폭발위험 감소조치

폭발성 가스 분위기가 조성될 수 있는 경우, a) 점화원 주위에 폭발성 가스 분위기가 생성될 가능성을 제거하거나 또는 b) 점화원 제거를 단계적으로 조치를 하여야 한다.

 

 

 

폭발위험 감소조치

Fire triangle(화재 삼각형)

화재 삼각형(Fire triangle)은 화재가 발화하는 데 필요한 세 가지 요소, 즉 에너지(보통 열) , 가연성 물질(보통 연료) 및 산화제 (보통 산소)를 보여주는 간단한 model이다.  

 

Source : https://en.wikipedia.org/wiki/Fire_triangle

<그림 1> The fire triangle

 

화재 삼각형의 요소 중 하나를 제거하면 화재를 예방하거나 진압할 수 있다. 

 

 

연소의 3(4)요소 및 소화의 원리에 대해서는 기 포스팅한 다음 링크 자료 참조

https://sec-9070.tistory.com/3

연소의 3(4)요소 및 소화의 원리

 

폭발의 3요소도 화재(연소) 3요소와 같이 다음 3가지 요소가 충족되어야 한다.

1. 화재 점화 가능한 양의 인화성 물질(예: 인화성 분진/입자 또는 가스/연무 등)

2. 산소(공기)

3. 화재 점화원(예: 불꽃, 방전, 화염 등)

 

 

 

안전 원칙

인화성 물질의 취급 또는 저장하는 장소의 설비는 물질의 누출 빈도, 지속시간 및 누출률에 대하여 정상 또는 비정상작동과 관계 없이, 해당 물질의 누출과 그로 인해 결정되는 폭발위험장소의 범위가 최소가 되도록 설계, 제조, 운전 및 정비한다.

이러한 기본적인 고려사항은 공정설비의 설계 초기단계부터 조사해야 하며, 폭발위험장소 구분을 검토함에 있어서도 각별한 주의를 기울이도록 한다.

시운전이나 일상 정비와 같이 정상작동상태가 아닌 경우, 폭발위험장소 구분이 유효하지 않을 수도 있다. 정상작동상태 이외의 활동의 경우, 안전작업 시스템으로 다루어야 한다. 폭발위험장소 구분은 모든 일상 정비를 고려하도록 한다.

폭발성 가스 분위기가 조성될 수 있는 경우, 다음과 같은 단계적 조치를 한다.
a) 점화원 주위에 폭발성 가스 분위기가 생성될 가능성을 제거하거나 또는
b) 점화원 제거

이러한 조치가 가능하지 않을 경우에는, a)와 b)가 동시에 발생하는 가능성이 허용될 수 있을 정도로 충분히 낮아지도록(ALARP) 보호조치, 공정기기, 시스템 및 절차를 선정하고 준비하도록 한다. 이러한 조치의 신뢰성이 충분하다고 인정되면 단독으로 사용될 수 있고, 그렇지 않다면 필요한 안전수준을 얻기 위하여 조합하여 사용한다.

 

 

폭발위험 감소조치

제거 ⇒ 대체 ⇒ 통제 ⇒ 완화 순으로 제어 검토, 요인별로 복수의 방안 검토하여 감소조치를 시행한다.

 

<그림 2> 위험요인 제거·대체 및 통제

 

1. 대체

- 가연성 물질을 비가연성 물질 또는 가연성이 낮은 물질로 대체

2. 통제

a) 가연성 물질 양을 줄임

b) 누출을 회피 또는 최소화

c) 누출 통제

d) 폭발성 분위기 형성 방지

e) 누출 물질 회수 및 저장

 

f) 점화원 제거

• f)를 제외한 위의 방법 ⇒ 폭발위험장소 구분

3. 완화

a)노출된 인원 수 최소화

b) 폭발 전파 방지 대책 적용

c) 폭발 압력 방산

d) 폭발 압력 억제

e) 적절한 개인용 보호구 제공

 

 

폭발위험장소 구분의 목적

폭발위험장소 구분은 폭발성 가스 분위기가 생성될 우려가 있는 장소에서 전기설비를 안전하게 사용할 수 있도록, 적절한 선정, 설치 및 가동을 용이하게 하기 위한 환경을 분석하고 구분하는 방법이다.
또한 폭발위험장소 구분은 발화에너지(가스 그룹) 및 발화온도(온도등급)와 같은 가스 또는 증기의 발화특성을 고려한다. 폭발위험장소 구분은 두 가지 주요 목적, 즉 위험장소 종별과 그 범위를 결정하는 것이다.

비고) 점화에너지, 온도등급과 같은 선택되는 특성은 장비에서 지정될 수 있다(IEC 60079-20-1 참조).

인화성 물질을 사용하는 대부분의 실제 상황에서 폭발성 가스 분위기가 절대로 생성되지 않도록 하는 것은 매우 어렵고, 설비가 점화원이 되지 않도록 하는 것 또한 어렵다. 따라서 폭발성 가스 분위기가 생성될 우려가 높은 지역에서는 점화원이 될 가능성이 낮은 설비를 사용하여 안전을 도모하고, 반면에 폭발성 가스 분위기가 생성될 우려가 낮은 장소에는 덜 엄격한 요구사항에 따라 제조된 장비를 사용할 수도 있다.

일단 플랜트에 폭발위험장소가 구분되고 필요한 기록이 준비되면, 폭발위험장소 구분 책임자와의 협의 없이 설비나 운전전차를 변경하지 않는 것이 중요하다. 폭발위험장소 구분은 모든 설비나 운전상의 변경에 따라 업데이트되어야 하며, 이의 검토는 플랜트 수명기간 동안 지속적으로 실시하도록 한다.

 

 

폭발 위험성 평가

폭발위험장소의 구분이 완료되면, 이어서 폭발사고의 결과를 고려하여 더 높은 기기 보호수준(EPL, equipment protection level)의 기기가 요구되는지, 아니면 일반적인 요구사항보다 낮은 보호수준의 기기를 사용하는 것이 적정한지에 대한 위험성 평가를 수행할 수도 있다.

일부의 경우, 무시할 수 있는 정도의 범위(NE, negligible extent)가 비폭발위험장소로 간주될 수도 있다. 이러한 장소에서는 폭발이 발생해도 그 결과를 무시할 수 있다는 것을 의미한다. NE 장소 개념은 EPL을 결정하기 위한 위험성 평가에 대한 조정에서 다른 어떠한 것에 관계없이 적용될 수 있다.

비고) 1 NE 장소의 예는 천연가스 (natural gas cloud)의 평균농도가 LFL의 50%인 부피가 0.1 m² 또는 밀폐공간의 1.0 %(어느 쪽이든 작은 쪽) 이하의 부피를 말한다.

설비보호수준(EPL) 요구사항은 설비를 적절하게 선정하기 위하여 폭발위험장소 구분 문서와 도면에 기록할 수 있다.

비고) 2 IEC 60079-0에서 EPL에 대하여 규정하고 있고, IEC 60079-14 는 설비에 대한 EPL의 적용에 대하여 정의하고 있다.

 

Reference : KS C IEC 60079-10-1:2015