해양플랜트 유틸리티 모듈의 시스템 구성에 따른 가용도 추산

Abstract

본 연구에서는 해양플랜트 유틸리티 모듈에 속해 있는 공기 압축기와 질소 발생기의 여러 가지 구성에 따른 가용도를 추산하였다. 유틸리티 모듈은 해양플랜트에서 기본적인 모듈 중에 하나로 해양플랜트의 안정적인 운전을 위해 물, 공기 등 다양한 유틸리티를 공급한다. 본 연구에서는 유틸리티 모듈 중 안전과 관련이 깊은 공기 압축기와 질소 발생기를 대상 시스템으로 선정하였다. 공기 압축기는 공기를 약 10 bar 정도로 압축하고, 질소 발생기는 압축된 공기로부터 질소를 분리한다. 압축된 공기는 밸브와 같은 공정기기들을 작동시키는데 사용되고, 발생된 질소는 저장탱크에 존재하는 가연성 가스를 불어내는데 사용된다. 본 연구에서는 가용도 추산을 위해 Reliability Block Diagram, Markov Model, 그리고 Monte Carlo Simulation 방법론을 도입하였다. 그리고공기 압축기와 질소발생기의 구조에 따른 3가지 구성을 제안하였다. 제안된 구성은 1 x 100%, 2 x 50%, 2 x 100%이다. 세 가지 구성에 대하여 제안된 방법론들을 이용하여 가용도를 추산한 결과, 방법론에 따라서는 결과가 크게 변화지 않았다. 하지만, 2 x 100% 구성이 적용된 경우에는 가용도가 약 1% 증가하였다. 본 연구 결과로부터 Redundancy 장비 설치가 가용도를 약 1% 증가시킴을 알 수 있었다. 본 연구는 해양플랜트의 공기 압축기와 질소 발생기만을 조사하였다는 한계가 있지만, 해양플랜트 가용도 추산을 위한 첫 번째 단계로 의미가 있다.