가스 누출 추적: 정비 및 안전 관련 문제들

상상할 수 있는 모든 종류의 파이프가 160,000 킬로미터에 달하는 Pernis (로테르담)의 Shell Nederland Raffinaderij 는 유럽에서 가장 큰 정유공장입니다. 이 회사 전체와 그 품질 시스템, 생산 관리 공정들에는 안전과 환경에 대한 고려가 확고히 뿌리내려 있습니다. 또한 Shell은 예방 정비를 최우선으로 하는 엄격한 안전 정책을 채택하고 있습니다.

대다수 화학 화합물과 가스들은 육안으로는 보이지 않습니다. 그렇지만 많은 회사들이 생산 공정 전과 중간과 후에 이러한 물질들을 집중적으로 다루고 있습니다. 기업들이 휘발성 가스 화합물의 누출을 어떻게 추적, 기록, 교정, 보고해야 하는지, 이 절차를 얼마나 자주 수행해야 하는지 엄격하게 규정이 적용됩니다. 가장 흔히 사용되는 기술이 ‘유독성 증기 분석기 (TVA)’, 즉, ‘스니퍼 (sniffer) 기술’입니다. “가스 누출의 가능성을 찾을 때, 미리 파악했거나 파악하지 못했던 지점들의 모든 시스템들을 점검해야 한다. 이러한 점검은 정기적으로 실시되는데, 특히 이것은 조업정지 후에 중요하다.

우리 정유공장 같은 경우에는 파이프, 멈춤용 꼭지, 봉인, 밸브, 토치 등에 수 만 번 검사를 수행해야 된다는 뜻이다. FLIR GasFindIR를 사용하기 전에는 조사관이 유독성 증기 분석기(TVA) 를 사용해 하루 약 500 회의 검사를 실시할 수 있었다. 반면 이 적외선 카메라 시스템을 사용하는 조사관은 한 시간에 1 백 개 이상 물체를 검사하는 계획을 완수할 수 있다. 이 시스템을 사용하는 가장 중요한 이유는, 배관에서 나오는 가스와 기타 휘발성 유기 물질, 특히 플랜지와 기타 개스켓 주변에 있을지 모를 누출을 최소화할 수 있다는 데 있다.”라고 Shell Pernis의 연구분석가, Rutger Zoutewelle은 설명합니다.

안전 스캐닝

오늘날 기업의 주요 성공 요소는 안전, 효율, 수익성입니다. 유지관리를 수행할 때 유지관리 엔지니어가 플랜트의 상태에 대해 최대한 완벽한 그림을 얻는 것이 무엇보다 중요합니다. 열 화상 시스템은 혹시 있을지 모를 고장을 추적하는데 매우 중요한 도구입니다. 경험에 따르면, 플랜트의 1% 미만에서 누출의 84%가 발생합니다. 다시 말해, 값비싸고 시간이 많이 걸리는 검사 도구의 99%가 누출이 없는 안전한 부품을 스캔 하는데 쓰이고 있다는 뜻입니다. FLIR GasFindIR 을 이런 분야에 이용한다면, 시간과 인력 차원에서 막대한 절감을 달성할 수 있습니다.

현재 사용 중인 기술들은 보이지 않으면서 잠재적으로 유해할 수 있는 화학물질에 조사관을 노출시킬 수 있으며, 부정확한 계측을 내놓을 수 있는 바람과 날씨 요소들을 고려하고 있지 않습니다. 또한 이러한 기술들은 미리 파악해둔 검사 지점들에 대한 것과 조사관 바로 주변의 판독값만 알려줄 수 있습니다. FLIR GasFindIR 이 사용하는 적외선 기술은 가스 배출을 연기 기둥으로 보여줍니다. 이 장치를 사용해 안전 거리에서 누출을 확인하였다면, 유독성 증기 분석기 (TVA) (Toxic Vapor Analyzer)를 이용해 그 물질의 농도 비율을 알아낼 수 있습니다. Rutger Zoutewelle: “휴스톤의 동료들로부터 FLIR GasFindIR에 대해 들었다. 이전의 우리 방식에 비해, 이 카메라를 검사에 사용하면 종래의 기술들보다 많은 이점을 얻을 수 있다. 이 카메라는 접근이 어려운 장소에서도 사용할 수 있는 빠른 비접촉식 계측기이다. 또한 이것은 안전과 환경 측면에서도 이점이 있다.

이점들

GasFindIR 의 핵심은 안티몬화 인듐 (InSb) 검출기입니다. 이 검출기는 매우 높은 디테일의 선명한 이미지를 만들어냅니다. 무게가 2.5 kg에 불과한 이 카메라는 가혹한 산업 환경에서 사용할 수 있도록 설계돼 있으며, -15° C ~ +50° C의 넓은 온도 범위에서 작동합니다. 이것은 널리 사용되는 PAL 형식으로 실시간 적외선 이미지를 만들어냅니다.. 이것의 산업 충격 등급은 40G입니다. 이 카메라는 20 가지 가스를 실시간으로 탐지할 수 있으며, 이것은 화면에 ‘검은색 연기’로 나타납니다. 이러한 특성들로 인해 수 마일에 달하는 파이프들을 안전거리에서 스캔 할 수 있습니다. Rutger Zoutewelle: “석유화학 현장에 있는 대부분의 파이프, 플랜지, 밸브, 그 밖의 연결부에는 고장이 없다. 그렇지만 우리 통제를 벗어난 어떤 요소들이 100%가 아닌 부품들을 소량 생기게 할 수도 있다.

휴스톤에서 이 시스템을 이용해 가스를 추적해본 동료들의 긍정적 경험이 Shell Pernis로 하여금 이 기술을 여기에도 도입하기로 결정하게 만들었다.” “이 시스템을 사용하는 사람은 누구나 단기 교육 과정을 거쳐야 하며, 그런 다음에는 이 시스템을 숙지하기 위해 며칠간 근무 현장에서 이를 익히는 과정이 필요하다. 그렇지만 일단 이것을 이해하고 나면, 이 카메라는 많은 이점들을 제공해준다. 이 카메라는 정유공장에서 계속 사용 중이며, 항상 조업정지 후에 사용된다. 이것은 유용한 도구이자 뛰어난 예방적 솔루션이다.”

스마트 솔루션

열 화상 기술을 ‘현장에서’ 사용할 때 장비와 사용자에게 많은 요건들이 부여될 수 있습니다. 검사할 물체로부터 안전 거리를 유지해야 하는 경우가 많고, 그 외의 경우에는 얼마나 가까이 접근해야 하는지가 문제가 될 수 있습니다. 이 작업에 위로 올라가는 작업이 수반될 수도 있고 대형 플랜트를 검사하는데 한 번에 수 시간이 걸릴 수도 있음을 명심해야 합니다. 따라서 조사관이 들고 다녀야 할 장비의 크기와 무게는 중요한 요소입니다. “GasFindIR는 우리 플랜트의 안전과 효과적 운영에 일조하고 있다. 이것은 직접적이고 구체적인 결과를 내놓아 마음의 평화를 준다.”라고 Rutger Zoutewelle는 말합니다. “특히 누출이 번질 위험이 가장 큰 고압 시스템을 검사할 때 유용하다. 이곳에서 이 카메라는 사실상 없어서는 안 될 필수품이 되었다.”

이 카메라를 이용하면 플랜트를 여러 가지 방법으로 안전하게 검사할 수 있습니다. 열 화상 기술의 사용에는 몇 가지 주요 장점들이 있습니다. 검사 과정에서 시스템을 중지하지 않아도 되고, 빠르고 비교적 저렴하게 원격으로 계측을 할 수 있고, 무엇보다 중요한 것은 조기에 문제를 파악할 수 있다는 점입니다.

반면 이 적외선 카메라 시스템을 사용하는 조사관은 한 시간에 1 백 개 이상 물체를 검사하는 계획을 완수할 수 있다. 이 시스템을 사용하는 가장 중요한 이유는, 배관에서 나오는 가스와 기타 휘발성 유기 물질의 배출을 최소화할 수 있다는 것입니다.