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가스관

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목차

1. 개요

가스관은 고강도·내부식성 강관을 사용하여 부식과 동결을 방지하는 기술로 시공 및 유지보수되는 파이프라인이다. 부식 방지를 위해 외부 전원법과 유전 양극법이 사용되며, 한랭지에서는 가스 내 수분 제거 및 히트 파이프를 통한 동결 방지 기술이 적용된다. 전 세계적으로 북미와 유럽에서 발달했으며, 러시아와 중국 등지에서 대규모 가스관이 운영되고 있다. 주요 사고 사례로는 토석류, 폭발, 화재 등이 있다.

2. 기술

가스 파이프라인에는 고강도·내부식성 강관이 사용되며, 기술적으로 부식과 동결 방지가 중요하다. 부식 방지에는 외부 전원법과 유전 양극법(희생 양극법)이 사용된다. 동결 방지를 위해서는 파이프라인에 흐르는 가스에서 미리 수분을 제거한다.[2]

부설 시에는 예상 공급량에 따라 관의 구경과 최고 사용 압력을 결정하고, 경로와 부대 설비를 정한다. 내압, 토압, 온도 변화, 지진 등도 고려하여 관의 재질과 두께를 결정한다. 강관은 폴리에틸렌으로 코팅하고 전기 방식으로 부식을 방지한다. 부대 설비에는 펌프 스테이션, 긴급 차단 밸브, 센서, 집중 관리 센터 등이 있다. 경로 결정 시 환경도 고려해야 한다.[2]

2008년 기준, 강관의 최대 직경은 약 1.4m이다.[2] 영구 동토층에 설치할 경우, 석유 파이프라인처럼 지지대가 녹아 강관이 변형되지 않도록 히트 파이프로 열을 방출하기도 한다.

2. 1. 부식 방지

가스관의 부식 방지 기술에는 외부 전원법과 유전 양극법(희생 양극법)이 있다. 외부 전원법은 설비를 통해 최적의 전압·전류를 조절할 수 있으므로 장거리 파이프라인에 적합하다. 유전 양극법은 알루미늄이나 아연과 같이 이온화 경향이 높은 금속 전극을 희생시켜 강관과의 사이를 전선으로 접속하여 방식 전류를 상시 흘려 부식을 방지한다.[2] 강관은 폴리에틸렌으로 코팅되어 전기 방식에 의해 부식으로부터 보호된다.

2. 2. 동결 방지

한랭지에서는 관 내부의 수분 동결로 인한 폐색을 방지하기 위해 파이프라인에 흐르는 가스 자체에서 미리 수분을 제거해야 한다.[2]

2. 3. 시공 및 유지보수

가스 파이프라인 시공 시에는 먼저 예상되는 가스 공급량에 따라 관의 구경과 최고 사용 압력을 결정하고, 가스가 지나갈 경로와 펌프 스테이션, 긴급 차단 밸브, 센서, 집중 관리 센터 등 부대 설비를 결정한다. 또한 관 내부 압력, 토양 압력, 온도 변화, 지진 등 여러 요인을 고려하여 관의 재질과 두께를 결정한다. 강관은 폴리에틸렌으로 코팅하고 전기 방식 기술을 적용하여 부식을 방지한다.[2] 부설 공사 시 강관 용접 부분은 비파괴 검사로 꼼꼼히 확인하고, 내압 검사와 기밀 검사도 실시한다. 도시 지하에 매설할 경우에는 관계 기관에 상세히 통지하여 다른 지하 공사로 인해 파이프라인이 손상되지 않도록 주의한다.

운용 개시 후에는 가스 유량과 압력을 센서로 측정하고 집중 관리 센터에서 상시 감시한다. 사고 발생 시에는 구간별 긴급 차단 밸브를 원격 조작하여 피해 확산을 막는다. 또한 정기적인 순찰과 무인 잠수정을 이용한 검사로 안전을 유지한다.[2]

3. 전 세계 현황

가스관은 세계적으로 북미 대륙과 유럽에서 발달했으며, 동남아시아와 남미에도 존재한다. 에너지 소비가 많은 일본에서는 크게 발달하지 않았지만, 중국은 일본보다 10배나 긴 26344km의 가스관을 보유하고 있다. 러시아의 사할린 등에서 생산되는 천연 가스는 러시아 국내뿐만 아니라 중국으로도 수출될 수 있도록 새로운 가스관이 계획되고 있다.[2]

3. 1. 주요 가스관

세계에서 가장 긴 가스관은 가스프롬이 건설한 러시아와 우크라이나를 잇는 Progress로 약 4600km이다. 수송 능력은 연간 280억m3이다. 수송 능력이 가장 큰 가스관은 우크라이나에서 독일까지 약 4300km를 잇는 Transgas I - IV로 연간 750억m3이다. 이는 러시아-우크라이나 가스 분쟁의 원인이 되었다.[2]

3. 2. 주요 계획 파이프라인


  • 카스피해 횡단 가스관
  • 나부코 파이프라인
  • 사우스 스트림
  • 화이트 스트림
  • 노르트 스트림
  • 페르시아 파이프라인
  • 사하라 횡단 가스관
  • 투르크메니스탄-아프가니스탄-파키스탄-인도 가스관
  • 시베리아의 힘, 시베리아의 힘 2
  • 중앙아시아-중국 천연가스 파이프라인
  • 서기동수
  • 남부 가스 회랑

4. 한국의 현황

한국은 에너지 소비량이 많지만, 가스관 발달은 상대적으로 미흡한 편이다. 2000년대 후반까지 총 연장 2675.5km (계획 중 275km)였으며,[1] 2008년에는 3,862km로 추정된다.[1]

4. 1. 주요 가스관

일본에서는 국제석유개발제석, 석유자원개발이 운영하는 가스관이 최대 규모이며, 니가타현의 미나미나가오카 가스전 등에서 생산되는 천연가스를 수도권으로 수송한다. 우쓰노미야시, 나가노현 마쓰모토시, 시즈오카현 후지시, 시즈오카시 등에도 공급한다.[2][3]

홋카이도에는 석유자원개발의 도마코마이유후쓰 가스전에서 생산되는 천연가스를 홋카이도 가스로 보내기 위해, 도오의 태평양에서 동해로 남북으로 연결되어 삿포로시, 이시카리시, 오타루시로 수송하는 '''홋카이도 천연가스 파이프라인'''이 있다.[2][4]

도호쿠 전력, 석유자원개발 주도의 '''도호쿠 천연가스 파이프라인'''은 니가타 히가시항의 수용 기지에서 기화된 천연가스를[5] 미야기현까지 수송하고, 야마가타시, 후쿠시마현 고리야마시 등에도 공급한다.[2][6]

4. 2. 액화천연가스(LNG) 수입 및 파이프라인 운영

일본에서는 해외에서 생산된 액화천연가스 (LNG)를 수입하여 재기화한 후 파이프라인을 통해 공급하는 방식이 주를 이룬다. 도쿄 가스는 수도권을 중심으로 950km의 고압 파이프라인 망을 가지고, 소데가우라, 오기시마, 네기시, 히타치에 있는 LNG 수용 기지에서 재가스화된 천연가스를 주요 도시에 공급하고 있다.

도호쿠 전력과 석유자원개발이 주도하는 '''도호쿠 천연가스 파이프라인'''은 니가타 히가시항의 수용 기지에서 기화시켜[5] 미야기현까지 수송하고, 중간 분기에서 야마가타시, 후쿠시마현 고리야마시 등에도 공급하고 있다.[2][6] 간사이권에서는 오사카 가스 (간사이 전력), 규슈 북부에서는 세이부 가스 (규슈 전력) 등, 대도시권을 수요지로 하는 가스 사업자가 각 지역 발전 회사와 협력하여 파이프라인을 운영하고 있다. 주부권에서는 도호 가스가 주부 전력과 협력하여 이세만을 횡단하는 이세만 횡단 가스 파이프라인을 2013년에 완성했다.[7]

5. 사고 사례

가스관 사고는 폭발 및 화재로 이어져 큰 피해를 초래할 수 있다. 주요 사고 사례는 아래 표와 같다.

발생일위치내용
1978년 5월 18일일본 니가타현 묘코고원정토석류 재해로 파이프라인 파손. 21만 가구 가스 공급 중단.[11]
1994년 3월 23일미국 뉴저지주 에디슨직경 약 91.44cm 천연가스 파이프라인 화재 및 폭발. 14개 동 전소.[12]
2008년 5월 26일터키이란과 터키 연결 천연가스 파이프라인 폭발.[13]
2009년 4월 1일몰도바러시아-발칸 반도 연결 가스 파이프라인 폭발.[14]
2009년 5월 10일러시아 모스크바천연가스 파이프라인 폭발 및 화재. 3명 부상.[15]
2010년 6월 7일미국 텍사스주 존슨군천연가스 파이프라인 폭발. 5명 부상.
2010년 9월 9일미국 캘리포니아주 산 브루노가스 파이프라인 폭발. 인근 주택가 연소.[16]


5. 1. 주요 사고

참조

[1] 書적 天然ガスの本 日刊工業新聞 2008-03-25
[2] 웹사이트 パイプラインマップ http://www.inpex.co.[...]
[3] 웹사이트 パイプライン http://www.japex.co.[...]
[4] 웹사이트 勇払・札幌間天然ガスパイプライン路線図 http://www.hokkaido-[...]
[5] 웹사이트 新潟基地の設備 http://www.nihonkai-[...]
[6] 웹사이트 東北天然ガスパイプライン http://www.tng-gas.c[...]
[7] 뉴스 「伊勢湾横断ガスパイプライン」共同敷設工事の完了について https://www.chuden.c[...] 中部電力 2013-09-20
[8] 웹사이트 富山）長さ１０３キロ　天然ガス輸送用パイプライン稼働 https://www.asahi.co[...] 朝日新聞 2016-09-10
[9] 웹사이트 富山ラインの完成によるINPEXのパイプラインネットワークの更なる拡充 https://www.inpex.co[...]
[10] 웹사이트 日本パイプライン株式会社 http://www.jpdo.co.j[...]
[11] 뉴스 東京からガス逆走 供給停止は回避 朝日新聞 1976-05-19
[12] Youtube YouTube世界の衝撃映像集 http://youtube-shock[...] 2010-12-29
[13] 뉴스 イランとトルコを結ぶガスパイプラインで爆発、破壊行為の可能性 http://jp.reuters.co[...] ロイター 2008-05-26
[14] 뉴스 ロシアからバルカン向けのガスパイプライン、モルドバで爆発 http://jp.reuters.co[...] ロイター 2009-04-01
[15] 뉴스 ロシア・モスクワで10日未明、天然ガスのパイプラインが爆発 http://www.news24.jp[...] 日テレ24News 2009-05-11
[16] 뉴스 米パイプライン爆発:クレーター https://natgeo.nikke[...] ナショナルジオグラフィック 2010-09-13


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