기 검사 정보에 대한 체계적이 고 효율적인 관리 요구가 증대되고 있다.
설비 진단 평가 기법
설비의 진단 평가 방법은 3단계의 단계적 접근방법 으로 수행하는 것이 일반적이다. 1단계는 대상플랜트 에 대한 설계 및 운전 자료의 분석으로 취약 부위를 파악하여 주요 손상기구, 수명 제한 요인 및 사용할 검사 방법을 결정하는 단계이며, 2단계는 실제로 현장 에서 진단을 실시하고 현장 측정 결과에 의한 수명 평 가를 수행하는 단계이다. 2단계 평가 결과 잔여 수명 이 짧아서 더욱 상세한 평가가 필요한 경우가 있다.
상세 응력해석이 필요한 경우에는 유한 요소 해석 등 으로 응력 평가를 수행하고 필요한 추가 실험 및 실험 결과에 의해 잔여 수명을 평가하는 3단계 평가를 실 시한다.
1단계의 평가에서는 해석적인 평가 기법(analytic
method)을, 2단계 평가에서는 비파괴 평가 기법 (nondestructive test)을, 3단계 평가에서는 파괴적인 평가 기법(destructive test) 및 유한 요소 해석(finite element analysis) 등을 사용한다.
1) 해석적 평가 기법
석유화학 플랜트의 대상 설비 요소에 발생할 수 있 는 손상의 종류는 공정설계에 이미 고려되어 각 손상 에 의한 사고를 설계 수명 내에 방지할 수 있도록 요 소의 치수나 재질을 선정하게 된다. 사용 중 손상 및 파손은 잘못된 재료의 선택 혹은 설계 시의 부적절한 설계 요건 때문에 발생할 수도 있지만, 설비가 기동/
정지 시 과도한 열응력 및 비정상 상태 등의 가혹한 환경 및 조건에 노출되어 발생할 수도 있기 때문에 해 석적 평가 시에는 이러한 손상 가능성도 고려하여야 한다. 주어진 조건에서 예상되는 손상기구를 종합하 여 표준화하여 제시한 것이 API RP 571이다.
API RP 571에서는 전체 손상기구 중에 정유 및 석 유화학, 펄프 및 제지, 화력발전 설비에 발생하는 공통 적인 손상 기구를 [표 1]에 보인 바와 같이 기계적/금
1) 흑연화 1) 갈바닉 부식 1) 산화 1) 염화물 응력 부식균열
2) 연화(구상화) 2) 이종 금속용접 균열 2) 황화 2) 부식 피로
3) 템퍼 취화 3) 차폐내 부식 3) 침탄 3) 가성 응력 부식균열
4) 변형 시효 4) 냉각수 부식 4) 탈탄 4) 암모니아 응력 부식균열
5) 475℃ 취화 5) 보일러 용수 응출 부식 5) 메달라이징 5) 액상 금속 취성
6) 시그마상 취화 6) 이산화 탄소 부식 6) 연료 분진 부식 6) 수소 취성
7) 취성 파괴 7) 배연가스 노점 부식 7) 질화
8) 크리프/응력 파단 8) 미생물 유기 부식
9) 열 피로 9) 토양 부식
10) 단기 과열-응력 파단 10) 가성 부식
11) 중기 피복 11) 탈 합금화 손상
12) 이종 금속 용접균열 12) 흑연 부식 13) 열 충격
14) 침식/침부식 15) 공동화 16) 기계적 피로 17) 진동 유기 피로 18) 내화재 열화 19) 재열 균열
표 1. API 코드에서 공통적인 손상 기구 기계적 또는 금속학적
균일/국부적 감육 고온 부식 환경 균열
파손기구
속학적 파손 기구 19가지, 균일/국부적인 감육 12가 지, 고온 부식 7가지, 환경 균열 6가지의 총 44가지 종 류로 분류하였다.
미국기계학회(ASME) 및 일본 등에서는 산업계 경험과 연구를 토대로 설비 요소의 손상기구를 [그림 4]와 같은 손상 기구 검색표에 의한 방법으로 파악하 도록 권고하고 있다. 즉, 분야별, 특성별로 손상기구를 분류, 정의하고 있는 API 기준과는 달리 고정기기 관 리 대상 설비의 요소가 겪는 운전 조건하에서 발생 가 능한 손상기구를 검색하기 편하도록“손상기구 검색 표”(screening table)를 제시하고 있다. 여기에서는 각 요소가 겪는 조건을 재질, 사용 온도, 내부물질, 운 전상태, 응력상태로 분류하고 5분야 조건에 따라 발생 할 있는 손상기구를 표시하여 사용자의 필요에 따라 손상기구의 발생 조건을 검색할 수 있도록 하고 있다.
이와 함께 해당 손상 기구에 적용할 수 있는 검사 방 법 역시 검색표를 사용하여 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 하고 있다. 본 시스템 개발에 반영한 손상기구 도 미국기계학회(ASME) 및 일본 등에서 제안한 방 법을 토대로 일부 발전적으로 수정하여 검사 정보 관 리 시스템에 적용하였다.
2) 비파괴 평가 기법
1단계에서 예상된 손상 정보에 대해 실제적인 현장 확인 평가를 위한 검사 방법을 2단계에서 결정하여 적 절한 비파괴 평가 기법을 적용하게 된다. 미세 균열을 탐지하고 대상 설비의 두께 감소현상을 파악키 위한 일
반적인 비파괴 검사 기법으로 육안검사(visual inspection), 액체 침투 탐상검사(penetration test), 자 분탐상검사(magnetic test), 초음파 탐상검사 (ultrasonic test), 방사선 투과 검사(radiography test), 음향 방출시험(acoustic emission) 등을 적용한다. 또한, 균열 발생의 초기 상태 및 균열이 진전되기 직전의 손상 을 측정하기 위하여 주요 부분에 대해 준 비파괴 기술을 적용한다. 이에는 표면 복제법(replication), 경도측정법 (hardness test), 와류 탐상법(eddy current test) 등을 사용한다.
비파괴 검사기법 중 침투 탐상검사는 표면 결함을 검출하는데 사용되어지고, 자분 탐상 검사는 표면 결 함과 표면 직하부위의 결함을 검출하는데 사용되어지 며, 저비용과 쉽게 적용할 수 있다는 측면에서 석유화 학 정기 검사 시 가장 많이 적용되고 있다. 또한, 저장 용 탱크의 경우 제품 보관 등으로 인하여 적정 시기에 개방검사를 하지 못하는 경우에는 음향 방출 시험을 [그림 5]와 같이 실시하여 일반 비파괴 검사를 대체 하는 경우도 있다.
3) 추가 상세평가 기법
추가 상세 응력계산 및 실제 설비 요소에서 시편 채 취에 의한 강도나 수명 실측하여 손상 정도나 잔여 수 명을 직접 평가하는 것이 3단계 평가이다. 2단계 평가 그림 4. 손상 기구 검색표.
그림 5. 음향 방출 시험 방법.
후 결함이 검출된 부위에서 잔여 수명 예측에 정밀도 를 더욱 필요로 한다거나, 파손 확률이 높다고 판단될 경우 수행하게 되는 것이다. 추가 상세 평가에서는 보 통 다음의 일부 또는 모든 과정을 포함하게 된다.
① 대상설비에서 채취한 규격 시편 또는 소형 시편의 시험에 의한 크리프수명 평가 또는 잔여 강도 평가
② 자세한 응력해석 즉, 열편차 등을 고려한 열응력 해석 및 3차원 유한요소 해석
③ 요소에 설치된 측정점으로부터의 실제 변형 측정
④ 연속적인 모니터 기법의 응용 및 모니터 시스템의 설치 및 운용
고정기기의 검사 기법
해석적 평가, 비파괴 평가 및 파괴기법을 활용한 상 세 평가를 위해서는 고정기기에 여러 검사 기법을 적 용하게 된다. 결함 탐지를 목적으로 수행하는 재래식 검사 기법의 설명을 제외하고 여기서는 특별한 검사 기법만 언급한다. 이중 열교환기 튜브의 두께 감소를 파악키 위한 IRIS(internal rotary inspection system) 기법, 재질 열화도 검사 및 미시결함 탐지를 목적으로 수행하는 표면 복제검사법, 두께 감육이 발생하였을 때 사용하는 사용 적합성 평가 등에 대해 설명한다.
1) 열교환기 검사를 위한 IRIS 기법
결함탐지를 목적으로 사용되는 일반적인 검사 기법 인 초음파 탐상, 자분탐상, 방사선 검사 등은 열교환기 의 감육이나 잔여 수명 평가에 효과적으로 적용하기 어렵다. 따라서 열교환기 결함 및 잔여 수명 평가에는 IRIS(internal rotary inspection system)검사 기법을 사용한다. [그림 6]과 같이 튜브 내부와 외부의 부식 과 피팅을 정확하게 측정하고 그 잔여 두께를 그림과 수치로 나타내는 신뢰성 있는 검사로서 안전 운전이 가능한지 결함상태를 검사하고 향후 열교환기 관리 자료를 제공하는 검사이다.
2) 용기류 표면 복제 검사 기법
석유화학 설비 가운데 고온에서 사용되는 요소는 금속조직의 변화를 관찰하여 손상 정도를 평가하게 된다. 이때 설비에서 직접 시료를 채취한다는 것은 매 우 어려운 일이며, 이러한 이유로 금속조직을 다른 물 질에 복제시켜 간접적으로 조직을 관찰하여 손상 유 무를 파악하는 기법을 사용한다. 이를 표면 복제법이 라 하며 석유화학 설비의 고온 및 고압 반응기에서 주 로 시행하는 검사 기법이다.
표면복제 채취 및 관찰 요령에 대해서는 1974년에 제정된 국제규격 ISO 3057(Non-Destructive Testing Metallographic Replica Techniques of Surface Examination)이 있으며, 1990년에 ASTM E 1351(Standard Practice for Production and Evaluation of Field Matellographic Replicas)로 정 식 규격화되어 있다. 표면 복제의 단계는 검사할 표면 의 그라인딩, 에칭, 레프리카(replica) 채취 및 레프리 카 분석으로 이루어진다. 표면 부식 시 부식액의 선택 및 크리프 기공(cavity) 관찰 여부가 결정되므로 부 식 절차에 유의하여야 한다. [표 2]에 일반적으로 사 용되는 상온에서의 부식조건을 나타내었다.
그림 6. IRIS 측정 화면 예(1. 길이 방향으로 두께 감소 상 태 파악, 2. C-Scan 화면으로 두께 감소 부위 확 인, 3. IRIS 원주 방향 B-Scan을 통한 감소 파악, 4.
길이 방향의 감소된 길이 파악, 5. 종방향 두께 감소 형상, 6. B-Scan상의 한 군데 감소 양상, 7.
O.D 두께 표시, 8. 배율 상태 표시).
표면 복제 검사 기법은 기공의 심각성 정도로 손상 상태를 정성적으로 평가하는 방법으로 독일 규격으로 규격화되어 있다. 기공의 양으로 크리프 손상을 정량 적으로 평가하는 방법으로는 [그림 7]과 같이 A-변수 법이 사용되고 있다. A-변수는 관찰한 결정입계 총수 에 대한 기공 발생 입계수의 비로 정의 되는데 크리프 수명 소비율(크리프 파단시간에 대한 사용 또는 시험 시간의 비)와 밀접한 상관관계가 A-변수를 측정하여 크리프 손상량 또는 크리프 잔여 수명을 구하게 된다.
또한, 크리프 손상의 진행에 따라 일어나는 미세조 직 변화에 착안하여 표준조직과의 비교 및 크리프 손 상량과의 상관관계를 이용하여 평가하는 방법(조직대 비법)도 [그림 8]과 같이 실용화되어 있다.
3) 사용중 적합성 평가(fitness-for-service)기법 석유화학 공정에서 부식/침식 및 기계적 손상에 의 해 국부적인 금속손실 즉, 두께 감소 현상이 많이 발 생하고 있다. 이에 금속 손실인 감육이 발생한 기기 및 배관 요소에 대해 가동 중 안전한지에 대한 사용 중 적합성 평가를 수행하며 이 평가는 3단계 평가로 이루어져 있다.
결함의 형태는 국부적인 금속 손실(locally thin area, LTA)과 홈(groove), 패임(gouge)으로 분류할 수 있는 홈형 결함(groove-like flaw)이 있으며, 평가 절차의 적용 및 제한 사항은 다음과 같다. 상기의 내 용은 API 코드의 내용을 설명한 것이다. 이 외에 감 육이나 배관에 대한 사용 중 적합성 평가 사례나, 수 명평가 사례는 문헌에서 참조할 수 있다.
① 최초설계기준이 확인할 수 있는 기준이나 표준 이어야 한다.
② 설계온도가 탄소강에서는 400℃미만, 저합금강 에서는 455℃ 미만, 고합금강에서는 510℃ 미만 인 경우 적용된다.
③ 재료가 연성으로 생각되고 운전 중에 온도 및 환 경에 의한 취화를 받지 않는다면 Level 1 평가 그림 7. A-변수(A-parameter) 측정에 의한 레프리카 분석법.
탄소강 Nital 질산 5cc
약 40초
저합금강 에탄올 95cc
피크린산 피크린산 5g 스텐레스강
염산알콜 염산 5cc 약 80초 에탄올 95cc
표 2. 표면복제대상에 따른 부식액, 부식시간
대상재료 부식액 조성 부식시간
그림 8. 금속 조직 열화도에 따른 조직분류표.
를 사용할 수 있다. 취화가 발생할 수 있거나 발 생했다면, Level 2 평가에 재료의 인성 감소를 고려한 보정계수를 포함시킬 수 있다.
④ 평가하는 요소에 균열형 결함이 존재하지 않는 경 우만 평가가 가능하다.
작용하중에 대한 제한 사항들은 Level 1 평가에서 는 내압을 받는 동체부위, 성형된 경판, 곡간부 및 엘 보우, 내압과 굽힘하중(bending load)을 받는 직관 부 위 등으로 제한된다. Level 2 평가에서는 내압과 추가 하중을 받는 배관, 동체부위 및 성형된 경판; 전체적 으로 보강된 노즐에 걸리는 하중은 내압으로 제한된 다. Level 3 평가에서는 Level 1 및 Level 2 평가가 적용되지 못하는 곳에 사용된다.
Level 1 평가는 압력(또는 탱크의 액체충전높이) 또는 그 밖의 하중과 직접적으로 관련된 요구벽두께 설계식을 갖는 요소로 제한된다. 국부적인 금속손실의 특성은 내압만을 고려하고, Level 2 평가는 금속손실 부위 내에 두께분포의 차이가 클 때 구조적 건전성을 평가하기 위해 사용된다. 가장 일반적인 하중이 고려 되며, 국부적인 금속손실의 특성은 두께분포도로써 나 타낼 수 있다. Level 3 평가규칙은 더욱 복잡한 국부 적 부식/침식 부위 및 최초 설계코드에 제한된 설계규
칙만이 제공되는 요소를 평가하는데 사용된다. API 579에는 이와 같은 두께 감육에 대한 FFS 평가 외에 다른 손상에 대해서도 평가 기준을 제공하고 있다.
검사 정보 관리 시스템
검사 정보 관리 시스템(Inspection Data Management System, IDMS)은 최종목표인 위험도 기반 설비관리시 스템을 위한 기반을 구축하고자 개발되었다. IDMS는 PFD/P&ID/Engineering Drawing/ISO 등의 도 면 기반 위에 석유화학 플랜트의 설비별 손상기구 정 의, 검사데이터 관리, 각 검사 데이터의 이력 및 분석, 그림 9. 검사정보관리 시스템 모듈 구성도.
그림 10. Main 모듈 구성 화면메인 모듈 화면 상단의 주요 메뉴 구성.
데이터 경향 관리, 내부적/법적 정보 제공을 목적으로 웹 기반으로 이루어져 있다.
1) 검사 정보 관리 시스템 개요
설비에 대한 검사 정보 관리 및 데이터 분석을 지원 하고 이를 바탕으로 설비에 대한 정비 및 보수에 대한 이력을 관리하며, 차후 진행할 검사 및 정비에 대한 계 획 지원 시스템으로 [그림 9]와 같이 구성되어 있다. 검 사 정보 관리 시스템은 총 6개의 모듈로 구성되며, 모듈 의 구성 및 모듈별 기능을 [그림 10]에 나타내었다.
2) 검사 정보 관리 시스템 구성
①
① 메메인인 모모듈듈
주 화면은 시스템의 시작화면으로서 시스템 로그인 기능, 검사정보 관리 시스템 이용 및 플랜트 운용과 관련된 운영자 공지사항 기능, 각 장치 및 배관의 주 요 검사 데이터 현황 기능, 플랜트 전체 검사에 대한 예방 정비 계획(PM Master Schedule) 기능을 가지 며 [그림 9]에 보인 바와 같이 구성하였다. 화면 상단 의 주요 메뉴는 [그림 10]에서와 같이 검사도면시스 템(A), 문서관리시스템(B), 장치 및 법정관리(C), 외 주관리시스템(D) 페이지로 연동되는 메뉴와 로그인 (E), 시스템관리툴(F), 단위환산기(G), 강도평가모
듈(H), MSDS(I) 모듈로 구성되어 있다.
②
② 도도면면 기기반반의의 검검사사시시스스템템 모모듈듈
메인 화면에서 상단 검사도면시스템(A)을 클릭하 면 마이크로소프트의 벡터 기반 유저 인터페이스 지원 플랫폼인 실버라이트(silverlight) 기반의 검사도면시 스템이 화면에 나타난다. 검사도면시스템은 석유화학 플랜트의 Layout, PFD, P&ID, ED, ISO 도면 파일 기반 위에 설비 검사 관리 기능을 연동시켜 검사 데이 터의 입력 및 출력 관리, 각 검사 방법별 설비 분석 및 측정값의 경향 분석, 정비 및 보수 데이터 입력 및 현 황 관리, 손상기구 관리 기능을 포함하고 있으며 [그림 11]과 같은 화면으로 구성되어 있다. PFD 내 장치들 의 기본 정보 관리 기능(E), 각 PFD 내 전체 장치 또 는 선택한 장치에 대한 검사 이력 관리 기능(F), 각 PFD 내 전체 장치 또는 선택한 장치에 대한 정비/보 수 이력 관리 기능(G)을 실행하는 내용을 포함하고 있다. 검사도면시스템의 세부 기능 구성에 대해서는 [표 3]과 같이 포인트 정보, 일반 검사관리, 장치 두께 검사 그래프, 검사 이력, 정비 보수이력을 볼 수 있다.
그림 11. 검사도면시스템 중 PFD 도면.
포인트 정보 검사포인트 마우스 왼쪽 버튼 기능:
기본 정보 표시
포인트 메뉴 두께 검사/두께 그래프 기능 제공 경도/비파괴/표면복제/비상 및 정기 셧다운 일반 검사 관리 보고 등의 일반 검사 데이터 및 보고서
관리 기능 제공
장치 두께 각 장치의 전체 포인트의 현재 두께 검사 검사 그래프 초기 두께 및 측정값 분석 그래프 팝업
기능 제공
포인트별 각 포인트에 대한 검사 이력, 검사 번호 검사이력 관리 및 위치, 초기두께, 허용두께 등의 데이터
및 이력 관리 기능 제공
정비보수 각 장치에 대한 정비보수 내용, 담당자, 이력관리 업체명, 코멘트, 보고서 등의 데이터 및
이력 관리 기능 제공
표 3. 검사도면시스템 중 ED(Engineering Drawing) 모듈의 기능 구성
모듈 기능
장치나 배관별 두께 검사 데이터 및 이력 관리는 검 사일시, 속성, 검사번호, 검사위치, 초기두께, 허용두 께, 측정값, 감육량, 잔여두께, 부식율, 잔여수명, 담당 자, 검사방법, 업체, 비고, 검사보고서, 그래프기능을 포함하고 있다. 각 장치나 배관의 검사 번호 및 위치 에 대한 속성, 초기두께 등은 데이터베이스에서 데이 터를 연동하여 화면에 표시되며, 시스템 관리툴에서 입력된 데이터를 기반으로 계산된 허용두께를 보여주 고, 검사 업무를 수행한 후 측정값이 데이터베이스에 입력되면, 초기두께 및 허용두께 데이터와 비교 및 분 석을 통해 감육량, 잔여두께, 부식율, 잔여수명을 시스 템에서 계산하여 나타낼 수 있다[그림 12].
③
③ 시시스스템템 관관리리 모모듈듈
메인 화면에서 상단 시스템관리툴(F)을 클릭하면 검사 관리 시스템 보조기능 모듈 화면이 나타난다. 보 조 기능 모듈은 Layout, PFD, P&ID, ED, ISO 등의 도면 추가/업데이트/삭제 관리 기능, 각 도면의 연동 관리 기능, ED 및 ISO 도면 위에 검사포인트 추가/이 동/삭제 기능, 각 도면 정보 입력 기능, 각 장치 및 배 관 내 검사포인트의 포인트별 정보 입력 및 계산 모듈 기능을 포함하고 있다[그림 13]. 전체 도면의 구조 및 탐색기 기능(A), 도면 업데이트 등록 버튼, 작업 저장 및 작업 취소 버튼 기능(B), 각 도면 위에서 장치 및 P&ID 연동 툴(C), 각 도면에 속한 ED/P&ID/ISO 도면 리스트 및 도면 연동 기능(D), 각 도면의 도면코 드/상위코드/도면타입/속성/공장/등록일 정보 입력 및 수정, 삭제 기능(E), 각 하부 연동된 ED 및 P&ID 의 도면코드/도면타입/도면속성/공장/사용 등록 가 능 버튼/등록일자/종료일자 정보 입력 및 수정, 삭제 기능(F)의 실행이 가능하다. 보조기능 모듈 툴에서 손상기구 설정을 위한 장치 정보 데이터 입력 기능에 대한 세부 화면은 [그림 14]에 보인 바와 같으며, 재 질, 유체상태, 온도, 유체, 응력상태를 입력하여 손상 기구를 정할 수 있다.
④
④ 문문서서 관관리리 모모듈듈
메인 화면에서 상단 문서관리시스템(C)을 클릭하 그림 12. 포인트별 최근 두께 검사 현황.
그림 14. 시스템 관리 모듈 중 손상기구 정보 설정 관리 화면.
그림 13. 시스템 관리 모듈 중 PFD 관리 화면.
면 문서 작성모듈 화면이 나타난다[그림 15]. 문서작 성 모듈은 플랜트 내부 사양/절차/현황/기타 문서 관 리, 손상기구 정보 문서 관리, 외부 표준 기술 규격, 기 술 기준 관련 문서, 기타 참고 문헌 자료의 등록, 시스 템 화면 출력, 수정 및 삭제 기능을 제공한다. 각 분류 별 메뉴 탐색 기능(A), 문서 리스트의 제목 표시 및 세부 정보 보기 기능(B), 등록된 문서 파일 다운로드 기능(C), 문서 추가 기능(D), 등록된 문서 수정 및 삭 제 버튼(E)을 실행하는 기능을 포함하고 있다.
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⑤ 장장치치 및및 법법정정 관관리리 모모듈듈
메인 화면에서 장치 및 법정 관리(B)를 클릭하면 플 랜트 전체 장치 및 배관을 법적 관리/내규 관리/공정 별 관리 대상으로 분류하여 관리할 수 있다[그림 16].
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⑥ 외외주주 관관리리 모모듈듈
메인 화면에서 외주 관리 시스템(D)을 클릭하면 외 주 관리 중 용접사 관리 시스템 화면이 출력되며, 외 주 관리 시스템은 플랜트 검사 정보 관리 중 외주 용 역 및 업체 관리 기능을 제공하는 모듈로 이 모듈에서 는 외주 관리 중 용접사 관리도 가능하다.
맺음말
국내 플랜트에서 운영 중인 설비의 건전성 및 수명 연장에 대한 산업계의 요구를 반영하여 설비의 정비 및 검사 정보를 체계적이고 효율적으로 관리할 수 있는 검 사정보관리시스템을 소개하였다. 또한, 이는 향후 RBI, CMMS(Computerizing Maintenance Management System)와 같은 위험도 기반의 설비 종합 관리 기법 적용에 근간이 되는 정보를 축적하고 효율적으로 제공 할 수 있는 바탕이 될 것으로 사료된다.
그림 15. 문서 작성모듈 중 세부 내용 출력 화면.
그림 16. 장치 및 법정 관리 시스템 메인 화면.
저자약력 서 재 민
2003 광운대 화학공학과 박사 2004 ㈜아스프 개발이사
현재@안전 및 방재연구센터 전문위원 을지대학교 안전시스템과 겸임교수
㈜세이프티아 대표이사
