유틸리티 실패 HAZOP 분석

HAZOP 분석(Hazard and Operability Analysis)에서 유틸리티 실패 (Service/Utility failures)는 공정 전체의 가동 중단이나 안전 장치의 무력화를 초래하는 중대한 원인이다.

 

 

 

유틸리티 실패 HAZOP 분석

유틸리티 실패 (Service/Utility failures)에 대한 각 항목별 원인 및 결과(Consequences), 안전 조치(Safe guards)는 다음과 같다.

 

 

동력 및 제어 시스템 (Power and Control Systems)

원인 (Causes)	결과 (Consequences)	안전 조치 (Safe guards)
전력 (Electric power) 실패	펌프/압축기 정지, 조명 상실, 가열/냉각 중단	비상 발전기(Emergency Generator), 이중화 전원(Dual Feed), UPS
PLC/컴퓨터 (PLCs/computers) 실패	공정 제어 불능(Loss of Control), 데이터 손실	이중화 제어기(Redundant PLC), 하드와이어(Hard-wired) 비상정지
통신 (Telecommunications) 실패	원격 감시 및 비상 연락 불능, 경보 전달 실패	무전기 등 독립 통신망, 유선 전화 이중화, 자동 경보 시스템

 

 

구동 및 퍼지 유체 (Actuating and Purge Fluids)

원인 (Causes)	결과 (Consequences)	안전 조치 (Safe guards)
계기용 공기 (Instrument air) 실패	제어 밸브 오작동 (Fail-open/close 위치로 이동)	에어 리시버 탱크(Air Receiver), 밸브 Fail-safe 설계, 백업 실린더
질소 (Nitrogen) 실패	산소 유입으로 인한 화재/폭발 위험, 압력 유지 불가	질소 실린더 백업, 저압 알람(LPA), 산소 농도 분석기(AIT)
유압 (Hydraulic power) 실패	대형 차단 밸브(Shut-off Valve) 구동 불능	유압 축압기(Accumulator), 수동 조작 장치(Hand-wheel)

 

 

열 교환 및 용수 (Heat Exchange and Water Supply)

원인 (Causes)	결과 (Consequences)	안전 조치 (Safe guards)
냉각수 (Cooling water) 실패	반응기 온도 Tᵢₙ 상승으로 인한 폭주 반응(Runaway)	비상 냉각수원, 냉각수 유량 알람, 연동(Interlock) 시스템
스팀 (Steam) 실패	온도 하강으로 인한 유체 고체화, 공정 효율 저하	스팀 트랩 점검, 보조 보일러 운영, 배관 보온(Tracing)
용수 공급 (Water supply) 실패	세정 및 희석 불능, 특정 공정 반응 정지	비상 용수 탱크, 다중 공급망 확보

 

 

환경 및 소방 안전 (Environment and Fire Protection)

원인 (Causes)	결과 (Consequences)	안전 조치 (Safe guards)
HVAC (공조 설비) 실패	유독/가연성 가스 축적, 제어실 온도 상승으로 기기 고장	독립된 외기 도입 시스템, 실내 가스 감지기, 중복 팬(Fan) 설치
소방 시스템 (Fire protection) 실패	화재 초기 진압 실패 및 대형 사고 확산	소방 펌프 이중화(디젤/전기), 독립 소화 용수원, 불꽃 감지기

 

 

 

종합 기술 검토 (Technical Review)

유틸리티 실패 시 가장 중요한 검토 사항은 안전 상태(Safe State)로의 전이이다.

예를 들어, 전력이 차단되었을 때 제어 밸브가 공정의 안전을 위해 열려야 하는지(Fail-open) 닫혀야 하는지(Fail-close) 결정하는 것이 핵심이다.

특히 계기용 공기 압력이 5.0 * 10⁵ Pa 이하로 떨어질 경우, 주요 차단 밸브가 즉시 작동하도록 설계하여 압력의 이상 상승을 방지한다. 또한 PLC 실패 시에도 하드와이어로 연결된 비상 정지 버튼(ESD Button)은 동작해야 한다.