CCPS, Guidelines for Engineering Design for Process Safety 읽기

2.2 Risk-based Design

Risk-based Design의 개념은? 

 

4. Analysis Techniques 

4.1 HAZID

4.2 Techniques- LOPA 

4.3 Risk Assessment - QRA

 

5. General Design 

5.1 Safeguarding Strategies 

• Hierarchy of controls 
  • Inherent 
  • Passive
  • Active
  • Procedural 
• Safety factor 

5.2 ISD 

5.3 BPCS

5.4 ISS 

5.5 Process Design 

5.6 Plant siting and layout 

5.7 MOC material of construction 

5.8 Corrosion

 

 

P&ID나 Datasheet 공부할 때 하기 내용을 함께 본다 -> Checklist만들기 

ANDOC HAZOP의 design checklist 확인하기 Appendix 

SHELL design공부하기 

6. Equipment Design 

6.1 Vessels 

Vessel rupture pressure BP/TOTAL/CCPS LOPA 다시 정리 

6.2 Reactors

6.3 Mass Transfer Equipment 

6.4 Heat Transfer Equipment 

6.5 Dryer 

6.6 Fluid Transfer Equipment 

6.7 Solid- Fluid Separators

6.8 Solid handling and processing equipment 

6.9 Fired Equipment 

6.10 Piping and Piping Components

6.11 Material Handling and Warehousing 

6.12 Utility Systems 

 

7. Protection Layers

7.1 Ignition Control 

• Electrical Area Classification 
• Purging and Pressurized Enclosures (전기설비 설계 NPFA 496 & NFPA 70/500)
  • Analyzer house 예시로 공부할 필요있음. HAC zoning과 연계  
  • Purging과 Pressurization의 장점과 단점 & 선별적 적용 가이드 
  • Building design과 연계하여 정리할 필요 있음.
• Low-energy electrical equipment for hazardous locations 
• Ventilation/Exhaust (NFPA 30, API RP 500, NFPA 496)
• Static Electricity (API RP 2003, CCPS static, ignition,  etc. 
  • 물질별 정전기 특성을 이해할 필요가 있음. 
  • Operational tips (dip pipe, bottom filling,etc.) 
  • Grounding/Bonding - GRP wastewater (HC일부 포함) tank 가능한가? 어떤 조치를 할 수 있는가?
• Lightning (NFPA 780) 

7.2 ISS

• SIL: SIL determination & SIL verification 
• Engineering aspects of ISS 
  • SIL determination: LOPA (ISA 84.00.01/IEC 61511) 
  • PRS &SRS 

7.3 Pressure/Vacumm Relief Systems

• Relief Design Scenario
• Pressure Relief Devices
• Sizing of Pressure Relief systems
• Sizing of Rupture Disks
• Other considerations
  • Location: Disposal/Vent to ATM 
  • Spare
• Methods of Overpressure Protection for Two-Phase Flows. 

7.4 Equipment isolation/blowdown

• Equipment Isolation
  • 설치 위치 (KOSHA guide) 8(BL) vs 15m(일반) safety distance - HAC와 동일한 기준 적용 필요함.
  • Inventory: 5000 gal이상. LPG와 일반은 기준이 다름. Valve closing time도 고려필요함
  • Operation 방법도 중요함 (manual vs automatic, remote, local) 
  • Identified by sign (Insurance company recommendation) 
• Depressurization 
  • Approaches to reduce 
    • Vessel exposed to fire
    • HC sourcer of Pressure jet flame 
    • HC leakage/spill rate for pool fire. 
  • Advantage (개념이 너무 중요) 
    • Auto- refrigeration- cooling of liquid contaied in the vessel. - heat of vaporization 
    • Heat sink - less heated in the vessl by liquid's heat absorption 
  • Practicality: 저압용기에는 적용하지 않는 것이 바람직하다. 경제성이 안나옴. 
    • "용기의 설계 압력이 100 psig(690 kPa) 미만인 경우에는, 감압(depressurization)이 실용적이지 않을 수 있음을 유의해야 한다. 이는 밸브와 배관이 지나치게 크고 비용이 많이 들 수 있기 때문이며, 또는 증기 감압 부하가 압력 완화 및 플레어 헤더의 크기를 결정짓는 주요 요소가 되는 경우에도 해당된다. ANSI / API 표준 521(압력 완화 및 감압 시스템) 및 '화재에 노출된 가압 시스템 보호 가이드라인'을 참조할 것." fireprotection -> fireproofing대신 depressurization사용한다면?에 대한 대답이 될 수 있음. TOTAL/SHELL의 criteria도 참조바람
  • Design
    • Fixed water spary와 연계 적용.
    • 일부 회사는 250psig(1724kPa) 이상으로 작동하는 시설로 적용을 제한하는 반면, 다
      른 회사는 모든 경질 탄화수소 공정에 감압을 적용합니다. TOTAL/SHELL guidelines
  • Depressuring flow rate
    • Flare system coverage
    • Orifice size (averaging depressuring time)
    • Possible liquid entrainment : flare system 영향 

7.5 Effluent Disposal System

사고 사례 in Houston: BP Flare HAZOP과 함께 공부하기 

Selection of the disposal system 

• Flares
  • Location & spacing study => thermal radiation & dispersion study 
  • Flashback protection 
  • Flare load를 최적화하기 위해: spare philosophy, automatic startup 고려, emergency power 고려 여부. 
  • HIPPS와 같은 shutdown system 활용 => HIPPS 적용 과정 및 관리 (SRS)
• Design Considerations for Flares
  • Flare header design
  • KO drums 
  • Flare stack => thermal radiation & dispersion study 
  • Flare system safety: fire and explosion 
    • Oxygen or Reactive materials - polymerization, releasing large amount of heat, or plugging the flare.
    • Flame radiation
    • O2 ingress to the flare system. (ex) lighter HC such as H2 service, flame arrester 꼭 필요함. 
• Blowdown system: liquid/condensation

Blowdown system의 정의

Safety considerations: runaway reaction, external fire, min design pressure 50 psig.

 

• Equipment drainage system 
• Disengaging facilities: 정의 및 사례. HAZOP을 위해 이해할 필요가 있음. API RP 521
• Quench drums: 열교환기를 둬서 바로 condensing하는 것도 봤음. 어떤 경우에 사용할 있나? KO drum 사이즈 줄이기?

• Incineration system: detonation arrester가 필요함
  • Thermal oxidizer
  • Incinerator 
• Vapor control system 

BP Flare system HAZOP 공부

 

7.6 ER alarm systems 

• Plant emergency alarm and surveillance
  • Evacuation 
  • Shelter-in-place: occupied building으로 간주하고 design해야 함.  
• FGS
• Leak detection

=> EERA, FGS system과 연계하여 공부 

 

7.7 Fire Protection

• Structural Fireproofing: API RP 2218 -> FHA (FERA) impact/frequency -> Level of protection based on the needs analysis -> Test. 전체 procedure와 의사결정 과정을 정리하자. pool fire & jet fire. 
• Firefighting agents
• FW systems
• Mitigation systems
  • Water spray systems
  • Water Mist systems
  • Foam systems
  • Clean agents
  • Co2 systems
  • Dry chemical systems 
• Portable Fire Suppression Equipment 
• Fire extinguishers

7.8 Deflagration/Detonation arresters

설치가이드가 중요함. 3D modeling 등 확인 필요함. checklist 

• Selection and Design Criteria
  • Flame propagation direction
  • Material selection requirements 
  • System constraints

7.9 Explosion suppression

• Oxidant Concentration Reduction
• Deflagration Pressure Containment 
• Explosion venting: 사례 연구 acetylene service 
• Equipment and piping isolation 
  • Suppressant Barriers
  • Fast-Acting Valves: 사례 연구 acetylene service 
  • Material chokes
  • Hydraulic flame arrester

7.10 Specialty Mitigation Systems

7.11 Effluent handling/Post-release mitigation 

Drainage systems for FW =>  Contaminated Storm Sewer 

Korea는 소방의 법적 규정이 governing함. (미국도 그러한가?)

FW supply requirement. API RP 2001 4-6 hours of fire duration based on FHA vs Korean regulation, 30min. CCPS 30-60min. 이것이 drainage용량과 같다고 간주해도 될까? 7.7.3 참조. 다른것 같음.