저장 및 이송 공정 Node 분할 사례

제시된 인화성 액체 저장 및 이송 공정(Tank Lorry ➔ Storage Tank ➔ Reactor)을 대상으로 HAZOP과 K-PSR 기법의 노드(Node) 분할 방식을 비교하면 다음과 같이 구조적인 차이가 발생한다.

 

 

 

저장 및 이송 공정 Node 분할 사례

두 기법의 노드(Node) 분할 기준 비교 요약 

구분	HAZOP의 노드(Node) 분할 방식	K-PSR의 노드(Node) 분할 방식
분할 주안점	공정 매개변수(Parameter) 및 각 배관 구간의 설계 의도(Design Intent) 변화에 따라 세분화한다.	단위 설비(Unit Equipment)의 배치와 물리적인 관리 구역을 기준으로 크게 통합한다.
공정의 성격 반영	탱크로리 하역(연속 또는 회분), 반응기 투입(정량 회분 공급) 등 운전 단계별 변수 변화를 쪼개어 분석한다.	설비 자체의 건전성과 대량 보유량(Hold-up Amount)에 따른 4대 위험형태의 영향 범위에 집중한다.

 

 

HAZOP 기법의 노드(Node) 분할 사례 (HAZOP Nodes)

HAZOP은 물리·화학적 공정 상태와 배관별 설계 의도가 변하는 지점마다 노드를 세부적으로 분할한다.

1. 노드 1 (탱크로리 하역 라인): 탱크로리 연결부에서부터 공급 펌프를 거쳐 인화성 액체 저장탱크 유입 전단 밸브까지의 배관 구간

• 설계 의도: 인화성 액체를 저장탱크로 일정 유량(Flow Rate) 이상 안전하게 이송 및 저장한다.

 

2. 노드 2 (저장탱크 본체): 인화성 액체 저장탱크 본체 및 상부 통기설비(Breather Valve), 질소 퍼지(Nitrogen Blanketing) 시스템 구간

• 설계 의도: 대기압 및 상온 조건에서 내부 압력(Pressure)과 액위(Level)를 안전 제어 범위 내로 유지하며 저장한다.

 

3. 노드 3 (반응기 공급 이송 라인): 저장탱크 하부 배출 밸브에서부터 이송 펌프, 유량계(Flow Meter)를 거쳐 반응기 유입 전단 차단 밸브까지의 배관 구간

• 설계 의도: 정해진 양(Batch Amount)의 인화성 액체를 유량 제어를 통해 반응기로 정량 이송한다.

 

 

K-PSR 기법의 노드(Node) 분할 사례 (K-PSR Nodes)

K-PSR은 안전성 재검토(Review)의 효율성과 노후 설비 관리를 위해 대량의 위험 물질을 보유한 단위 설비 구역을 중심으로 크게 통합하여 분할한다.

1. 노드 1 (인화성 액체 저장 및 하역 시스템 구역 / Storage and Unloading System Node): 탱크로리 하역 펌프, 배관 라인, 그리고 인화성 액체 저장탱크 본체와 부속 설비(통기밸브 등) 전체를 하나의 대단위 노드로 통합한다.

• 분석 방식: 이 통합 노드에 4대 가이드워드를 대입하여, 통기밸브 고장으로 인한 탱크 과압 및 파열(화재·폭발), 탱크 하부 드레인 밸브 마모로 인한 인화성 액체 누출(누출), 질소 차단으로 인한 유증기 형성(공정 트러블) 등을 집중 검토한다.

 

2. 노드 2 (반응기 이송 및 투입 구역 / Feed and Charging System Node): 저장탱크 후단 이송 펌프에서부터 유량 제어 라인을 거쳐 반응기 내부로 액체가 유입되는 투입 시스템 전체를 하나의 노드로 지정한다.

• 분석 방식: 펌프 그랜드 패킹 부위 마모로 인한 인화성 유체 누설(누출), 유량계 오작동 또는 밸브 차단 인터록(Interlock) 불량으로 인한 반응기 내 과량 투입 및 급격한 이상 발열(공정 트러블) 등을 단순화된 구조로 검토한다.

 

 

결론 (Summary)

본 공정에서 두 기법은 노드를 다르게 정의한다. HAZOP은 하역 배관, 탱크 본체, 공급 배관을 각각 쪼개어 유량·압력·액위 등의 변수를 미세하게 추적한다.

반면 K-PSR은 대량의 인화성 액체를 담고 있는 '저장탱크 구역(하역 포함)'과 물질을 전달하는 '이송·투입 구역'의 두 가지 대단위 설비 노드로 통합 설정하여, 시간 경과에 따른 배관 부식이나 밸브 노후화 등 실제 발생 가능한 사고 형태 위주로 안전조치의 건전성을 신속하게 재검토한다.