연속 공정 Node 분할(HAZOP vs. K-PSR)

연속 공정(Continuous Process)에서의 노드(Node) 분할 역시 HAZOP과 K-PSR 간에 명확한 기준 차이가 존재하며 완전히 일치하지 않는다. 다만, 연속 공정의 특성상 시간적 운전 단계(Step)의 변화가 없으므로 회분식 공정에 비해서는 상대적으로 두 기법의 분할 구역이 유사해지는 경향을 보인다.

연속 공정에서 두 기법의 노드 분할 비교와 구체적인 구분 방법에 대해 공유하고자 한다.

 

 

 

연속 공정 Node 분할(HAZOP vs. K-PSR)

연속 공정에서 HAZOP과 K-PSR의 NODE 분할 차이점

구분	HAZOP의 노드 (Node) 분할	K-PSR의 노드 (Node) 분할
핵심 기준	공정 매개변수(Parameter) 및 설계 의도 (Design Intent)	핵심 단위 설비(Unit Equipment) 및 물리적 구역
분할 특성	동일한 온도, 압력, 유량, 물질 조성을 유지하는 배관과 설비를 세분화하여 분할한다.	주요 반응기, 대형 증류탑 등 대단위 설비와 그에 유입·유출되는 배관 라인 전체를 하나의 구역으로 묶는다.
연속 공정에서의 세부 기준	주요 장치(Equipment)를 중심으로 유입 배관과 유출 배관의 공정 상태가 변하는 지점마다 노드를 쪼갠다.	공정 상태의 미세한 변화보다는 물질의 대량 보유량(Hold-up Amount)과 4대 위험형태(누출, 화재·폭발, 공정 트러블, 상해)의 발생 영향 범위를 기준으로 통합한다.

 

 

 

연속 공정에서의 구체적인 NODE 분할 예시 (Example of Node Division)

연속식 정류탑 공정(Continuous Distillation Process)을 대상으로 할 때 두 기법의 노드 분할은 다음과 같이 차이가 난다.

1. HAZOP의 노드 분할 방식 (HAZOP Approach)

HAZOP은 공정 흐름의 변수 변화를 철저히 추적해야 하므로 배관 단위로 상세히 분할한다.

• 노드 1: 정류탑 공급 펌프에서부터 정류탑(Distillation Column) 유입 전단 예열기(Feed Preheater)까지의 배관 라인 (설계 의도: 일정 유량 및 온도 유지)
• 노드 2: 정류탑 본체 내부 및 하부 재비기(Reboiler) 순환 라인 (설계 의도: 하부 온도 및 탑 저위 수위 유지)
• 노드 3: 정류탑 상부 증기 라인에서부터 응축기(Condenser) 및 환류 드럼(Reflux Drum)까지의 배관 라인
• 노드 4: 환류 드럼에서 정류탑 상부로 돌아가는 환류(Reflux) 펌프 및 배관 라인

2. K-PSR의 노드 분할 방식 (K-PSR Approach)

K-PSR은 이미 가동 중인 공장의 안전조치 건전성을 신속하고 실효성 있게 재검토하므로, 위의 복잡한 배관 라인들을 대단위 설비 구역으로 크게 통합한다.

• 노드 1 (정류탑 유입 및 예열 구역 / Feed and Preheating Node): 공급 펌프와 예열기를 포함하여 정류탑으로 원료가 들어오는 전단 시스템 전체를 하나의 노드로 지정한다.
• 노드 2 (정류탑 및 환류 시스템 구역 / Column and Reflux System Node): 정류탑 본체, 하부 재비기, 상부 응축기, 환류 드럼, 환류 펌프 전체를 하나의 대단위 노드로 통합한다.
• 분석 방식: 이 통합된 노드에 4대 가이드워드를 대입하여, 재비기 튜브 파열로 인한 과압(화재·폭발), 환류 펌프 정지로 인한 탑 내부 압력 상승(공정 트러블), 탑 하부 플랜지 마모로 인한 누설(누출) 등을 집중 검토한다.

 

 

결론 (Summary)

연속 공정에서도 HAZOP의 노드와 K-PSR의 노드는 같지 않다.

HAZOP은 변수(Parameter) 제어를 목적으로 배관 구간마다 노드를 잘게 쪼개는 반면, K-PSR은 안전성 재검토(Review) 효율성을 위해 P&ID(공정배관계장도) 상에서 대량의 위험 물질을 보유한 핵심 단위 설비와 연관 배관을 하나의 물리적 구역으로 크게 통합하여 분할한다.