위험사건발생빈도

해상의 기후가 나빠지거나 시추 해역으로 선박이 지나는 경우에 는 유정을 닫고 시추선이 시추 현장을 벗어난다. 이때에는 시추 파 이프를 빼 낼 시간이 있기 때문에 BSR 방지기의 밀폐(blind) 기능 만 사용한다. 반면 절단(shear) 기능은 파이프를 미쳐 빼 낼 시간 이 없을 정도로 긴급한 경유 유정을 막기 위해 내부 파이프를 자를 때 사용된다. 때문에 밀폐 기능에 비해 절단 기능은 자주 사용되지 않는다. 하지만 BSR 방지기는 다른 장비에 비해 사용 빈도가 높지 않다. 절단 기능까지 사용이 요구되는 경우에는 유정 제어에 실패한 경우이고, 이때 최후의 보루로 작동시키는 것이 BSR 방지기이기 때 문에 이 상황에서의 BSR 방지기의 작동 실패는 큰 사고로 이어진 다.

여기서는 BSR 방지기를 요구 빈도(demand rate)를 고려하여 해 저폭발방지기의 불가용도(unavailability)와 위험사건발생도 (hazardous event)를 구해본다. BSR 방지기가 하나만 설치된 경우 불가용도는 Figure 2.14 (a)의 상태 2과 상태 3(Table 2.4)로 정 의하고, 위험사건발생도는 상태 3만 해당된다. 두 개의 BSR 방지기 가 설치된 경우 Figure 2.20의 상태 4와 상태 5(Table 2.6)는 불 가용도로 정의하고, 상태 5만 위험사건발생도에 해당된다. 불가용도 는 1에 가용도를 뺀 값으로 얻을 수 있다. 위험사건발생도는 불가용 도와 비슷하게 1에서 Figure 2.14 (a)의 상태 3과 Figure 2.20의

상태 4를 가용도로 고려하고 얻어진 전체 가용도를 1에서 빼서 구 하였다(Table 6.21).

일반적으로 BSR 방지기의 밀폐 기능은 더욱 자주 작동이 요구되 지만, 큰 사고로 이어지는 경우는 드물다. 절단 기능까지 요구되는 상황은 4 ~5 개월의 시추 중 한번도 발생하지 않는 경우가 많다.

여기서는 위험한 사고를 막는 BSR 방지기의 사고는 1440 시간마 다 한 번씩 일어난다고 가정한다. 즉 약 2개월에 한 번 정도의 빈도 로 BSR 방지기의 기능 작동이 요구된다고 가정한다. 그리고 한 번 작동하면 48 시간(2일) 동안 BSR 방지기의 기능이 유지된다고 가 정한다.

Table 6.21에서 불가용도보다 위험사건발생도가 더 작은 것을 알 수 있다. 장비가 기능을 못하더라도 사고로 전부 이어지는 것은 아니기 때문이다. 이처럼 요구빈도를 마코프 모델에 적용함으로써 불가용도를 장비가 고장이 나더라도 작동이 요구되는 상태와 요구 되지 않는 상태로 나눌 수 있게 되어 위험사건으로 이어지는 경우 를 세분할 수 있다.

Table 6.22과 Table 6.23에서 위험사건발생빈도(Hazardous Event Frequency, HEF)를 계산하였다. 위험사건발생빈도는 단위 시간당 얼마만의 확률로 사고가 일어날 것인지를 뜻한다. 구하는 방 법은 특정 시간 이후 시스템이 각 상태에 있을 확률을 얻은 다음, 각 상태에서 위험사건이 발생하는 상태로의 전이 확률을 곱하여 얻 을 수 있다(Table 6.22, Table 6.23). Table 6.22에서 요구빈도를

고려하지 않은 경우는 BSR이 POD보다 위험사건발생빈도가 크지만, 요구빈도를 고려하면 더 작아지는 것을 알 수 있다. 해석에 따라 위 험사건발생빈도에 영향을 크게 미치는 장비가 달라졌다. 실제 사용 하는 횟수를 고려한 요구빈도를 고려한 해석이 현실에 더 가까울 것으로 기대된다.

Table 6.21 Unavailability and hazardous event of POD and BSR system.

Comp-

onents Unavailability (at t=3600h) Hazardous Event (at t=3600h)

2 PODs

&

1 BSR

1.07e-3 2.03e-4

2 PODs

&

2 BSRs

7.67e-5 5.94e-5

Table 6.22 Hazardous event frequency of 2 PODs and 1 BSR system (considering BSR demand rate)

Hazardous Event Frequency (at t=3600h) [per hour]

(without BSR demand rate) Hazardous Event Frequency (at t=3600h)

[per hour]

(P0×λ22+P1×λ11) + (P1×λ11+P2×λde)

= 2.55e-6 + 7.74e-7

= 3.33e-6

(P0×λ22+P1×λ11) + (P0×λ11)

= 2.55e-6 + 5.36e-6

= 8.91e-6

Table 6.23 Hazardous event frequency of 2 PODs and 2 BSRs system (considering BSR demand rate)

Hazardous Event Frequency (at t=3600h) [per hour]

(without BSR demand rate) Hazardous Event Frequency (at t=3600h)

[per hour]

(P0×λ₂₂+P1×λ₁₁) + (P1×λ₂₂+P3×λ₁₁+P4×λ_de)

= 2.55e-6 + 1.7e-8

= 2.57e-6

(P0×λ₂₂+P1×λ₁₁) + (P0×λ₂₂+P1×λ₁₁)

= 2.55e-6 + 1.18e-7

= 2.67e-6