혼합기(Mixer) HAZOP

혼합기(Mixer) 공정의 HAZOP(Hazard and Operability Study) 분석 결과를 공유하고자 한다.

 

 

 

혼합기(Mixer) HAZOP

분석 대상 노드는 원료 투입, 혼합(Reaction/Mixing), 배출 및 이송 단계로 구분한다.

 

 

원료 투입 (Feeding)

원료 공급 라인에서 발생하는 유량 및 조성의 이탈을 분석한다.

1. 이탈 (Deviation): 유량 없음 (No Flow) 또는 유량 과다 (More Flow)

2. 원인 (Causes): * 공급 펌프 정지 또는 밸브 오작동

• 배관 폐쇄 (Clogging)
• 제어 루프(LIT/FIC) 오류에 의한 과량 투입

3. 결과 (Consequences): * 원료 배합비 불량으로 인한 제품 품질 저하

• 과충진으로 인한 액위 상승 및 혼합기 상부 벤트(Vent) 라인 역류
• 반응 열 발생 시 과잉 반응으로 인한 압력 상승

4. 안전장치 (Safeguards): * LSHH (High-High Level Switch): 과충진 방지 인터록(Interlock)

• FO (Fail Open/Close) 밸브: 비상시 차단 성능 확보
• 유량계(FT) 및 적산 제어: 정확한 투입량 관리

 

 

혼합 (Mixing)

혼합기 내부에서의 물리적·화학적 상태 이탈을 분석한다.

1. 이탈 (Deviation): 혼합 불량 (No Agitation) 또는 온도 상승 (Higher Temperature)

2. 원인 (Causes): * 교반기(Agitator) 모터 고장 또는 샤프트(Shaft) 파손

• 냉각수 공급 중단 또는 자켓(Jacket) 오염으로 인한 전열 불량
• 점도 상승에 따른 교반 부하 증가

3. 결과 (Consequences): * 국소적 과열점(Hot Spot) 발생에 의한 이상 반응 위험

• 성분 분리로 인한 폭발성 혼합물 형성 가능성
• 압력 상승에 따른 용기 파손 (Loss of Containment)

4. 안전장치 (Safeguards): * Agitator Rotation Sensor: 교반기 회전 감지 및 알람

• TSHH (High-High Temperature Switch): 냉각수 최대 공급 또는 공정 정지
• PSV (Pressure Safety Valve): 과압 방출 장치

 

 

배출 및 이송 (Discharge & Transfer)

혼합 완료 후 제품을 다음 공정으로 보내는 과정에서의 이탈을 분석한다.

1. 이탈 (Deviation): 이송 안됨 (No Flow) 또는 누출 (Leakage)

2. 원인 (Causes): * 배출 밸브 하부 고형물 침착으로 인한 고착

• 이송 펌프 캐비테이션(Cavitation) 발생
• 배관 플랜지(Flange) 및 개스킷(Gasket) 파손

3. 결과 (Consequences): * 후단 공정 대기로 인한 생산 차질

• 가연성/독성 물질 누출에 따른 화재 및 질식 사고
• 펌프 공회전으로 인한 설비 소손

4. 안전장치 (Safeguards): * Low Flow Alarm: 이송 상태 실시간 모니터링

• Gas Detector: 누출 감지 및 수신반 경보
• Emergency Stop Button: 비상 정지 스위치 설치

 

 

공정 변수 요약 표

변수	가이드 워드	주요 원인	주요 결과
Flow	No / More	펌프 고장, 제어 밸브 오작동	배합비 불량, 과충진
Level	High	투입 과다, 배출 밸브 폐쇄	혼합기 과압, 벤트 라인 오염
Temp	High	냉각수 상실, 이상 반응	압력 급증, 화재/폭발
Agitation	Stop	모터 소손, 기계적 파손	상분리, 국소 발열

• 혼합기 내부 압력 상승 시 PSV의 설정 압력(Set Pressure, Pₛ)과 설계 압력(Design Pressure, P₀)의 관계를 검토한다.
• 가연성 액체 취급 시 정전기 방지를 위해 본딩(Bonding) 및 접지(Earthing) 상태를 점검한다.