계기시방서(Instrument Specification) 작성 서류

 

공정안전보고서(PSM)의 공정기술자료 중 설계단계의 계기시방서(Instrument Specification)는 공정 제어의 정확성과 안전 무결성을 증명하는 핵심 서류이다. PSM 이행 상태 점검 시 감독관이 확인하는 주요 항목과 서류 구성 요소를 공유하고자 한다.

 

 

 

계기시방서(Instrument Specification) 작성 서류

계기시방서의 주요 구성 요소 (Components of Instrument Spec)

계기시방서는 개별 계기(Sensor, Transmitter, Control Valve 등)의 기술적 사양을 상세히 기록한 계기 데이터 시트(Instrument Data Sheet)를 포함한다.

• 일반 사항 (General Information): 계기 번호(Tag No.), 서비스 명칭(Service), 설치 위치(Location), P&ID 도면 번호.
• 공정 조건 (Process Conditions): 유체 성상, 유량(Q), 운전 및 설계 압력(Pₐ), 운전 및 설계 온도(Tₐ), 비중(SG), 점도(μ).
• 계기 사양 (Instrument Details): 측정 원리(Principle), 재질(Body/Trim Material), 정밀도(Accuracy), 보호 등급(IP Rating).
• 출력 및 통신 (Output & Communication): 4~20 mA DC, HART, Foundation Fieldbus, 접점 출력(Contact) 등.

 

 

PSM 이행 점검 시 필수 준비 서류 (Required Documentation)

현장 점검 및 서류 확인 시 다음의 자료들이 일관성을 유지해야 한다.

1. 계기 일람표 (Instrument Index)

• 공정에 설치된 모든 계기의 Tag No., 형식, 제조사, 사양서 번호를 리스트화한 문서이다.
• P&ID 상의 모든 계기가 누락 없이 등재되었는지 확인한다.

2. 제어 밸브 및 안전 밸브 계산서 (Sizing Calculations)

• 제어 밸브(Control Valve): 유량 계수(Cv) 산정 근거, 소음 계산, 캐비테이션(Cavitation) 검토서.
• 안전 밸브(Safety Relief Valve): 분출 용량(Relieving Capacity) 계산서 및 오리피스(Orifice) 선정 근거.

제어 밸브(Control Valve)의 유량 계수(Cv) 산정 근거는 다음 링크 자료 참조

https://sec-9070.tistory.com/1797

제어 밸브 유량 계수(Cv) 산정

 

 

3. 방폭 및 인증 관련 서류 (Certification)

• 방폭 구조 (Explosion Proof): 위험지역 구분 도면(Hazardous Area Classification)에 적합한 방폭 형식(Ex d, Ex ia 등) 선정 증빙 및 검정 합격증.
• SIL 인증서 (Safety Integrity Level): 안전계장계통(SIS)에 해당할 경우, 목표 SIL 등급을 만족하는지 증명하는 인증서 및 확률적 계산서(PFD_avg).

 

 

루프 도면 및 로직도 (Loop & Logic Diagrams)

계기가 제어 시스템(DCS/PLC)과 어떻게 연결되고 작동하는지 보여주는 도면이다.

• 계기 루프 도면 (Instrument Loop Diagram, ILD): 단자대 번호(Terminal No.), 정션 박스(Junction Box), 제어반(Panel)까지의 결선 정보.
• 인터록 로직도 (Interlock Logic Diagram / Cause & Effect Chart): 비정상 상황 시 차단 밸브(XV)가 작동하는 조건과 순서를 명시한 표.

 

 

유지 보수 및 검교정 기록 (Maintenance & Calibration)

PSM 이행 확인 시 실제 관리 여부를 판단하는 척도이다.

• 검교정 보고서 (Calibration Report): 표준기와의 오차율(Error %)을 기록하고 합격 판정한 서류.

       - Error % = ((Measured - Standard) / Span) * 100

• 작동 시험 기록 (Function Test): 인터록이 설계된 로직대로 정상 작동하는지 확인한 주기적 테스트 기록.

 

 

점검 포인트 및 유의사항

• 재질 적합성: 부식성 유체(Corrosive Fluid) 접촉부(Wetted Parts)의 재질이 계기시방서 및 재질 분류표와 일치하는지 확인한다.
• Fail-Safe 방향: 전원 또는 공기 공급 중단 시 밸브의 동작 방향(Fail Close/Open)이 시방서 및 P&ID와 일치하는지 확인한다.
• 설정치 관리: 경보(Alarm) 및 차단(Trip) 설정치가 공정안전보고서의 안전 운전 한계치 내에 있는지 확인한다.