플랜트 완성의 과정(2부)

본 토픽은 플랜트 완성의 과정(1부)에 이어지는 2부 내용입니다. 글의 이해를 위해 1부를 먼저 읽으실 것을 권장합니다

 

제작과 구매

설계 과정에서 나온 도면을 토대로 제작 또는 구매에 들어간다. 플랜트에 사용되는 아이템들은 크게 기성품(ready-made)과 기성품이 아닌 것으로 나눌 수 있다. 기성품은 이미 만들어져 있는 제품으로써 용도에 맞는 제품을 구입해서 사용하면 된다. 그 크기나 치수가 규격으로 정해져 있고, 자주 이용되는 아이템들이 여기에 해당된다. 파이프, 밸브, H-beam, 앵글(Angle) 등이 있다.

기성품으로 제작하지 않는 것들은 주로 장치류들이 해당 된다. 장치들은 그 용량이나 모양, 치수 등이 사용자가 의도한 바에 따라서 다양하게 나타날 수 있기 때문이다. 예를 들어 저장용 탱크를 생각해 보자. 만약 1000리터 용량의 탱크가 필요하다면 가로 10cm, 세로 10cm, 높이 10cm 정사각형 크기로 만들수 있다. 또는, 가로 20cm, 세로 10cm, 높이 5cm의 직사각형 형태로도 만들수 있다.

 

사양서 그리고 규격 및 코드

제작용 도면은 제작에 필요한 모든 치수가 표기되어야 하고 특별히 알려야 할 사항이 있다면 노트(Note)처리를 함으로써 설계자의 의도를 제작자나 시공자에게 알리게 된다. 하지만 기본적인 제작용 규격과 코드에 명기된 것들까지 모두 도면에 표현하진 않는다.

설계자는 도면과 함께 사양서(Specification)를 함께 발행하기도 하는데 사양서에 기준이 되는 코드나 규격에 대한 사항들이 명기되게 된다. 제작자는 설계도면을 보고 설계자의 의도를 파악한 후, 제작 가능여부를 판단하게 된다. 제작이 불가능하게 설계된 경우도 있기 때문에 수정과 확인 작업이 진행된다. 설계자와 충분히 회의를 하고 최선의 방안을 찾아 제작을 해야된다.

 

시험과 보고서

 제작자는 자신들이 제작한 품목에 대하여 사양서에 명기된 기준과 규격, 코드에 명기된 기준에 부합하는 지에 대해서 시험한 후, 시험 보고서를 작성해야 한다. 시험대상과 그 방법은 사양서나 해당 규격 및 코드에 자세히 나와있다. 시험 결과 문제가 있는 제품은 하자가 있는 것으로 판단되어 최종 납품을 할 수 없게 된다.

제작자로 부터 물건을 납입받는 측에서도 검사를 철저히 수행해야 한다. 자신들의 검사 업무를 소홀히 해서 발생한 문제들은 누구에게 하소연 할 수도 없다. 요구한 기능 및 사양서, 규격에 명시된 사항들에 적합하게 만들어 졌는지 꼼꼼하게 살펴봐야 한다.

 

포장과 운반
시험이 완료되었으면 제품에 대한 포장과 운반을 해야한다. 불순물이 들어가면 안된다든지, 부식에 민감하다든지 등의 포장에 있어서 특별한 요구사항이 있다면 조건에 맞도록 알맞은 포장을 해야한다.

운반은 날짜를 정확하게 지켜야 한다. 보통 건설현장까지 제작사에서 직접 운반하는 경우가 많은데 약속한 날짜에 운반을 완료하지 못하면 시공자들은 재료가 없어서 일을 할 수 없게 된다. 여기에 발생되는 금전적 손해는 막대한 것이다.

만약 증류탑처럼 길쭉한 모양의 장치들은 한번에 차로 운반할 수가 없다. 보통 부분적으로 나누어서 제작한 후에 현장에서 조립을 하게된다. 크고 무거운 장치를 운반해야 할 때는 이동경로에 대한 완벽한 파악이 필요하다. 엄청난 무게로 인해 도로 하부에 매설된 가스관이 손상될 수도 있기 때문이다. 또는, 도로가 너무 좁아서 운반에 차질을 빚을 수도 있다.

 

시공 

시공은 철처한 계획수립이 필수적인 일이다. 만약 1000개의 벽돌을 다른 어떤 지점으로 옮겨야 한다고 생각해 보자. 장비를 이용할 수는 없고 사람의 힘으로만 옮겨야 한다고 가정하자. 만약 한사람이 하루에 100개의 벽돌을 옮길 수 있다면 혼자서 일을 하면 총 10일이 걸리게 될 것이다.

하루만에 끝내도록 10명의 사람을 고용하자. 10명의 사람이 약속한 날짜에 모여서 일을 시작하기로 했다. 모두가 모인 날 아침, 벽돌이 도착하지 않았다. 관리자가 날짜를 잘못 계산한 것이다. 10명의 사람은 이미 고용되어서 출근했기 때문에 관리자의 실수로 일을 하지 못했다고 임금을 지불하지 않을 수 없다. 관리자의 실수로 금전적 손실이 발생한 것이다.

 

일정과 지연
실제 건설현장에서 발생할 수 있는 문제는 너무 많다. 계획했던 일정이 어긋나기 시작했다면 후반부에는 큰 차이가 발생하게 된다. 이것은 예상하지 못했던 추가적 비용을 불러오게 된다. 건설사에서 경험적 요소가 중요한 이유는 실제 발생할 수 있는 문제점을 사소한 것까지 모두 예측해서 일정을 수립해야 하기 때문이다. 시공은 설계의 문제점이 드러나는 과정이기도 하다. 도면의 오류, 시공성의 부족 등은 현장의 일정을 늦추게 되는 주요한 요인이다. 사람이 한 일에는 실수가 있기도 마련이지만 시공의 길잡이 역할을 하는 도면의 품질이 너무 나쁘다면 현장에서는 혼란에 빠지게 된다.

이것을 최소화 하기 위해 현장에 파견되는 설계인력을 필드 엔지니어(Field Engineer)라고 부른다. 필드 엔지니어는 시공시 나타나는 설계적 오류를 현장에서 바로 수정을 해 주게 된다. 이러한 수정 사항들은 모두 기록되어 관리된다.

 

안전, 그리고 안전
어떤 건설 현장이든 가장 중요하게 생각되는 것은 바로 안전이다. 안전관련 법규로 제정된 사항을 위반했을 시에는 사법처리 될 수도 있다. 시공현장을 출입하는 모든 사람들은 안전에 대한 경각심을 스스로도 갖고 있어야 하겠지만, 시공사의 체계적인 안전관리 시스템으로 사고를 사전에 예방하는 것이 중요하다.

 

시험 및 검사
현장에서 설치되는 플랜트 아이템들은 시험 및 검사가 이루어 진다. 주로 기성품 아이템들이 연결되는 부위를 검사하게 된다. 기성품 아이템들이나 제작 아이템은 자재 입고시, 해당 품목에 대한 검사가 이루어 졌기 때문에 연결되는 부위를 위주로 검사한다. 특히 플랜트 에서는 위험물질이 이동하게 되는 아이템들에 대해서는 Leak 가능성에 대한 시험이 꼼꼼히 진행된다.

보통 아이템들의 연결은 용접이나 나사 조임 방식으로 이루어 진다. 용접의 불량성에 대해서는 NDE를 수행하는데 X-ray 촬영이라 생각하면 쉽게 이해할 수 있다. 나사 조임에 대해서는 토크(Torque)가 적정하게 유지되었는 지를 검사하게 된다.

모든 과정의 시험 과정을 마치게 되었다면 다음 단계인 '운전'으로 넘어가게 된다.

운전
현재까지의 시공된 플랜트는 1부에서 설명한 바닷물을 기름으로 바꾸는 가상의 시스템이다. 앞서 모든 시공 및 테스트 과정이 완료되었다. 이제 수행되어야 할 것은 실제로 플랜트를 가동시켜 원하는 결과가 나오는 지 살펴보아야 한다. 이러한 일련의 과정을 운전이라고 한다.

모든 과정을 재 검토하는 시간
운전 과정은 아주 조심스럽게 진행 되어야 한다. 한 걸음씩 얼음판을 걷는 듯한 신중함이 요구된다. 플랜트 완성의 앞선 과정은 모두 플랜트의 목적을 이루기 위한 것이다. 많은 노력과 비용을 들여서 완성한 플랜트가 예상했던 결과와 다르게 나타나면 모든 것은 수포로 돌아간다.

원료를 채우고 밸브를 열고 반응용기를 가동시키는 하나 하나의 과정을 '행동 → 결과'의 형식으로 기록하고 분석한다. 각 단계에서는 예상했던 결과가 나타나야 하고 만약 다른 결과가 나타난다면 문제점을 파악하고 수정을 가해서 원하는 결과를 이끌어 낸다.

모든 단계를 수행했을 때 최종 결과물이 원하는 방향으로 도출 되었다면 플랜트는 성공적으로 완성 된 것이다. 모든 과정의 사람들이 땀흘린 노력들이 빛을 발하는 순간인 것이다.

 

유지
플랜트는 사람의 일생처럼 라이프 사이클(Life cycle)을 갖고 있다. 수명이 있다는 것이다. 예전에는 일단 지어놓는 것만 목표로 설계 단계에서 부터 진행하였는데 이러한 방법은 플랜트의 수명을 예측할 수 없고 유지 및 관리에 어려움이 많았다.

 

마모 그리고 부식

플랜트의 대부분 아이템들은 금속 제품들이다. 금속 제품은 지속적으로 마모와 부식이 발생하게 되고 수명이 다 하게되면 교체를 해 주어야 한다. 설계 과정부터 각 아이템들의 수명을 예측하고 교체 시기 및 정비 계획까지 수립하는 것이 중요하다.

수명을 예측하는 것은 어려움이 많다. 각 아이템들이 놓인 환경이 계속해서 같다고 장담할 수는 없기 때문이다. 그렇다고 가장 최악의 환경을 예측해서 수명을 판단하는 것은 멀쩡한 아이템을 교체하는 일을 발생시킬 수 있다. 따라서 수명을 어느정도 예측해 놓고 그 시기에 진단계획을 수립하는 것이 현명한 방법이다.

 

대정비 기간
플랜트는 정기적으로 운전을 멈추고 정비계획에 맞춰 아이템을 진단하고 보수 작업을 한다. 이러한 기간을 대정비 기간이라고 한다. 관리를 잘 하면 그만큼 오래도록 플랜트를 운영할 수 있다. 플랜트를 건설하는 것만큼 유지를 위한 노력은 중요한 것이다.

 

마치며..
지금까지 플랜트의 모든 과정을 간략하게 알아 보았다. 너무 넓은 범위의 주제를 한꺼번에 다루다 보니 각 과정에 대한 깊은 설명은 부족하다. 각 과정에 대한 대략적인 이해와 연결을 중점적으로 설명하기 위한 토픽이기에 플랜트를 처음 접하는 사람들에게 도움이 될 것이다.

플랜트를 잘 모르는 사람은 다른 토픽을 읽을 때, 앞서 설명한 6가지의 과정중 어떤 부분에 속하는지 생각해 보면 보다 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

 

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이 글의 출처는 배관정복의 프리웨이(ds23)님이 작성한 글임니다.