LNG, 가스 안전 장비 - MSA

 

LNG 시설의 안전 유지

• 세계 에너지 수요 증가: 액화 천연 가스(LNG)는 에너지와 청정 연료에 대한 증가하는 관심에 중요한 역할을 하고 있다.
• LNG 취급의 안전성 문제: LNG 수요의 증가와 확장은 안전한 취급 및 사용에 대한 근본적인 질문을 제기한다.
• 공공 안전 우려: 차량 연료 공급소와 같은 일부 LNG 인프라는 공공 지역에 위치하고 있으며, 이로 인해 가스 및 화염 감지기의 설치가 요구된다.
• 국제 안전 기준: 여러 국가에서 LNG 시설의 안전성을 보장하기 위해 다양한 국제 기준이 채택되고 있다.

가스 및 화재 감지 요구 사항

• 가스 및 화염 감지기 설치: 많은 국가에서 공공 안전 문제를 해결하기 위해 LNG 시설에 가스 및 화염 감지기의 설치를 요구하고 있다.
• ISO 16924: 차량 연료 공급소의 설계, 건설, 운영, 유지보수 및 검사에 대한 기준으로, 누출 감지 시스템의 설치를 명시하고 있다.
• EN 13645: 5t에서 200t의 저장 용량을 가진 육상 고정 LNG 설치의 설계 및 건설에 대한 기준으로, 고정 누출 감지 시스템의 설치를 고려해야 한다고 규정하고 있다.
• EN 1473: 대형 설치 및 LNG 장비에 대한 기준으로, LNG 또는 천연 가스의 누출 경고 및 화재 경고를 제공해야 한다고 명시하고 있다.

국제 안전 기준

• IEC 60079 시리즈: 폭발성 대기와 관련된 기준으로, 가스 감지기의 성능 요구 사항과 지역 분류를 다룬다.
• NFPA 72: 화재 경고 및 신호 코드로, 위험한 장소에서의 화재 감지 시스템 설치 및 유지보수에 대한 지침을 제공한다.
• API RP 14C: 해양 생산 플랫폼을 위한 기본 표면 안전 시스템의 분석, 설계, 설치 및 테스트에 대한 권장 사항을 포함하고 있다.
• ISA 12.13.01: 위험한 환경에서의 가스 감지에 대한 성능 요구 사항을 상세히 설명하고 있다.

위험 감소를 위한 다층 보호

• LNG의 위험 요소: LNG의 극저온, 지속적인 끓음, 증기 확산 및 고온 특성은 높은 가연성을 초래한다.
• 가스 누출의 주요 우려: 가연성 혼합물의 누출은 화재 또는 폭발로 이어질 수 있는 주요 우려 사항이다.
• 가스 방출의 단계:
  1. 장비/설치: 누출 발생
  2. 가스 확산: 가스가 주변으로 퍼짐
  3. 점화: 점화원이 존재할 경우 화재 발생
• MSA의 감지 시스템: MSA의 화재 및 가스 감지 시스템은 위험 상승을 완화하기 위해 다층 보호 프레임워크 내에서 작동한다.

레이저 기반 가스 감지 기술

• Senscient ELDS 기술: 향상된 레이저 다이오드 분광법(ELDS)을 사용하여 메탄 및 H2S와 같은 특정 가연성 및 독성 가스를 감지한다.
• 가스의 고유한 하모닉 지문 분석: 가스 누출 시 레이저 센서 기술이 가스의 고유한 하모닉 지문을 식별하고 분석한다.
• 정확한 감지: 이 기술은 높은 정확도로 가스를 인식하여, 도전적인 환경 조건에서도 잘 작동한다.
• 허위 경고 문제 해결: 많은 가스 감지 기술에서 발생하는 허위 경고 문제를 줄여준다.

가스 감지 기술의 혁신

• 다양한 감지 기술의 조합: 여러 유형의 가스 감지 기술을 설치하는 것이 최적의 성능과 보호를 위해 권장된다.
• ULTIMA® X5000 시리즈: 이 시리즈의 점 적외선 가스 감지기는 빠른 응답 시간과 장기적인 안정성을 제공한다.
• XCell® 센서: 이 센서는 가스 반응 사이트를 증가시켜 필드 안정성을 높이고 드리프트를 줄인다.
• H2S 감지기: XCell 디지털 센서는 정기적으로 감지기의 능력을 검증하고 환경 조건 변화에 따른 감도 드리프트를 보상한다.

초음파 가스 누출 감지기

• UGLD의 기능: 초음파 가스 누출 감지기는 난류 가스 흐름에 의해 생성된 공기 중 초음파를 감지하도록 설계되었다.
• 누출 감지의 장점: 가스가 센서에 도달하지 않아도 누출을 감지할 수 있는 능력이 있다.
• LNG의 특성에 적합: LNG의 특정 특성으로 인해 UGLD는 재기화 지점, 가스 터빈 스키드 및 LNG 액화 과정에서 유용하다.
• 설치 위치: UGLD는 압력 가스 시스템이 실패할 위험이 있는 환경에서 설치하는 것이 좋다.

화염 감지 기술

• 광학 화염 감지기의 역할: 광학 화염 감지기는 LNG 화재 위험에 대한 중요한 보호 계층을 추가한다.
• 화염 감지 시스템의 목표: 조기 및 신속한 점화 식별을 통해 빠른 완화 및 위험에 처한 인원에게 경고를 제공한다.
• 다중 스펙트럼 적외선(MSIR) 기술: 이 기술은 허위 경고를 줄이고 화재 감지의 정확성을 향상시킨다.
• 고온 물체로부터의 면역성: MSIR 감지기는 아크 용접, 햇빛 등으로부터의 허위 경고에 대한 면역성을 제공한다.

인공지능을 활용한 화염 감지

• 인공지능 신경망(ANN) 기술: 이 기술은 LNG 화염 감지의 정확성과 성능을 향상시킬 수 있다.
• FL5000 MSIR 화염 감지기: 이 감지기는 여러 개의 ANN을 활용하여 시스템의 허위 경고를 줄인다.
• 데이터 전처리: 수집된 데이터는 ANN 모델링 과정에 적합한 특징으로 변환된다.
• 패턴 인식 및 사건 분류: ANN은 데이터에서 패턴을 인식하고 사건을 효과적으로 분류하는 데 목표를 둔다.

결론 및 안전 전략

• LNG 시설의 안전 전략 필요성: LNG 생산, 전송, 저장 및 분배의 확장은 포괄적인 안전 전략의 필요성을 강조한다.
• 전문가의 통찰력: 경험이 풍부한 사용자와 컨설턴트는 잠재적 위험으로부터 사람과 장비를 보호하기 위한 안전 장치 사양에 대한 귀중한 통찰력을 제공한다.
• 구형 시설의 재평가: 오래된 시설은 사고를 최소화하고 실패를 통제하기 위해 적절한 보호 계층이 있는지 재평가해야 한다.
• 조기 위험 감지 기술 통합: 다양한 조기 위험 감지 기술을 통합함으로써 LNG 시설은 누출, 화재 및 폭발의 위험을 효과적으로 완화할 수 있다.

 

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