안전설계 제작 및 설치관련 지침

PSM에서는 설비의 설계 및 설치기준을 명확히 함으로써 설계 초기 단계에서부터 안전을 확보할 수 있고, 각 설비별 설치관련 코드 및 기준, 설치 시방서, 운전보수 지침서 등을 확보함으로써 유사시에 즉각 활용할 수 있도록 안전 설계 설치  Code & Standard를 정하도록 요구하고 있다.

 

 

 

안전설계 제작 및 설치관련 지침

모든 유해･위험설비에 대해서는 안전설계･제작 및 설치 등에 관한 설계･제작･ 설치 관련 코드 및 기준을 작성하여야 한다.

다음은 공정안전보고서 작성 시 사용하고 있는 안전설계･설치 Code 및 Standard 사례이다.

 

<표 1> 안전설계･설치 Code 및 Standard 사례

 

 

엔지니어링 표준(standards) 범위

현대의 엔지니어링 표준(standards)은 부품 교환보다 훨씬 더 광범위한 기능을 포괄하므로, 엔지니어링 실무에서 다음을 포함한다.
1.   재료, 속성 및 구성.(Materials,  properties,  and  compositions.)
2.   성능, 구성 및 품질에 대한 테스트 절차.(Testing  procedures  for  performance,  compositions,  and  quality.)
3.   선호하는 크기(예: 튜브, 플레이트, 섹션 등).(Preferred  sizes;  for  example,  tubes,  plates,  sections,  etc.)
4.   설계, 검사 및 제작 방법.(Methods  for  design,  inspection,  and  fabrication.)
5.   플랜트 운영 및 안전에 대한 실천 규범.(Codes  of  practice  for  plant  operation  and  safety.)

 

 

standard and code(표준과 코드)

표준과 코드라는 용어는 같은 의미로 사용되지만, 실제로 code는 권장 설계 또는 운영 절차 등을 다루는 실천 강령(practice code)과 선호하는 sizes, compositions 등에 대한  standard로 구분해야 합니다.

 

규격(Code) : 일반적으로 법, 법규, 규정 등으로 번역할 수 있으며, 강제요건(mandatory)을 의미한다. 또는 일부 표준(standard)의 경우, 규격(code)에 인용되거나 규격에서 그 표준을 준수하도록 요구한 경우에는 code라고 부른다. 예를 든다면 미국의 연방규제법(CFR, Code of Federal Regulation), NEC(National Electrical Code) 등은 코드이며, ASME Standards 중 일부는 CFR에 인용되어 코드라고 불려진다.

표준(Standard) : 일반적으로 여러 산업체 또는 단체에서 발간된 임의요건(Not mandatory, Recommendation)을 의미한다. 그러므로 IEEE, ANSI, IPCEA, IEA, ASTM 등은 표준으로 부르는 것이 올바른 표현이다. 물론 이중의 극히 일부는 코드에 인용됨으로써 강제요건화 되어 코드라 불려 질 수 있는 것도 있지만 거의 대부분은 그렇지 않다.

모든 선진국과 많은 개발도상국에는 제조업과 소비자 보호를 위한 표준의 발행 및 유지 관리를 담당하는 국가 표준 조직이 있다. 미국의 경우 standards에 관한 정보를 조정하는 정부 기관은 국가표준국(National Bureau of Standards)이며, 연방, 주 및 다양한 민간 단체에서 표준을 발행한다.

 

화학 엔지니어가 관심을 가질 만한 주요 표준은 미국표준협회(ANSI), 미국석유협회(API), 미국재료시험학회(ASTM), 미국기계학회(ASME)(압력 용기 및 파이프), 미국화재예방협회(NFPA;  safety), 계측, 시스템 및 자동화협회(ISA; process control)에서 발행하는 표준이다.

 

 

국제 표준(international standards)과 자체 (사내) 표준

국제표준화기구(ISO)는 국제 표준(international standards)의 발행을 조정한다.

유럽 국가들은 자체 국가 표준을 유지해왔지만, 현재는 유럽 공통 표준으로 대체되고 있다.
코드 및 표준 목록(Lists of codes and standards)과 최신 버전의 사본은 국가 표준 기관에서 구하거나 I.H.S.(http://www.ihs.com)와 같은 상용 웹사이트를 구독하여 얻을 수 있다.

다양한 국가 표준 및 코드뿐만 아니라 대규모 설계 조직은 자체 (사내) 표준을 가지고 있다. 엔지니어링 설계 작업의 세부 사항 대부분은 일상적이고 반복적인 것이므로 가능하면 표준 설계를 사용하면 시간과 비용을 절약하고 프로젝트 간의 정합성을 보장할 수 있다.

또한 장비 제조업체는 전기 모터, 펌프, 열교환기, 파이프 및 파이프 피팅과 같이 일반적으로 사용되는 품목의 표준화된 설계 및 크기 범위를 생산하기 위해 표준에 따라 작업한다. 이러한 표준은 국가 표준이 존재하는 경우 이를 따르거나 무역 협회에서 발행하는 표준을 따른다. 

 

 

표준화의 장단점

설계자 입장에서는 표준화된 부품 크기를 사용하면 장비 한 대를 나머지 공장에 쉽게 통합할 수 있다. 예를 들어 원심 펌프의 표준 범위가 지정되어 있으면 펌프 치수를 알 수 있으므로 foundation plates, 파이프 연결, 구동 모터의 선택(표준 전기 모터 사용)을 용이하게 할 수 있다.
운영 회사 입장에서는 장비 설계와 크기가 표준화되면 호환성이 높아지고 유지보수를 위해 보유해야 하는 예비 부품 재고가 줄어든다.

디자인에 표준을 사용함으로써 얻을 수 있는 이점은 분명 크지만, 몇 가지 단점도 있다. 표준은 설계자에게 제약을 가한다. 설계 계산을 완료할 때 일반적으로 가장 가까운 표준 크기를 선택하지만(반올림), 이것이 반드시 최적의 크기는 아니지만 표준 크기가 특수 크기보다 저렴하므로 초기 자본 비용의 관점에서 볼 때 일반적으로 최선의 선택이 될 수 있다.

코드와 표준에 제시된 설계 방법은 본질적으로 과거의 것이며 최신 기술을 반드시 포함하지는 않는다.

 

Reference : CHEMICAL  ENGINEERING DESIGN - Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design