정유 분야의 부식 모니터링 디지털 트랜스포메이션

대다수 정유 공장들은 지속가능한 수익을 창출하기 위해 비용 감소와 생산량 증가에 집중해왔다. 일반적으로 공장 운영비에서 높은 비중을 차지하는 ‘원료 공급 비용’ 효율화에 중점을 두고 저가 원유를 사용하는 것을 정답으로 여겨왔다. 하지만 저가 원유는 비용이 저렴한 대신 높은 전산가(TAN, Total Acid Number) 및 고함량 유황분 등 플랜트 장비와 배관에 위협이 되는 화학적 성질을 지닌다.

고농도 저가 원유를 사용해 공급 원료를 처리할 경우 운영에 문제가 생길 수 있다. 특히 부식 발생 위험이 있어 주의 깊게 모니터링해야 한다. 부식 위험은 생산 체계에 따라 기하급수적으로 증가하며, 대다수는 수일 또는 수시간 이내에 원유량을 크게 변화시킬 수 있다.

이러한 현상이 발생하면 수동으로 진행되는 기존 부식 모니터링 기술로 해결하기에는 한계가 있다. 이로 인해 완화 프로그램이나 화학적 처리를 과용하는 결과를 초래하기도 한다.

부식 및 침식 모니터링용 무선 초음파 센서 배열

비침습적 무선 센서를 사용해 부식 위험 및 영향을 지속적으로 모니터링하면, 운전자는 지식에 기반해 의사 결정함으로써 정유 공장을 최대한으로 가동하는 동시에 가동 시간 및 안전성을 높일 수 있다. 또한 부식 위험 모니터링을 통해 자산 피해를 일으킬 수 있는 프로세스 상태를 조기에 경고함으로써 더욱 신속한 완화 반응을 기대할 수 있다. 해당 센서는 프로세스 매개변수를 최적화하는 한편 공급 원료 관리에 도움이 되는 데이터를 제공하기도 한다.

온라인 부식 모니터링 기술을 도입한 정유 공장 대부분은 상압증류탑(CDU, Crude Distillation Unit) 및 감압증류탑(VDU, Vacuum Distillation Unit) 내 시스템을 실행하기 시작했다. 이때, 열 하단 고온 회로 및 고가식 시스템에서 고온 및 공급 원료 오염 물질과 관련한 부식 문제가 처음으로 발생한다. 필수 장치에서는 염산·아민염산염· 나프텐산 부식 및 고온 황화와 관련한 문제점이 발생할 수 있다.

일반적인 CDU 및 VDU 부식 모니터링 위치 및 정유 공장 내 고위험 구역

무선 초음파 센서를 사용해 부식 상태를 모니터링하면 유지보수 계획을 더욱 장기적으로 세울 수 있다. 솔루션이 장비 및 배관의 완전성에 대하여 완벽한 통찰력을 제공하기 때문에, 운영자는 플랜트 가용성을 높이는 동시에 기존 데이터 및 실제 자산 상태에 기반해 고장 근본 원인을 파악할 수 있다.

Plantweb 인사이트 비침습 부식 애플리케이션 등 분석 소프트웨어

운영자는 고급 무선 기술을 통해 신뢰도 높은 부식 데이터를 지속적으로 생성 및 활용할 수 있다. 이를 위해 모니터링 시스템과 기존 무선 모니터링 방식에 해당 기술을 모두 적용하는 것이 좋다. 이때 부식 모니터링 시스템이란, 자산 건전성 및 부식 상태와 관련된 중요한 정보를 제공하는 대부분의 종합적인 모니터링 시스템을 의미한다.