공정안전보고서 공정흐름도(PFD) 작성 시 유의할 점

공정안전보고서(PSM)는 중대산업사고를 예방하기 위한 제도입니다.

최근에 그 중요성이 강조되고 있는데요.

 

오늘은 공정안전보고서의 핵심 자료인

공정안전자료의 PFD(공정흐름도) 작성 방법에 대해

살펴보도록 할게요.

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공정안전보고서의 제출·심사·확인 및 이행상태평가 등에 관한 규정
고용노동부고시 제2023-21호

 

제22조 (공정도면) 제2항

: 공정흐름도(Process Flow Diagram, PFD) 에는 주요 동력기계, 장치 및 설비의 표시 및 명칭, 주요 계장설비 및 제어설비, 물질 및 열 수지, 운전온도 및 운전압력 등의 사항들이 포함되어야 한다.

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공정안전자료의 구성요소

 

(1) 유해·위험물질 물성 및 사용량

- 유해위험물질 물성 및 사용량

- 물질안전보건자료(MSDS)

 

(2) 유해·위험 설비목록 및 사양

- 동력기계목록

- 장치 및 설비 명세

- 배관 및 가스킷 명세

- 안전밸브 및 파열판 명세

 

(3) 공정도면

- 공정설명서

- 공정흐름도(PFD)

- 공정배관·계장도(P&ID)

- 유틸리티 계장도(UFD)

 

(4) 건물 설비 전체 배치도면

- 건물설비 전체 배치도면

- 설비 배치 도면

- 건물 및 철구조물의 평면도 및 입면도

- 내화구조 사양

- 소화설비 설치계획

- 화재탐지 및 경보설비 설치계획

- 가스누출감지경보기 설치계획

- 세척,세안시설 및 안전보호장구 설치계획

- 국소배기장치 설치계획

 

(5) 방폭지역 구분 및 전기단선도

- 방폭지역 구분도

- 방폭전기·계장기계·기구 선정기술

- 전기단선도

- 접지계획

 

(6) 안전설계 제작·설치 지침서

 

(7) 배출물의 처리 설계기준 및 사양

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공정흐름도

 

  공정계통과 장치설계기준을 나타내주는 도면이며 주요장치, 장치간의 공정연관성, 운전조건, 운전변수, 물질 및 에너지 수지, 제어설비 및 연동장치 등의 기술적 정보를 파악 할 수 있는 도면을 말합니다.

 

* 물질수지: 공정 중 사용되는 주원료 및 부원료의 양과 제품이나 부산물의 양 또는 폐가스, 폐액 등으로 배출되는 손실량간의 수지계산

작성 예시 : 코샤 가이드 D-39-2012

 

 

 

✒️ 공정흐름도에 표시되어야 하는 사항

 

· 공정흐름도에는 공정설계 개념을 파악하는데 필요한 기본적인 제조공정 개요와 공정흐름, 공정제어의 원리, 제조설비의 종류 및 기본사양 등이 표현되어야 하며 다음의 사항을 포함해야 합니다.

 

1) 공정처리순서 및 흐름의 방향

2) 주요 동력기계, 장치 및 설비류의 배열

3) 기본 제어논리

4) 기본설계를 바탕으로 한 온도, 압력, 물질수지 및 열수지 등

5) 압력용기, 저장탱크 등 주요 용기류의 간단한 사양

6) 열교환기, 가열로 등의 간단한 사양

7) 펌프, 압축기 등 주요 동력기계의 간단한 사양

8) 회분식 공정인 경우에는 작업순서 및 작업시간

 

✒️도면 작성

배치

제조공정을 한눈에 볼 수 있도록 정확하고 알기 쉽게 만들어져야 하며 가능한 한 전체 시스템을 한장에 나타내는 것이 좋다. 다만 공정설비가 복잡한 경우 여러장으로 분할하여 작성할 수 있다. 공정흐름 순서에 따라 좌측에서 우측으로 장치 및 동력기계를 배열하고 물질수지와 열수지는 도면의 하단부에 표시한다.

표시

도면은 약어와 심볼을 이용해 간단하고 일목요연하게 작성한다. 도면에는 공정 또는 지역 등을 포함해 고유의 도면번호를 부여한다. 주요 장치 및 동력기계에 대하여 장치의 고유번호, 명칭, 용량, 유체의 종류 등의 기본사양을 표시하며 기계 및 장치별로 다음 사항을 고려하여 표시한다. 장치의 심볼은 단순하게 표시하며, 예비기기는 별도로 표시하지 않는다. 버킷 스트레이너, 맥동 감쇠기 등과 같은 사소한 기기류는 생략하되 카트리지 형태의 필터 등과 같이 기능상 공정에 영향을 미치는 기기류는 표시한다. 용기류의 심볼은 외곽선만 간결하게 표시하되 증류탑의 경우에는 하부 트레이, 공급단 트레이, 상부 트레이 등 트레이 번호를 부여하거나 충전층을 표시한다. 모든 종류의 열교환기는 단일 심볼로 표시하며, 동체(Shell)의 갯수나 상세한 유체흐름의 경로 등은 표시하지 않고 동체측과 튜브측만 구분하여 표시한다. 다만 공냉식 냉각기는 별도의 심볼을 사용한다. 동력기계는 동일 유형의 심볼을 사용하되, 익스팬더와 일체식으로 된 압축기 등과 같은 복합적인 구조의 동력기계는 공급유체의 흐름 경로가 나타나도록 표시한다.

 

■ 기계·장치 표기 내용

반응기 등 용기류	· 장치번호 및 명칭 · 유체명칭 · 규격 (지름 및 높이 또는 길이) · 트레이 수 또는 충전물 및 촉매층 높이 등
탱크류	· 장치번호 및 명칭 · 유체명칭 · 규격(지름 및 높이 또는 길이) · 용량
열교환기류	· 장치번호 · 유체명칭 · 용량
펌프 및 압축기류	· 장치번호 및 명칭 · 유체명칭 · 용량 · 압력
기타 설비	· 장치번호 및 명칭 · 유체명칭 · 해당 설비의 용량 및 · 필요한 운전변수

 

 

■ 계기 및 제어장치

 

• 계기 및 제어장치들은 다음 사항에 대한 기본적인 제어 논리를 나타내기 위해 필요한 경우에만 표시하며, 현장 계기 등 사소한 계기 및 제어장치는 생략한다.

1) 주요 공정설비

2) 주요 단위조작

3) 물질수지 및 열수지를 유지하기 위한 정보제공

4) 기타 시스템의 주요 운전조건 변화에 대한 정보 제공 등

• 자동 밸브의 전, 후단 차단밸브와 바이패스는 표시하지 않는다.

 

■ 배관

 

• 주 공정흐름배관을 중심으로 표시하되, 기본적인 공정설계개념을 전달하기 위해 필요한 경우에 한하여 바이패스배관과 시운전배관 등도 표시하며, 유틸리티배관은 입구와 출구측만 표시한다.

 

■ 물질수지와 열수지

 

• 공정흐름도에는 유체의 조성, 유량, 상, 온도, 압력 등 중요한 물리적 특성과 주요 장치에 있어서의 열교환량이나 에너지 소비량 등 기본적인 공정흐름의 설계개념을 표시한다.
• 물질수지 및 열수지, 기타 관련 정보들은 공정흐름 순서와 위치를 식별할 수 있도록 흐름번호를 부여하고, 대응되는 물질수지 및 열수지는 도면 하단부 또는 기타 여백에 표기하며 필요에 따라 별지에 작성 할 수도 있다.
• 물질 수지는 아래와 같은 내용을 표시한다.
  1. 흐름번호
  2. 흐름별 유체의 종류 밎 조성
  3. 유체의 조성비율
  4. 유량
  5. 유체특성(비중, 점도, 밀도, 분자량 등)
  6. 운전압력
• 열수지는 주요 흐름별 운전온도, 엔탈피, 열용량 등을 표시한다.
• 흐름번호는 주 공정흐름을 우선하여 원료의 공급에서부터 제품 생산에 이르기까지 순차적으로 부여하고, 정제 및 회수공정 등 부속 공정흐름에 대해서도 계통별로 부여한다.
• 연속적인 공정벤트나 드레인도 빠짐없이 포함시켜 원료 및 부원료의 총 투입량과 중간 손실을 포함한 제품의 총 생산량 등이 일치하도록 하여야 한다.
• 다품종의 제품을 생산하는 공정인 경우에는 원료, 제품 등 구성성분 및 운전조건의 변경에 따라 공정흐름도와 물질수지를 별도로 작성해야 한다.

 

이미지 예시 : 코샤 가이드 D-39-2012

 

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환경안전기술원은

중대산업사고를 일으킬 가능성이 높은 사업장의

공정안전자료, 공정위험성평가,

안전운전계획 및 비상조치계획 수립 등

공정안전보고서 서류작성과 현장심사의 컨설팅을 진행합니다.

 

 

 

 

 

 

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