3주전쯤 필자는 용접기술 컨퍼런스에 참석해 기조 연설을 할 기회가 있었다.
발표를 시작하기 전에 독일 회사의 기술부사장이 아주 간단하게 ‘We Share, We grow’라는 환영사를 마쳤다. 이 말이 아주 인상 깊게 남아 있어서 나의 기조연설 도 ‘We share, We grow’를 테마로 이끌어 갔는데 결과는 아주 성공적이었다.
다양한 의견과 정보 교환이 효과적으로 이루어졌다. 특히 안전과 관계되는 기술은 서로 공유하고 상호 검토할수록 모두에게 이익이 된다.
하지만 이는 그저 기술 발표만으로 되는 것이 아니라 지속적인 검토과정을 거쳐 문서화해야만이 비로소 그 가치가 빛을 발하게 된다.
이런 의미에서 ISO나 API등의 기술 참고자료는 아주 중요한 기술공유의 교두보이므로 한국 기술진들로 적극적인 참여를 권장하고 싶다.
파이프라인이나 정유, 석유화학 공장에서 부득이한 경우중 하나로 가동중인 파이프에 지관을 설치하게 되거나 용접 보수를 해야 하는 경우가 빈번히 발생하게 된다. 이때 설비의 가동을 중지한 상태로 작업을 한다면 이 설치작업은 안전하고 용이하게 진행될 수 있지만 회사 입장에서는 그에 대한 경제적인 손실이 막대하기 때문에 가능한 가동중 작업을 실시하길 원하게 된다.
가동중인 라인에 지관을 설치하는 작업을 핫탭이라 하는데 이는 안전적인 측면에서 많은 위험 요소를 안고 있기 때문에 작업수행 전에 안전성 및 엔지니어링에 대한 충분한 검토가 선행돼야만 한다.
핫탭은 크게 파이프 절단작업과 용접작업 두 가지로 구분되는데 여기에서는 용접에 대해서만 살펴보기로 하겠다.
일반적으로 가동중인 라인을 용접하는 데는 두 가지 위험요소가 따른다.
그 하나가 과다 용접 입열로 인해 용접 부위 주변에 강재의 강도가 약해지거나 관통에 의한 관내부의 석유화학 제품이 누출되는 ‘Burn-through’ 혹은 ‘Blow out’이라고 하는 현상이다.
이는 특히 내부 물질이 인화성이 강하거나 독성이 강할 때는 상당한 주의가 요구된다. 현재는 많은 기술의 발달로 관 두께와 내용물, 유속 등을 통해 용접시 내부의 온도를 예측 할 수 있는 프로그램들이 개발되어있어서 ‘Burn-through’의 위험은 많이 줄일 수 있게 됐다. 참고 문헌으로는 API 2201, API 1104 Appendix B, PRCI 보고서 PR-185-9632 등이 있다.
그 다른 한가지는 용접중 내부 유체 흐름에 의해 용접부의 냉각 속도가 빨라져 용접부 주위의 경도가 높아지고 여기에 침투된 수소가 응집되면 수소 균열이 발생하는 경우다. 최근 미국과 캐나다에서 이런 수소 균열에 의한 대형 파이프라인 사고가 3차례나 발생했으며 막대한 재산 피해를 입혔다.
최근 많은 연구로 인해 이에 대한 문제들이 많이 해결되었으므로 이에 대한 부담은 많이 줄어들었다. 특히 이를 대비해 일반적으로 탄소 함량 검사와 함께 저수소계 용접봉 사용을 적극 권장하고 있다.
스테인레스 라인, 듀플렉스, 탄소강 등의 핫 방법들은 널리 사용되고 있지만 아직 크롬-몰리 강의 핫탭은 좀더 신중을 기울여야 한다.
안전관리자들을 위한 질문
핫탭 작업을 하기 전에 체크리스트를 작성해 미리 검토하는가? 또 API 1104 (19th edition)과 API 2201 최신판을 숙지하고 기술적인 내용을 충분히 소화하고 있는가?