SIL(Safety Integrity Level) 적용 방법과 실무 사례

SIL(Safety Integrity Level) 적용 방법과 실무 사례

 

 

 

 

1. SIL 개요

  - SIL(Safety Integrity Level)은 공정에서 발생할 수 있는 위험을 감소시키기 위한 기능적 안전성을 평가하는 기준 

  - 산업 현장에서 사고를 예방하고 인적·물적 피해를 최소화하기 위해 SIL을 적용한 시스템을 설계하며,

    주요 설비의 안전성을 향상시키는 역할을 합니다. 본 문서에서는 다양한 공정 설비에 대한 SIL 적용 사례를 다룹니다.

 

 

 

 

 

2. SIL 적용 설계

(1) 온도 센서(Temperature Sensor) 시스템 구성

 

SIL 적용 사유

  - 반응기는 공정의 핵심 설비로, 내부 온도가 비정상적으로 변하면 반응 속도 변화, 

  - 촉매 성능 저하 및 장비 손상이 발생할 수 있습니다. 특히 고온이 지속되면 폭발 위험이 증가하므로,

  - 정확한 온도 감지가 필수적입니다.

 

SIL 적용 설비

  - 반응기 내부 온도를 측정하는 RTD(Resistance Temperature Detector) 또는 열전대(Thermocouple) 2개 설치
  - 1oo2 구조를 적용하여 센서 중 하나라도 고온 상태를 감지하면 안전 조치가 수행되도록 설계

 

 

(2) 압력 센서(Pressure Sensor) 시스템 구성

SIL 적용 사유

  - 고압 배관은 공정 유체를 이송하는 필수 요소로, 압력이 과도하게 상승할 경우 배관 파손, 누출 및 폭발로

    이어질 수 있습니다.

  - 따라서 압력 이상 감지는 사고 예방과 공정 안전성을 확보하는 데 필수적입니다.

SIL 적용 설비

  - 고압 배관 내 압력을 측정하는 압력 트랜스미터(Pressure Transmitter) 3개 설치
  - 2oo3 구조를 적용하여 두 개의 센서가 동시에 이상 신호를 감지할 경우 안전 조치가 수행되도록 설계

 

 

(3) 유량 센서(Flow Sensor) 시스템 구성

SIL 적용 사유

  - 공정 유량이 일정하게 유지되지 않으면 반응 비율이 변하거나 설비에 과부하가 걸릴 수 있습니다.

  - 특히 유량이 급격히 변화(헌팅)하면 공정이 불안정해지고 장비 손상이 발생할 가능성이 커집니다.

    이를 방지하기 위해 신속한 감지와 대응이 필수적입니다.

SIL 적용 설비

  - 공정 유체의 흐름을 측정하는 유량 센서(Flow Meter) 2개 설치
  - 1oo2 구조를 적용하여 한 개의 센서라도 이상을 감지하면 차단 밸브가 작동하도록 설계

 

 

(4) 가스 감지 센서(Gas Detector) 시스템 구성

SIL 적용 사유

  - 유해 가스는 누출 시 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있으며, 가연성 가스의 경우 폭발 위험이 있습니다.

  - 따라서 다중 센서를 활용한 가스 감지 시스템은 정확한 탐지와 신속한 대응을 가능하게 하여

    산업 안전성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다.

SIL 적용 설비

  - 작업 구역 내 가스를 감지하는 가스 감지기(Gas Detector) 3개 설치
  - 2oo3 구조를 적용하여 두 개 이상의 센서가 유해 가스를 감지하면 환기 시스템이 자동으로 가동되도록 설계

 

 

(5) 레벨 센서(Level Sensor) 시스템 구성

SIL 적용 사유

  - 탱크 내 액체 레벨이 비정상적으로 상승하면 오버플로우로 인해 화학 물질 누출 및 환경 오염이 발생할 수 있으며,

    심한 경우 공정 중단까지 초래할 수 있습니다.

  - 특히 위험 물질을 저장하는 탱크에서는 정확한 레벨 감지가 필수적이며, 신속한 배수 조치가 필요합니다.

SIL 적용 설비

  - 탱크 내 액체 레벨을 감지하는 레벨 센서(Level Transmitter) 2개 설치
  - 1oo2 구조를 적용하여 한 개의 센서라도 위험 수위를 감지하면 배수 시스템이 작동하도록 설계

 

 

(6) 밸브 포지셔너(Valve Positioner) 시스템 구성

SIL 적용 사유

  - 제어 밸브는 공정 내 유체 흐름을 조절하는 중요한 장치로, 밸브가 정상적으로 작동하지 않으면 공정 불안정,

    유체 손실 및 사고 위험이 증가할 수 있습니다.

  - 특히 반응 속도와 생산량에 직접적인 영향을 미치는 경우, 신뢰성 높은 감지 시스템을 통해 정확한 개폐 상태를

    유지하는 것이 필수적입니다.

SIL 적용 설비

  - 제어 밸브의 개폐 상태를 모니터링하는 밸브 포지셔너(Valve Positioner) 3개 설치
  - 2oo3 구조를 적용하여 두 개의 센서가 이상 상태를 감지할 경우 밸브 차단이 수행되도록 설계

 

 

 

 

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SIL(Safety Integrity Level)의 중요성과 적용 방법