[Flyability ELIOS2_해외] 미국 정유 공장 사례

관리자
2024-01-16
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미국 석유제품의 3분의 1을 생산하는 정유공장에서 튀르키예 최대 에너지회사가 엘리오스2를 시험합니다.

FCC 장치 검사에 엘리오스 2를 사용한 석유 및 가스 정제 회사 튀프라 ş는 원자로 라이저 내부의 제한된 공간에 검사관을 보내지 않도록 했고, 여기서 진입을 위해 라이저의 상단 캡을 절단한 후 로프 접근을 통해 진입할 수 있는 유일한 방법이 있습니다. 따라서 검사관이 잠재적으로 위험한 상황에서 벗어나 회사의 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

한마디로 이점

효율성.

Elios 2가 시각적 데이터 수집을 위해 물리적 존재를 대신할 수 있었기 때문에 검사자가 FCC 장치의 라이저 내부로 들어갈 필요가 없었습니다. 수동 대체품보다 검사 프로세스가 더 효율적이고 반복 가능했습니다.

ROI

엘리오스 2호기는 투프라 ş가 육안 검사를 하기 위해 사람이 출입하는 표준 절차인 원자로 상승기의 상단 캡을 자르지 않아도 됨으로써 2.5일의 작업(170명 시간)을 절약할 수 있도록 했습니다. 정유 공정 장치의 다운타임은 하루에 수십만 달러가 소요되기 때문에 이를 통한 비용 절감 효과가 상당했습니다.

안전.

원격 시각 데이터 수집에 Elios 2를 사용하면 검사자가 로프 접근을 통해 FCC 장치의 라이저와 사이클론의 제한된 공간에 들어갈 필요가 없어 위험에 노출되는 시간이 크게 줄어들었습니다.

 

개요

튀프라 ş는 30톤 규모의 원유 가공 능력을 갖춘 튀르키예 최대의 산업 기업입니다. 또한 유럽에서 7번째로 큰 정제 회사입니다. 

Tüpra ş에는 국내 4개 도시(Izmit, Izmir, K ı르 ı케일, 배트맨)에서 운영 중인 4개 정유공장에 약 5,000명의 직원이 근무하고 있습니다. 이즈미트 정유공장에서만 튀르키예에서 소비되는 석유제품의 33%가 생산됩니다.

모든 석유 정제소 및 Oil & Gas 공장과 마찬가지로 Izmit Refinery의 모든 정전기 장비는 정제 과정에서 사용되는 자산을 적절하게 유지하기 위한 법적 요건을 준수하기 위해 정기적으로 검사를 받아야 합니다.

정유 공장에서 수행되는 검사 중 하나는 FCC(Fluid Catalytic Cracking) 장치인데, 이 장치는 중질유를 휘발유와 같은 시장성 있는 연료 제품으로 전환하는 데 사용되는 거대한 장비입니다. FCC 장치는 여러 개의 파이프, 사이클론 및 원자로 용기로 구성되며, 이 모든 장치는 장치를 계속 사용하기에 안전한지 정기적으로 검사해야 합니다.

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이즈미트 정유공장 FCC 장치 점검 준비 중인 드론 조종사

고객 니즈

튀르키예에서 준수되는 국제 규정은 정유공장에서 사용되는 모든 장비를 4~5년에 한 번 이상 검사하도록 요구하고 있습니다. FCC 장치 검사의 최대 기간은 5년이지만 Tüpra ş는 4년마다 이러한 검사를 수행합니다.

전통적으로 검사자는 FCC 장치의 여러 부분에 물리적으로 입력하여 상태에 대한 시각적 데이터를 수집합니다. 이 장치는 오늘날의 HSE 표준 접근 방식과 관련하여 인간의 입력을 염두에 두고 설계되지 않았습니다. 이는 이러한 검사가 집중적이고 잠재적으로 위험할 수 있음을 의미하며, 검사자는 육안 데이터를 수집하기 위해 로프 접근을 통해 장비의 대형 파이프 및 기타 영역에 진입해야 합니다.

고온에서 중유와 분말 촉매를 혼합하는 데 사용되는 길이가 50미터(164피트)가 넘는 거대한 파이프인 장치의 라이저를 검사하려면 유지보수 작업자가 라이저의 상단 캡을 절단하여 접근 지점을 제공하는 매우 어려운 절차를 밟아야 합니다. 검사자의 작업이 완료되면 다음 검사 시까지 라이저의 상단 부분을 캡으로 용접 마감합니다.

일단 라이저 내부에 들어가면 검사자들이 줄을 타고 파이프를 천천히 내려가며 가는 동안 내부를 육안으로 검사합니다. 보통 배관 내부에 파편이 있어 공기질이 좋지 않고 시야 확보가 어렵습니다.

Tüpra ş의 Izmit Refinery에 있는 FCC 유닛은 1960년대 후반 당시 새로운 설계를 따라 건설되었으며, 중유를 혼합하는 데 유동 촉매 방식을 사용했습니다. 

기간을 감안하여 정유 공장은 향후 1년 이내에 장치를 교체할 계획이었습니다. 

그러나 마지막 검사 후 4년이 지났기 때문에 Tüpra ş 직원은 장치가 여전히 사용하기에 안전한지 육안 검사를 수행할 수 있도록 상단 캡을 절단하여 상승기에 진입해야 하는 문제에 직면했고 국제 규정을 준수했습니다.

해결책

FCC 장치의 4년 검사가 완료됨에 따라 Tupra ş 담당자는 사람을 장치에 보내야 하는 문제에 대한 대안을 찾을 수 있기를 바라며 수동 검사의 대안을 연구하기 시작했습니다. 

그들은 연구에서 FCC 장치의 검사에 필요한 모든 시각적 데이터를 원격으로 수집할 수 있는 드론인 엘리오스 2에 대해 배웠습니다.

Elios 2는 검사자가 라이저에 들어갈 필요가 없도록 시각적 데이터를 수집할 수 있으므로 잠재적인 위험 상황에서 그들을 보호할 수 있습니다. 또한 라이저의 상단 캡을 절단할 필요가 없고, 이에 수반되는 다운타임과 추가 비용이 필요하지 않습니다.

[관련 판독값: 드론을 정식 검사 도구로 사용할 수 있습니까?]

Tüpra ş 팀은 호기심에 사로잡혔고 수동 검사의 필요성을 완전히 대체할 수 있을지 알아보기 위해 FCC 유닛의 육안 검사를 위해 Elios 2를 테스트하기로 결정했습니다.

결과.

비행 가능성 담당자는 검사 목적으로 FCC 장치의 시각적 데이터를 수집하기 위해 이즈미트 정유소에서 3일을 보냈습니다.

부대의 비행 조건은 어려웠습니다. 파이프와 다른 부품들은 좁고 먼지가 많았으며, 어떤 경우에는 잔해들로 어수선했습니다. 이러한 어려움에도 불구하고, 엘리오스 2호는 튀프라 ş 팀이 장치의 검사에 필요한 모든 시각적 데이터를 수집할 수 있었고, 검사가 성공적으로 완료되기 위해 장치의 어느 부분에도 검사관이 들어갈 필요가 없었습니다.

FCC 장치 검사 세부 정보

이즈미트 정유소에서 검사된 FCC 장치의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

  • 라이저—원유에서 나오는 중탄화수소가 촉매와 혼합되어 더 작은 탄화수소로 분해되는 내마모성 내화물이 안감되어 있는 길이 50미터(164피트)의 수직 파이프
  • 증기 오버헤드 파이프—탄화수소 증기를 분류 컬럼으로 운반하는 30" 파이프는 가스, 가솔린, 디젤, 파라핀 또는 기타 시장성 있는 석유 제품으로 분리됩니다.
  • 사이클론 - 탄화수소 증기를 분리하고 FCC 촉매에서 증기를 제거하는 데 사용되는 사이클론 분리기

라이저 검사 

Riser 검사는 일반적으로 기술자가 출입 해치를 절단하여 진입해야 하는 FCC 장치의 일부이기 때문에 Tüpra ş 팀의 최우선 과제였습니다. 

엘리오스 2호가 라이저 안에서 비행하지 못하고 필요한 시각적 데이터를 수집하지 못했다면 라이저를 절단하고 물리적으로 입력하여 검사해야 하기 때문에 전체 테스트는 실패했을 것입니다.

라이저의 검사는 다음과 같이 구성되었습니다.

  • 파이프 내에서 드론의 행동을 테스트하고 비행 및/또는 시각적 데이터 수집을 방해할 수 있는 장애물 또는 먼지를 발견하기 위한 정찰 비행. 
  • 라이저 상단까지, 뒤로 물러나는 일반적인 점검 비행으로 전체 배관의 상태에 대한 시각적 데이터를 수집합니다. 이 비행을 수행한 후 Tüpra ş 검사팀은 영상을 프레임 단위로 분석했습니다. 분석 결과 라이저의 손상 가능성이 있는 부분이 나타났습니다. 
  • 정밀검사 비행을 실시하여 일반검사 비행으로 드러난 잠재적인 손상 부위를 추가로 검사하여 정비 결정을 내릴 수 있도록 하였습니다. 엘리오스 2호는 다시 피해 현장으로 옮겨진 뒤 드론 특유의 거리 잠금장치를 이용해 제자리에 잠겼습니다. 파이프의 손상된 부분을 360도로 볼 수 있도록 시각적 영상을 수집했습니다. 그 후 Tüpra ş 조사관들이 이 영상을 검토했고 그들은 아무런 조치도 필요하지 않다고 결정했습니다. 

결과.

Elios 2는 라이저 검사에 필요한 모든 시각적 데이터를 수집할 수 있었고, Tüpra ş 팀은 수동 검사에 필요했을 며칠 동안의 작업을 피할 수 있었습니다.

Pix4D 모델링 소프트웨어를 이용하여 수집한 Elios 2의 시각 데이터로부터 생성된 라이저의 3D 모델은 일반 검사 비행에서 발견된 결함을 해결하기 위한 조치를 취해야 하는지 여부를 결정하는 데 중요한 역할을 했습니다. 

[알고 계셨나요? Pix4D와 Flyability는 이제 파트너가 되었습니다.여기서 자세히 보다.]

이 모델은 즉흥적으로 만들어졌지만 의사결정 과정에서 핵심적인 역할을 했기 때문에 Tüpra ş 검사관들은 3D 모델을 사용하여 시간이 지남에 따라 결함의 진행 상황을 추적할 수 있는 가능성에 흥분했습니다.

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Elios 2가 수집한 데이터로 작성한 라이저의 3D 지도

증기 오버헤드 파이프 및 사이클론 검사 

증기 오버헤드 파이프 및 FCC 장치 내의 사이클론 검사는 라이저 검사에 사용된 것과 유사한 접근 방식을 따릅니다.

먼저 자산 내의 전반적인 조건을 재점검 비행으로 평가한 후 일반 점검 비행으로 자산의 상태에 대한 시각적 데이터를 수집하고, 마지막으로 일반 비행의 데이터를 검사한 후 자산 내의 특정 영역의 상태에 대한 시각적 데이터를 수집하기 위해 필요에 따라 보다 상세한 후속 비행을 수행했습니다.

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엘리오스 2호가 증기관 내부에서 촬영한 영상

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엘리오스 2호가 사이클론 내부에서 찍은 사진

이러한 임무를 수행하는 동안, 축적된 코크스(정유의 부산물)와 다른 잔해들이 눈에 보이지 않고 날기 어렵게 만드는 등의 조건들이 비행을 어렵게 만들었습니다.

결과.

Elios 2를 사용한 증기 오버헤드 파이프 및 사이클론의 육안 검사는 성공적이었고 주요 결함은 발견되지 않았습니다.

결론

FCC 장치를 검사하는 동안 Elios 2는 작동 중인 공간이 제한되어 있는 것은 물론 장치의 여러 부분에서 시야가 좋지 않아 많은 충돌에 직면했습니다.

이러한 어려움에도 불구하고, Elios 2는 Tüpra ş 팀이 FCC 장치의 성공적인 육안 검사를 수행하고 5년 동안의 검사에 대한 튀르키예의 법적 요구 사항을 충족하는 데 필요한 모든 시각적 데이터를 캡처했습니다. 

앞으로 Tüpra ş 직원들은 정유공장에서 검사를 위해 Elios 2를 사용하는 것을 확대하고 FCC 장치 검사뿐만 아니라 제한된 공간에 대한 육안 검사를 수행해야 하는 모든 장소에서 사용하기를 원합니다.

★ 위 지료는 제조사 홈페이지 사례연구 자료를 번역하여 공유한 자료입니다. ★ 

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