• 한국안전학회지
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• 제32권4호
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• pp.7-15
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• 2017

International standards such as IEC-61508 and IEC-61511 require Safety Integrity Levels (SILs) for Safety Instrumented Functions (SIFs) in process industries. SIL verification is one of the methods for process safety description. Results of the SIL verification in some cases indicated that several Safety Instrumented Functions (SIFs) do not satisfy the required SIL. This results in some problems in terms of cost and risks to the industries. This study has been performed to improve the reliability of a safety instrumented function (SIF) installed in hydrodesulfurization reactor heater using Partial Stroke Testing (PST). Emergency shutdown system was chosen as an SIF in this study. SIL verification has been performed for cases chosen through the layer of protection analysis method. The probability of failure on demands (PFDs) for SIFs in fault tree analysis was $4.82{\times}10^{-3}$. As a result, the SIFs were unsuitable for the needed RRF, although they were capable of satisfying their target SIL 2. So, different PST intervals from 1 to 4 years were applied to the SIFs. It was found that the PFD of SIFs was $2.13{\times}10^{-3}$ and the RRF was 469 at the PST interval of one year, and this satisfies the RRF requirements in this case. It was also found that shorter interval of PST caused higher reliability of the SIF.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.447-460
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• 2012

In this study, the shutdown system of the fuel gas supply system is designed based on the Safety Integrity Level of IEC 61508 and IEC 61511. First of all, the individual risk($10^{-4}$/year) and the risk matrix which are the risk acceptance criteria are set up for the qualitative risk assessment such as the HAZOP study. The natural gas leakage at the gas supply pipe is identified as the highest risk among the hazards identified through the HAZOP study and as a safety instrumented function the shutdown function for leakage was defined. SIL 2 and PFD($2.5{\cdot}10^{-3}$) for the shutdown function are determined by the layer of protection analysis(LOPA). The shutdown system(SIS) carrying out the shutdown function(SIF) is verified and designed according to qualitative and quantitative requirements of IEC 61508 and IEC 61511. As a result of SIL verification and SIS conceptual design, the shutdown system is composed of two gas detectors voted 1oo2, one programmable logic solver, and two shutdown valve voted 1oo2.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.221-221
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• 2023

1969년에 발간된 API521 1st edition에서는 Flare Load 저감용으로 적용되는 HIPS (High Integrity Protection System)는 모두 Pressure Safety Valve의 고장확률보다 낮은 SIL 3 (Safety Integrity Level)등급을 적용할 것을 요구하고 있다. Flare Stack 저감용 HIPS는 주로 압축기 출력압력상승, Reboiler Steam 과다주입, 전력공급중단냉각펌프고장 등에 의한 Flare 발생을 예방하기 위한 기능을 가진 SIF (Safety Instrumented Function)로 구성된다. 하지만 2007년도 발간된 API521 5th edition에서는 LOPA (Layer Of Protection Analysis) 분석을 통해 Target SIL을 도출하는 것으로 요구사항을 변경했다. 이에 따라 이번 연구에서는 Flare Load에 가장 큰 영향을 미치는 시나리오 중 대표적인 시나리오를 대상으로 HAZOP(Hazard and Operability Study)과 LOPA분석을 실시해서 Target SIL이 어떻게 도출되는지를 연구했다. Flare Stack에서 Flare를 발생시키는 대표적인 시나리오들에 대해 LOPA분석을 실시한 결과 압축기 출력압력상승은 SIL 2, Reboiler Steam 과다주입은 SIL 3, 전력공급중단은 SIL 0, 냉각펌프고장은 SIL 0로 모두가 SIL 3 가 나오지는 않았다. SIF 설계 시 Target SIL을 만족시키는 것도 중요하지만 운전 시 SIL 등급이 계속 유지되게 하지 위해 인적오류, 시스템적 고장, 하드웨어고장 등에 의해 SIF 기능불능화가 되는 것을 예방하기 위한 기능안전관리시스템 (FSMS)를 적용하는 것도 중요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.750-754
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• 2014

초고농도 과산화수소 제조를 위한 투과증발 공정의 정량적 위험성 분석을 수행하였다. 잠재적 주요 사고는 분해반응에 따른 폭발 및 화재이며 실험실 규모일 때 사고결과는 카테고리 3에 속하는 것으로 판단된다. 대상공정에서 분해반응이 일어나는 과정을 사건트리 형태로 모델링하고 사고원인들의 확률함수를 유사사건 발생빈도 자료를 근거로 설정하였다. 구축된 모델을 사용하여 사고율을 계산한 결과, 수용 가능한 위험수준, 즉 사고빈도가 $10^{-4}/yr$ 이하가 되려면 추가 안전장치가 필요한 것으로 파악되었다. 이를 위해 방호계층분석을 적용한 결과, 촉매반응을 막기 위한 본질적 안전설계, 과열을 막기 위한 SIF (safety instrumented function), 그리고 분해반응이 일어나더라도 폭발로 이어지지는 것을 막는 릴리프 시스템이 요구되었다. 제안된 방법은 과산화수소 농축을 포함한 다양한 화학공정의 안전관리시스템 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.