석유·화학, 가스공장에서 현장 여건에 적합지 못한 강재가 설치돼 대형사고가 발생하는 사례가 있다.
이는 최근 인식된 문제도 아니며 이를 피하기 위해 검사원들이 현장에서 또는 플랜트 제작시에 신중을 기하고 있는 것도 사실이지만 여전히 관련 사고는 끊이지 않고 있는 상황이다.
이를 일반적으로 PMI(Positive Material Identification)에 의한 사고라고 한다.
10년전 API 조사에 의하면 많게는 약 3% 정도가 합금강이 사용되어져야 할 곳임에도 불구하고 탄소강이 사용된 경우가 있었다고 한다. 이 문제를 구체적으로 접근하게 된 계기는 한 정유 공장에서 30년전 5% 크롬강 배관이 설치되어야 할 곳에 탄소강을 사용해 부식으로 인한 대형 폭발사고가 발생했고 이로 인해 3명이 사망했다.
이후로 동일한 사고를 방지하기 위해 API는 PMI에 대한 구체적인 검사법을 만들기 시작했다. 그 결과 API 578 ‘Material Verification Program for New and Existing Alloy Piping System’이 1999년 처음으로 출간되게 됐다. API 578에는 재질을 잘못 사용한 곳에 대해 위험성을 줄이는 여러 가지 방법들이 제시되어 있다.
배관 장치 뿐 아니라 가스킷의 재료가 잘못 사용되는 경우도 흔히 있다. 최근 불행히도 한국 기업에서 제작한 밸브의 개스킷의 재질불량으로 유독가스가 누출이 되는 사고가 발생했다. 그래서 일반 배관 뿐 아니라 다음과 같은 부분에 대해서도 PMI가 요구된다.
△배관 부분 특히 짧은 단관이 접합되어있는 곳 △Tee, Reducers, pipe plug, 엘보우 △블라인드 플랜지 △가스킷, 밸브, 볼트 △계측, 계장 튜브 △용접부
이렇게 올바른 재질 사용이 강조되고 있음에도 불구하고 PMI사고가 발생하는 이유는 일반적으로 설계상의 실수나 시공 혹은 보수시에 잘못된 재질이 사용되는 경우, 또는 시공 혹은 보수시에 PMI 프로그램 및 품질관리시스템의 미흡한 경우다.
우리에게 주어진 과제는 잘못될 요소를 어떻게 효과적으로 PMI 프로그램을 적용해 사고를 예방할 수 있는가이다. 통계에 의하면 잘못된 재질이 사용될 확률이 1∼3% 정도 된다고 한다. 1∼3%의 잘못된 재질을 찾기 위해서 전 배관과 부품을 PMI 하기에는 현실적인 제약이 따른다.
따라서 위험도 분석을 통한 적절한 검사 기획이 이루어져야한다. 예를 들어 정유공장 H-Oil 시스템에서는 누수가 발견되기 전에 파이프 파열이 일어날 가능성이 75% 정도며 이로 인한 화재 또는 폭발 가능성은 90%이상이라고 한다. 이런 시스템에 합금강이 사용된 경우에는 100% PMI가 바람직하다.
위험도가 높아서 PMI 적용을 권장하는 분야는 다음과 같다. △고온 hydroprocessing 시스켐에서의 크롬 몰리강재 △고온 Naphthenic 서비스에서 몰리브데늄이 포함된 스테인레스강을 쓸 경우 △Crude Unit이나, Vacuum Unit 에서크롬 몰리강재 △기타 Corrosion Loop 이나 위험도 분석에서 확인된 부분 등이다.
안전관리자들을 위한 질문
귀사에서는 PMI 프로그램을 규정화해 적용하고 있으며 API 578의 정보를 숙지하고 있는가?