천연가스(NG) 보일러실 위험장소 설정(2)

위험성평가를 기반으로 하는 천연가스(NG) 보일러실의 폭발위험장소 설정에 대해 공유하고자 한다.

 

 

 

천연가스(NG) 보일러실 위험장소 설정(2)

 

위험장소 구분도의 작성

1. 일반 사항

위험장소의 종별 및 범위는 상기의 기술된 방법에 의하여 도면을 작성하기 위하여 명확한 공학적 판단으로 결정한다.

(1) 위험장소 구분도는 인화성 물질의 누출원을 중심으로 위험장소의 종별과 그 범위를 표기한 것이다. 도면의 일부는 밀폐 공간 또는 보일러 지역에서의 단일 누출원 또는 복수의 노출원에 적용한다. 각 누출원에서 위험장소의 최소한의 범위를 정하기 위한 도표 선정의 예를 찾을 경우, 그 범위는 다음사항을 참조하여 정한다.

(가) 설비의 수리, 정비 또는 누설로 인해 위험분위기가 자주 생성되는지 여부?

(나) 인화성 가스가 채워져 있는 보일러 설비, 저장 용기, 배관설비의 정비 또는 감시 상태에서 누출이 발생할 가능성이 있는지?

(다) 인화성 가스가 트렌치, 배관, 전선관, 닥트 등을 통하여 이송될 수 있는지 여부

(라) 해당지역의 환기 또는 통풍장애, 인화성 가스의 확산율 등

(2) 도표의 용도는 공정설비, 건물 등의 구분도 작성에 도움을 주기 위한 것으로, 대부분의 도면은 평면도로 작성되며, 필요한 경우에는 입면도 또는 단면도를 작성할 수 있다.

(3) 펌프·컴프레서·베셀·탱크 및 열교환기 등 인화성 물질의 누출원은 상호 연결되어 있고, 이러한 설비들은 플랜지 및 나사 접속부·피팅류·밸브·계기류 등과 같은 누출원이 차례로 존재하므로, 위험장소를 설정할 경우에는 0종, 1종 및 2종장소의 경계를 정할 필요가 있다. 경계표시는 벽·지지물·칸막이의 가장자리 등을 활용하되, 전기기술자·계장전문가·운전자·기타 직원들이 쉽게 식별할 수 있도록 한다.

(4) 보일러 지역에서 다수의 점 누출원에서 개별 위험장소 설정은 현실적이지도 않고 비경제적이므로, 이런 경우 전체 누출원을 하나의 누출원으로 할 수도 있다. 그러나 이것은 그 설비와 인접설비 등의 다양한 누출원의 범위와 상호 작용의 평가를 통해서만 고려하여야 한다

 

 

2. 위험장소 구분도의 문서화

2.1 포함할 정보

(1) 위험장소 구분도 작성을 위한 문서에는 다음과 같은 정보를 포함하여야 한다.

(가) 적합한 코드와 지침

(나) 가스의 확산 특성 및 계산 자료

(다) 환기 유효성평가를 위한 가스의 누출변수에 관련된 환기 특성 검토 자료 등

(라) 누출원의 위치와 표시, 위험장소의 구분자료(Data sheet)와 도면이 상호 참조되도록 하기 위해 누출원을 목록화 또는 계량화한 자료

(마) 건물 내의 개구부 위치 등(예, 환기용 문·창 및 출입구)

(2) 모든 가스의 특성, 즉 물질명·인화점·폭발범위·발화온도·증기밀도·사용압력·가스군 및 온도등급 등을 목록화(<표 1>에서 <표 3> 참조) 한다.

2.2 위험장소 구분도의 작성
(1) 구분도에는 위험장소의 형태와 범위, 발화온도, 온도등급 및 가스군 등을 표시하되, 평면도와 입면도로 나타낸다.
(2) 구분도에 표기하여야 할 사항은 다음과 같다.

(가) 위험장소 구분에 관한 평면도와 입면도
(나) 위험장소의 종류와 범위 및 가스 등의 발화도·온도등급과 가스군

(3) 지형이 위험장소 범위에 영향을 미치는 경우에는 이를 문서화한다.
(4) 필요한 경우에는 다수의 기기군 및/또는 온도등급을 동일한 장소 내에 여러 기호를 함께 표시할 수 있다. (예를 들어, ⅡC T1 2종장소 및 ⅡA T3 2종장소 등)

주) 미흡할 경우에는 가이드, NEC 505, NFPA 497 또는 API 505에서의 적합한 도표를 찾아 보완할 수 있다.

 

 

3. 폭발위험장소 구분도의 관리

(1) 구분도 작성이 완료되고 필요한 모든 기록이 만들어지면, 장소 구분에 책임이 있는 자와의 사전 협의 없이는 보일러 설비나 작동 절차의 어떠한 변경도 있어서는 안 된다.

(가) 승인없는 임의 구분도 변경은 장소 구분 효과를 저해할 수 있다.

(나) 장소 구분에 영향을 미치는 설비 중 정비가 필요한 설비들이 안전에 영향을 미칠 수 있는 경우, 방폭설비에 대한 지식이 풍부한 자가 정비하고 재조립하되, 재작동하기 전에 당초 설계의 안전성이 보증될 수 있어야 한다.

(2) 정비작업 등의 경우, 위험장소는 일시적으로 확대될 수 있으나 이러한 제반 사항은 "안전작업허가 기준"에 명시한다.

(3) 비상사태 하에서는 필요에 따라 해당 위험장소에 적합하지 않은 전기설비의 격리, 작동의 정지, 용기의 격리, 유출물질의 저장 및 비상 배출 설비의 구비 등의 보완조치를 추가적으로 적용하는 것이 바람직하다.

 

 

도표에 의한 위험장소의 종별 및 범위설정 예시(API 505 발췌)

1. 위험장소의 종별

(1) 0종 장소

(2) 1종 장소

(3) 2종 장소

 

 

2. 적절한 도표 선정(Selecting the appropriate classification diagram)

(1) 위험장소의 범위를 설정할 때, 고려하여야 하는 파라미터는 다음과 같다.

(가) 인화성 가스의 종류

(나) 인화성 가스의 증기 밀도

(다) 인화성 가스의 온도

(라) 공정 또는 저장 압력

(마) 누출공의 크기

(바) 환기 등

(2) <표 1>에서 <표 3> 및 위 (1)을 고려하여 다음 사항에 따라 그림 3 내지 그림 5 중에서 적합한 도표를 선정한다.

주) 미흡할 경우에는 가이드, NEC 505, NFPA 497 또는 API 505에서의 적합한 도표를 찾아 보완할 수 있다.

(가) 인화성 가스 압력이 1,900 kPa 보다 큰가 아니면 작은가?

(나) 인화성 가스 밀도가 공기보다 무거운가(밀도 >1) 또는 가벼운가(밀도 <1)?

(다) 누출원의 위치가 지면 위 또는 아래쪽 어느 쪽인가?

 

<그림 3> 공기보다 가벼운 가스-옥외(컴퓨레셔 등)

 

 

<그림 4> 공기보다 가벼운 가스-적합한 환기의 옥내(컴퓨레서 등)

 

<그림 5> 공기보다 가벼운 가스-부적합한 환기의 옥내(컴퓨레서 등)

 

Reference : KOSHA GUIDE E - 180 - 2020 가스폭발위험장소의 설정에 관한 기술지침