▲ 쉘 장치안전팀장 김동섭 박사
가열로는 석유화학 정유공장에서 생산성과 신뢰성에 큰 영향을 미치는 설비다. 그러므로 로 안에 불꽃 형태 및 조정, 히터 튜브 온도, 국부적인 고온(hot spot) 등을 고려한 가열로 운전 모니터링 기술이 필요하며 이는 튜브 파손이나 누설을 방지하는 효과적인 방법이 된다.

같은 맥락에서 가열로를 보수하기 위해 가동을 중지하였을 때에도 히터 튜브, 구조물, 내화벽 등에서 발생하는 열화 기구를 잘 파악해 그 상황에 적합한 검사를 수행해야 한다. 그리고 잔류 수명평가방법을 적절히 사용해야만 신뢰도를 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라 예상치 못한 사고도 예방할 수 있다.

흔히들 가열로에서의 사고는 생산성에 영향을 줄뿐 대형 사고나 인명피해를 수반한 사고는 일어나지 않을 것이라고 생각하는 경향이 있다. 대다수 사고의 경우 가열로 내부에서의 화재로 큰 재해를 가져오지 않는 경우가 많은 것은 사실이다. 그러나 고압의 hydro-procress 가열로인 경우에는 자칫 인명 피해를 수반한 사고도 발생할 수 있어 각별한 주의가 필요하다.

가열로 히터 튜브의 수명평가방법은 API 530에 주어진 방법이나 영국 규정인 R-5 방법이 널리 적용돼 왔으나 최근에는 API 579에서 제시하고 있는 오메가 방법이 널리 사용되고 있다.

또 다른 하나로 잘 보이지 않는 장치 중의 하나가 Flare system이다. 이 Flare system은 막힘과 부식으로 인한 손상여부에 대해 정기적인 검사가 이뤄져야 한다. 왜냐하면 Flare system은 위급상황에서 작동하도록 설계되어져 있기 때문에 필요한 상황에서 잘 작동될 수 있도록 항상 준비 되어져야 하기 때문이다.

막힘을 검사하기 위해서는 미리 특별한 관리를 요하는 중요한 부분들을 설정해두고 이 부위들에 대한 방사선 검사를 통해 부분적으로 막힘이 있는지를 검사하는 한편 그에 대한 적절한 청소 방법도 강구되어 있어야 한다. 부식으로 인한 두께 감소여부도 초음파나 방사선 검사로 반드시 행해져야 한다.

사고 사례를 살펴보면 부적절한 Flare system이 순간적으로 방출되면서 slug flow 현상이 발생해 플레어 라인이 땅에 떨어지면서 대형 사고를 일으킨 예가 여러 차례 있었다.

얼마 전에는 미국 중부 한 정유공장에서 땅 속에 매몰된 배관이 터짐으로 인한 화재가 발생했고 영국의 한 공장에서도 막힘과 slug flow로 인해 파이프가 절단되면서 대형 사고를 일으킨 것이 전해지기도 했다.

안전관리자를 위한 질문

Flare system에 대한 적절한 모니터링과 검사를 실시함으로써 위급한 상황에 대해 철저한 대비를 하고 있는가? 보이지 않는 장치의 가열로 내부 및 Flare system에 적절한 검사와 모니터링 방법이 설립돼 있는가?
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