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문서번호 시설보수과-6917 결재일자 2019.12.13. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 전문관 시설보수과장 중랑물재생센터소장 정순명 임준빈 12/13 代김광석 협조 주무관 代정순명 주무관 박상준 『 슬러지 건조시설 설치공사 기계분야 』설계 변경 (수정)보고 (건설사업관리 감리비 포함) 2019. 12. 중랑물재생센터 슬러지 건조시설 설치공사(기계분야) 설계변경(수정) 보고 『 슬러지건조시설설치공사 현안사항 개선 추진계획』에 의거 마련된 개선방안에 대하여 현장 조사를 완료하고 설치공사 사업관리단(책임감리)의 실정보고서를 검토하여 아래와 같이 설계변경을 추진하고자 함. Ⅰ 추진개요 ？？ 설계용역 (물재생시설과 발주) ○ 건 명 : 중랑물재생센터 슬러지 건조시설 설치사업 기본 및 실시설계 용역 ○ 계 약 자 : 도화엔지니어링(주) ○ 사업기간 : 2016.6.27. ~2017.5.31. ○ 성과품 : 설계도서(기본 및 실시설계보고서, 내역서, 시방서, 도면 등) ？？ 설치공사 (중랑물재생센터 발주) ○ 건 명 : 중랑물재생센터 슬러지 건조시설 설치공사 ○ 계 약 자 : 풍림산업(주)외 1개사 ○ 사업기간 : 2017.11.7.~2019.12.15. ？？ 건설사업관리 용역 (중랑물재생센터 발주) ○ 건 명 : 슬러지 건조시설 설치공사 건설사업관리(책임감리) ○ 계 약 자 : 도화엔지니어링(주) ○ 사업기간 : 2017.11.15. ~ 2019.12.15. Ⅱ 「기본 및 실시설계 용역」설계도서 현장적용 결과 ？？ 기본 및 실시설계 내용이 현장 여건과 부적합 실태 ○ 탈수슬러지 이송배관 설계용량계산서 누락 ○ 탈수슬러지 이송배관 규격(사용압력등)현장여건에 부적합 발생 ○기존시설물(소화조가온시설)철거지연에따른절대공기부족발생 ？？ 탈수슬러지 이송배관 설계용량계산서 누락 ○ 탈수슬러지 이송배관(？250㎜, STS304, 20S)에 대한 용량계산 설계도서 실태 -「중랑물재생센터 슬러지 건조시설 설치사업 기본 및 실시설계 보고서부록」기계용량계산서？슬러지공급설비？탈수슬러지 공급 펌프란에이송배관에 대한 세부 산출공식에 의한 용량계산 내용 이 부재함. - 누락 세부내용 ？근 거:하수도시설기준 2011 환경부및 KS규정, 배관설계기준 ※ 탈수슬러지 장거리 수송 배관 선정 시 세부 산출 공식에 의해 검토 되어야 할 조건 ？시험압력(KSD3576) ？ 탈수(건조)슬러지 마찰손실수두, 고형물 농도 ？관경, 유속, 관로연장, 유속계수, 안전율 등 ？？ 탈수슬러지이송배관규격(사용압력)이현장여건과 부적합 발생 ○이송배관의 사용 규격은 KSD3576 규정에 의거 시험압력(최대압력)이 35㎏/㎠이며, 이송배관의 풀 부하 사용시 사용압력이 35~38㎏/㎠ 까지 발생됨에 따라 현재 이송배관은 과압으로 불안정한 상태임 ○탈수슬러지 이송량(350톤/일) 보증하기 위해 이송펌프(피스톤식)와 연결된 이송배관을 최대부하(35㎏/㎠)로 운전해야하는 현장 실정으로 24시간 연속 가동 중 이송배관에 크랙(갈라짐)이 발생되었으며, 이송배관에 대한 설계단계에서 탈수슬러지 마찰손실수두, 안전율이 미 적용된 불안정한 상태임. ？？ 기존 시설물 철거 지연에 따른 절대공기 부족 발생 (실정보고 : 중랑슬관 2018-441호, ’18.10.29., 건설사업관리단) [ 시설물 철거 지연 ] ○ 기계·건축분야 -소화조 가온을 위하여 보일러 중지 일정 지연 및 보일러 운영 현장 사무실이전지연 (’17.11.9.~’18.5.31. : 204일 - 비 작업일수76일=128일) ○ 전기·제어분야 -기존 보일러동 전기실 수배전반 및 전동기 제어반, 감시제어반 철거, 이전 지연 (’17.12.11~’18.5.31. : 172일 - 비 작업일수 60일=112일) ○ 총지연일수 : 128일(기계·건축분야) + 112일(전기·제어분야) = 240일 [ 절대공기 부족 발생 ] ○ 소화조 가온설비는 철거시 소화처리 공정에 미치는 악영향과, 철거 후 장기간 가온불능 상태에 대체방안 등 기본계획을 사전 기술적 설계 검토가 요구되는 사항으로 철거에 대한 기본 계획없이 착공되어 철거 결정까지 시공 경험(노하우) 부족으로 장기간 소요됨에 따라 절대 공기 부족 발생 ○ 기존 시설물(기계, 전기, 건축 등) 철거 지연과 후속공종 건축공사 지연에 따른 절대 공기 부족 발생 Ⅲ 조치사항 ？？ 설계변경 추진 [ 추진개요 ] ○ 설계서상의 탈수슬러지 배관의 수평 이송거리는 120m이나 현장 시공 실측 거리는 최대 189m로 나타났으며, 또한 이송펌프의 설계내용도 슬러지 이송거리 120m를 기준으로 설계했기 때문에 배관과 펌프 설계내용이 현장 가동 적용에 모순됨에 따라 개선이 요구됨. ○ 탈수슬러지 이송 보증량(350톤/일)을 준수하기 위해 배관의 사용압력을 안전율 고려없이 최대부하로 운영하는 것은 위험성이 높아 안전조치가 요구되어 안정성과 장기 지속 가능성을 확보하기 위해 설계변경 추진 [ 법적근거 ] ○ 계약예규 공사계약일반조건 제19조 제1항1호 및 4호 -설계서의 내용이 불분명하거나, 누락？오류 또는 상호 모순되는 점이 있는 경우 - 기타 발주기관이 설계서를 변경할 필요가 있다고 인정할 경우 [ 설계변경 사유 ] ○ 설계도서(기본 및 실시설계보고서, 시방서, 내역서, 도면 등) 내용에 배관사용압력, 구경, 두께 등 안전율을 고려한 용량계산서 누락에 따른 24시간 연속가동 운영을 위해서는 불안전 상태 해소를 위한 개선이 요구됨. ○ 이송펌프(피스톤펌프)와 이송배관(？250㎜)을연결 가동시이송배관내 압력을최대압력으로사용해야하는 불안정한이송배관설비와 탈수슬러지 이송 보증량과의상호모순됨으로써개선이요구됨. ○ 따라서, 탈수슬러지 배관설비의 장기 연속운전에 대한 안전율을 고려하여 장거리 이송에 대한 손실부하를 최소화하기 위한 방안으로 배관설비(이송관 ？250㎜, 피스톤펌프, 스크류컨베어, 기타부속설비)의 위치를변경하여 탈수슬러지를 최단거리로 이송함으로써 부하 손실을최소화하고 건조시스템의안전한운영 추진 [ 설계변경 내용 ] ① 이송배관(STS304,250A,20S):위치변경 및 관압 과부하 불안전 개선 ○ 이송배관 위치변경 및 계열 배치 개선 - 탈수슬러지를 최단거리로 이송하여 배관 손실부하를 최소화를 위해 기존 이송배관 위치 변경 및 곡선부 직선화 (개선도 참조 : 1구간, 3구간) - 하수도시설기준에 의거 슬러지케익 손실수두를 적용하여 기존 배관길이 최대 189m에서 120m 이내로 단축 및 균등화 개선 - 이송배관거리 단축 : 이송펌프 - 건조기 계열 연결 변경 · 계열별(A, B, C, D) 건조기 + 펌프 연결순서 변경하여 최단거리로 조정 ？ 당초: 건조기A+펌프A, 건조기B+펌프B, 건조기C+펌프C, 건조기D+펌프D ？ 개선: 건조기A+펌프D, 건조기B+펌프C, 건조기C+펌프B, 건조기D+펌프A ？이송배관거리단축및균등화결과 (펌프+건조기연결순서개선) 항목？ 계열 A계열 B계열 C계열 D계열 설계 시공 개선 결과 설계 시공 개선 결과 설계 시공 개선 결과 설계 시공 개선 결과 배관길이 (m) 114.8 119.3 +4.5 130.5 118.8 -11.7 168.1 114.4 -53.7 189.0 114.7 -74.3 압 력 (㎏/㎠) 34 25～30 -9 36 27～30 -9 36 27～29 -9 38 27～32 -11 곡 관 (개소) 10 8 -2 10 8 -2 10 8 -2 10 8 -2 ○ 이송배관 관압 불안전 개선 - 탈수슬러지 이송배관의 풀부하 사용시 사용압력의 불안전을 개선 하기 위하여 현재 가동상태에서의 배관 응력 분포를 측정하여 KS기준 이상의 응력이 작용하는 부분과 현장 운영상에 불안전한 부분에 대해서 안전장치를 강구하여 보강 추진 ② 이송펌프(피스톤 펌프 4대) 탈수슬러지 저장조 하부로 이설 ○ 이송배관 위치변경에 따른 탈수슬러지 저장조 하단부로 이설하여 이송거리 단축으로 부하 손실 최소화 - 탈수슬러지 이송배관설비 개선 도면 ③ 장거리 이송배관 윤활장치 설치 ○ 탈수슬러지 장거리(120m)이송에따른배관내부 마찰 손실수두를고려하여배관내부 압력상승을 예방하고원활한이송이되도록 함. - 탈수슬러지 이송 마찰손실수두 개선 윤활장치 설치도 ○ 탈수슬러지(슬러지 케익) 손실수두 중요성 반영 - 탈수슬러지 손실수두 크기 비교 ？물〈1차슬러지〈활성슬러지〈소화슬러지〈탈수슬러지〈건조슬러지 (하수도시설기준 2011 환경부) · 난류영역에서 잘 소화된 슬러지의 수두손실은 물에 대한 수두손실의 2~3배 정도이며 슬러지를 장거리 이송시킬 때는 가능하면 수두손실 범위를 파악할 수 있는 수리학적 조사를 수행하여야 한다. (폐수처리공학Ⅱ:Metcalf & Eddy) · 탈수슬러지(슬러지케익)의 수리학적 특성에 관하여는 잘 알려져 있지 않지만 펌프로 이송시 손실수두는 매우 크다. (하수도시설기준, 2011, 환경부) ④ 탈수저장조 스크류 컨베이어 이설 및 개선 ○ 펌프실 이전에 따른 스크류 컨베이어 이설 ○ 예비 피스톤펌프 설치에 따른 단방향에서 양방향(좌 : 상용, 우 : 예비) 개선 ⑤ 건조기 계열운전에 따른 예비기 추가 설치 ○ 단일설비가동불안정 - 슬러지 건조시설슬러지이송공정은4계열 운전(A~D)으로써, 피스톤펌프와 건조기가 1Set가 1계열로 운영되며, 피스톤 펌프 설비 가동불량 발생시 건조기도 가동중지 불가피하며 이에 따른 슬러지 적체 문제점이 우려됨. ○ 탈수슬러지 장거리(120m) 이송 기술 부재 - 탈수기에서 탈수처리 후(함수율75 ~ 80%) 이송설비(펌프)가 건조기로 장거리(120m 이상) 이송시이송배관(직관부, 곡관부)의마찰계수,손실수두, 압력변화(인장응력, 원주변형),온도변화, 함수율변동등이송관내부에서의기계적·물리적특성변화에설계,시공에대한경험(노하우)이 부족한 상태로서, 유지관리에 많은 불안요소가 존재하므로 예비기가 계열별로 요구됨.[별표1 참조] ○ 건조시설 개선방안 - 기존 건조기설비 4계열에 피스톤펌프 예비 1대를 설치했으나 계열운전으로예비기가 3대 부족한 실정으로3대추가설치가요구됨. - 탈수슬러지 이송 피스톤펌프 예비기 설치 위치도 [별표1] 전국 하수슬러지 건조시설 피스톤 펌프 예비기 설치현황 ⑥ 공사기간 재 산정 ○ 개 요 - 공공 건설공사의 공사기간 산정시 과학적이고 객관적, 합리적인 기준을 마련하고 시공현장의 품질저하 및 안전사고 발생 예방 ○ 법령근거 - 공공 건설공사의 공사기간 산정기준 : 국토부 훈령 제1140호(제정:2019.1.1.) ？ 시행 : 2019.3.1. 시행중 공사 소급 적용 (별표3 참조) - 최근 5년간 준공된 동종공사의 실제 공시가간의 평균값 적용(13조 2항) ○ 재 산정 사유 - 공사기간 산정시 공사규모, 현장특성, 안전성, 품질확보 등 기타 제반여건을 고려하지 않고 산출근거 없이 일괄 15개월 적용(실시설계 Ⅲ-1)에 따른품질저하와 안전사고 발생 우려 등 당초 공사기간의 불합리성 개선 - 실시설계서 공사기간 산정: 15개월 일괄 적용 (공사규모 미적용) (중랑 350톤/일 : 15개월, 서남 270톤/일 : 15개월) - 발주처 기존 시설물 철거 지연에 따른 공기 부족 발생 :240일(8개월) ○ 공사기간 재 산정 - 동종공사(건조연료화)의실제 공사기간평균30개월(별표 참조)(국토부 훈령제 1140호 13조 2항 : 동종공사 실제 공사기간 평균값) - 본 공사의 비 작업일수(공휴일, 폭염 등)와 초과근무 등을 공기단축에 적용 - 적정 공사기간 재 산정 : 26 개월 ？ 동종공사 평균 공사기간 30개월 - 비작업일수 4개월 = 26개월 [별표2] 전국 하수슬러지 건조처리시설 동종건설공사 현황 및 분석 (건조연료화) 연번 처리장명 구분 사업기간 용량 (㎥/일) 처리공법 사업비 (백만원) 건설 기간 (년) 건설 기간 (월) 착수 준공 1 김포(2단계) 운영중 2008 2011 1,000 건조연료화 80,698 3 36 2 원주 운영중 2010 2013 100 건조연료화 22,050 3 36 3 의왕 운영중 2008 2010 10 건조 1,047 2 24 4 충주 운영중 2010 2012 60 건조연료화 11,970 2 24 5 음성 운영중 2010 2013 20 건조연료화 5,859 3 36 6 서산 운영중 2009 2012 30 건조연료화 11,000 3 36 7 계룡 운영중 2010 2013 20 건조연료화 5,000 3 36 8 김천 운영중 2010 2011 50 건조연료화 10,900 1 12 평균 2.50 30.0 자료 : 환경부 전국 하수슬러지 처리시설 현황(2014.7.) ？？ 행정사항 ？ 설계변경 계약심사 제외 - 법적근거 : 지방자치단체 입찰 및 계약 집행기준(행정안전부 예규 47호)제3장 제5절 1의 바 (설계변경심사 제외 대상사업)에 의거 계약부서(또는 사업부서)에 서 이미 계약상대자와 협의하여 우선시공을 한 설계변경으로 심사의 실효 성이 없는 경우 - 공기연장(실정보고:감리단)과 이송배관 보완공사(실정보고:감리단) 우선시공 합의에 따른 개선공사 긴급 추진 ？？ 소요예산 : 1,322,000천원(예정금액) ※ 개선공사가 우선시공으로 진행중으로써 소요예산은 개략금액으로 품질보증 을 위한 추가 작업 비용은 준공검사시 정산처리 ？ 건조시설 개선 공사비 : 합계 942,000천원 - 탈수슬러지 이송배관 개선공사 : 610,000천원 - 잡철물 설치용 장비사용료 : 52,000천원 - 보강공사 : 110,000천원 - 탈수슬러지 배관설비 이설비 :170,000천원 - 예산과목 : [물재생시설과_재배정] / 자본적지출 / 비가동설비자산취득/ 건설중인자산 / 시설비및부대비 / 시설비 ？ 건조시설 종합 시운전비 - 당 초 ？ 종합시운전비 : 380,000천원 ？ 예산과목 : 중랑물재생센터 슬러지건조 및 분노처리시설 위탁관리/ 사업비용/ 영업비용/ 처리장비/ 민간이전/민간위탁비/ - 변 경 ？ 종합시운전비 : 261,929천원 ？ 예산과목 : 중랑물재생센터오니처리유지보수/ 자본적지출/ 유형자산취득 기계장치/ 시설비 및 부대비. ？ 건설사업관리비(감리비) - 당 초 : 市 재배정 예산 부족 ？ 계약금액 : 1,393,010,000원 ？ 기성금액 (1차분+2차분) : 1,229,978,000원 ？ 준공예정금액 : 163,032,000원 (예산 부족액) ？ 시재배정예산 : [물재생시설과_재배정] / 자본적지출 / 비가동설비자 산취득/ 건설중인자산 / 시설비및부대비 / 감리비 - 변 경 : 시 재배정 예산 부족에 따른 센터 자체예산으로 원인행위 추진 ？ 감리비 준공정산예정금액 (5회) : 163,032,000원 ？ 예산과목 : 오니처리유지보수/ 시설비 및 부대비(협잡물 합수율 저감장치설치) ？ 변경사유: 예산 부족분 자체 예산으로 별도 원인행위 추진 - 계속공사비(2017년~2019년) 市재배정예산 부족 금액에 대한 공기업 특별회계 중랑물재생센터오니처리유지비 집행 잔액에서 별도 원인행위 추진 - 본 공사는 2017년 발주 및 계약하여 다년간 실시된 계속공사로서 탈수 슬러지 배관의 장거리 이송 등 특수한 기술이 요구되는 현장 상황에 따라 설계당시 이러한 특수한 상황을 반영이 안되어 설계 변경이 된 공사이며, - 소요예산의 증가에 따라 당초 원인행위 예산인 본청 재배정 예산이 모두 소진되어 설계 변경에 따른 개선공사비와 감리용역비를 공기업특별회계 중랑물재생센터오니처리유지비 (시설비 및 부대비) 집행 잔액에서 원인행위를 추진하여 준공처리하고자 함. 붙임 1. 슬러지건조시설 현안사항 개선계획 1부. 2. 실정보고 (감리단) 1부. 3. 실정보고 (시공사) 1부. 4. 관련법령 1부. 끝.

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