이번 달은 Russell과 Andy의 UK Safety Seminar Series(UK 안전 세미나 시리즈)에 관한 정보를 여러분과 공유하고자 한다. 에머슨의 프로세스 안전 전문가인 Russell Cockman과 Andy Crosland는 최근 영국의 Institution of Chemical Engineers(IChemE) North West Members Group에 참석했다. 그들의 프리젠테이션 주제는 ‘SIL Determination : an Integrator’s Perspectives(SIL 결정 : Integrator의 전망)’이었다.

프로세스 초기에 SRS 완료 필요

Russell과 Andy는 IEC 61511 안전 생명주기에서 SIS Integrator를 위한 전형적인 범위가 안전 계장 시스템(SIS : Safety Instrumented System)의 디자인과 엔지니어링을 수행하는 구현 단계에 있다고 언급했다. 이 단계는 IEC 61511 안전 라이프사이클의 분석 단계에서 안전 요구 사양(SRS : Safety Requirement Specifica tions)이 확립되고 난 후에 발생하는 것이 이상적이다.

IEC 61511에 따라, SRS는 필요한 안전 계장 기능들(SIFs : Safety Instrumented Functions)과 관련된 안전 통합(Safety Integrity) 요구조건을 제시한다. 가장 기본 레벨에서, SRS는 요구되는 기능적 안전성을 달성하기 위한 모든 안전 계장 기능들에 대한 설명을 제공한다. IEC 61511-1, Clause 10.3은 SRS에 의해 제공돼야 하는 정보 목록을 제공한다.

Russell과 Andy는 안전 생명주기를 유지하기 위한 최대의 도전 사항 중 하나로서, ‘안전 생명주기 단계를 순차적으로 진행할 때 IEC 61511 생명주기가 이상적으로 보인다’라는 점을 지적했다. 실제로 대부분의 프로젝트는 프로젝트 일정을 최적화하기 위해 SIS 구현 단계가 분석 단계와 겹쳐지는 방식으로 관리된다. 위험도 및 위기 사항 평가, 보호 계층 분석(LOPA : Layer of Protection Analysis)과 안전 요구사양 확인 작업이 종종 SIS 디자인 및 엔지니어링 활동과 동시에 발생한다. 때로, 프로젝트 일정이 SIL이 정해지기도 전에 안전 루프가 디자인되는 방식으로 강제 진행되기도 한다. 이런 부분들이 디자인을 과도하게 해 비용과 복잡성을 증가시키는 요인이 된다.

또한, 안전 기능을 식별하기 위해 체계적인 프로세스 없이, 안전과 관련된 모든 것들이 안전 시스템에 들어가는 결과를 초래한다. 이로 인해 안전 시스템과 제어 시스템의 구분이 불분명하게 되는데, 이는 제어 기능들이 그들이 실제로 속해 있는 BPCS 대신에 안전 계장 시스템에서 수행되기 때문이다. SIS는 비 SIS 기능과 함께 과부하가 걸리게 되고, 부족한 사양을 보완하기 위해 SIL 순위를 과도 평가하게 되는 것이다.

Russell과 Andy는 SIS가 SRS 없이는 적절하게 검증될 수 없으므로 프로세스 엔지니어가 SRS를 취합해야 한다고 강조한다. SRS는 모든 디자인과 선택적 정보 요청에 대한 1차 자료여야 하고, SRS는 어떤 위험 요소가 프로세스에 개입되기 전 SIS가 검증된 것이다. 성공적이고 효율적인 프로세스를 위한 핵심 사항은 프로세스 초기에 SRS를 완료하는 것이다. 또한, SIF-집중 접근법을 취함으로써, 안전 관련 부분에 집중하고, 단일 정보 소스를 활용하며, 디자인 문서의 현 개정판을 손쉽게 확인, SIF 설계와 검증을 추진하게 된다.

복잡성 감소, 비용 절감, 표준 준수 용이

Russell과 Andy는 안전 생명주기 관리에 이런 방식으로 접근함으로써 주요한 혜택을 얻을 수 있다는 것을 지적하며 그들의 프리젠테이션을 마감했다. SIS가 프로세스에 필요한 기능적 안전을 전달할 수 있도록 디자인되므로, 최종 설계는 훨씬 덜 보수적이고 비용이 절감되며, 덜 복잡하게 완성될 것이다. 이에 따라 CAPEX 비용을 20% 절감할 수 있으며, SIS를 유지하는데 필요한 작업이 감소하므로 복잡성이 줄어들고, OPEX가 25% 정도 저하될 것이다. 비용 외에 중요한 또 다른 혜택은 표준 준수가 더욱 용이해진다는 것이다. 가장 단순한 솔루션은 일반적으로 가장 안전한 솔루션이고, SIF를 위한 요구 사항을 지정하지 않고는 SIL 확인 또는 SIS 검증을 할 수 없다. 개선된 안전을 위해 프로젝트를 이처럼 관리하는 것은 합리적으로 보인다.

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