해양플랜트 Dehydration 패키지의 안전성 확보를 위한 HAZOP 결과 연구

Abstract

천연가스를 유전에서부터 생산할 때 포함되어 있는 물 성분은 가스 프로세스 과정에서 하이드레이트를 생성해 파이프라인을 막거나 생산 공정에 부정적 영향을 미친다. 따라서 유가스 공정에서 천연가스에 포함된 물 성분을 제거하기 위한 디하이드레이션(Dehydration) 작업은 천연가스 프로세스에서 매우 중요한 한 부분이다. 디하이드레이션은 가스 하이드레이트의 생성을 방지할 뿐만 아니라 천연가스에 포함된 CO2와 H2S가 물과 만나 야기되는 부식을 줄일 수 있다. 디하이드레이션 장비는 유가스를 직접적으로다루기 때문에 화재, 폭발 등의 큰 위험성을 가지고 있으므로 적절한 위험도 평가 및 관리가 필수적이다. 이에 본 연구는 해상 부유식 LNG 생산설비에서 1차적으로 탈수처리된 생산가스의 수분을 0.1 ppmv 이하로 제거할 수 있는 Solid Dessicant Dehydration Package를 대상으로 HAZard & OPerability Study(HAZOP) Study를 통해 위험도 평가를 수행하였다. 자산, 인명, 환경, 명성 별로 별도의 기준을 가지고, 위험 확률 및 피해도를 5단계로 구분하여 위험도 매트릭스를 결정하였다. 공정, 구조, 안전, 운전 전문가 8명이 2일간 PHAx 소프트웨어를 사용하여 HAZOP을 수행하였다. HAZOP을 수행하기 위하여 먼저 P&ID 도면을 바탕으로 흡착과 탈착 변환 주기를 고려하여 Dehydration Package를 9개의 Node로 분할하였다. 그 후, 이탈현상, 원인분석, 치명도 산정, 현 안전장치 분석, 권고사항 도출의 순서로 HAZOP을 진행하였다. 총 14개의 위험요소가 주요 위해도로 선정되었고, 권고사항으로 15개의 Safety Instrumented Function이 도출되었다. HAZOP 이후 진행할 Layer of Protection Analysis, Safety Integrity Level Study