제철소는 매우 자본 집약적인 프로젝트이며 건설과 시운전에 매우 오랜 시간이 필요합니다. 또한 제철소는 시운전 후 매우 오랜 기간 운영되어야 하며, 이 기간 동안 운영 환경의 변화에 대처해야 합니다. 따라서 시운전까지 제철소의 다양한 단계에서 적절한 의사결정이 अत्य히 중요합니다. 구현 단계에서의 잘못된 결정은 운영 요원에게 많은 문제를 야기할 수 있으며, 그들은 플랜트 수명 내내 그 문제를 안고 가야 합니다. 제철소 설계의 다양한 단계와 이 단계에서 필요한 결정들이 여기에 설명되어 있습니다.
제품 믹스 선정
제철소는 고객이 요구하는 특정 1차 강철 제품을 생산하기 위해 설립됩니다. 1차 강철 제품 생산 중에 일부 2차 제품과 부산물도 생산되며 이들은 판매됩니다. 제품 믹스 선정은 플랜트의 기술과 생산 공정 선정에 영향을 미치므로 매우 중요한 의사결정 과정입니다. 제품 믹스 선정 기준에는 시장 조사, 신뢰할 수 있는 기관의 미래 수요 예측, 정부 정책 및 예측 등이 포함됩니다. 또 다른 중요한 기준은 시운전 후 플랜트가 서비스할 시장 유형입니다. 시장은 (i) 자가 사용, (ii) 지역 시장, (iii) 국내 시장, (iv) 수출 시장, 또는 (v) 이들 모두일 수 있습니다.
부지 선정 및 토지 매입
제품 믹스가 확정되면 다음 단계는 제철소 부지 선정입니다. 투자가 매우 크고 지역 경제에 큰 영향을 미치므로 적절한 부지 선정은 매우 중요한 활동입니다. 한번 결정되면 변경할 수 없는 전략적 결정입니다. 선정된 부지 변경은 상당한 시간과 비용 손실만 초래할 수 있습니다. 일반적으로 여러 부지 평가 후 최종 부지 선정이 이루어집니다. 부지 선정 활동의 세부사항은 여기에 설명되어 있습니다.
선정된 부지에서 플랜트용 토지를 매입해야 합니다. 플랜트와 시설에 필요한 토지 외에도 매입할 토지에는 (i) 현재 플랜트 및 시설 필요 토지의 33%인 녹지대 조성 규정에 따른 토지, (ii) 플랜트 진입 도로 및 철도용 토지, (iii) 수전용 초고압선 진입용 토지, (iv) 플랜트 내 용수 공급 시설용 토지, (v) 직원의 일정 비율에 대한 주거 시설 제공용 토지가 포함되어야 합니다.
타당성 보고서
타당성 보고서(FR) 작성이 다음 단계입니다. 타당성 보고서는 간략한 타당성 보고서(기술 메모라고도 함), 상세 타당성 보고서(DFR), 또는 기술경제적 타당성 보고서(TEFR)일 수 있습니다. 이전에는 타당성 보고서 후 상세 프로젝트 보고서(DPR) 작성이 관행이었으나, 요즘은 DPR을 작성하지 않습니다.
TEFR은 모든 향후 작업의 기초이므로 가장 중요한 문서입니다. TEFR이 많은 주의와 높은 정확도로 작성되는 것이 중요합니다. TEFR은 프로젝트 자금 조달을 위해 금융 기관에서 필요로 합니다. TEFR에는 프로젝트의 다음 측면이 포함됩니다.
플랜트 보조 공정 및 설비 예비 상세화 및 예비 숍 레이아웃 개발. 공기 분리 플랜트용 대표적 숍 레이아웃은 그림 1에 표시
전력, 용수, 연료, 유틸리티 소요량 결정 및 수송, 취급, 저장 시설
플랜트 가스, 전력, 용수 수지
플랜트 내부 물류 설명
건설 단계 및 운영 단계 플랜트 인력 소요량 결정 및 배치 계획 권장
플랜트 건설 자재 소요량 예측
충분한 세부사항의 플랜트 건설 일정
프로젝트 비용 및 운영비 산출
일정 기간 플랜트 수익성 및 IRR(내부 수익률) 산출
그림 1 공기 분리 플랜트 대표적 숍 레이아웃
타당성 보고서 후 활동
TEFR 작성 후, 플랜트 상세 엔지니어링 및 건설 활동 시작 전에 몇 가지 활동을 완료해야 합니다. 이들은 아래와 같습니다.
플랜트 소유자가 승인한 TEFR을 제철소 건설 및 시운전에 필요한 자금 조달을 위해 금융 기관에 제출
플랜트 환경 인허가(EC) 업무를 인가된 기관에 위임. 환경 인허가는 시간이 많이 소요되므로 가능한 한 일찍 시작해야 함. EC 작업은 TEFR 작성 중반부터 시작 가능. EC 중요 단계: 범위 설정, 공청회, 지역 오염 관리 당국의 NOC(이의 없음 확인서), 환경영향평가(EIA) 및 환경관리계획(EMP) 보고서 작성 및 제출, 당국 앞 보고서 방어. EIA 및 EMP 보고서는 보고서 작성 기관이 플랜트 현장에서 수집한 실제 현장 데이터를 기반으로 해야 하므로 시간이 소요됨. 당국으로부터 EC를 받은 후에만 현장 건설 활동 시작 가능
건설 및 운영용 전력과 용수를 주(州) 기관으로부터 배정받기
광산 배정을 위해 정부에 접근하고, 완료될 때까지 주요 원자재 공급업체와 MOU 체결로 원자재 공급 보장
공장 감독관, 철도(원자재 및 제품 수송), 노동 감독관, 전기 감독관 등 각종 규제 당국의 승인 획득
현장 토지 측량 및 부지 정지
건설 인력 채용
부지 경계벽 및 보안 초소 건설
진입 도로 및 진입 철도, 건설용 전력 및 용수 시설, 건설 중 통신 시설, 건설 자재창고, 건설 사무소 및 식당, 응급처치 센터, 소방 시설, 건설 직원 임시 숙소, 콘크리트 배합 플랜트 건설, 건설용 이동 및 운송 장비 조달 등 이네이블링 작업(Enabling works) 수행
조직은 도면 아카이브 부서를 개발하여 플랜트에 접수되는 모든 도면과 문서를 체계적으로 보관하고 필요 시 컨설턴트와 계약자에게 발행. 기록용 '미발행' 사본 1부와 참조용 사본 1부를 아카이브에 항상 유지
플랜트 및 설비 발주
플랜트 및 설비 발주 활동은 환경 인허가 활동을 시작한 직후 시작할 수 있습니다. 그러나 실제 발주는 EC 관련 충분한 진전이 있을 때 이루어져야 합니다. 발주를 위해 전체 플랜트는 여러 패키지로 나누어야 합니다. 패키지 수는 너무 많지 않아야 하는데, 많은 패키지는 플랜트에 더 큰 조직을 필요로 하며 시운전 후에는 그 효용이 없기 때문입니다. 플랜트 및 설비는 완전 턴키 방식 또는 토목, 건축 구조물, 설비 설치 활동을 제외한 부분 턴키 방식으로 발주할 수 있습니다. 조직의 임원이 각 패키지의 전반적인 책임을 집니다. 이 임원은 조직 내부 및 공급업체와의 패키지 관련 모든 활동을 조정합니다. 플랜트 및 설비 발주 과정에는 다음 활동이 포함됩니다.
전체 플랜트에 공통이고 모든 입찰 문의의 일부인 일반 표준 사양(GSS) 작성
패키지별 입찰 사양 작성. 각 입찰 사양은 (i) 기술 사양, (ii) 상업 사양, (iii) 적용 표준 나열, (iv) GSS의 4개 부분으로 구성
선정된 후보 업체들에게 4개 사양과 함께 입찰 초청. 유용한 제안만 받기 위해 일반적으로 제한 입찰 문의 프로세스 채택
제안서 접수
제안서 평가. 제안서는 입찰 사양에 포함된 모든 분야를 다루는 임원 팀이 평가
선정 업체와 협상
협상 승인 및 발주
발주 후 엔지니어링 활동
다음은 발주 후 엔지니어링 활동입니다.
발주 접수 후 공급업체는 숍 레이아웃, 일반 레이아웃 관련 부분, 납품 및 건설 일정을 업데이트하고 조직 및 컨설턴트와의 킥오프 미팅에서 확정. 이 회의에서 전력, 용수, 유틸리티, 연료의 인수 조건을 확정
공급업체는 컨설턴트가 작성할 토목 및 구조 건설 도면용 피드백 데이터를 제공하거나 계약 조건에 따라 토목 및 구조 건설 도면 제공
토목 및 구조 공사 물량 산정 및 계약자 확정
토목 공사가 크므로 현장에 콘크리트 배합 플랜트 1~2개 건설 및 시운전
시멘트, 철근, 형강, 지붕 및 측면 벽용 시트, 모래, 쇄석 조달 조치 시작 및 건설 작업 연속성 보장을 위해 안전한 재고 유지
토목 공사 착수. 우기 중 토목 공사 중단 고려하여 계획 수립
건물 구조물 제작 시작하여 기초 준비 시점에 맞춰 구조물 준비
설비 목록, 시운전 예비품, 소모품, 운영 부품, 일반 배치도(GA), 주요 설비 사양, 배관계장도(P&I), 용수/유틸리티/증기 흐름도, 제어 철학 및 방식, 전력 단선도가 조직 또는 조직 컨설턴트 승인을 위해 공급업체로부터 제출
설비 설치 매뉴얼은 설치 시작 전에 충분히 미리 공급
소모성 예비품 및 운영 부품 조달을 위한 제조 도면 및 상세 사양, 2년 치 예비품 및 보험 예비품 목록이 공급업체로부터 제출되어 조직이 이들 품목 조달 조치를 적기에 취할 수 있도록 함
크레인 및 취급 설비를 적기에 설치하여 숍 설비를 가능한 한 영구 설비로 설치
설비 공급은 플랜트 수령 즉시 기초 위에 설치할 수 있도록 조절. 취급 지침은 취급 중 파손에 민감한 설비에 대해 사전에 플랜트에 도달하도록 함
설비 설치는 공급업체 대표 감독 하에 설치 계약자가 수행
건설 및 설치 활동 중 사고 방지를 위해 건설 안전 기준과 화재 안전 기준 엄격 준수
공급업체 및 각종 계약자 활동을 정기적으로 모니터링. 모든 관련자와 정기 검토 회의 개최하여 모든 작업 기관의 활동을 긴밀히 조정하고 일정에 따른 균일한 작업 진행을 보장하기 위해 필요시 시정 조치
엔지니어링 활동 진행에 따라 일반 레이아웃과 숍 레이아웃이 지속적으로 개정되므로, 유효한 레이아웃 개정에 대한 혼란을 피하기 위해 마스터 레이아웃 유지 필요
시운전 활동
다음은 시운전 활동 중 중요한 측면들입니다.
시운전 활동은 설치 완료 후 모든 관련자가 서명한 프로토콜에 따라 시작
시운전 및 운전 매뉴얼을 시운전 활동 시작 충분히 전에 접수
모든 운영 요원이 직무 교육 후 각자 위치에 배치
모든 시운전 예비품, 운영 부품, 소모품이 현장에 구비
영구 용수 및 전력 공급이 바람직함
설비 가동에 필요한 원자재 조달 완료 및 원자재 저장 구역에 구비
시운전 활동은 순차적으로 수행. 메인 유닛 가동에 필요한 보조 설비를 먼저 시운전 및 안정화 후 메인 유닛 시운전
시운전 활동 시작 전 라인 충전
공급업체 시운전 대표 감독 하에 시운전 활동 수행
시운전 활동은 개별 유닛에 대해 권장 기간 동안 무부하 시험으로 시작. 개별 유닛 무부하 시험 중 발견된 결함 제거 후, 권장 기간 동안 통합 무부하 시험 수행. 통합 무부하 시험 중 발견된 결함 수정
시운전 활동 완료 후 프로토콜 서명 필요
저장 빈으로 자재 입고 수행
시운전 활동 중 모든 안전 기준 준수로 불미스러운 사고 방지
시운전 후 활동
다음은 시운전 후 활동입니다.
플랜트 설비가 부하를 받고 생산 활동이 초기 문제(teething problems) 방지 예방조치와 함께 시작됩니다.
플랜트 생산이 안정화되고 상당한 수준에 도달하면, 공급업체에게 계약 조건에 따라 플랜트 성능 보증 시연 요청
