인도 Reliance Refinery 사의 상거래용 유량계 적용 사례 - News

Application Story

인도 Reliance Refinery 사의 상거래용 유량계 적용 사례

Khadra Helminski

에머슨 프로세스 매니지먼트 통합 마케팅 책임자

최근 Hydrocarbon Processing 지에서, 에머슨의아시아 태평양 지역 Daniel 제품 및 사업 개발 이사인 Trilochan Gupta는 한 사례 연구를 공유한 바 있다. ‘Major refinery uses reliable fiscal metering system(대형 정유사가 신뢰하는 재정 측정 시스템)’라는 기사를 통해 전한, 인도 Jamnagar 지역에 위치한 세계 최대 정유사인 Reliance Refinery가 연간 미화 200억 달러 가치의 오일 및 가스를 모니터링 하기 위해 에머슨이 제공한, 엔지니어링 된 76대의 대형 Daniel 유량 측정 시스템을 활용한 사례였다. 본 시스템은 12개월이라는 짧은 기간 내에 완성되었고, 100대 이상의 초음파 유량계가 포함됐다.

정산용 계측 장치로 초음파 유량계가 선택되는 이유는, 백유, 흑유, 20가지 유형의 원유, 정유 중간체, 최종 제품을 포함한 광범위한 공정 유체를 처리할 수 있는 성능 때문이다. 이들 유체는 1 ~ 360cP로 점도가 다양하고, 온도 역시 각기 상이하다.

Daniel Series 3410 및 3810 제품과 같은 초음파 유량계는, 상거래(custody transfer) 분야의 가스 및 액체 측정을 위해 널리 사용되어 왔다. 이들 계기는 변화하는 유량 역학을 실시간으로 감지하는 전자 플랫폼을 사용하여 단 몇 초 내에 유량 변수가 통신될 수 있도록 보장하며, 저 유량에 대해서도 높은 정확도 및 선형성을 제공한다. 회계적 측정에는 재무상 위험성이 있기 때문에, 정확도는 특별히 매우 중요한 요소라 할 수 있다.

상거래 및 할당 측정은, Reliance Refinery 사의 규모 및 복잡성을 갖는 민간 정유사에게는 대단히 중대한 사안이다. 불과 0.2%의 유량 측정 오류가, 연간 최대 미화 5천만 달러까지 좌우할 수 있기 때문이다.

모든 정유사의 복잡성은 Nelson Complexity Index(복잡성 지수)에 의해 정의된다. 1차 증류 용량에 비교한 2차 변환 용량의 척도인 본 지수는, 정유사의 투자 강도/비용은 물론 부가가치의 잠재력까지 나타내는 지표이다. 또한, 원유 증류를 포함한 각 장비에 부여되는 복잡성 값이 추가되는데 Nelson CI를 기반으로 정유사의 복잡성을 결정하게 된다.

미국 정유사의 경우 평균 9.5, 유럽 정유사는 평균 6.5의 Nelson CI를 나타낸다. 이와 대비해, 본 Jamnagar 시설은 세계 최대치인 14의 CI를 가지고 있다. 이처럼 높은 지수가 규정된 이유 중 하나는, 이 정유사가 20개 유형의 원유를 비롯해 중간체, 최종 제품까지 처리할 수 있는 능력을 갖추었기 때문이다.

Jamnagar 시설은 유입되는 원유 및 반출되는 제품의 넓은 범위를 고려하여, 초음파 유량계를 선택했다. 더불어, 0.05%의 거래 정확도의 보장을 위해, 각 측정 스키드(skid)에는 마스터 계기 및 프루버(prover)가 설치되었고, 이동식 혹은 고정식 소형 프루버 또한 제공됐다. 때문에 현재 Jamnagar 시설에는 다섯 대의 소형 프루버가 배치되어 있다.

프루버의 검증 방식은 API MPMS 4.2, 4.5, 4.8, 5.8 권고 사안에 의거하여 수행된다. 마스터 계기의 현장 검증은 그 자리에서 이루어졌는데, 이는 프루버가 관련 측정 시스템과 직렬로 배치될 수 있었다는 것을 의미한다.

상거래에는 또한 단순히 하드웨어뿐만 아니라, 최적의 재정 측정 시스템 및 정확한 제품 유량 측정을 위해 정확함 그 이상을 지닌 유량계가 요구된다. 정부 규제에 대한 이해, 유량 특성, 유량계 사양, 계측학 및 기계 설치 표준, 검교정, 자동화, 품질 관리 및 테스트, 가동 시작 및 시운전, 여타 요소에 대한 호스팅을 포함해, 방대한 분량의 특정 분야 지식이 필요한 것이다.

때문에 한 곳의 자동화 공급 업체가 시스템 수명 주기(라이프사이클 Life Cycle) 전반에 걸쳐 전체 재정 측정 솔루션 및 측정 지속성을 일괄적으로 책임지는 것이, 프로젝트 위험성을 줄일 수 있는 중요한 요소 중 하나로 작용한다.

여기서 Reliance Refinery 사의 Proven Results를 살펴보면, 2008년 운영을 시작한 이래 거의 100%에 달하는 용량으로 가동되어 왔고 가동 정지 역시 최소 시간만이 요구되었다는 것을 알 수 있다.

Proven Results Reliance Refinery 사 운영 내용

모든 핵심 공정 설비는 각각 설계된 용량 혹은 이에 근접하게 운영되고 있다. 보조 설비 및 유틸리티는 전체가 완벽하게 가동되고 있으며, 정유사는 2008년 가동을 시작한 이래 최소한의 가동 정지 시간만을 요구해, 100%에 가까운 용량으로 운영되고 있다.

본 정유사의 전례 없는 규모와 범위, 높은 수준의 처리 복잡성, 다양한 시스템의 설계 배열 및 조합, 비용 및 가치에 따라 각 옵션을 유지하기 위한 까다로운 요구사항을 감안했을 때 유량 측정은 특히 더욱 어려운 과제일 수밖에 없었다. 그러나 100대 이상의 초음파 유량계는 정유사 전반의 광범위한 유체를 측정함에 있어 최적의 성능을 입증해 왔고, 정산용 스키드와 관련된 모든 규제 요구 사항을 충족해 왔다.

초음파 유량계의 규격 결정을 위한 가이드가 필요하다면, 가스 및 액체 초음파 유량계 규격 소프트웨어의 무료 사본을 다운로드해 활용할 수 있다.

정확성을 바탕으로 설계된 본 소프트웨어는, 원하는 어플리케이션에 대해 권고 범위에서 벗어난 매개 변수의 확인이 가능하며 안내 가이드로 사용할 수 있는 최종 보고서 또한 제공한다. 본 보고서는 국제적으로 사용 가능하며, 지역에 따른 단위 기준을 비롯한 다양한 기술 문서에 대한 링크까지 포함하고 있다.

자료제공: 한국 에머슨 프로세스 매니지먼트

발문