오일 및 가스 계장 엔지니어에게 재료과학 교육이 중요한 이유

오일 및 가스 계장 엔지니어에게 재료과학 교육이 중요한 이유

스웨즈락의 교육 및 서비스 마케팅 매니저 Brian Van Valkenburg

해양 오일 및 가스 시장이 발전함에 따라 안정적이고 누설 없는 운영에 대한 요구가 점점 더 커지고 있습니다. 오일 및 가스 시설의 운영자들은 환경적 위험에서 벗어나 안전을 유지하는 동시에 시스템의 가치를 극대화하여 많은 생산량을 처리해야 합니다.

이에 따라 다음과 같은 사항을 고려하기 시작했습니다. 대체로 유체 시스템과 기본 부품의 전반적인 안정성이 최우선 순위가 되었습니다. 플랫폼 운영자들은 운영 비용과 가용 인력 등을 고려했을 때 자주 교체해야 하는 부품보다 플랫폼 수명에 맞춰 사용할 수 있는 부품을 점차 많이 찾기 시작했습니다. 또한, 해양에 점점 더 많은 플랫폼이 설비됨에 따라 그 어느 때보다도 더 엄격하게 부품의 안정성을 고려하고 있습니다.

계장 라인, 유압, 화학물질 주입(chemical injection), 다량분사 설비(deluge system) 등을 생각해보면 해양 플랫폼에는 튜빙이 약 50,000피트, 유체 시스템 부품이 20,000개 이상, 피팅은 10,000개 이상이 필요하고, 기계식 체결을 약 8,000 곳이나 해야 합니다. 플랫폼의 신뢰성과 안전을 확보하기 위해서는 이 모든 부분을 중대하게 다루어야 하므로, 올바른 부품과 재질을 선택하는 것이 그 무엇보다 중요합니다.

즉, 금속과 재료과학에 대한 지식의 필요성이 점점 높아지고 있어, 부식을 방지하고 시스템을 성공적으로 운영하기 위해 오일 및 가스 전문가는 전문 지식과 재질 선택에 대한 적절한 교육을 받아야 합니다.

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스웨즈락의 필드 서비스팀(Field service team)은 주기적으로 재료과학 교육 프로그램을 통해 오일 및 가스 시설의 고객들이 각 플랫폼에 적합한 재질을 선택하는 방법을 확실히 파악하도록 지원합니다. 오일 및 가스 전문가가 재료과학을 이해하여 얻을 수 있는 이점과 스웨즈락의 전문적인 교육 과정에 대해 설명하겠습니다.

합금의 발전과 교육 “어떤 재질을 선택하고 명시해야 할까요?” 이 질문은 듣기보다 꽤 복잡한 의미가 있으며, 그에 따른 답도 단순하지 않습니다.

부식은 어떻게 예방해야 할까요? 스웨즈락의 슈퍼 듀플렉스(super duplex) 스텐레스강, 6 moly 스텐레스강 등 안정적인 부식 저항성능을 제공하는 새로운 합금이 개발되었습니다. 그렇다고 해서 오일 및 가스 전문가들이 플랫폼 전체에 걸쳐 모든 애플리케이션에 고성능 합금을 사용할 수 있을까요?

딱히 그렇지 않습니다. 각기 다른 시스템에 올바른 재질을 선택하려면 환경 조건, 기대 성능, 비용과 같은 다양한 결합 요인을 따져봐야 하기 때문입니다. 복잡한 것을 기피하는 운영자들은 대부분 한 가지 재료만 선정하기를 바랄 테지만, 이는 경제적인 선택이 될 수는 없습니다.

이를테면, 316 스텐레스강은 연성이 좋아 합리적인 가격에 가공 및 용접이 쉬운 재질입니다. 이는 오일 및 가스 유체 시스템이 햇빛, 염분 등의 환경적 요인으로부터 차단되어 있거나 보호 처리가 되어 있다면 여전히 사용할 수 있습니다. 단, 모든 316 스텐레스강 조성은 같지 않으며, 니켈과 크롬이 ASTM의 최소 기준을 넘어 고농도로 함유된 경우에는 내식성과 안정성이 향상됩니다.

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또 다른 영역인 사워 가스(sour gas) 유체 시스템에는 사워 가스 균열(sour gas cracking) 혹은 황화물 응력 균열(SSC: sulfide stress craking)을 예방하기 위해 최고의 내식성 재질이 필요합니다. SSC는 금속이 황화수소 및 습기와 접촉하여 금속이 부식된 것으로, 세계적으로 산성의 저장소를 더 많이 개발하고 있는 요즘, 많은 해양 플랫폼에서 흔히 볼 수 있는 부식성이 강한 조합입니다. 그 결과로 재질이 취화되어, 인장 응력과 부식의 결합으로 균열이 발생합니다. 안전성과 지속 가능성을 확보하려면 NACE MR0175/ISO 15156 규정에 명시되어 있는 Alloy 825, Alloy 625 및 그외의 고급 합금을 선택해야 합니다.

두 영역 중간에는 특정 애플리케이션에 가장 잘 부합하는 특정 합금을 선택할 수도 있습니다. 이를테면, 일부 시스템에는 튜빙에만 고급 합금을 선정하고 316 스텐레스강은 튜브 피팅에 사용할 수 있습니다. 오일 및 가스 전문가들이 재료과학에 대한 실무 지식을 갖추면 플랫폼에 걸쳐 선택의 폭을 넓히고 시설의 가치를 극대화할 수 있을 것입니다.

재료과학 교육 실시 주제에 상관없이 선택할 수 있는 교육 과정은 상당히 다양합니다. 하지만 오일 및 가스 운영자로서 교육 기회를 평가할 때는 강사가 실무 경험이 많은지, 엄격한 훈련을 거쳤는지 항상 확인해야 합니다.

가장 믿을만한 교육 과정은 큰 틀만 잡아주기보다, 고객이 시설에서 실제로 마주하는 요구 사항과 문제점에도 초점을 맞추고 있습니다. 교육 과정의 우수성은 강사가 해당 시설의 현지 환경, 규정, 그 외 지리적 특성을 파악하는 능력에 달려 있습니다. 예컨대, 영국 북부의 오일 및 가스 시설에 대한 규정은 멕시코만의 규정과는 다를 것입니다.

교육 과정은 현지 작업자들의 일반적인 지식수준 등의 지역 특성 또한 고려하고 있어야 합니다. 이를테면, 스웨즈락 말레이시아 판매 및 서비스 센터는 오일 및 가스 시장이 이제 막 형성하여 번창하기 시작한 말레이시아, 인도네시아, 싱가폴, 태국, 베트남 시장에서 활발히 서비스를 제공하고 있습니다. 이러한 경험을 통해 스웨즈락은 오일 및 가스 시설을 운영할 때 매우 중요하고 많은 관심이 쏠리는, 재료과학 및 부식에 대한 교육이 절실하다는 것을 깨달았습니다. 따라서 스웨즈락은 산업 관계자들의 성공적인 시스템 운영을 위해 금속과 재료과학에 대한 전문 지식을 쌓을 수 있도록 맞춤 교육을 제공하게 되었습니다. 다른 시장이나 다른 플랜트 애플리케이션에서는 다른 요구 사항이 있을지도 모릅니다. 스웨즈락의 강사들은 주요 고객들과 따로 점심 식사 모임을 통해 합금에 대한 개별적인 질의 응답시간을 갖기도 합니다.

개별적 특수함 또한 교육 및 재질 선택에서는 중요합니다. 전 세계의 수많은 오일 및 가스 플랫폼에서는 재질 선택 방식이 모두 각기 다릅니다. 튜빙과 피팅을 설치할 때 사용하는 일반적인 방법은 무엇일까요? 운영자와 유지보수팀이 시스템을 청결하게 관리하는 방법은 무엇일까요? 시스템을 햇빛이나 염분으로부터 보호할 수 있을까요?

스웨즈락은 모든 협력 고객사와 함께 이러한 내용으로 재료과학 교육과 재질 선택 및 사양에 대해 대화를 나누고 있습니다. 고객들이 교육 과정을 고려하는 이유는 현지화된 서비스와 특정 전문 지식을 통해 본인의 시스템 요구 사항과 문제점을 해결하는 데 진정한 차이를 만들 수 있기 때문입니다.

더 자세히 알고 싶으십니까? 스웨즈락의 교육 프로그램을 통해 얻는 이점을 지금 바로 알아보세요.

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