A Research on the Verification Test Procedure for Quantitative Explosion Risk Assessment and Management of Offshore Installations

해저에 매장된 원유, 가스 등을 탐사, 시추, 생산하는 해양플 랜트 설비에서 발생할 수 있는 각종 사고는 인명, 재산, 환경에 심각한 피해를 초래한다. 그 중에서 다양한 공정설비가 밀집되어 설치, 운영되고 있는 상부구조(topsides)에서 발생하는 가연성물 질의 누출 및 폭발화재 사고는 매우 심각한 위험요소로 인식되고 있다. 이러한 해양플랜트 폭발화재 사고에 대한 안전설계기법은 1988년 북해에서 발생한 Piper Alpha 사고를 계기로 Fig. 1에서 요약한 바와 같이 다양한 국제공동연구 등의 노력을 통하여 사고 발생 빈도(frequency)와 피해규모(consequence)를 정량적으로 평가하는 정량적 위험도평가(Quantitative Risk Assessment, QRA) 기준의 설계기법으로 발전되었다 (Paik & Czujko, 2011). Fig. 2는 해양플랜트 폭발사고에 대한 정량적 위험도평가와 관리 절차의 예를 보여주고 있다 (Paik et al., 2011). 폭발사고 에 대한 정량적 위험도평가를 위해서는 폭발사고의 발생 빈도와 피해규모를 정량적으로 산출해야한다. 현재 해양플랜트 산업에서 적용하고 있는 정량적 위험도평가 방법에서는 폭발사고의 발생 빈도를 가연성 물질의 누출빈도(leak fequency)와 점화확률 (ignition probabilisty)의 동시 확률로 정량화하고 피해규모는 전 산유체역학(CFD)과 유한요소해석(FEA) 기법을 활용하여 정량적 피해규모를 산출하고 있다. 그러나 전산유체역학 및 유한요소해석 기법의 적용은 실재 폭 해양플랜트 폭발사고 위험도 평가/관리를 위한 실증시험기법에 관한 연구 김봉주 .하연철 .서정관† 부산대학교 선박해양플랜트기술연구원