| 지하매설물 중 도시가스 지하배관에 대한 위험성 서열화 분석 |
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고재선, 김효 |
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1서울시립대학교 화학공학과2서울시립대학교 화학공학과 |
| Risk Ranking Analysis for the City-Gas Pipelines in the Underground Laying Facilities |
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Ko Jae-Sun, Kim Hyo |
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| 요약 |
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본 논문은 도시 가스 지하배관의 위험관리체계를 유지하는데 필요한 요소들 중 배관의 위험성평가에 적절한 기법을 제안하고, 그 평가결과에 근거하여 가장 비용-효과가 큰 배관 유지관리방안을 찾아내는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안된 지하배관의 위험성서열화의 접근방법은 세 가지 측면에서 행하여졌는데, 첫째는 RBI(Risk Based Inspection)으로서 배관의 위험도에 영향을 주는 주변인구조건, 관의 크기 및 두께. 사용시간 등을 기준으로 일차적 평가를 함으로서 노출위험도의 높고 낮음을 정성적으로 평가하였고, 둘째는 Scoring System으로서 매설된 배관의 환경적인 요소에 기초하여 점수화하여 구체적으로 위험도를 서열화 하였다. 셋째로는 THOMAS 이론으로부터 대상배관의 누출빈도를 정량화 하였다. 그 결과 도시 가스 대상배관의 노출위험도는 대략 중간이상의 값을 갖는 것으로 나타났으며, 제안된 SPC기법을 적용하여 위험성을 평가한 결과, 대상배관의 부식위험성 점수 값이 허용범위(30-70)에 골고루 분포하는 것으로 보아 설정된 평가기준이 실제배관에 대해 상대적인 부식위험성을 잘 서열화 됨을 알 수 있었다. 또한 THOMAS모델을 적용한 평가결과로서의 Score값은 배관의 길이를 포함한 여러 치수들에 무관한 환경요인에 관련된 값인 반면, 기본누출빈도는 배관의 길이를 포함해서 다른 치수들에 비례함을 보여주고 있다. 그 결과 점수 값이 상대적으로 적은 배관구간(상대적으로 위험성이 낮은 구간)도 배관길이가 훨씬 더 크다면 누출발생빈도가 더 높은 값을 갖는다는 것을 알 수 있었다. 또한 대상 파이프라인의 허용위험수용범위는 전체 누출 빈도 값인 최대 1.00E-01/yr로부터 최소 2.50E-02의 영역을 나타내고 있어 이에 상응되는 높은 Consequence를 수용 가능한 영역으로 낮추는 조치가 필요함을 보여주고 있고, 종합파손확률에 대해 사용시간을 회기 분석법(Regression Analysis)으로 예측한 결과, 이에 대한 방정식을 유추할 수 있었고, 그에 대한 결과가 대상 파이프라인의 사용 년 수인 11년에서 13년으로 나타나 실제 대상배관들의 연령과 거의 일치함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안된 위험성 서열화 접근방법은 실제적으로 지하배관의 유지관리를 하는데 있어서 매우 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다. |
| Abstract |
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In this article, we are to suggest the hazard-assessing method for the underground pipelines, and find out the pipeline-maintenance schemes of high efficiency in cost. Three kinds of methods are applied in order to refer to the approaching methods of listing the hazards for the underground pipelines: the first is RBI(Risk Based Inspection), which firstly assess the effect of the neighboring population, the dimension, thickness of pipe, and working time. It enables us to estimate quantitatively the risk exposure. The second is the scoring system which is based on the environmental factors of the buried pipelines. Last we quantify the frequency of the releases using the present THOMAS' theory. In this work, as a result of assessing the hazard of it using SPC scheme, the hazard score related to how the gas pipelines erodes indicate the numbers from 30 to 70, which means that the assessing criteria define well the relative hazards of actual pipelines. Therefore. even if one pipeline region is relatively low score, it can have the high frequency of leakage due to its longer length. The acceptable limit of the release frequency of pipeline shows 2.50E-2 to 1.00E-l/yr, from which we must take the appropriate actions to have the consequence to be less than the acceptable region. The prediction of total frequency using regression analysis shows the limit operating time of pipeline is the range of 11 to 13 years, which is well consistent with that of the actual pipeline. Concludingly, the hazard-listing scheme suggested in this research will be very effectively applied to maintaining the underground pipelines. |
| Key Words:
Gas safety management, Risk based inspection, Scoring system, THOMAS model, Basic release frequency |
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