IM&R 기반의 설계/운영 단계 통합 관리 절차 개발 및 해저 배관망 부식 관리에 대한 적용

Abstract

현재 원유 및 가스 산업의 경우, 해상에서 많은 수의 유전 및 가스전을 개발하고 있다. 또한 최근에는 수심 6000m가 넘는 초심해(hadal zone) 및 북극(artic)과 같은 새로운 환경에서의 시추 및 개발에 대한 연구가 진행 중이다. 이는 새로운 기술의 도입 또는 현존하는 기술의 새로운 환경에서의 도입을 요구하며, 기존의 장비 및 관리 체계를 적용하는 것에는 한계점이 존재한다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 API RP 17N에서는 신뢰성 및 기술적인 위험도의 관리 방안으로 DPIEF(Define-Plan-Implement–Evaluate-Feedback) cycle을 도입하고 있다. 또한 신뢰성 관리 방안인 DPIEF cycle의 설계 단계 뿐 아니라 운영 단계에서의 적용을 강조하고 있다. 이와 유사하게 Energy Institute에서 해저 장비의 무결성 관리 방안으로 DPIF (Define -Plan-Implement–Feedback) cycle을 도입하고 있다. 뿐만 아니라 무결성 관리 방안의 설계 단계 적용을 강조하고 있다. 신뢰성과 무결성의 용어의 정의에 대해서 살펴본 결과, 두 개념 모두 주어진 기능을 수행할 수 있는 능력이라는 유사한 개념임을 알 수 있다. 하지만 현재 해양 플랜트 산업에서는 신뢰성 관리와 무결성 관리가 다른 시기에 다른 관점에서 이루어지고 있다. 앞의 한계점을 극복하기 위한 두 가지 관점과 신뢰성 관리 방안과 무결성 관리 방안이 유사한 개념을 다루지만 다른 시기에 다른 관점에서 이루어지는 점에 착안하여, 기존 설계 단계에서의 신뢰성 관리 방안과 운영 단계에서의 무결성 관리 방안의 통합인 IM&R(Integrity Management & Reliability)을 도입하고자 한다. IM&R을 통하여 설계 및 운영 단계의 관련 인터페이스를 확장 가능하게 하며, 전체 생애 주기 동안 효율적인 관리 시스템을 제공한다. 또한 설계 단계에서 이전의 운영의 결과를 보다 반영함으로써 현실적인 신뢰성 전략 및 모델링 구축이 가능하며, 데이터베스의 향상이 가능하다. 운영 단계에서는 신뢰성 관리 방안의 수학적 모델링 기법을 도입하여 운영을 계획함으로써 보다 효율적인 계획을 수립할 수 있다. 본 논문에서는 기존 IM&R 방법론인 DPIEF cycle을 분석하고 통일 성 및 운영 단계를 보완하였다. 이를 위하여 new DP 단계를 도입하고 운영 단계의 시작 사이클을 조정하였다. 또한 Establish 단계와 Feedback단계에서 GSN의 사용을 도입하였다. 개발된 IM&R 기반의 설계/운영 단계 통합 관리 절차를 해저 배관망의 부식 관리의 설계 및 운영 단계에 적용하였다. 그 결과 운영 단계의 최적화된 유지 보수 기능을 확인할 수 있었다. 개념으로써 제안된 기존 IM&R 방법론을 구체화시킴으로써, 본 논문은 IM&R 방법론 최초의 구체적인 가이드라인으로써의 가치를 지닐 것으로 기대된다.