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매설배관 사용연수 늘어나면서 적극적 안전관리 요구

가스안전공사, 한국형 배관건전성 기술 개발 추진 
경제적 매설배관 관리 통해 안전관리 수준 확보

국내 가스산업의 발전으로 울산, 여천 등 석유화학 플랜트간 원료, 제품 이송배관과 가정용 도시가스사용을 위한 도시가스이송배관 등 매설배관의 설치가 지속적으로 증가되어 왔다. 

매설배관의 증가와 더불어 매설배관의 사용연수도 점차 길어지면서 굴착보수에 많은 비용과 시간도 늘어나고 있는 실정이다. 이에 따라 장기사용 매설배관의 안전성 확보를 위해서는 체계적인 검사와 더불어 더욱 적극적인 안전관리가 요구되고 있다. 

이미 외국의 경우 장기사용 매설배관 안전관리를 위해 압력시험, 인라인검사, 직접평가(Direct Assessment)의 3가지의 검사가 진행되고 있다.  

직접평가의 종류로는 부식메커니즘에 따라 외면부식직접평가(ECDA : External Corrosion Direct Assessment), 내면부식직접평가(ICDA : Internal Corrosion Direct Assessment)와 응력부식균열직접평가(SCCDA : Stress  Corrosion  Cracking Direct Assessment)로 분류된다. 

현재, 국내 매설배관은 인라인검사를 적용할 수 없고(Unpiggable), 내부부식성이 낮은 제품 또는 도시가스 이송 배관이 대부분을 차지하고 있어 부식형태는 외면부식으로 진행되기 때문에 외면부식직접평가방법이 적용되고 있다. 

이에 가스안전공사는 국내에 적합한 배관건전성 기법을 확보하고자 ‘매설배관 건전성 평가를 위한 외면부식직접평가(ECDA) 탐측 및 해석기술’을 글로벌 Top 기술로 선정, 기술력 강화에 나서고 있다. 

4단계로 외면부식직접평가 진행

가스안전공사에서 추진 중인 외면부식직접평가는 사전평가, 간접검사, 직접검사, 후평가 단계의 4단계로 구성된다.

1차 사전평가 단계에서 배관, 시공 등 배관관련 정보에 대한 종합적인 평가를 수행하고 이를 바탕으로 각 검사대상구간별(ECDA 영역지정) 적합한 간접검사방법을 선택하여 간접검사를 수행한다. 사전평가단계에서 취득된 정보는 배관건전성 평가시 중요한 기초정보로  정확한 정보의 취득과 배관 이력관리상황의 평가와 나머지 3단계의 평가결과를 종합적으로 연계하여 외면부식위험성에 대한 배관의 건전성을 평가하게 된다.

2차 간접검사 단계는 매설배관의 음극방식상태 및 부식위험성에 대한 종합적인 평가를 위해 다음의 4가지 검사방법 중 상호 보완적인 검사방법 최소 2개 이상의 검사법을 이용하여 배관에 대한 간접검사를 수행하는 단계이다.

이들 모든 검사방법은 지표면에서 매설된 상태로 검사를 수행하기 때문에 간접검사단계로 포함되어 검사결과를 종합적으로 분석해 매설 배관의 상대적인 취약부를 선정한다.

또한, 간접검사에서 확인된 상대적인 취약부는 직접검사단계에서 상대적인 위험평가를 통해 취약부 중 굴착대상 선정을 위한 우선순위선정을 수행한다. 그 우선순위에 따라 3단계인 직접검사단계를 수행하며 굴착 및 직접검사의 수행, 매설배관의 건전성 평가 및 문제부위 근본원인분석(Root-Cause Analysis)를 통해 배관관리 문제점을 평가한다.

그리고 최종 4단계인 후평가단계에서 측정된 배관정보를 통해 잔류강도 평가 및 잔류강도 평가에 따른 재검사 주기와 굴착결과를 통한 외면부식직접평가의 신뢰성 등을 종합적으로 평가한다.

외면부식 위험성 파악에 효과적

앞에서 간단히 살펴본 바와 같이 외면부식직접평가방법은 각 검사단계에서 얻은 정보를 통해 종합적으로 평가하여 부식가능성이 가장 높은 결함부위의 선정과 직접평가를 통해 실제 배관 건전성을 평가하는 건전성 평가방법이다.

특히 굴착을 할 경우 부식배관에 대한 건전성평가를 통해 매설배관의 안전성을 실질적으로 평가하기 때문에 매설배관의 외면부식위험성에 대한 건전성평가에 적합한 진단기법이라 할 수 있다. 그리고 굴착시 부식이 확인되면 부식의 원인파악(Root Cause Analysis)과 효과적인 개선안 마련 등을 통해 문제점을 개선할 수도 있다.

가스안전공사는 외면부식직접평가 탐측 및 해석기술 확보를 위해 2018년까지 선진국에서 개발 진행 중인 장비 및 기술들에 대해 단계적으로 국내 현장에 적용함으로서 국내에 관련기술의 효과성을 지속적으로 연구할 예정이며, 신뢰성이 확인된 장비를 지속적으로 확보해 나갈 것이다. 

매설배관의 체계적인 관리를 유도할 경우 선진화된 관리 및 매설배관의 사고예방이 가능할 것으로 판단된다. 또한, 막대한 비용이 소요되는 노후 매설배관 건전성 평가에서 벗어나 매설배관 검사기술의 경제성을 비롯한 안전관리수준 개선도 기대된다.