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1. EPC Project 시운전 관리
본 Manual은 플랜트 비나가 수행하는 국내외 EPC Project의 시운전 업무의 수행 전후에 관리해야 할 사항 및 항목을 기술하고, 시운전 Risk를 사전에 도출하여 공정상의 진행 제약 사항을 최소화 하고자 한다.
EPC Project의 시운전 관리란 사업관리 기법과 공사수행 능력을 동원하여 계획한 목표를 달성하는 것이다.
시운전 목표 달성의 핵심적인 관리요소는 아래4개의 핵심요소이며 체계적인 관리 항목에 대하여 기술하고자 한다.
- 공급범위 (Scope of Work)
- 품질 (Quality)
- 납기 (Schedule)
- 원가 (Cost)
EPC Project는 절차에 따라 아래의 순서로 진행한다.
- 착수 (Initiating)
- 계획 (Planning)
- 실행 (Executing)
- 진행과정 파악 및 조정 (Monitoring & Controlling)
- 완료 (Closing)
공사의 영업, 설계, 구매, 생산, 시공 등 여러 연관 분야에서 시운전 업무에 소요되는 필요한 업무 항목은 아래와 같으며, 사전에 필요한 조치를 준비하고 실행하는 능력이 필요하다.
- 분류 및 목록화 (Work Breakdown Structure; WBS)
- 공법 (Method)
- 작업순서 (Work Procedure)
- 소요자재 (Material)
- 소요장비 (Tools & Construction Equipment)
- 소요기간 (Duration Required)
- 공사비 투입요구 (Cash Flow)
2. 수주 (Bidding and Contract).
발주자의 요구사항은 입찰안내서(Invitation to Bid; ITB)나 또는 다른 서류들로 입수하여 검토하게 된다.
입찰준비에 가장 중요한 것이 발주자의 요구사항을 정확히 파악하여 제안서를 작성하는 것이다.
입찰 안내서의 구성을 보면 개략 다음과 같다.
1) 입찰안내서의 순서
- 일반사항 (Commercial Requirements)
- 계약일반조건 (General Conditions of Contract)
- 계약특수조건 (Special Conditions of Contract)
- 기술사항 (Technical Requirements)
- 공통기술사양 (General Technical Requirements)
- 세부기술사항 (Detail Technical Requirements)
- 도면 (Drawings)
2) 일반사항 검토
계약 일반사항의 조항들이 자세히 보면 조항마다 계약자의 이행의무 또는 권리를 명시하고 있으므로, 조항마다 이행하는 데에 어느 정도의 비용과 기간이 소요될 것인지를 아래와 같은 검토가 필요하다.
- 발주처 현장 지원비 : 사무실, 컴퓨터 복사기 등 사무실 집기류, 업무용 차량 및 수선유지비, 비서, 사무용품비 등.
- 도서제출비 : 승인용도면, 월간진도보고서, 검사보고서, 준공도면, 각종 사양서 및 절차서, 운전 및 유지보수 매뉴얼 작성 및 제출비용 등.
- 회의비용 : 자체회의, 관련사 공정회의 참석비 (특히 발주처나 관련사의 회의참석 출장여비), 등.
- 하자보증 비용 : 직원 체류비, 예비부품비, 기술자 초청비, 등.
- 현지비용 : 인허가 취득비, 현지기술사 도면검토 및 인증비, 제3자 검사비, 현지 하역비, 등
- 금융비용 : 각종 이행보증서 발급비, 자금투입 및 수금시점 대한 이자, 등.
- 유보금 손실 : 준공시에 발주처의 준공 불만족 항목들과 관련하여 유보금 일부 수금이 어려움 (유보금이 5%일 경우 1~2% 손실 계상).
3) 공통 기술사양.
공통기술사항은 플랜트 각 설비가 공통으로 반영하여야 할 사항들로서, 통일된 도면작성을 위한 내용(Drawing Size, Title Block, Numbering System, Units 등) 및 적용규격(Code & Standards) 내용들이 있으므로 유의하여야 한다;
4) 세부기술 사양.
세부기술 사양은 각 기계장치, 전기장치, 토목공사, 건축공사 등 전문분야별로 해당부서에서 검토 반영하는데, 오류나 누락이 없도록 하고, 논쟁의 소지가 있는 부분은 입찰에 명기하여야 한다.
특히 아래의 사항을 유의해야 한다.
- 발주처 사양과 공급자 사양이 다를 경우, 공급자 사양에 따라 입찰하는지?
- 벤더 품목은 대부분 표준화 품목인지?
- 설계여유를 적용할 때는 반드시 해당규격과 적용치를 명시한다
- 시운전 견적에서의 유의점은 주기기의 공급과 기본사양은 확인하여, 재조사별로 특징이나 선행호기의 경험을 토대로 Risk 를 견적금액에 감안 하여야 한다
5) 입찰 단계에서의 유의점
입찰준비의 가장 중요한 업무의 하나가 견적설계를 완료하고 입찰물량 및 공급범위를 확정 및 확인하는 일이다.
시운전 견적의 순서는
- 견적자료를 검토하여 해당 프로젝트와 유사한 기존 Project 확인한다.
- Project 설비의 설계, 물량 및 공급 범위를 자체 보유 자료 및 선행호기 수행 실적자료 또는 정산자료와 비교한다.
- 해당 프로젝트의 입찰 요구사항 및 현장 조사결과에 따라 수정 보완한다.
- 기 수행된 유사 프로젝트의 자료를 입수하여 수정 보완하여 누락이나 오류의 발생을 최소화 하여야 한다.
견적금액 집계단계에서는 견적기준이 무엇인지 확인하고 단위공사 및 품목별로 공사비가 큰 순으로 원가확정 작업에 들어간다.
우선하여 아래 사항을 확인한다.
- 예외사항(Deviation to Requirements)이 없는지 확인 한다.
- 예외사항이 있을 때는 수용가능한지 불가능한지를 검토하고 수용이 불가한 내용은 철회를 요구하여야 한다.
- 공급범위와 한계(Scope of work & Terminal Points)는 원래 계획대로 반영되어 있는지 확인하고 추가 반영된 것은 삭제하고 누락된 것은 추가토록 한다.
- 납기 또는 공기도 전체공사 계획에 합당한지 확인하여 필요한 조정을 한다.
금액협상 및 합의과정을 거쳐 최종원가가 집계되면, 과거에 유사한 지역에서 유사한 공사를 한 공사비 자료와 비교해서 최종 입찰금액을 분석 확정하여야 한다.
과도한 차이가 있을 경우에는 그 원인을 확인하여야 한다. 시운전에 관련된 Risk 항목은 Fuel, Electrical Power, Water 등의 공급 여부이며, Chemical & Consumable 물량의 적정산출 여부이다.
3. Project 수행
1) Project 실행단계에서의 시운전 Risk 관리 항목
EPC Project는 내부적으로 세부 Item 을 분석하여 보면, 각각의 소규모 Plant 가 집합되어 있는 설비 이므로, 구매 발주단계에서부터 단순한 표준제품을 제외하고는 아래의 자료를 역무에 포함 시켜야 한다. 이것은 Plant 전체 공급자가 작성하는 서류와 구분되어야 한다.
각 기자재 공급 업체에서 제출자료 목록에는 아래 항목이 포함되어야 한다.
- 원자재 제작증명서 (mill sheet)
- 공장시험보고서 (factory inspection and test report)
- 예비부품 목록 (spare part list)
- 특수공구 목록 (special tool list)
- 준공도면 (as built drawing)
- 시운전 소요자재 목록 (commissioning spares)
- 시운전 절차서 (commissioning check list & procedure)
- 운전 및 유지보수 지침서 (operation & maintenance manual)
- 기타
전문 업체가 공급한 각종 기기들의 기술자료 및 요구조건들이 적기에 정확하게 제공되도록 구매사양서에 반영 되도록 요청하여야 한다.
상기의 자료에 관한 사항도 구매요구서에 명시하여(발주 후 몇 주 이내로 표시) 적절한 자료를 받도록 하여야 한다.
업무상 필요 시에는 담당 엔지니어들과 주기적으로 접촉하여 확인한다.
2) 전문 업체의 자료 검토 시 유의 사항.
전문업체의 제품을 시운전하기 위하여 승인도서 및 역무 범위를 사전에 정확히 검토하지 않으면 예기치 않은 시기에 시운전이 지연 되는 현상이 발생한다.
공급범위에서는 장치가 기능을 발휘하기 위하여 아래 사항을 점검 한다.
- 외부로 연결되는 부위 (Interface Area or Terminal Points)
- 토목 기초공사와 관련 베드 플레이트 및 앵커볼트(Bed Plate & Anchor Bolt) 등의 매설자재는 반영 되어 있는지?
- 건축 구조물과의 지지 또는 연결장치(Hanger & Support)부분이 계획대로 반영되어 있는지?
- 배관 공사와 관련 연결부위는 용접 형인지 플랜지 형인지?
- 플랜지형이면 매칭되는 짝(Mating Flange)과 체결용 자재 (Bolt, Nut & Gasket)는 포함되어 있는지?
- 전기 연결부위와 관련하여 연결장치(Terminal Box, Lug & Bolt)는 완전히 포함되어 있는지?
- 현장 분전반(Local Distribution Panel)은 계획대로 반영되어 있는가?
- 계측제어설비와 관련 장치 내에 필요한 계측기류는 포함되어 있는가?
- 장치 내 계측장치간의 연결( Internal Connection)은 포함되어 있는가?
- 각 계측장치의 외부와의 연결부분이 계획대로 되여 있는가?
- 최종도면, 운전 Manual, 시운전 Procedure 등 관련 문서가 최종 입수 되었는지?
- 마지막으로 제출도서목록, 시운전 자재, 예비부품, 특수공구 등이 요구 기본사항을 반영되어 있는가를 검토한다.
성능 용량 검토에서는 각종 수치가 자재사양의 요구 치와 일치하는지를 검토하는 것은 물론 도표와 일치하는지 확인한다.
특히, 시운전 착수 전에 아래 해당사항에 대해 확인한다.
- 성능이 현장조건으로 환산한 것인지도 확인한다. (도서상의 온도,습도, 전압, 전류 등 기본사항 확인)
- 적용 용량은 주계약에서 요구하는 각종여유(Derating Factor, Fouling Factor, Wear Margin Etc)가 반영되어 있는지 확인한다.
- 프로세스 엔지니어와 함께 모든 입 출구(inlet & outlet)에서 전문 업체의 요구조건과 프로세스 설계에서 반영하고 있는 조건이 일치하는지 확인하고 필요한 조정을 한다.
- 그 외에도, 배관설계, 배선설계, 토목설계, 건축설계 담당자와 함께 요구조건의 반영여부 및 적정성을 확인 한다.
3) 전문 업체의 구매품 시운전 전 기술 평가
전문업체의 기자재가 현장에 도착하고, 설치가 진행되면 사전에 아래의 기술적인 사항을 중점 Check 한다.
- 성능데이터, 주요부품 재질, 공급범위, 설계조건, 운전조건,
- 정상가동에 필요한 유틸리티(전력, 냉각수, 압축공기, 증기 등)요구조건,
- 예비부품, 특수공구, 제출도서 및 납기
- 설계조건을 검토할 때 장치 내에 전기 및 계측제어 장치들이 옥/내외 설치기준에 맞는지 확인한다.
- 기기나 기구가 사용 조건에 따라 HVAC 가 요구되면, 시공에 확인하여 필요 시 공정순서를 조정한다.
- 보조기기에서 요구되는 유틸리티(utility) 등은 주기기 요구조건에 따라 시스템 설계 시에 용량 및 조건이 결정된 후 확인되는 것이므로 주의하여야 한다.
예를 들어
- 냉각수 계통의 경우 시스템 설계에서 500m3/hr, 4kg/cm2, 27deg C로
주기기 요구조건에 의해 설계되어 있는데,
- 해당 보조장치 업체가 자기들의 설비운전 요구조건으로 50m3/hr, 2kg/cm2, 25 deg C를 필요로 한다면, 현장에서 시운전이 지연 되므로, 압력과 온도의 차이에 대하여 어떻게 할 것인지 확인하여야 한다.
EPC 시운전에서 가장 기본적인 Risk 유형을 추가로 설명하면,
- 단위를 메트릭(metric)단위를 써야 하는데
- 인치 파운드 단위를 고집하여 도면을 제출하고,
- 업체는 제작자 표준으로 계약되었음을 주장하며 변경하려 하지 않는다.
이런 단위환산 및 적용에 대하여 해당 설계팀에 문의하여 기술사항을 정리하여야 한다.
대부분의 패키지공급자는 자기들의 공급범위 내에 있는 설비전체를 모듈(Module)화 하여,
- 특수한 형태의 배관개체(Special Type Spool) 이거나,
- 특수한 케이블(Special Cable & Connector)등으로 구성된 경우가 많고,
- 시장 표준 부품이 아닌 특정업체에 주문 제작하여야 할 경우가 많다.
- 배관이나 배선이 패키지공급자의 기계, 전기장치를 상호 연결하는 자재는 주 계약자의 계약조건과 전문업체의 제작조건이 일치하는지를 재 확인하여야 한다.
모든 설계 자료는 Package공급자에게서 제공받아야 만 설계 및 자재공급 간섭사항(Interface in Design Engineering & Material Supply)의 발생이 최소화 되므로 시운전 전에 미리 역무 범위 및 기자재 공급 여부를 확인한다.
4) 시운전 업무의 사전 준비 사항
EPC Project 현장에서 가장 첫 번째로 하여야 할 일이 업무 담당자가 수행하는 부분에 대한 도면과 기술사양서를 확보하는 일이다.
- 설계의 내용을 파악하고, 완성되지 않았을 경우에는 현재 진행된 내용과 앞으로의 진행일정을 파악 해야 하며,
- 시공작업은 최종 건설용 도면을 가지고 작업하는 지 수시로 확인한다.
- 공사용 도면은 시공작업 시 수 차례 수정되기도 한다.
- 시공용 도면은 착각을 막기 위하여 도면에 건설용(For Construction) 이라는 스탬프(Stamp)를 찍어 관리하며,
- 보유한 도면이 건설용 이라는 스탬프가 없을 경우 일단 엔지니어링팀에 문의하여야 한다.
도면 수정 및 개정에 관한 사항은 정식으로 제기하여 관련 부서의 모든 기술자가 같이 확인되고 정보가 공유되는 것이 시운전 Risk 관리에서 중요한 사항이다.
시운전 및 사전 준비 단계에서 현장에서 시공이 진행되는 동안 도면대로 시공할 수 없는 경우가 발생한다.
특히 배관 배선공사는 기계장치나 구조물의 빈 공간을 이용하여 설치되므로 설치 공간상에 간섭현상이 있으면 현장수정(Field Change)을 하여야 하며,
- 시공용 도면에 붉은색이나 특수한 색깔로 표기하여야 한다.
- 이유는 작업 후에 현장수정 내용을 반영하여 준공도면(As Built Drawing)을 제출하여야 플랜트가 마무리되기 때문이다.
- 현장 감독자는 수정 작업이 장기간 추가되므로 인해 현장수정표기(Marked Up As Built on Construction Drawing) 등이 어려워 질 경우 별도의 설계팀 인원을 현장에 파견하여 준공도면 작성 업무를 수행하는 방안을 검토한다.
5) 시운전을 위한 기자재 관리 유의사항
플랜트 현장 자재담당자는 기자재 공급자로부터 현장에 도착하는 자재들을 정확히 인수하고 보관 및 관리해 주어야 한다.
기자재 관리는 시공에서 담당하고 설치업체에서 인수/관리/분출을 하는데 하기의 사항을 유의한다.
자재의 보관은 보관조건에 따른 개략의 필요한 공간을 알아야 하며 기자재가 현장에 도착하기 전에 보관 장소가 준비되어야 한다.
그 중에서 옥외에 보관할 자재, 옥내에 보관할 자재, 냉난방이 되는 장소에 보관 할 자재로 구분된다.
- 먼저 냉난방장소에 보관하여야 할 자재를 확인한다.
- 냉난방이 필요한 자재는 중요자재이므로 입고 시 패킹을 해체하여 누락자재나 손상자재가 있는지 확인 해야 한다.
- 보관장소가 폭우 등에 방수가 되는지, 손/망실에 대비되어 있는지 점검 한다.
- 패킹해체 시에는 가능하면 공급자 측에서 입회하거나 제3의 입회자를 대동하여야 부족자재나 손상자재의 처리가 용이하다.
- 기자재와 함께 패킹되어 도착된 특수공구와 예비부품은 해체 과정에서 수거하지 않은 채 방치하지 않도록 한다.
- 재질이 다른 자재가 사용되지 않도록 해야 하며, 같은 자재의 경우 수량이 많은 다른 목적의 자재를 가져다가 사용한 후 나머지 자재는 남는 건 줄 알고 버리게 되는 경우가 있는데, 자재분출 시에 직접 자재를 확인하고 정확한 자재를 작업반에 인수/인계해야 한다.
- 특히, 소형의 Sensor 류나, CCTV 등 전자기기에 유의한다.
6) 시운전 인력동원.
플랜트공사의 Risk는 인력동원과 가장 연관이 있으며 아무리 어려운 일이라도 사람에 따라서는 손실을 극소화시키는 경우가 있고, 아무리 쉬운 일이라고 해도 점점 문제를 누적시켜 큰 손실을 발생시키는 경우가 있다.
일부러 손해가 생기도록 하는 경우는 없지만, 잘하려고 하는데 결국은 잘못하는 결과가 되는 때가 허다하다.
6.1) 경험 있는 인력의 투입
플랜트공사는 반드시 경험 있는 기술자를 투입하여야 한다.
해당플랜트에 대하여 과거에 수행한 경험이 없으면 문제의 해결자가 되기보다는 문제를 일으키는 사람이 되기 쉽다.
플랜트공사는 해당플랜트마다 생산제품이 다르고, 기술기준도 다르고, 기계장치도 현저히 다르므로 해당플랜트의 경험이 없는 사람이 수행하기에는 Risk가 크다.
6.2) 적정수의 인력투입
경쟁 입찰 방식에 의해 수주하려면 노무비나 현장관리비도 경쟁력 있게 적용하여야 하고, 이런 경쟁상황 하에서 수주한 공사를 배정된 비용 안에서 수행하려면 당연히 현장투입 인원수가 소수로 된다.
발주자는 해당 플랜트에서 평생을 보내고 있는 노련하고 유능한 엔지니어 들을 감독으로 고용한다.
발주자 측의 감독은 수시로 여러 가지 지시를 하게 되고 플랜트업체의 엔지니어는 지시내용을 적기에 이행하기 어렵게 된다. 그 이유는 감독의 지시가 비용을 증가시키는 경우가 많아 이를 이행하는데 내부 조율이 필요하고, 실제로 지시하는 사람은 여러 가지를 지시하는데 시간이 적게 들지만 이를 이행하는 사람은 하나의 일을 하는데도 시간이 많이 걸리기 때문이다.
이점을 감안하여 초기에 적정 인력을 투입하지 않으면 나중에는 실제 적정 인원보다 추가 투입되는 리스크가 발생된다.
소수의 인력은 본사의 보고 자료를 만드는 일 만 하기도 바쁜 경우가 있으며, 직접 현장을 확인할 여력이 없으므로 하도급자의 말만 듣고 처리하려고 하므로 해결이 어렵게 된다.
소수의 인원으로 산적한 문제들을 해결하지 못하는 상황이 되면 불가피하게 하도급자를 의존하게 된다.
6.3) 기능공 동원
해외공사를 할 때 엔지니어들은 비교적 제한 없이 플랜트업체의 의도대로 투입할 수 있으나, 기능공 동원은 대부분 특별한 절차가 필요하다.
현지에 국내 기능공을 투입하거나 제3국의 인력을 투입할 경우에는, 각국이 자국의 노동자를 보호하기 위하여 특별한 규제 절차들을 가지고 있으며, 이러한 절차가 예상보다는 복잡하고 오래 걸려서 공사의 진행을 방해하는 리스크가 발생되기 쉽다.
기능공 투입계획을 수립 할 때는 현지의 취업비자 발급조건 등 인력동원에 가해지는 여러 가지 제약 사항들과 해당비용을 검토 반영하여야 한다.
7) 시운전 공기구의 준비 사항
시운전은 많은 부분이 공기구 및 장비에 의해 수행되며, 장비는 고가이므로 업체가 자체적으로 보유하기 보다는 종합적인 관리가 필요하다.
따라서, 시운전이 시작되기 전 가장 무거운 품목, 가장 부피가 큰 품목, 가장 높은 곳에 설치될 품목, 특수한 고가의 전기/전자 장비들의 사양과 도면을 검토하고 장비동원 계획을 수립해야 한다.
아래 사항을 종합적으로 파악하여, 공정별로 필요한 소요 시점을 확인하여 사전에 준비 하여야 한다.
- 시공 업체가 보유하고 있는 장비목록
- 시운전팀이 보유하고 있는 장비목록
- 기자재 공급사가 공급하는 특수 장비목록
- 현지에서 Lent가 필요한 장비 목록
- 설계에서 발주서 상에 포함한 장비/기구
- 현지 소모성 공기구
4. 각종 시운전 절차서 작성시 유의 점
1) 체크 리스트(Check List)
시운전을 진행하는 첫 번째 순서는 설치된 기계, 전기, 계측제어 장비들이 제대로 설치되어 있는지? 혹은 시운전을 시행할 준비가 되어 있는지를 확인 할 수 있는 체크리스트(Check List)가 필요하다.
이 체크리스트는 Plant에 설치된 모든 기기 및 단위품목에 대하여 준비 되어야 하고 해당품목을 공급한 업체에서 제출 받아야 한다.
구체적으로 설치작업이 제대로 되어 있는지를 확인하는 항목들 및 서식 등으로 구성되어 있으며, 설치작업이 확인되면 기기 기동을 위한 점검항목들이 나열되어 있다.
시운전 체크리스트를 기자재 공급자들로부터 사전에 확보하지 않으면 시운전 진행이 곤란하게 되는 Risk가 발생된다.
2) 개별 기기 및 시스템 기동 정지 절차서.
체크리스트에 의해 설치상태 및 기동준비 상태를 확인한 후에는 단위기계, 장치 별로 기동 및 정지 지침서가 있어야 한다.
기동정지 절차서는 기계장치 공급자들에게서 제공받아 준비하지 않으면 시운전 진행이 불가능한 Risk가 발생한다.
대부분의 공급자가 제출한 운전보수지침서를 보면 이 내용이 포함되어 있으며 기계장치를 기동할 때는 어떤 상태에서 스위치 온(Switch on)을 하고, 여러 개의 단위기기를 조작하여야 하는 조작순서(Start Up Sequence)를 명시한다.
기계장치를 정지하게 될 때는 단위기기들의 정지순서 및 정지 후에 유지해야 할 상태 등을 명시한다.
단위기기 기동정지 절차서는 대부분 무 부하 시험에서 측정하여야 할 사항 등을 명시하고, 필요 시 검사결과를 기록 유지할 수 있는 서식 등이 포함 된다.
필요한 모든 기술 자료는 해당업체가 제공하여야 하므로 사전에 자료의 유무 또는 충분 정도를 확인하여 필요 시 공급자가 시간을 가지고 준비 하도록 해야 한다.
개별기기 기동정지 절차서는 엔지니어링부서에서 개별시스템 기동정지 절차서(System Start Up Procedure)를 작성토록 하여야 하며 엔지니어링 부서에는 해당시스템을 설계한 엔지니어가 작성토록 하면 된다.
3) Plant 기동 절차서.
Plant를 기동하려면 Plant에 설치된 모든 기계장치들을 어떤 순서로 기동하고, 기동 전후에 어떤 상태가 요구되고 어떤 상태가 유지되어야 하는지를 명시한 기술 자료들이 필요하다.
Plant 기동절차서(Plant Start Up Programs or Sequence)는 전체 프로세스 설계를 총괄 지휘한 엔지니어가 작성하거나, 해당Plant를 시운전 해 본 경험이 있는 엔지니어가 작성하지 않으면 사고발생 Risk가 커진다.
Plant에 관여하고 있는 기술자들이 대부분 특정분야의 일을 반복적으로 수행 하므로 Plant 전체 기동순서를 알기는 어려운 일이다.
시운전을 잘할 수 있다고 하여 시운전 책임자로 배치하였는데, 나는 시운전을 현장에서 직접 수행하러 왔지 시운전 절차를 작성하러 온 사람이 아니다 라고 하고, 엔지니어링부서는 시운전을 하는 사람이 절차를 만들고 이에 따라 시운전을 수행하여야지 누가 절차를 써 주길 기대하느냐 라고 하면 곤란한 상황이 된다.
원래는 시스템 설계를 담당하는 엔지니어링 그룹에서 전체 설계를 관장하고 검토 조정하는 프로젝트 엔지니어(Project Engineer)가 작성하여야 맞다.
그러나 대부분의 업체에서는 이 종합, 관장, 조정하는 중요한 업무를 다른 부서의 심부름이나 하는 저급 단계의 일로 생각하고 초급 엔지니어를 배치하게 되고, 이 초급엔지니어는 본연의 중요한 일을 하지 못하고 도면이나 자료의 배달부 역할 정도를 수행하므로 엔지니어링 부서도 실제로 작성하는데 자신이 없으므로 핑계 대게 된다.
시운전 책임자도 시운전 절차서를 직접 작성해 본 경험이 없으면 과거에 시운전을 수행하였다 할 지라도 문서로서 절차서를 작성하는 일은 큰 부담이 되고, 실제로 절차서를 작성하여 시운전 진행 중에 무슨 문제가 생기면 책임 이 커지므로 이를 회피하려 한다.
Plant 시운전이라는 것은 알기 쉽게 주기기를 기동하는 것이다. Plant 업체는 주기기 업체로부터 주기기 기동정지 절차서는 이미 입수하였으며, 시운전 단계에서는 주기기 시운전 전문가도 현장에 있게 마련이다.
주기기 기동 절차서를 보면 초기에는 아이들 러닝(Idle Running)을 하면서 기동조건이 맞추어 지면 기동하게 되는데, 이 아이들 러닝 기간에 각 시스템을 기동하여 주기기 요구 조건에 부합되게 조정하면 된다.
즉, 윤활유계통 냉각수계통 압축공기계통 연료계통 등을 각 계통별로 기동하여 주기기 기동조건에 맞추도록 한다.
모든 내 외부 조건이 맞추어 지면 주기기를 기동하도록 주기기 시운전 책임자와 협의하면서 Plant 기동정지절차서를 작성하면 된다.
4) 시운전 절차서 내용의 Risk 관리
EPC Project의 시운전시 선행호기의 경험을 참고하여 Risk를 시운전 작업 전에 사전 도출하고 절차서의 내용상 해석을 가지고 발주처, 기자재 공급자, 시공업체간 다른 이견이 없도록 조정하여야 한다.
절차서 작성시 선행호기를 복사하여 사용하는 경우, 단위기기의 검사조건이 불 분명한 경우, 선행호기의 불량사례를 미 반영한 경우가 있으며, 관련된 자료나 Data base로 대조하면서 관리항목을 List 하면 Risk 를 최소화 할 수 있다.
5. 시운전 Risk Management Map
1) 시운전 Risk 관리 항목
시운전의 각 업무 단계별 Risk를 Project 전반적인 Plan과 연계하여 정리하여야 하며, 선행호기의 사례 및 계약서상의 역무를 파악하고 실행 시 시운전에 지장을 초래하는 항목을 체계적으로 접근하여야 한다.
2) 시운전 Risk의 실무적용
시운전 Risk를 유발 할 수 있는 수주단계, 수행단계, 절차서 작성단계부터 핵심항목과 관리항목 및 위험항목을 구분하여 관리 해야 하며, Project 전체, 기자재, Item, Package 별로 하기의 Map으로 체계적인 진단을 병행하면서 관리한다
수주단계 | Project 수행 | 시운전 절차서 | |
핵 심 항 목 | 1. 일반사항(Commercial) 2. 계약일반조건(General) 3. 계약특수조건(Special) 4. 기술사항(Technical) 5. 공통기술사양(Gen. Tech) 6. 세부기술사항(Detail Tech) | 1. 착수(Initiating) 2. 계획(Planning) 3. 집행(Executing) 4. 진행과정 파악 및 조정(Monitoring & Controlling) 5. 완료(Closing) | 1. 분류 및 목록화(WBS) 2. 공법(Method) 3. 작업순서(Procedure) 4. 소요자재(Material) 5. 소요장비(Tools & EQ) 6. 소요기간(Duration) 7. 경비 (Cash), |
관 리 항 목 | 1. 역무범위 (Scope of Work) 2. 품질(Quality) 3. 납기(Schedule) 4. 원가(Cost) | 1. 실행단계 Risk 사전관리 2. 전문업체의 자료 3. 전문업체의 구 매품 4. 업무의 사전 준비 5. 시운전 기자재 관리 6. 시운전 인력동원 (경험, 적정인원,기능공) 7. 공기구의 준비 | 1. 절차서 작성시 유의 점 2. 체크 리스트(Check List) 3. 개별 기기 및 시스템 기동 4. 정지 절차서. 5. Plant 기동 절차서. 6. 절차서 내용의 Risk 관리 |
위 험 항 목 | 1. Fuel (Main, Second) 2. Electric Power 3. Water 4. Time(COD, RT ,PT. Sche & Period) 5. Operators | 1. 적용 Code 2. 도서/도면 관리 3. 사전 관리(시공) 4. 일정관리 5. DOR 사전 관리/ 보완 | 1. 단위기기의 적용 기준 2. 선행호기 경험사례공유 3. Lesson & Learned 4. 보수 및 수리방안 5. 제약사항 Cross Check |
#첨부 1 시운전 제약사항의 유형별 경험사례 LIST
1. COD 관련 현실적이지 못한 내용이 반영된 사항의 유형
No. | 제목 | 내용 | Risk 개선 내용 |
1 | 시공 COD 납기 일정 규정 재확립 | 시공 MCC 및 Plant test 완료 및 RT/PT 종료 일정으로 COD 규정을 명확히 해야 함. 상기 일련의 과정을 종결 후에도 Punch & Warranty 사항에 대한 Wave 항목에도 불구하고 별도의 FAC 발급일정이 공사 준공일정으로 되어 있어 Owner 측에 의해 일방적으로 최종준공일이 지연 될 수 있는 우려가 있음 | Plant 최종 시험 (Test on completion) + RT/PT 종결 일자가 공사 준공일이 되고 잔여 Punch & Warranty 사항은 준공 후에도 지속 하도록 개선 |
2 | 대형 Plant COD 납기 분리 필요 | Water plant 와 Power Plant 의 COD 가 동일하게 묶임. | Water 와 Power의 계약서 및 COD 를 분리 계약 필요 (Water block 완료 되더라도 Power가 완료 안 되면 COD가 안됨) |
2. 시운전 절차서 작성시 반드시 고려되어야 사항의 유형
No. | 제목 | 내용 | Risk 개선 내용 |
1 | Motor Solo Test | 계약서에는 Motor Solo Test를 별도로 요구하고 있지 않는 등 타 Project와 차이가 있는 항목들이 있음. 계약서의 기준을 정확히 파악하고 절차서를 작성하는 것이 중요함 | 우리 자체의 Motor Test 절차를 만들어 이를 두산 시운전 자체 검사만하고 고객입회 없이 Motor 운전을 하도록 고객과 협의하여 추진하고 있음. 절차서에 설사 언급 되었더라도 입회를 하지 않는 항목은 우리가 판단 하면 됨으로 문제가 없음. 고객입회가 요구되는 항목은 신중한 접근이 요구됨. |
2 | Inspection Witness 검사입회지연 | Inspection Witness Point 의 경우 RFI Issue 일정 시간에 Owner 입회가 안되고 지연되어 시운전 일정에 지연이 초래하는 경우는 자체 수행하고 결과물 Review하여 종결토록 검사입회지연에 대한 방지방안 규정 언급 없음 | RFI 신청 일시 대로 수행하고 Test 결과 제출 하여 Review 하여 종결 추진 |
3 | Test Criteria | Vendor Supplier의 Test Criteria를 그대로 절차서에 반영하여 Test Pass가 어려움 | Test Criteria를 완화해서 Test Procedure에 반영해야 발주처 검사 Test를 합격하기가 용이함. |
4 | 공식시험 합격기준 정립 | 시운전 시 공식 시험에 대한 기준이 너무 엄격하여 한번에 통과하지 못하여 실제로 많은 시간과 경비의 손실을 초래함. 1) Lub oil system flushing 2) Steam blowing 3) Cooling water system flushing 등 | 시험 기준치 완화 또는 모든 기준치를 계약서상에 명문화 하여 발주처와의 분쟁을 사전에 방지 |
3. 시운전 절차서 내용상에 독소조항에 따른 RISK 가 있는 유형.
No. | 제목 | 내용 | Risk 개선 내용 |
1 | 단위 기기의 시험시간 구분 필요 | Commissioning Procedure 에 Motor Solo & Load Running Test를 소형, 대형, Agitator, Chemical Pump, Pump Motor 일체형 등에 대한 구분 없이 동일시간 수행하도록 되어 있는 경우가 있음 | 전압 정격 및 Motor Pump 구조 및 용도에 따라 적용 함 1) MV Motor로 Decoupling 가능한 Motor의 경우 Process 조건에 따라 0.5~1시간 이내 실시 2) Decoupling 불가한 Motor Pump 는 Rotation Check 만 실시 후 운전 상황 결과치 기록으로 Test 종결 3) Motor solo run test 는 Owner Witness 가 아닌 Test 결과 Review 항목으로 수행 4) Process 운전 특성상 재순환 또는 연속 운전이 불가 한 General Motor pump 들에 대하여는 단시간 가동 결과치 제출로 Owner Review 만 하도록 적용 |
2 | 단위기기 시험의 합격 조건 | 단위 기기 시험 시 “Contractor must duly complete oooo test. “ 와 같이 모든 Test에 수행 단 하나의 미비사항이 있더라도, Test pass를 안 시킴. (99.5% 완료라도 미비사항 0.5% 때문에 Test 불합격) à 기성신청 불가 함 | 시운전 Test 진행율에 따른 기성이 이루어 지도록 보완. |
3 | Vendor 품 시운전 기준 (회전기기 Vibration acceptance criteria 규정이 미흡) | 각 Vendor에서 공급하는 회전기기 들에 대한 Vibration 규정 한도가 Project에 적용되는 국제적인 Code에 따른 반영이 관련도서에 언급되어 있지 않다 | 각 Vendor 도서 또는 당사 관련 자료에 명확히 언급 하여 시운전 과정에서 불필요한 추가 해석 방지 (회전기기의 사용용도 즉 Process 및 설치구조 위치에 따른 적용 등의 변수가 있으므로 Vendor 에서 제시하는 한도 치가 우선될 수 있도록 적용규정 정립 필요) |
4. 계약서상 또는 절차서 상 배제해야 할 문구가 있는 유형.
No. | 제목 | 내용 | Risk 개선 내용 |
1 | Initial Operation Test 항목의 영어 문구 해석 차이 재 정립 | Test 항목에 전체가 복수로 언급이 되어 있는데 어떤 종류를 얼마나 해야 할지 Limit가 없음. 이는 시운전을 완료한 후 하는 Test 인데 여기서 앞에 한 Test 들을 반복하라는 애기가 되는데, 그것도 전부 복수로 넣어 놓으면, 이건 발목잡기 위한 계약서로 판단 됨. L2의 경우도 이 Test로 많은 시간을 보내고 있음. Ex) - Start-up Times and conditions - Changeover to standby under different conditions - Operation in min/max conditions - Trip/runback conditions 등 | EPC JBL에서는 엔지니어들이 본 항목에 대해 사전에 우리의 방안을 작성하여 이를 조기에 Issue하여 고객과 Test 범위를 한정하는 작업을 진행 하였음 |
2 | General Motor 들에 대한 Space Heater 적용 기준 | General Motor 들 중 소형 FAN 또는 Motor 들 예를 들면 DM Plant의 경,소형 약품 Pump 또는 소형 Ventilation Fan 들에 대하여 아무런 기준이 없어, 일부는 적용되어 있고, 다른 일부는 없는 것으로 설계되어 있어 시운전 최종 시험 과정에서 Owner와 Argue가 발생되어 처리하는데 어려움이 있음(즉 Motor 용량에 따른 적용기준 정립이 안됨) | 계약서 또는 설계도서에 규제적인 규정에 따른 용량이상의 Motor 에 한에 (예 35KW 이상) Space Heater가 적용되도록 명확히 정의하여야 함 |
3 | 발주처 추가 요청분의 수용조건 사례 | 발주처가 요구하는 추가 및 변경사항에 대하여 계약서상에 명시된 조건 없이 수용 하여야 하는 항목에 의거하여 현장에서 발견되는 사소한 설계변경 또는 추가 작업등의 지시는 추가정산 없이 시행하는 사례가 많았음. 1) 전기회로 수정 요구에 의한 추가작업 (설계에 없는사항) 2) 기 종료된 공식 시험 항목에 대한 재시험을 요구하여 시행. | 계약서 작성시 독소조항 사전 삭제 필요 |
4 | 누설 시험 추가 요구 | 계약 당시 일반적으로 사용하지 않는 N2/He Leak Test 항목이 반영되어 Test 수행에 어려움과 추가 비용이 발생함. | 계약 협상시 국제 규격 및 일반 규격으로 계약 유도 |
첨부2) 시운전 공정별 시운전 점검 사항 List (Common 설비)
항목 | 단위 업무 | 조치 사항 |
1 | 수 전 | 1) 수전대비 안전성 확인 - 안전작업 기본지식 숙지 확인 - 기기 조작능력 확인 (관련 기기의 모의 조작시험) - 가압 전 설비의 안전성 반복 확인 - 수전 설비 조작, 감시를 위한 해당 운전원 OJT 실시 2) 보호 계전기 시험 - 전력설비 점검팀의 계전기 시험업무가 전체 플랜트에 대하여 연속적으로 시행되기 때문에 시험 Schedule은 여유 공정 기준으로 작성 3) 수전후 전력공급 우선 순위 - 신규 플랜트 제어설비는 시운전 단계부터 단독으로 수전 전력을 공급 - 안전성 확보를 위하여 수전 시까지 별도로 독립된 양질의 전원 공급 (공사용 동력 사용시 전압의 심한 변동으로 각종 제어카드 손상 발생 우려) - 공정상 공급 순위 : ① Over Head Crane ② 수처리 설비 ③ 소내 냉각수 펌프 ④ Air Compressor ⑤ Control Room Lighting ⑥ 공기조화설비 (HVAC) ⑦ Elevator ⑧ Computer Room 제어전원 ⑨ 공정에 따른 주기기 및 보조기기 |
2 | 폐수처리설비 | 1) 선행공정 확인 - 원수공급설비, 전원공급설비, 압축공기설비, 약품주입설비 - 정화수 배출오염 측정 계측기의 검정 2) 폐수처리 설비가 정상적으로 가동된 이후에 단계별로 단위기기의 시운전 실시 3) 폐수이송 배관의 조기 시공 - 폐수 이송 배관은 해당 설비에서 폐수가 발생되기 이전에 설치하여 가배관 설치로 인한 공사간섭, 공기지연이 되지 않도록 조치 ① 수처리, 중화조 à 폐수처리장 ② 각종 Sump à 폐수처리장 |
3 | 수처리설비 | 1) 선행공정 확인 - 압축공기/전원공급 (수전 전력) - 중화조 à 폐수처리설비 배관 - 약품주입설비 중 NaOH 관의 Electric Tracing HTR 등 2) 안전관리 - 화공약품 주입시 안전장구 점검 (보안경, 장갑 등) - 약품주입펌프와 관련된 밸브는 반드시 반복 확인 후 조작 3) 순수저장조 내부 청결 관리 - 충수 전 탱크 내부 청결 상태 확인 - 일정량을 저장하여 사용한 후 저장수 Drain, 내부상태 점검 및 청소 4) Make-up 펌프를 기동하여 Condensate Storage Tank로의 이송능력 확인(유량측정 용 Flow Nozzle의 Throttle Loss 발생으로 Make-up 량 확인 필요) 5) Condensate Transfer 펌프의 초기 가동시 Suction Strainer의 적정 차압 유지여부 확인 6) Condensate Storage Tank 혹은 Condenser내부로 CPP Resin 역류여부 확인 |
4 | 냉각수계통 Flushing | 1) 선행공정 확인 - 배관의 수압시험 완료 여부 - Flushing 가배관 설치 - Flushing Temporary Strainer를 제작 활용 2) 최초 기동시 잠시 운전하여 Pump Suction Strainer 차압 상태를 확인 - 적정 차압 유지 - 배관내의 이물질이 Strainer로 일시에 유입되어 탈락, 파손 우려 |
5 | 압축공기계통 | 1) 선행공정 확인 - 냉각수 공급계통 Flushing 여부 2) 압축공기의 Blowing 배관도면 및 절차서를 작성한 후 배관세정 시행 3) I.A 용 제습기의 운전조작 절차서 숙지 및 Dew Point 온도 확인 4) I.A 상실에 대비하여 S.A로부터 Back-up기 능을 반드시 확인 (비상시 조치사항 숙지) 5) 수압시험 후 건조공기 보존을 시행할 경우에 대비, I.A 기능(Air Dryer)을 사전에 확보 6) 감압밸브 전후의 적정압력 여부를 확인 - 밸브를 순차적으로 조작 - 개별적으로 압력조절 정상작동 여부를 확인 |
6 | 중앙제어실/전산실 공기조화설비 | 1) 환경조건 유지(온도, 습도, 먼지 등)는 제어설비의 신뢰도 확보에 절대적 요소임 2) 제어설비 설치시 부터 공조설비를 가동하여 환경조건을 유지 3) 중앙제어실/전산실의 공조설비는 하절기에 가동 시 고온 다습한 외기와 차가운 공기의 접촉으로 기기에 물방울이 생겨 설비 손상의 원인이 되므로 건축 마감공사를 조기에 실시 |
7 | 유압작동 밸브 구동용 HPU | 1) HPU는 상부 Cover를 설치하여 빗물유입, 부식, 이물질 낙하에 의한 손상 방지 2) Oil 충전 Tank 내부 점검 및 청소 3) Oil Flushing Unit (제작사 공급분 확보) 4) 제어밸브 조작용 고압 작동유에 이물질(보온재 가루 등) 유입방지 철저 5) HPU 계통에는 난연유에 용해성이 없는 O-Ring 사용 6) HPU 배관의 Connection 부위 품질확보를 철저히 하여 운전 중 누유방지 ※ HPU(Hydraulic Power Unit) : Safety 기능을 담당하는 설비로서 신뢰성, 안전성 확보 요 |
8 | 주변압기, 보조변압기, 기동용변압기 | 1) 절연유 충유 전 내부 주요사항 점검 - Tap Changer 접촉 위치 적정여부 - Core To Ground 간의 절연 측정 2) 변압기 내부 Oil 온도별 Tank Oil Level 점검 철저 3) 주변압기 IPB Encloser와 LV Bushing Seat의 Oil Breathing Equalizing Line Flange 체결볼트 접촉여부 확인. (접촉부에 순환전류가 흘러 국부과열 현상으로 Flange Gasket이 변형 누유되어 발화됨) ※ IPB (Isolated Phase Bus) |
9 | 제어계통 | 1) 주요 제어신호 Shield Cable의 결선 및 접지의 적정 여부 2) Control, Signal & Power Cable의 분리 여부(외란방지) 3) AC & DC Control Cable의 분리 확인 4) 선행 설비에서 Program Logic Copy 시에는 해당 설비의 Logic에 맞도록 Tag No.를 수정한 후 시운전 실시 5) 시운전 공정진행에 따른 제어설비의 자동화 조기 정착 유도 6) Trip과 관련된 Sensing Line & Transmitter는 Two Out of Three여부 확인 철저 7) Local Limit Switch & Torque Switch의 시공 상태 확인철저 8) 제어계통의 Tuning 종료 후에 Runback 기능을 재 확인하는 Runback Test 공정 삽입 9) 각종 운전 Setting 값의 Parameter 적정 여부 확인 |
첨부4) 단독 시운전용 Check Sheet
단독 시운전용 CHECK SHEET
기 기 명 | 일자 | 년 월 일 | |||
입회자 | 시운전 | 점검책임자 | 기 계 (M) | ||
공사담당 | 전 기 (E) | ||||
제작사 | 계장 (C) | ||||
시공자 | 시공업체 | ||||
분 류 | 항목 | 구분 | CHECK | 비 고 | |
A. 예비점검 | 1. 기기의 설치치수, 조정치수 CENTERING 등은 허용치 이내인가? 2. BOLT/NUT, SET SCREW PIN등은 도면대로 확실하계 취부되어 있는가? 3. 취부되지 않은 부품 또는 장치는 없는가? 4. 배관의 PACKING 등은 사양대로 확실하게 조립되어 있는가? 5. 배관의 FLUSHING은 완료되어 있는가? 6. 배관공사는 도면대로 되어 있는가? 7. 배선은 바르게 되어있고, SEQUENCE TEST는 완료되었는가? 8. 배선단자는 확실하게 체결되어 있는가? 9. 방폭공사에 불비한 개소는 없는가? 10. 계측기, 제어기기, 보호계통 등의 조정은 완료되어 있는가? 11. 불요한 가배관, 가배선 등은 철거되었는가? 12. 조작용 발판등은 준비되어 있는가? 13. 도장공사는 완료되었는가? 14. 필요한 보온공사는 완료되었는가? 15. 필요한 예비시험 등은 완료되었는가? | M M M M M M E/C E/C E/C E/C M,E/C M M M M | |||
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B. 시운 전 준비 | 1. 관련서류 제출하고 관계부서와 협의는 완료되었는가? 2. 기기 및 주위의 정리, 정돈 청소는 끝났는가? 3. 측정기기의 준비는 되어 있는가? 4. 가설조명 및 연락용 가설전화 등의 준비 상태는 좋은가? 5. 감시, 조작에 필요한 임시 발판의 준비상태는 양호한가? 6. 출입금지용 로프, 안전표지 등은 붙어있는가? 7. 시험에 필요한 가배관, 가배선 등은 완료되어 있는가? 8. 시험요원은 확보되어 있는가? | M,E/C M,E/C E/C E/C M M M, E/C | |||
C. 단독 시운전 | 1. MOTOR 단독시험 가) 절연저항 측정 나) 윤활유, 냉각수 등의 확인 다) 수동 회전결과 이상 여부 라) TAG 회수 및 전원 투입 마) 순간 SWITCH를 넣어 회전방향 확인, 관성 회전 중 BRG OIL RING의 동작상태 양호 여부 바) 단시간 SWITCH를 넣어 FULL SPEED 까지 가속시 진동상태 (촉수점검) 사) BEARING 온도 일정시까지 연속 시운전 아) MOTOR 단독시험 결과 판정 2. 보조기 시험 (펌프, 공기 압축기 등) 가) COUPLING 연결상태 양호 여부 나) 윤활유, 냉각수, 밀봉수 운전상태 다) 수동 회전시 이상 유무 라) TAG 회수 및 전원 투입 마) 순간 SWITCH를 넣어 관성 회전 중 BRG OIL RING의 동작 상태 양호여부 바) 순간 SWITCH를 넣어 관성 회전 중 BRG OIL RING의 동작 상태 양호여부 사) 단시간 SWITCH를 넣어 FULL SPEED까지 가속시 진동상태(촉수) 및 배관, 닥트 등의 누설 여부 아) BEARING 온도, 모타권선 온도 안정시까지 연속 시운전 한 결과 자) 보조기기의 INTERLOCK 시험결과 (시험시행시) 차) 보조기기 시험결과 판정 | E M | 종료후 SWITCH OFF 및 TAG 부착 시운전에 필요한 보조기기 | ||
D. 복구 정리 | 1. 시운전 종료 후 필요한 복구 및 정리 2. BRG OIL의 교체 또는 용수의 DRAIN 및 FILLING 여부 (필요시) | M,E/C M | |||
기타 | 3. 첨부자료 가) 도면 나) 시운전 요령서 다) 기타 자료 |
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