공정안전관리(PSM) HAZOP 실무, 정량적 위험도 산출 및 사후 관리 가이드

 

1. 평가 목적 및 개요

• 공정안전관리(PSM) 핵심 요소인 HAZOP(위험과 운전 분석) 실무 적용 방안 및 위험도 산출 기준 제시.
• 공정 변수(온도, 압력, 유량 등)의 설계 의도 이탈(Deviation)에 따른 잠재 위험 사전 식별.
• 기존 공정 안전장치(Safeguard) 유효성 검증 및 사고 예방 확보.

 

 

2. 심사 대응 및 이력 관리

• 법적 기준에 따른 단계별(최초, 수시, 정기) 위험성 평가 수행 이력 및 연속성 증명 필수.
• 최초 평가: 상세 설계(Detailed Design) 단계 P&ID 기반 평가 및 시운전 전 안전점검(PSSR) 연계.
• 수시 평가: 설비 및 운전 조건 변경 시 공정 변경 관리(MOC) 절차에 따른 부분 HAZOP 실시.
• 필수 증빙 자료: 회의록, 다학제 팀 구성(참여자 서명), Action Item 이행 현황, 리비전(Revision) 처리된 현행화 도면.

 

 

3. 위험도 매트릭스 및 산출 방식

• 위험도(Risk) = 발생 빈도(Frequency) x 피해 강도(Severity)
• 초기 위험도(Initial Risk): 안전장치 부재를 가정한 최악의 사고 상태 빈도 및 강도 산출.
• 잔여 위험도(Final Risk): 알람, 인터락(Interlock), 안전밸브(PSV) 등 기존 안전장치의 빈도 감소 효과 반영 후 재산출.
• 평가 기준: 4x4 또는 5x5 매트릭스 적용, 수용 불가(Unacceptable) 및 ALARP 영역에 대한 개선권고사항(Action Item) 도출.

 

 

4. HAZOP Action Item 관리 대장 실무 적용

• 도출된 개선권고사항의 체계적 추적 및 부서별 이행 상태 관리를 위한 대장 운용.
• 주요 관리 항목 구성 (참조: HAZOP_Action_Item_관리_대장_템플릿):

연번

노드 번호

노드 명칭

이탈 (Deviation)

원인 (Cause)

결과 (Consequence)

기존 안전장치 (Safeguard)

초기 위험도

개선권고사항 (Action Item)

잔여 위험도

담당 부서

담당자

조치 기한

완료일

조치 상태

확인 방법 및 비고

1

Node 01

반응기 유입 배관

More Flow (과유량)

공급 조절 밸브 오작동 (Full Open)

반응기 과충전 및 이상 반응으로 인한 압력 상승

고액위 알람 (LAH)

12 (3x4)

유입 배관 긴급차단밸브(XCV) 연동 인터락 구성

4 (1x4)

계장설계팀

이OO

2026-09-30

조치 대기

P&ID 및 인터락 연동 시험서

2

Node 01

반응기 유입 배관

No Flow (무유량)

이송 펌프 트리핑 (정지)

공정 가동 중단 및 반응 물질 역류

역류 방지 체크 밸브

6 (2x3)

이송 펌프 후단 압력 저하 알람(PAL) 신설

3 (1x3)

공정제어팀

김OO

2026-08-15

조치 중

DCS 알람 설정 및 운전 화면 반영

3

Node 02

제품 저장 탱크

More Pressure (과압)

통기 밸브(Vent Valve) 폐쇄

탱크 내압 상승에 따른 구조적 변형 및 누출

안전밸브 (PSV)

16 (4x4)

비상 통기 설비(Emergency Vent) 추가 설치 및 용량 재검토

4 (1x4)

기계장치팀

박OO

2026-10-31

조치 대기

PSV 계산서 및 설치 성적서

• 평가 기본 정보: 노드 번호 및 명칭, 이탈, 원인, 결과 명시.
• 위험도 정보: 기존 안전장치 및 초기 위험도 수치화 기입.
• 개선 조치 정보: 개선권고사항(Action Item) 내용 및 조치 후 예상 잔여 위험도 기록.
• 이행 추적 관리: 담당 부서, 담당자, 조치 기한, 완료일, 조치 상태(조치 대기, 조치 중 등), 확인 방법 및 비고(P&ID, 인터락 연동 시험서 등 증빙) 관리.

 

 

5. 고장률 기준 지침화 및 정량적 평가(LOPA) 연계

• 평가자 주관성 배제 및 평가 일관성 확보를 위한 설비별 고장률 및 발생 빈도 사내 지침화.
• 글로벌 데이터(OREDA, CCPS) 및 사내 설비관리시스템(CMMS) 고장 이력 수치 반영.
• HAZOP 분석에서 식별된 원인(Cause) 빈도는 방호계층분석(LOPA)의 초기사건빈도(IEF) 입력 값으로 활용.
• 도출된 정량화 데이터는 안전계측계통(SIS)의 안전무결성기준(SIL) 검증 기초 자료로 연계.

 

 

6. [전문가 제언] 특수 화학 공정 적용 시 주의점

• 리튬염 등 강부식성 또는 독성 화학물질 취급 공정의 경우, 재질 변형 및 부식에 따른 누출 위험(Loss of Containment)을 빈도 산정 시 가중 부여 필요.
• 유입 배관 긴급차단밸브(XCV) 및 비상 통기 설비 추가 설치 등의 Action Item은 조치 완료 즉시 공정 변경 관리(MOC) 절차를 거쳐 P&ID에 반영 필수.
• 정기 심사 시 이전 HAZOP 보고서의 Action Item과 현재 공정 도면 간의 정합성 불일치가 주요 지적 사항이 되므로, 확인 방법(DCS 알람 설정, 현장 설치 성적서 등)에 대한 증빙 서류 상시 철저 관리 요망.