철강 산업을 이끄는 선두 기업이 FLIR GF346 가스 감지 카메라를 사용하여 유해한 일산화탄소 가스를 감지하는 방법
철강 회사는 대체로 안전성, 생산성 및 환경 관리 차원에서 상당히 유사한 문제를 안고 있습니다. 연간 수십 톤의 조강을 생산하고 여러 국가에서 사업을 운영하면서 수만 명의 임직원을 고용하기 때문에 열연 및 냉간 압연 코일, 시트, 아연 도금 시트, 튜브, 선재, 건설용 철근 및 베어링을 안전하게 생산하는 과정에서 다양한 어려움이 발생할 수 있습니다.
철강 산업의 근로자 안전 및 일산화탄소 배출량 저감
모든 생산 현장에서 환경적 책임과 근로자의 안전을 보장하는 것은 조직의 규모를 떠나 모든 철강 회사의 최우선 과제입니다. 이러한 생산 현장에는 제강 공정에서 사용되는 용광로, 코크스로, 린츠-도나비츠(LD) 가스 등이 사용되는데, 이 LD 가스의 그 주성분은 바로 일산화탄소(CO)입니다. CO는 환경에 해로울 뿐만 아니라 근로자의 생명까지 위협할 수 있습니다.
대부분의 철강 공장은 제강 공정에서 생성된 가스를 발전 및 가열로에 재사용하고 있기 때문에, CO 누출은 비용과 에너지 차원에서 철강 회사에 막대한 비용 손실을 초래할 수 있습니다. 안전하고 효율적인 공정을 보장하는 것 외에도 상당수의 철강 회사는 환경, 사회 및 거버넌스(ESG) 사업을 통해 환경적인 책임도 다하고 있습니다.
정상작동 중인 용광로의 CO누출장면을 일반 모드(위) 및 고감도 모드(아래)로 측정한 이미지
가스 누출을 감지하는 검증된 기술
가스는 육안으로 확인이 불가능하고 누출은 매우 점진적으로 악화되는 경우가 많기 때문에 일산화탄소 가스 누출의 원인을 식별하는 것은 결코 간단한 문제가 아닙니다. 특히, 주변 공기의 흐름이 변하면 가스 누출은 확인이 어려울 수 있어, 보다 전통적인 방법을 사용할 때에는 비산 가스를 감지하기가 매우 까다롭습니다. 이때, 더 나은 솔루션을 찾고자 하는 철강 회사가 선택할 수 있는 솔루션이 바로 광학 가스 이미징 (OGI)카메라입니다.
철강 산업에서는 아직 이 OGI 기술이 널리 보급되어 있지는 않지만, 다른 다양한 산업에서는 누출 감지 및 수리(LDAR) 기술로서 많이 활용되고 있습니다. 전력 발전 산업의 경우, 변전소 및 전기 전송 공급망 내의 기타 영역에서 육불화황(SF6) 가스 누출을 감지하기 위해 특수 OGI 카메라를 사용합니다. OGI가 최초로 활용된 바 있는 석유 및 가스 산업에서 OGI 기술은 일반적으로 전체 공급망에서 탄화수소 및 VOC 가스를 감지하는 데 활용됩니다. OGI는 대체 작업 방식으로 미국 EPA의 승인을 받았으며, 석유 및 천연 가스 부문의 규제에 대응할 수 있는 최고의 배출 감소 시스템(BSER)으로도 지정되었습니다. Statoil, BP, Chevron 및 ExxonMobil과 같은 기업들은 모두 OGI 카메라를 사용하여 가스 누출을 감지하고 있습니다.
FLIR GF346 광학 가스 이미징 카메라로 CO 파이프라인 누출을 확인한 장면
FLIR GF346 은 특수 필터가 장착된 열 감지기를 사용하여 CO 및 기타 유해 가스를 시각화 하여 보여줍니다. 카메라는 공장의 생산 공정을 방해하지 않고 안전한 거리에서 보다 넓은 지역에 걸쳐 가스를 빠른 속도로 스캔하는 데 사용할 수 있습니다. CO 배출은 제강 공정에 심각한 위협이 될 수 있기 때문에 면밀히 관찰해야 할 필요가 있는 가스입니다. 환기통이나 통기관에서 발생할 수 있는 극소량의 누출도 치명적인 결과로 이어질 수 있습니다. FLIR GF346의 경우, 잠재적인 누출 지점을 멀리서 빠르게 스캔하여 사용자가 실시간으로 누출 지점을 정확히 찾아낼 수 있도록 도와줍니다. 특히, Delta T 값(누출 설비의 주변 온도와 배경 장면 간의 온도 차이 값)을 확인함으로써 검사원은 GF346의 고감도 모드를 사용하여 극소량의 가스 누출을 감지하는 데 필요한 최적의 이미지 대비도를 확보할 수 있습니다.
철강 산업, 광학 가스 이미징의 실제 활용 사례
FLIR GF346 카메라는 주로 캐스팅 플로어에서 찾기 힘든 누출을 찾는 데 활용됩니다. 캐스팅 플로어에서는 CO 가스가 누출되고 있는 경우에도 검사원이 찾아내지 못하는 경우도 종종 있습니다. 누출은 늦은 저녁 시간에 시작될 때도 있는데, 어둡고 공기 흐름이 수시로 바뀌면 누출이 발생한 지점을 정확히 짚어 내는 데 상당한 어려움을 겪을 수도 있습니다. 검사원은 FLIR GF346 광학 가스 이미징 카메라를 사용하여 제강 설비 내부와 외부의 가스 배관 근처에 있는 모든 가능한 누출 지점을 스캔할 수 있습니다.
블리더 밸브에 발생한 CO 누출을 FLIR GF346 카메라로 감지한 장면.
GF346은 캐스팅 플로어에서 최대 60미터 떨어진 곳에서도 CO 누출을 찾는 등 다양한 시나리오에 활용될 수 있습니다. 가스는 가스 믹싱 스테이션(gas mixing station)에서 핫 스트립 밀(hot strip mill)의 재가열로에 가스를 공급하는 라인의 플랜지 조인트에서도 누출될 수 있습니다. 문제를 해결할 수 있는 한 방법은 해당 지역을 완전히 폐쇄한 뒤, 즉각적인 시정 조치를 취할 수 있도록 발견 사항을 전달하여 안전 사고를 예방하고 누출의 원인을 차단하는 것입니다.
캐스팅 플로어 이외에도 철강 생산 시설 내에는 위험한 가스의 누출 가능성이 있는 파이프 등이 광범위하게 설치되어 있습니다. 일반적인 LDAR 스캔 중에 사용자는 제강 설비에 발생한 누출을 모두 발견할 수는 없어도 검사를 주요 시설 건물 외부의 가스 라인으로 확장할 수는 있습니다. 이때, FLIR GF346은 플랜지 조인트와 같은 가스 믹싱 스테이션에서 핫 스트립 밀 용광로로 가스를 공급하는 파이프의 다양한 지점에서 CO 가스의 누출을 감지할 수 있습니다. 즉, GF346을 도입한 시설은 파이프를 일정 수준 이상으로 꾸준히 스캔할 수 있는 정기적인 검사 프로그램을 마련할 수 있습니다. 또한, GF346을 사용하여 연결부, 조인트 및 기타 잠재적인 누출 지점을 검사하면, 시설 전반에 걸쳐 더 넓은 공간 내에서 안전성을 더욱 개선하고 배출을 줄이는 효율적인 방법을 확보함으로써 해당 시설이 환경 관리 기준을 충족하도록 지원할 수 있습니다.
FLIR GF346은 제강을 위해 용융된 철을 생산하는 용광로를 검사하는 데에도 사용될 수 있습니다. 용광로의 경우, 용광로 쉘 부분에 열풍을 공급하기 위한 송풍구가 장착되어 있습니다. 이러한 송풍기에서 CO 가스가 자주 누출되면 송풍기 플랫폼과 그 위에서 위험하고 건강에 유해한 공기가 쌓일 가능성이 있습니다. 이때, GF346을 사용하면 검사관은 모든 송풍구를 스캔하고 안전한 거리에서 가스가 누출되고 있는 송풍구를 식별할 수 있습니다. 누출이 발견되면 담당자는 즉각적인 시정 조치를 취하고 새로운 용접 설계로 송풍기의 결함을 고쳐야 합니다. 아울러, 송풍구를 교체한 후에는 GF346으로 해당 영역을 다시 스캔하여 누출을 확실히 잡았는지 확인해야 합니다. 이렇게 확인까지 완료하면, 가스가 새지 않는 안전한 환경을 근로자에게 제공할 수 있습니다.
철강 공장에서 CO 가스가 송풍관에서 누출되는 장면.
핫 스트립 밀의 경우, 자동차 및 LPG 등급용 열간 압연 시트를 생산하는 데 사용됩니다. 이 핫 스트립 밀은 CO 함량이 높은 용광로 가스와 코크스로의 가스를 연료로 사용하는 재가열로를 활용해 철을 생산합니다. 완전히 연소되지 않은 CO의 누출은 카메라를 통해 식별이 가능하며, 검사원은 파이프 조인트에서 누출의 원인을 빠르고 안전하게 찾아낼 수 있습니다. 또한, 누출이 발견되면 용광로 근처에 머물고 있는 CO를 제거하기 위해 즉각적인 시정 조치도 취할 수 있습니다.
시간은 금이다
LDAR 검사에 FLIR GF346을 사용하면 투자 대비 뛰어난 효과를 기대할 수 있습니다. 가스 누출은 제품 소실, 추가 안전 비용 지출, 가동 중지 시간 증가 등 다양한 비용을 부가적으로 초래할 가능성이 높습니다. 이때, LDAR 검사에 OGI 카메라를 사용하면 생산 중단 프로세스와 절차를 간소화하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. 이러한 생산 중단은 회사에 상당한 피해를 입힐 수 있는데, FLIR GF346과 같은 OGI 카메라는 수리가 필요한 부분을 작업자에게 정확히 보여줄 수 있어 유지보수 팀이 수리를 계획하고 예기치 않은 생산 중단을 방지하는 데 큰 도움이 됩니다. 안전 측면에서도 GF346 카메라는 큰 효과가 있습니다. FLIR GF346에 망원 렌즈를 장착하면 작업자는 안전한 거리에서 위험한 누출을 찾아낼 수 있어, 제한된/화염 작업 허가 구역 밖에서 검사를 필요한 작업을 수행할 수 있게 됩니다. FLIR GF346은 또한 작업자가 정기적인 작업 중에 관심 영역을 식별한 후, 계획된 생산 중단 시에 필요한 정밀 검사를 사전에 준비할 수 있도록 하여 실제 생산이 중단되는 시간을 줄일 수 있습니다. 하루 24시간 일하는 수백 명의 임직원이 일하는 환경에서 OGI 카메라의 도움 없이 제대로 된 검사를 수행하려면 일주일 내내 걸리는 등 상당한 시간이 소요될 우려도 있습니다. 힘든 검사 시간을 한 시간이라도 절약한다면, 카메라를 구매하는 데 투자한 비용만큼의 효과는 금방 누릴 수 있습니다.
FLIR GF346 OGI 카메라는 철강 회사에 매우 중요한 툴로서 각종 문제가 심각해지기 전에 검사원이 관련 징후를 발견하고 생산을 중단하지 않고도 검사 업무를 수행하는 데 도움을 줍니다. GF346은 가스 탐지기 또는 TVA와 같은 휴대용 접촉식 측정 도구를 사용할 때에는 접근하기 어려운 설비를 모니터링하는 데에도 이상적인 툴입니다. 검사관은 생산 공정을 중단할 필요 없이 매일 수천 개의 부품을 스캔할 수 있습니다. 또한 OGI 카메라를 사용하면 작업자는 가스의 영향이 미치지 않는 외부의 안전한 거리에서 작업하면서 다량의 누출을 감지하고 누출원을 찾아낼 수 있습니다. FLIR GF346을 사용할 경우, 철강 회사는 작업 안전을 개선하고 환경 영향을 줄이는 동시에 규정 준수, 효율성 개선 등의 효과를 기대할 수 있습니다. 특히, 공장의 생산 공정을 중단하지 않고 검사를 진행할 수 있기 때문에 생산 중단으로 인한 피해 또한 크게 줄여줄 수 있습니다.
