유체 시스템 안전성 확보…건강·안전·환경 보호하는 ‘일석삼조’
설계 원칙·예방수칙 따르면 안전한 설비 장기간 운영 유지
[에너지신문] 산업 플랜트나 정유공장에서 안전 관련 사고가 언제든지 발생할 수 있다. 때문에 기업들은 이러한 위험 요인을 줄여 안전성을 확보하고 시설의 가동시간을 유지해 꾸준한 수익을 보장하기 위한 방안을 모색해야 것이 의무라 할 수 있다.
특히 산업용 유체시스템은 그 어느 곳보다 주의가 필요한 곳이다. 고압 및 고온 유체와 가스등이 이동하는 유체 시스템을 잘못 다루면 건강, 안전, 환경 문제까지 큰 사고가 발생할 수 있기 때문이다. 유체 시스템의 고장은 예기치 않게 발생하기 때문에 예방조차 쉽지 않다.
이에 전문가들의 세심한 관리가 필요하다 할 수 있다. 스웨즈락은 설계 단계에서 엔지니어와 기술자가 다양한 전략을 적용하면, 유체 시스템의 안전을 확보할 수 있다고 강조하며 7가지 방법을 제시했다.
▶다른 제조업체의 부품 혼합 사용 금지
산업용 부품들은 동일하게 제조되지 않다. 기존 부품을 다른 제조업체의 부품으로 교체하거나 혼합해서 사용하면, 전체 시스템 성능이 저하될 수 있으며 환경이나 안전 문제가 발생하고 비용이 증가할 수 있다고 설명한다.
이를테면, 각기 다른 제조업체가 제조한 1/2인치 피팅은 공차가 서로 다를 수 있다. 두 가지를 혼합해 사용한다면 누설 가능성을 높이거나 위험한 파열(blowout) 상황이 발생할 수도 있다.
고압, 진동, 진공, 온도변화를 견디는 누설 없는 밀폐는 정확한 공차, 면밀한 품질 제어, 오랜 사용에 따른 보장된 설계 원칙이 뒤따라야 가능하다.
가장 안전하고 확실한 방법은 일관되고 안정적이며, 좋은 품질의 제품을 엄격한 기준으로 제조하는 부품 공급업체를 선정하는 것입니다. 전체 시스템을 가동할 때, 모든 부품을 동일한 제조업체의 제품으로 사용하면 호환성을 확보할 수 있다고 강조했다.
▶인적과실 최소화 하라
고도로 훈련된 팀에서도 실수는 발생한다. 하지만 안전 우선의 설계 원칙을 따르면 잠재적인 인적과실을 최소화할 수 있다고 스웨즈락 관계자는 설명했다.
예를 들어 시간을 들여 부품에 일관된 라벨링을 적용하는 것부터 시행할 수 있다. 해당 시스템의 상세 작업 내용을 태그에 기재, 장비와 호스 등에 부착하면 작업자는 이를 유의·작업을 진행할 수 있다. 또한 플랜트 전체의 핸들, 튜브, 파이프를 색깔코드로 구분하면, 작업자는 즉각적으로 해당 부품을 통과하는 유체 또는 가스의 종류를 알 수 있어 오류를 줄일 수 있다.
또 다른 방법은 움직이는 물체 또는 사람과 부딪치지 않도록 추가 부품을 설치하는 것이다. 공정 밸브에 잠금장치를 추가하면 돌발 상황을 예방하는 동시에 안전사고 문제도 방지할 수 있는 것을 예로 제시했다.
▶올바른 부품 사용하라
플랜트 안전성을 최우선으로 고려한다면, 유체 시스템 부품 구매 시 가격을 중심으로 결정하는 것은 현명하지 않다. 저가 부품을 구매해 비용은 절약했을지 몰라도, 그 부품으로 중대한 안전 문제가 발생한다면 해결하는 데 드는 비용은 훨씬 크기 때문이다.
따라서 뛰어난 전문성을 갖춘 업체를 선정하는 것이 중요하다. 올바른 부품을 선택하려면 공정 조건을 완전하게 이해해야 한다.
예를 들어, 정전기가 발생하는 유체 시스템에서는 정전기를 호스 코어를 통과시켜 배출하기보다 전도성의 금속 코어 또는 탄소 블랙을 사용한 PTFE 코어를 사용해야 한다. 재질을 올바르게 선택하면 장차 발생할 수 있는 누설을 예방할 수 있다.
때문에 반드시 믿을만한 업체와 공식적인 경로를 통해 부품을 구매하는 것이 필수다. 저렴한 가격으로 모조품 및 저품질의 부품을 사용한다면 시스템 운영과 전반적인 플랜트 안전에 해를 끼칠 수 있다는 점을 명심하라.
▶시스템 간소화하라
유체 시스템을 덜 복잡하게 만드는 것만으로도 문제 발생 가능성을 최소화할 수 있다. 시스템을 간소화하면 문제가 발생했을 때, 적은 부품을 분석하면 되기 때문에 유지보수가 효율적으로 시행할 수 있다.
이를테면, 사진처럼 잠재적인 누설 지점을 줄이기 위해 파이프 배관을 구부릴 수 있는 튜빙으로 교체할 수 있는 것처럼 말이다.
이처럼 시스템 작동 시 복잡성을 한 번에 줄이려면 맞춤형 유체 시스템 조립체를 구축해줄 수 있는 공급업체를 찾아야 한다. 조립체가 몇 안 되는 부품, 판넬, 엔클로저로 구성돼 있어도, 다 함께 조립하는 과정에서 오류가 발생할 수 있다.
따라서 고품질의 조립체를 구축한 경험이 많고 품질 보증까지 제공하는 공급업체를 선정하면, 이러한 작업을 보완하고 누설 없는 조립체를 만들 수 있어 안심 공정을 유지할 수 있다.
▶제조업체 지침을 엄수하라
제조업체에서 제공하는 유체 시스템 조립 및 분해 설명서를 따르지 않는 것은 사소해보일 수 있지만 매우 심각한 결과를 초래할 수 있다. 제조업체가 권장한 설치 단계를 엄수해야만 다음과 같은 일반적인 오류를 가장 많이 줄일 수 있다.
▶설계 진동 및 흔들림 요인을 대비하라
전원이 차단된 상태의 산업용 유체 시스템 조립을 조립할 때 기계 진동에 의한 영향을 간과하기 쉽다. 시스템을 설계할 때 이 문제를 주의해야 튜빙이나 피팅이 손상되면서 부품 누설이 생기는 일을 방지할 수 있다.
특히 고압을 사용하는 동안 튜브와 피팅에 피로(fatigue)가 가해지지 않도록 적절한 지지대를 추가해야 한다. 또한 부품 연결 부위에 움직임이 가해지면 응력(strain)이 발생하므로, 부품이 움직여도 문제가 없도록 대비해야 한다.
강렬한 진동이 발생하는 경우에는 진동을 더 잘 흡수할 수 있는 호스로 튜빙을 교체하는 것도 고려해볼 수 있다. 움직임이 있는 애플리케이션에서 호스를 사용할 땐, 호스의 최소 굽힘 반경보다 작게 구부러지지 않도록 충분한 길이의 호스를 사용해 움직임을 분산해야 한다.
굽힘 반경이 너무 작으면 호스에 조기 손상이 발생할 수 있기 때문에 호스는 때가 되면 교체해야 하는 소모품이므로 설계 시 부품의 수명 또한 고려해야 한다.
▶튜빙 경도 및 재질 호환성을 파악하라
마지막으로 피팅을 누설없이 연결하기 위해서는 유체 시스템 튜빙 재질끼리 서로 호환 가능해야 하고 적절한 경도(hardness)를 갖춰야 한다. 피팅이 금속 튜빙을 효율적으로 잡아줘야 하므로 튜빙은 피팅보다 더 연질(softer)이어야 한다.
스텐레스강 튜빙에는 황동 피팅을 사용하면 안된다. 이는 피팅 재질이 튜브를 지탱하지 못할 만큼 너무 연할 수 있기 때문이다. 이러한 제품의 특성을 파악하고, 사용하는 것이 필요하다.
이러한 7가지 사항은 단순해보이고, 당연한 것처럼 여기지만 대부분의 시설에서 종종 간과되고 있다. 업계에서 최고의 시스템 설계와 설치 실행을 가장 중요하게 생각한다면, 안전한 설비 운영을 유지할 수 있을 것이다.
또한 팀에 교육 기회 및 단기 교육 과정을 제공하는 것도 좋은 방법이다. 적합한 예방책과 제대로 된 유체 시스템 설계 원칙을 따르는 것이 장기적으로 높은 비용이 발생하는 사고를 예방하고 안정성을 강화하는 효과적인 방법이라고 스웨즈락 관계자는 설명했다.
▲ 스웨즈락, 유체시스템 솔루션업체로 재도약
스웨즈락 코리아가 고객의 니즈에 부응하기 위해 본사 사무실을 광명으로 이전하고, 고품질 유체 시스템 제품 및 고객 지원 서비스 제공에 앞장선다.
스웨즈락 코리아는 2020년 8월에 진행된 본사 이전과 함께 고객에게 실질적으로 도움이 될 수 있도록 유체 시스템 설계 및 조립 서비스와 전문 교육 프로그램을 확대, 고품질 유체 시스템에 대한 현지 대응력과 문제 해결 능력을 강화한다는 방침이다.
또한 본사의 새로운 공간에는 고순도(High-purity) 및 일반 산업 유체 시스템을 설계 및 조립하는 솔루션 센터, 정기적인 교육과 실습을 진행하는 트레이닝 센터, 스웨즈락 자동 용접기를 전문적으로 수리하는 서비스센터가 자리했다.
이재영 스웨즈락 코리아 대표이사는 “스웨즈락은 1984년 국내 사업을 시작한 이후 고객이 신뢰할 수 있는 유체 시스템 솔루션업체가 되기 위해 많은 노력을 해왔다”며 “본사 이전을 발판으로, 제조와 SCM 등 각 분야의 전문가들과 긴밀하게 협업함으로써, 고객 경험을 향상시킬 수 있도록 끊임없이 개선해 나가겠다”라고 말했다.