오일 및 가스 시설 내의 누설에 어떻게 대응할 수 있습니까?

BETH NIESER:
안녕하세요. Ask Swagelok을 시작합니다. 저는 Beth Nieser이며, 오늘은 오일, 가스, 석유화학 분야의 책임자 중 한 명인 Mike Aughenbaugh와 함께 합니다. 오늘은 오일 및 가스 시설에서의 누설 완화에 대해 이야기하려고 합니다.

Mike씨, 오일 및 가스 시설에서 누설은 상당히 중요한 문제이지 않습니까?

MIKE AUGHENBAUGH:
그렇습니다. 누설은 매우 큰 문제입니다. 누설은 세 가지 다른 방식으로 분류됩니다. 첫 번째는 실제 누설입니다. 이는 시스템 기준으로 외부 또는 내부 누설일 수 있습니다. 예를 들어 겨울철에 스팀이 새어 나오는 경우가 외부 누설에 해당합니다. 내부 누설은 진공 상태에서 일어날 수 있으며, 실제로 환경이 배관 안으로 흡입되는 경우입니다.

다음으로는 가상 누설이 있습니다. 마지막은 투과 누설(permeation)입니다. 누설은 시설에 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다. 물론, 가장 큰 문제는 시스템의 압력 및 유량 변동입니다. 그에 따라 보일러와 컴프레서가 다양한 수준의 효율성으로 작동하게 되며, 이는 시설에 문제를 일으킬 수 있습니다.

BETH NIESER:
가장 큰 문제는 안전과 관련된 것이겠죠, 맞습니까?

MIKE AUGHENBAUGH:
많은 시설의 배관 시스템 내부에는 질식성이거나, 발암 물질이거나, 치명적이거나, 인화성일 수 있는 재질이 들어 있습니다. 또한, 누설은 미끄러짐이나 동결 위험을 초래할 수도 있습니다. 예를 들어, 응축수가 지면에 얼어붙으면 작업자에게 미끄러짐 위험 요소가 될 수 있습니다.

배관 및 밸브에서 누설이 발생하면 구조물의 부패를 일으킬 수 있고, 이 또한 안전 문제로 연결될 수 있습니다. 더불어, 관리되지 않는 VOC 누출의 약 62%가 상품화된 밸브로 인해 발생한다는 사실도 잊지 않아야 합니다.

BETH NIESER:
62%나 되는군요. 정말 상당한 수치인 것 같습니다.

MIKE AUGHENBAUGH:
막대한 수치이지만, 이로 인해 시설에 벌금이 부과되기 전까지는 대부분 알아차리지 못합니다. 마지막으로 언급하고 싶은 사항은 생산성과 수율입니다. 대기 중으로 누설이 있거나 시스템 내에서 누설이 있을 때, 이는 고객에게 판매 가능한 제품으로 만들 수 있는 완제품이 낭비되는 것을 의미합니다.

또한, 누설을 수리할 수 있다면 막대한 기회 비용이 존재합니다. 때로는 이러한 기회 비용을 시설 내 다른 곳 또는 다른 프로젝트에 사용하는 것이 더 좋을 수 있습니다. 시설에 누설을 완화할 수 없는 시스템이 있다면 많은 경우 작업자가 더 잘 차려입고 PPE를 늘려야 하며, 이는 시설에서 추가적인 인건비를 의미합니다.

BETH NIESER:
Mike씨, 그럼 유지보수 팀이 시설에 있는 밸브를 교체해야 할지 여부를 어떻게 알 수 있습니까?

MIKE AUGHENBAUGH:
Beth씨, 물론 알 수 있습니다. 첫 번째로 고려할 사항은 밸브에 특정 문제가 있음을 파악하는 데 있어 항상 유지보수 팀과 작업자에게 전권을 위임하는 것이 좋다는 점입니다. 첫 번째로 주시해야 할 곳은 스템 씰입니다. 스템은 밸브 핸들과 밸브 몸체가 연결되는 곳입니다. 여기에서 누설, 딱딱해짐, 부식과 같은 현상이 발견된다면, 이는 문제가 있음을 알리는 첫 번째 징후입니다.

플랜지 씰에 대해서도 같은 징후를 살펴야 합니다. 플랜지 씰이 돌출된 것을 볼 수 있다면, 이는 무언가 잘못되었음을 알리는 또 다른 징후가 될 수 있습니다. 밸브 몸체 자체의 상태도 교체 필요성을 알릴 수 있는 아주 좋은 지표입니다. 녹 문제가 심합니까? 부식이 많이 발생합니까? 부품을 서로 고정하는 패스너 중에서 실패 징조를 보이는 것이 있습니까? 이는 또 다른 교체 이유가 됩니다.

국소적 환경도 잘 살펴야 합니다. 밸브 아래로 액체가 떨어집니까? 무언가 고여 있습니까? 밸브 옆에 있는 외부 구조에 튄 자국이 있습니까? 마지막으로 밸브를 실제로 작동해보며 작동이 쉬운 밸브인지 어려운 밸브인지 확인하는 것이 좋습니다. 작동이 부드럽거나 거친 느낌인지 여부 또한 내부에 문제가 있음을 알리는 지표입니다.

모든 탄화수소 서비스에는 누출 저감(low-E) 인증 밸브를 사용하는 것을 권장하며, 이 인증이 해당 밸브가 배치될 조건에 대한 테스트를 실행하기 때문입니다. 좋은 소식은, 신품 상태의 누출 저감(low-E) 인증 밸브를 바로 사용한다면 현장에서 스템 패킹을 조정하지 않아도 여러 해 동안 유지할 수 있다는 점입니다.

다음은 유틸리티 서비스입니다. 프로젝트를 진행하면서 탄화수소 서비스에 잘못 적용될 가능성이 있으므로, 모든 유틸리티 서비스 밸브에도 누출 저감(low-E) 등급을 사용하도록 권장합니다.

BETH NIESER:
시설에서 누설을 방지하려면 어떤 조치를 취할 수 있습니까?

MIKE AUGHENBAUGH:
예, 물론입니다. 첫 번째는 실제로 프로그램을 운영하는 것이며, 대부분 누설 감지 및 수리 프로그램(LDAR: Leak Detection and Repair program)이 활용됩니다. 이를 통해 할 수 있는 일은 시설 내의 누설을 실제로 식별하고 완화하거나, 애초에 누설이 발생할 가능성을 줄이는 것입니다.

제조사 또한 LDAR 활동을 지원할 수 있으며, 전반적인 목표는 이 문제에 대응하고자 시설에서 사용하는 검사, 인력, 시간을 줄이는 것입니다. 하지만, 실제로 가장 큰 목표는 오용을 방지하는 것입니다. Swagelok이 올바른 밸브를 사용하여 문제 영역과 시스템을 완화하도록 지원할 수 있으며, 또한 같은 종류가 아닌 제품으로 교체하는 경우 변경 관리(MOC: Management of Change)도 지원할 수 있습니다.

밸브 성능에 영향을 주는 시스템 구조의 부정적 요소를 식별하는 것 또한 제조사가 도움을 줄 수 있는 영역입니다. 또한, 이는 전적으로 시스템 프로세스 문제가 아닐 수도 있습니다. 진동, 밸브의 위치, 밸브 유형, 작업자가 밸브를 다루는 방식 등과 같은 요소도 중요할 수 있습니다.

마지막으로, 금속공학을 검토하는 것도 부식 완화 등을 통해 전반적인 시스템 누설 비율을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

BETH NIESER:
좋은 소식이군요. 지금까지 여러 사항을 추천해주셔서 감사하며 Ask Swagelok에 참여해주신 여러분께도 감사드립니다.