비상용 발전설비의 보수 및 점검

비상용 발전설비는 실치 시 안전성이나 기능을 유지하기 위해 규정된 점검을 실시하고 필요한 정비를 실시함으로써 그 목적을 완수한다. 따라서 보수와 점검은 중요한 요소다. 이 글은 사단법인 일본내연력발전설비협회에서 보수 및 점검에 관한 내용을 정리한 내용이다. <편집자 주> 보수 및 점검의 필요성과 관계법령 1. 보수 및 점검의 필요성 비상용 발전설비는 운전에 의한 성능저하 이외에도 온도, 습도, 먼지, 기타 여러 가지 원인에 의해 서서히 열화하고 처음에 구비하고 있던 안전성과 기능을 잃어간다. 그렇기 때문에 그대로 방치해두면 운전불능, 설비, 기기의 손상 및 감전재해, 누전이나 기름누설에 의한 화재 등으로 발전할 수 있다. 또한 비상용 발전설비는 발전기에 요구되는 성능에 적합한 원동기의 성능을 유지하기 위해서는 연료, 윤활유, 냉각수 등의 상태도 충분히 관리해야 한다. 이와 같이 비상용 발전설비는 설치시의 안전성이나 기능을 유지하기 위해 규정된 점검을 실시하고 필요한 정비를 실시함으로써 그 목적을 완수한다. 그 외 보수 및 점검의 필요성과 관련된 사항으로는 다음과 같은 것들이 있다. ① 비상용 발전설비는 상용전원이 정전된 경우 바로 시동하여 보안전력이나 중요부하전력을 공급하는 비상용으로서 재해방지의 중대한 책무를 진다. 따라서 시동이 걸리지 않거나 전압을 확립할 수 없는 것은 있을 수 없는 일이다. ② 전기는 잘못 취급하면 감전이나 화재 등의 재해로 연결될 위험성을 가지고 있다. ③ 원동기는 전력 등의 에너지를 외부에서 얻어 운동하는 기기와 달리 연료의 공급을 받아 스스로 동력을 발생시켜 회전운동을 하는 것으로 이것이 발전기와 결합되기 때문에 원동기의 특성이 직접 발전기 특성에 영향을 미치므로 원동기에 대한 이해와 적절한 정비가 필요하다는 등의 특이성을 가지고 있다. 따라서 전문적인 발전기의 지식을 가지고 있는 기술자여야 하며 동시에 원동기에 대한 지식을 가지고 있는 기술자가 설비를 계획적으로 점검하고 불량 위치를 조기에 발견하여 수리, 보수를 실시하여 기능 및 안전성의 유지에 노력해야 한다. 2. 예방보전과 보전관리 설비나 부품이 고장 났을 경우 수리 및 교환하는 ‘사후보전’부터 설비불가동에 의한 손실을 방지하기 위한 ‘예방보전’이 이루어지도록 되어 있어 정해진 시간 및 주기마다 점검 및 정비를 실시하는 ‘시간 기준 보전’이 발전설비와 많은 설비에 적용되고 있다. ‘시간 기준 보전’은 점검 및 정비주기가 아무래도 안전 사이드에 규정되어 오버 메인터넌스가 되기 쉽다. 보전비의 감축, 설비 정지시간의 단축을 위해 설비 상태를 파악하여 정비가 필요한 시기를 예지하는 ‘예지보전’이라는 설비 진단기술의 연구 및 개발이 이루어지고 고장 예지 진단시스템이 채용되고 있다. 효율성 있는 보전업무를 실시하기 위해서는 설비에 맞는 점검 기준류의 정비, 보전기록 수집방식을 결정하고 보전 업무관리 사이클을 작성, 데이터를 분석 및 평가하여 개선을 꾀함으로써 더욱 효율적인 보전업무에 도움을 줄 수 있다. 3. 관계법령에 의한 점검 법령에 의한 점검의 기준으로는 전기사업법, 소방법 및 건축기준법이 있다. 전기사업법에서는 전기공작물을 설치하는 자가 보안규정 등에 따라 보안확보에 필요한 최소한의 사항을 규정하고 그 보안 확보에 있어서 책임과 의무를 다해야 한다. 전기공작물의 점검은 전기 주임기술자의 감독 아래 보안규정에 규정된 점검내용을 규정하는 주기마다 실시하고, 그 설비가 기술기준에 적합하지 않을 때는 바로 개수하고 항상 기술기준에 적합하도록 유지해야 한다. 소방법에서는 소방용 설비 등의 비상전원으로써 설치 및 유지하기 위한 기술상의 기준을 규정하고 있을 뿐 아니라 소방용 설비 등의 점검 및 보고를 의무화하고 있다. 건축기준법에서는 건축설비 등을 상시 적법한 상태로 유지하도록 노력하는 것을 의무화하고 있고 특정 행정청이 지정한 건축물의 건축설비 등에 대해 검사를 받아 그 결과를 보고하도록 의무화하고 있다. 이러한 관계법령에 의한 점검의 기준류를 <표 1>에 나타낸다. 비상용 발전설비는 이외에도 연료, 윤활유 등 가연성의 기름을 취급하기 때문에 소방법에 의한 위험물의 관리기준이나 작업자의 안전을 지키기 위해 노동안전 위생법의 안전기준의 적용을 받는다. 따라서 보수 및 점검은 최소한 이러한 기준이 유지되도록 실시해야 한다. 점검실시의 유의사항 1. 준비 점검을 실시할 때 준비 8할, 실시 2할이라는 말이 있듯이 점검작업에서도 점검자가 효율적이고 안전하게 작업을 실시하기 위해서는 주도면밀한 준비가 필요하다. 1) 관계자와의 협의와 주지 철저 발전설비의 점검에 앞서 방화 대상물의 관계자, 전기 주임기술자, 자가용 발전설비 전문기술자, 안전관리자 등과 점검실시 일시, 점검범위 및 내용, 인터록 관계, 책임자와 실시자의 역할 분담 등의 협의를 거쳐 메모한 것을 배포하여 의견을 조율한다. 또한 점검 실시자, 설비 이용자, 통행인 등 주위 사람에 대한 위해방지의 조치를 강구하기 위해 관계자와 면밀한 연락을 꾀하는 등 철저하게 주지할 필요가 있다. 2) 안전성 확보 점검작업자의 감전방지, 안전 확보를 위한 표식 및 게시, 기기의 교체 및 분해가 필요할 경우 안전 확인 방법 등을 정해 둔다. 또한 기능장해 등에 의해 일시적으로 비상전원을 사용할 수 없을 경우 대체 설비를 준비하는 등 방화 대상물의 관계자를 통해 관할 소방기관과 협의 할 필요가 있다. 3) 도서류 준비 설비 점검을 효율적이고 정확하게 실시하기 위해서는 설비의 개요, 설치시의 상황, 수리 및 정비의 경위 등을 알아둘 필요가 있고 다음 관계도서를 갖추고 있는지 확인해 둔다. 설치 신고서, 시험결과 보고서, 설치 시 완성도서, 과거 점검결과 보고서, 수리 및 정비의 경과표, 비상전원(자가발전설비) 점검표, 보전기준, 점검실시 체크리스트, 취급설명서 등 시험 및 측정기구, 공구, 부하설비, 보수부품 등도 점검 및 정비의 내용에 따라 준비한다. 2. 점검작업 작업실시는 미리 협의된 역할분담에 근거하여 안전 확보를 위해 의견을 나누면서 실시한다. 점검은 느낌으로 실시하는 것이 아니라 규정된 보전기준, 체크리스트 등을 사용 육안, 촉수, 청각, 취각 혹은 계기측정에 의해 실시한다. 발전설비 특유의 시험으로는 시동시험, 조속기 시험 등이 있지만 시험결과가 규정 값에 속해있다고 하더라도 지난번 기록과 크게 다를 경우에는 원인을 조사하는 것이 중요하다. 또한 시동용 축전지의 점검, 위험물로서의 연료 및 윤활유 계통의 점검을 소홀히 하지 않아야 한다. 특히 연료 및 윤활유의 누설은 화재로 발전할 우려가 있으므로 소량의 누설이라도 방치하지 않는 것이 중요하다. 비상용 발전설비의 운전은 일상점검으로 격주 1회 수분 정도의 무부하 운전을 실시하면 디젤 기관의 실린더 내, 배기관 등에 미연소 가스, 윤활유 등이 쌓여 좋지 않으므로 이러한 것들을 제거하기 위해 1년에 1회 정도 부하운전을 실시하는 것이 바람직하다. 점검 결과는 소방용 설비 등의 비상전원으로 이용될 경우에는 별도로 규정된 양식 ‘비상전원(자가발전설비) 점검표’에 결과를 기입하고 소방용 설비 등 점검결과 보고서에 첨부하여 정기적으로 소방기관에 보고한다. 3. 점검 후의 복원 점검 종료 후에는 밸브, 스위치 등을 반드시 원래대로 개폐, 전환 상태로 두지 않으면 화재 및 정전 시에 발전설비가 작동하지 않으므로 스위치 종류의 위치를 확인하고 정상적인 대기상태에 있는지 확인해 두는 것이 중요하다. 하나의 방법으로는 일련번호를 부여하고 ‘점검 중 전원단’, ‘점검 중 밸브 페지’등이라고 명기한 명찰을 필요한 곳에 붙여두고 점검 종료 후 복원과 동시에 이 표를 회수하여 결번 유무를 확인하는 것도 좋은 방법이라고 생각한다. 비상용 자가발전설비의 점검기준 사단법인 일본내연력발전설비협회에서는 모든 법적 점검의 기준류의 내용을 포함하여 이에 전문적인 각도에서 바라본 점검항목 등을 부가한 ‘자가용 발전설비 보전기준’(이하 ‘보전기준’이라고 한다.)을 자주적으로 제정하고 있다. 이 보전기준은 비상용 발전설비(상용 방재겸용 발전설비에도 적용)의 예방보전을 목적으로 그 표준적 보전작업의 내용을 규정한 것으로 ‘비상용 자가발전설비 보전 매뉴얼’로 발간하고 있다. 상용 방재 겸용 발전설비는 비상용 발전설비와 달리 상시 운전하는 것이지만 비상용으로서의 운전도 요구되기 때문에 비상용 발전설비의 보전기준과 동등한 보전이 필요하다. 1. 점검내용 등 점검의 종류는 일상 점검, 6개월 점검, 1년 점검 및 6년 점검 4종류로 분류하고 있고 각각의 각 점검 내용 등은 다음과 같다. 1) 일상 점검 보안규정에 의한 일상 점검을 포함하여 2주일 혹은 1개월 이내의 시동 운전 점검을 말하며 언제든지 설비에 전력을 공급할 수 있는 상태를 유지하기 위해 실시한다. 2) 반년 점검 사단법인 일본내연력발전설비협회가 인정한 자가용 발전설비전문기술자(이하 ‘전문기술자’라고 한다.)에 의한 운전대기상태 및 시동시간을 확인해서 운전조작, 시동 시 이상 유무 등의 외관, 기능의 점검을 실시한다. 3) 1년 점검 현장에서 발전설비 전체의 기능 및 성능을 유지하기 위해 전문기술자가 확인을 하는 것으로 상세하고 꼼꼼하게 부품, 기재 등의 점검, 손질, 조정, 교환 등을 실시하고 다음해까지 기능 및 성능을 유지할 수 있도록 확인한다. 한편 보안규정에 의한 정기 점검은 1년 점검에 해당한다. 원동기는 모든 밸브, 각 필터 등을 분해하여 양호한 상태인가를 확인한 후조속기 시험을 실시하고 부하운전을 실시하여 발전설비가 정상적으로 유지되고 있는지를 확인한다. 4) 6년 점검 6개월 점검, 1년 점검에서 발견할 수 없는 부분을 주로 기기, 부품의 열화 등의 발견, 손모 부품의 수복 혹은 교환하기 위해 분해, 정비, 조립, 시험을 실시한다. 점검 및 정비를 하면서 긴 시간동안 발전설비를 사용하면 각 작동부는 마모하고 결국에는 성능을 유지할 수 없게 되어 현장 범위에서는 보수할 수 없게 된다. 이러한 시기가 되면 수리공장에서 마모부분의 교환 또는 기계가공 등에 의해 신설당시에 가까운 상태로 복귀시키는 공사를 실시하게 된다. 원칙적으로 2회째 6년 점검에서 15년째의 갱신을 고려하던지 혹은 3회째 6년 점검까지 작은 수선으로 사용할 것인지를 판단한다. 한편 보안규정의 정밀점검은 바로 6년 점검에 해당한다. 5) 기타 사항 ① 일상점검은 일반 설비관리자에 의해 실시되지만 6개월 점검, 1년 점검은 소방 설비사 또는 소방 설비점검 자격자가 실시한다. 모두 전기주임 기술자의 감독 하에 실시하고 적절한 정비 및 보전을 실시하기 위해 설비를 계획적으로 점검하고 불량 장소의 조기발견, 수리·보수와 기능 및 안전성의 유지를 위해 노력해야 한다. 한편 소방 설비 점검자격자는 전문기술자로 보전부문의 자격을 함께 가진 자가 적당하다. ② 이 보전기준에는 이상 시에 실시하는 임시점검은 포함하지 않는다. 또한 어느 국부적인 좋지 않은 징후를 발견했을 경우 그 부분의 분해, 점검이 간단히 이루어질 경우라면 주요부의 대대적인 분해 점검 시기까지 연기하지 말고 신속하게 분해점검을 실시한다. 분해점검을 동시에 여러 곳에서 실시할 경우에는 때때로 꼭 점검할 부분을 놓치는 경우가 많고 다음 분해점검까지 중대한 사고를 일으키지 않는다고 볼 수 없기 때문이다. 이와 같이 국부적인 고장은 부분적으로 점검하여 발견하고 적당한 처치를 실시하면 중대한 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 2. 점검대상 기기류의 분해 자가발전설비의 각 장치 및 기기를 다음과 같이 분류한다. 1) 자가발전장치 : 발전기와 원동기를 결합한 것 2) 원동기 : 내연기관(디젤기관·가스기관), 가스터빈 3) 발전기 : 동기발전기 4) 제어장치 ① 배전반류 : 발전기반, 자동 시동반, 보조기반 등 ② 반내 기기 : 차단기, 개폐기, 단로기, 계기류, 계전기, 변성기, 표시등, 휴즈류 등 5) 시동장치 ① 시동용 축전지설비 : 축전지, 충전장치, 외 함 ② 시동용 공기압축설비 : 시동공기 탱크, 공기압축기, 자동 충전 장치 ③ 시동 보조장치 : 온수 순환장치, 적외선램프, 윤활유 가열장치, 상시예열장치, 실내 보온장치, 흡입공기 가열장치 6) 부속장치 : 연료탱크, 냉각수 탱크, 라디에이터, 윤활유 프라임 펌프, 소음 장치, 연료가스 승압장치 등 7) 배관 : 배기관, 각종배관(연료 배관, 냉각수 배관, 윤활유 배관, 시동용 공기배관 등) 8) 배선 : 주회로 케이블, 버스덕트, 보조기반 회로배선, 제어 회로배선 9) 주변기기 : 주연료 탱크, 연료 이송펌프, 냉각탑, 냉각수 펌프, 지하 수조, 닥트류 등 10) 기타 필요한 것 : 환기설비, 점검용 1핌, 체인 블록 등 3. 점검방법 점검은 설비의 취급설명서에 따라 ‘육안’, ‘촉수’, ‘청각’, ‘취각’ 등에 의한 방법 이외에 계기측정을 실시한다. 한편 계기측정을 실시할 때는 계기명, 제조자명, 형식, 제조 년 월 등을 기록해둔다. 보전기준에는 각 구분, 항목에 따라 작업순서와 내용을 기재하고 있지만 실제로 점검을 실시할 경우에는 몇 가지 작업이 상호 관련되어 동시 혹은 중복되어 실시한다. 비상용 발전설비의 디젤기관 및 가스기관의 경우에는 격주 1회 몇 분 정도의 무부하 운전만을 실시하면 실린더 내, 배기관 등에 미연소 가스, 윤활유등이 쌓여 기관에 좋지 않은 결과를 초래하므로 이러한 것들을 제거하기 위해 1년에 1회 정도의 부하운전을 실시하는 것이 바람직하다. 비상용 발전설비의 가스터빈에 대해서는 월 1회 무부하 운전을 실시하는 것이 바람직하다.