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  1. 성공 사례
  2. TLV, 플랜트 전체의 가동 중단을 방지하기 위한 지속적인 실시간 모니터링 솔루션 구현
  • 품질 개선
  • 생산 손실 감소
  • 정제 및 석유화학

TLV, 플랜트 전체의 가동 중단을 방지하기 위한 지속적인 실시간 모니터링 솔루션 구현

지난 10년간 19건의 중대한 설비 고장을 경험한 한 정유 공장은 디지털 모니터링 솔루션과 특수한 스팀 트랩을 도입하여 상황을 개선했습니다.

한 정유 회사는 유황 수송 배관 시스템의 반복적인 운송 문제와 유황 처리 설비의 업그레이드에 따른 문제 해결 절차를 정비해야 하는 시급한 두 가지 주요 과제에 직면했습니다. 이 두 가지 문제 모두 과도한 업무 시간과 업무 부담에 대한 우려가 제기되면서 보다 효율적인 프로세스의 필요성이 강조되었습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 이 정유사는 iBPSSM.net을 통해 진단을 디지털화하기로 결정했습니다. 지속적인 모니터링을 통해 얻은 데이터를 활용함으로써 효율성을 높이고 데이터 기반의 간소화된 절차를 개발할 수 있었습니다. 이 사례에서 알 수 있듯이 설비 업그레이드를 디지털 전환의 기회로 생각하면 고장을 줄이고 운영을 최적화하여 플랜트의 성능을 크게 개선할 수 있습니다.

정유 회사

Sulfur loading arm

애플리케이션:제품 운송 배관
비즈니스 운영:유황 회수

사용 솔루션

문제점

광범위한 진단에도 불구하고 길고 복잡한 유황 수송 배관 시스템에서는 갑작스러운 수송 문제가 때때로 발생합니다

액체 유황의 온도 제어는 매우 까다롭습니다. 왜 그럴까요? 유황은 액체 상태를 유지하기 위해 좁은 온도 범위 내에서 지속적으로 제어하고 유지해야 하기 때문입니다. 지난 10년간 정유 공장에서 19번의 운송 장애가 발생한 것은 어쩌면 당연한 일입니다. 문제가 발생하면 고형화된 황을 제거하기 위해 전체 설비를 가동 중단해야 하므로 운송 문제는 정유 공장의 생산 기회 손실에 큰 영향을 미칩니다.

증기 트레이스 시스템은 액체 유황을 최적의 온도로 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 그러나 트레이스 라인의 스팀 트랩이 고장 나면 온도 저하로 인해 유황이 고착 될 수 있습니다. 정유소는 예방 조치로 스팀 트랩 진단의 빈도를 늘리려고 시도했습니다. 그러나 광범위하고 복잡한 배관 시스템으로 인해 이 워크로드를 관리할 수 없었습니다.

온도 제어 문제 외에도 정유소는 최근 배관 레이아웃 변경이 필요한 설비의 업그레이드를 완료했습니다. 그 결과 새로운 설비를 수용하기 위해 문제 해결 방식을 완전히 재고하고 조정해야 했습니다. 이로 인해 운영자는 더욱 어려운 상황에 처하게 되었습니다.

TLV에 문의하는 이유

디지털 트랜스포메이션(DX)을 위한 도전과제를 기회로 전환하기

유황 회수 장치(유황 피트까지)와 유황 선적 장비(유황 피트 하류)의 운송 문제와 앞서 언급한 새 설비의 문제 해결 절차 업데이트에 직면한 이 정유소는 프로세스를 디지털화 할 기회로 잡았습니다. 정유소의 전반적인 디지털 트랜스포메이션(DX) 계획에 위험 완화를 통합하기 위해 스팀 트랩 모니터링 분야에서 입증된 실적을 보유한 TLV와 파트너십을 맺었습니다. 

 

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해결책

센서 및 iBPSSM.net을 사용한 지속적인 모니터링

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iBPSSM.net에서 감지한 고장난 스팀 트랩의 신속한 인라인 교체

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초음파 측정을 기반으로 스팀 록킹을 확인하고 배출되는 스팀의 양을 조정합니다.

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센서 및 iBPSSM.net을 사용한 지속적인 모니터링

지속적인 모니터링을 구현하기 위해 TLV는 먼저 현장 진단을 실시했습니다. 다음으로, 현장 진단에서 확인된 문제의 영향을 평가하기 위해 제한된 영역에서 테스트 모니터링을 실시했습니다.

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테스트 모니터링 중에 도입된 자동 경보 시스템은 액체 유황 온도, 장비 상태, 스팀 트랩 상태, 증기 및 응축수 회수관의 온도 데이터를 기반으로 경보를 발령했습니다. 알림의 위치와 유형에 따라 특정 알림에 대한 문제 해결 단계가 표준화되었습니다. 

 

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iBPSSM.net에서 감지한 고장난 스팀 트랩의 신속한 인라인 교체

트레이싱 라인의 스팀 트랩과 관련된 대부분의 문제는 오리피스가 막혀서 발생합니다. 이제 센서가 스팀 트랩에서 수집한 데이터와 작동 상태를 온라인으로 실시간 모니터링할 수 있게 되면서 스팀 트랩 막힘을 발생 즉시 감지할 수 있게 되었습니다. 그러나 막힌 스팀 트랩을 분해, 청소, 교체하려면 스팀 공급을 중단해야 했기 때문에 스팀 트레이스 프로세스를 중단해야 했습니다.

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이 문제를 해결하기 위해 TLV는 스케일 제거 기능이 내장된 J3S-X-TZ 스팀 트랩을 제안했습니다. 기존 스팀 트랩과 달리 J3S-X-TZ 모델은 작업자가 트랩 오리피스를 인라인으로 청소할 수 있어(트랩을 제거하거나 분해할 필요가 없음) 문제 해결이 더 빠르고 쉬워집니다.

실시간 데이터와 인라인 문제 해결을 활용하여 완전히 막히기 전에 스케일을 제거함으로써 새로 구현된 시스템은 액체 유황의 고착으로 인한 운송 문제를 효과적으로 예방했습니다.

 

초음파 측정을 기반으로 스팀 록킹을 확인하고 배출되는 스팀의 양을 조정합니다

현장 조사 결과, 배관 구성이 최적화되지 않아 스팀 록킹이 발생하기 쉬운 여러 위치가 발견되었습니다. 스팀 록킹이 발생하면 응축수가 트레이싱 라인에 체류되어 제품 온도가 떨어지게 됩니다. 이로 인해 액체 유황이 고체화되어 결국 운송 문제로 이어집니다.

이상적인 해결방안은 배관 레이아웃을 수정하는 것입니다. 이것이 불가능할 경우, 스팀 록킹은 의도적으로 증기를 배출 하도록 하지만 에너지 효율을 고려하여 배출되는 증기의 양을 조절하여 해결합니다.

앞서 언급했듯이 테스트 모니터링은 현장 조사를 통해 확인된 문제를 데이터로 캡처할 수 있는지, 해당 데이터를 기반으로 적절한 조치를 취할 수 있는지, 센서 설치의 최적 위치를 결정하기 위해 수행되었습니다. 테스트 모니터링 중에 중요한 설비뿐만 아니라 스팀 록킹이 발생하기 쉬울 것으로 판단되는 위치에도 센서를 설치했습니다.

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예상대로 설치된 센서가 예상 위치에서 스팀 록킹을 성공적으로 감지했습니다. 니들 밸브가 내장된 J3S-X-NV-TZ 스팀 트랩을 활용하면 별도의 바이패스 밸브를 설치할 필요 없이 스팀 배출이 가능했습니다. 그런 다음 센서 데이터를 사용하여 증기 배출을 미세 조정하여 블로우 오프 양을 최소화하고 증기 손실을 줄였습니다.

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결과

실시간 장비 모니터링, 유황 상태 제어 개선 및 기타 디지털 혁신의 이점

스팀 트랩 검사가 디지털화되어 현장 검사가 필요 없어지고 검사 인력이 크게 줄었습니다.

자동화된 알림은 감독 및 과잉 반응과 같은 운영자 오류를 줄여 사이트 관리의 전반적인 품질을 향상시켰습니다. 운영자는 개인의 판단에 의존하지 않고 미리 정의된 절차에 따라 신속하고 단호하게 대응할 수 있습니다.

운영 관리도 직관과 경험에 의존하던 방식에서 데이터 기반 의사 결정으로 전환되었습니다. 그 결과 더 정확하고 세심하며 재현 가능한 작업이 가능해져 오작동 발생 빈도가 줄어드는 선순환이 이루어졌습니다.

디지털 시스템이 구축되어 이제 장비 운영과 스팀 트랩 성능을 연결하는 풍부한 정보에 액세스할 수 있습니다. 정유소는 장비 데이터를 유체 온도, 압력, 스팀 트랩 성능에 대한 실시간 정보와 통합함으로써 시스템 성능과 액체 황 상태에 대한 가시성을 높일 수 있었습니다. 이미 디지털화 노력의 가시적인 성과가 나타나기 시작했습니다.

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전송된 경고72401151819115173374
온도가 떨어진 트랩10941220874111773
전송된 평균 경고7.24.42.84.34.11.11.61.31.51.91.01.3
  • 전송된 평균 경고 = 전송된 경고 ÷ 온도가 떨어진 트랩
  • 평균 경고가 낮을수록 문제 해결에 필요한 시간이 단축됩니다.

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증기 시스템의 비효율성이나 장비 고장으로 어려움을 겪고 계신가요? 당사의 전문가가 맞춤형 디지털 솔루션을 구현하여 성능을 최적화하고 가동 중단 시간을 줄이며 시설 전반의 운영 안정성을 개선할 수 있도록 도와드립니다.