2001년에도 같은 시스템에 클로라이드에 의한 균열이 발견되었고 올해 초에는 이 균열에 의해서 2차례의 고압 누수 사고가 발생해 3개의 크랙커 트레인 모두가 작업이 중단돼 이 공장의 경영에 아주 심한 타격을 입혔다.
일전에도 언급한 바가 있지만 이러한 클로라이드에 의한 균열은 Eddy Current로서만 효과적으로 검사할 수 있기 때문에 모든 단열재를 다 벗겨내고 검사해야 되는 이유로 많은 시간과 경비가 소요된다.
이것은 스테인레스 강관에 대한 CUI에 가장 적절한 예이자 교훈이다. 이번 사건에서 가장 인상적인 것은 CUI에 의한 균열 발생이 일반적으로 200℃ 이하의 파이핑 시스템에서 발생된다는 통상을 벗어나 섭씨 약 460℃의 운전 조건인 파이핑 시스템에서 가장 많이 발견되었다는 것이다.
이에 대한 이유는 여러가지로 설명될 수 있으나 가동정지 상태에서 빗물 침투해 가동과 동시에 고온으로 기화됨으로써 수분은 증발하고 클로라이드가 농축돼 균열이 발생했다고 본다. 이 공장은 건설된지 17년이 되었는데 초기에 많은 운전 정지의 결과가 이제 고압(22 Mpa) 파이프의 군열로 나타났다.
또 한 가지 주의 깊게 살펴야할 점은 많은 균열이 소방수 방류지역에서 발생했다는 점이다. 이는 소방수 시스템을 정기적으로 점검 했는데 그 물이 단열재 안으로 흘러 들어갔다는 의미도 된다.
이미 수차례 언급한 바가 있지만 모두들 잘 알고 있는 사실인데도 이에 대한 사고가 계속 발생하고 있다는 점이다.
이제 다시한번 살피고 넘어가야 될 점들은 첫째 Calcium silicate 단열재는 그 자체에 클로라이드가 포함되어 있으므로 스테인레스강에는 사용하지 말아야 하며 둘째 응력부식 균열이 염려되는 SS강관은 반드시 적절한 유기 페인트로 도장을 해야 한다는 점이다. 또 셋째 SS강관 시스템에는 단열재에 수분이 침투되지 않도록 충분한 방지 조치를 실시하여야 하며 넷째 스팀 트레이싱 보다 전기 트레이싱을 고려해야 하고 다섯째 소방수를 점검 할 때는 반드시 주변에 스테인레스강이 있는지를 살펴봐야 할 것이다.
고압 스테인레스 강관 및 밸브 취약
적절한 검사 및 관리 프로그램 필요
대부분의 H-Oil, HCU, HTU 고압시스템에는 321 또는 347 스테인레스 강관을 보유하고 있으므로 이에 대한 클로라이드 균열은 RBI 또는 직접 개방 검사로써 한번 쯤 확인할 필요가 있다.
이 공장에서 비록 3기 중에서 한기만이 균열사고가 발생하였지만 나머지 두기에 대해서도 차례로 검사를 실시하였다. 검사도중 균열 사고 이력은 없었지만 만일을 위해 RTJ 플랜지를 살펴보기로 하였다.
Dye 검사로는 아주 작은 균열이 있는 것 같아서 표면을 갈아내고 재검사를 실시한 결과 플랜지 내부 특히 링 그루브 안쪽은 전체가 균열로 덮혀있음을 발견할 수 있었다.
결국 재질을 잘라내어서 조사한 결과 재질은 모든 사양을 만족 했고 균열은 클로라이드에 의한 균열임이 확실하게 밝혀졌다.
따라서 모든 플랜지를 볼트 홀 사에 외벽에서 초음파 탐상을 실시한 결과 12개의 플랜지가 같은 현상으로 균열이 형성되어 있음을 확인하게 됐고 냉각 수소와 혼합 Tee 3군데 모두에서 같은 현상의 균열이 발견되었다.
따라서 이같은 사례를 보아서도 스테인레스 강관 뿐만 아니라 플렌지도 균열 검사의 대상에 포함되어야 한다. 아울러 니켈합금의 플렌지를 써야 하는 경우에도 불구하고 경비와 제작 시간 등을 고려해서 스테인레스 플랜지를 사용한 경우가 있다면 철저히 재검사를 실시해 볼 필요가 있다. 뿐만 아니라 석유화학 공장의 스테인레스 강재로 만들어진 압력 용기에서도 같은 이같은 이론은 동일하게 적용될 수밖에 없다.
안전관리자를 위한 질문
귀사에는 클로라이드 균열에 대한 효과적인 프로그램이 개발되어 있으며 특히 고압 스테인레스강 재질에 대해 적절한 클로라이드 SCC 검사를 실시하고 있는가?