발행일: 2021년 7월 28일
저는 다양한 역할에서 흥미롭고 도전적인 곳을 살아왔지만, 그중에서도 2045년까지 그레인지마우스에서 넷제로를 달성하는 현재의 도전이 가장 중요했습니다.
어릴 때 부모님이 의사가 되길 원하셨고, 저도 의사가 되고 싶어 했어요. 지금은 문제를 진단하고 끈적판막 같은 치료법을 설계하고 있어요... 그런데 그것들은 인간의 심장 안에 있는 게 아니라 우리 수술의 중심에 있는 펌프 안에 있어요.
찰스가 말한 것은 그레인지마우스 현장에서 한 세대의 엔지니어들을 괴롭혀온 도전 과제, 즉 에틸렌 파이프라인 펌프의 밀봉이 고장 나서 자동 공장 가동을 일으키는 것을 어떻게 막을 것인가?
이러한 예기치 않은 가동 중단은 운영 효율성을 저하시키고, 플레어링 수준을 증가시켜 배출량을 증가시킵니다; 배출을 줄이는 혁신적인 솔루션을 도입하는 것은 비즈니스와 지구 모두에게 합리적입니다.
이 펌프들은 INIOS에 매우 중요합니다; 그들은 그레인지마우스에서 런콘 및 그 너머의 고객들에게 완제품 에틸렌을 운송하며, 현장 운영에 안정적인 수익을 창출합니다. 수천 톤의 고압 에틸렌이 수백 마일에 달하는 파이프라인을 통해 24시간, 주 7일 펌핑됩니다. 해결책의 일부가 되는 것이 그레인지마우스 현장에서 일하는 많은 INEOS 엔지니어들을 움직이게 하는 원동력입니다. 사회의 요구를 충족하고 효율적으로 이를 수행하는 안전하고 지속 가능한 제품을 만드는 것이 우리 엔지니어링 팀의 핵심 목적입니다. 취약한 씰 문제를 해결하면 펌프 자체를 교체할 필요가 없어졌는데, 장비, 설치, 시운전에 펌프당 100만 파운드가 넘는 비용은 사업에 상당한 비용이 듭니다.
현실적으로도 해결책이 아니었습니다. 이 펌프들은 매우 가혹한 작동 조건에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 실링은 극도로 추운 -29도 섭씨, 90BAR의 엄청난 압력 아래, 15,000 RPM으로 회전하는 작업 환경을 견디지 못했습니다.
실제 해결책은 찰스가 페트로이네오스가 소유·운영하는 그레인지마우스 정유소에서 훈련받고 광범위하게 사용했던 근본 원인 분석(Root Cause Analysis ) 과정을 사용해 고안되었다.
씰 실패의 역사가 있었던 이 3마이크론 내성 씰(사람 머리카락보다 얇은)에 사용된 탄소/실리콘 카바이드(오른쪽 사진의 천연 결정질 광물)는 내구성이 부족해 제대로 작동하지 않았습니다. 화강암보다 단단함에도 불구하고 펌프 씰은 마모되어 6-8주마다 교체해야 했는데, 이는 매우 큰 혼란을 초래했습니다; 여러 개의 밀봉이 동시에 고장 난다면 복잡한 정지 상황은 플랜트가 트립될 수 있습니다.
다른 현장 운영과 마찬가지로, 모든 예기치 않은 정전은 원치 않는 결과를 초래했습니다. 수출이 불가능한 에틸렌의 연화가 증가해 판매 손실로 이어지고, 그레인지마우스에서 온실가스 배출에 기여하는 등 — 운영 신뢰성 향상에는 강력한 경제적·환경적 이점이 있습니다.
찰스는 INEOS 그레인지마우스 팀 전반에서 모인 기계, 운영, 공정 엔지니어로 구성된 교차 기능 팀과 펌프 공급업체의 전문 엔지니어들의 지원을 구성했습니다.
이네오스 전역과 외부에서 모인 엔지니어 팀은 한 가지 공통점이 있었다. 그들의 개인적, 집단적 명성은 '창의적 문제 해결사'로서의 명성이 걸려 있었다... 그들은 해결책을 찾아야 했다.
이 해결책은 팀이 가진 모든 데이터를 바탕으로 결정되었으며, 핵심 과제는 밀봉의 내구성과 운용 '견고함'을 높이는 것이었습니다. 이는 영하의 온도, 고압, 24시간 대량 작업, 그리고 운영 신뢰성과 안전성에 대한 집중에 적합한 솔루션이었습니다. 팀의 해결책은 고성능과 높은 무결성을 결합하는 것이었습니다. 내구성이 강한 탄소/실리콘 카바이드 씰은 제거되고 더 단단한 금속으로 대체해야 했습니다... 다이아몬드!
이 10cm 직경의 다이아몬드 씰에 더 투자하라는 요구는 현장 관리팀과 어떻게 받아들일까요?
찰스는 솔직하게 대답했다 . "비즈니스 케이스도 있었고, 엔지니어링 팀의 논리도 탄탄했으며, 승인도 즉각적이었어요. 몇 주 만에 우리는 계획된 유지보수를 위해 라인을 중단했고, 팀은 기존 펌프 중 하나에 새로운 다이아몬드 씰을 설치했으며, 그 후 오래된 탄소/실리콘 카바이드 밀봉된 동일 쌍둥이 펌프와 나란히 엄격히 테스트했으며, 3개월 만에 증거가 명확해졌습니다. 우리는 모든 오래된 펌프 씰을 교체했고, 15개월이 지난 지금도 간헐적으로 정지와 재정비가 있었음에도 불구하고 펌프는 단 한 번의 고장 없이 완벽하게 작동하여 운영 신뢰성이 향상되고 온실가스 배출량이 크게 감소했습니다."
그럼 "다이아몬드는 영원한 거야?"
정확히는 아니라고
찰스가 답한다. 엔지니어로서 언젠가 더 똑똑하고 똑똑한 엔지니어가 더 나은 해결책을 가지고 나타날 거라는 걸 항상 알고 있다. 그래서 우리 모두가 처음에 엔지니어가 되는 거다!