인화성 물질(Flammable Materials)의 기준

 

폭발위험지역 구분(Hazardous Area Classification)을 위해 각 코드 및 표준에서 정의하는 인화성 물질(Flammable Materials)의 기준은 분류 체계와 온도 기준에 따라 차이가 있다. 주요 국제 표준인 API, NFPA, IP15(EI 15), IEC에서 규정하고 있는 내용을 공유하고자 한다.

 

 

 

인화성 물질(Flammable Materials)의 기준

IEC 60079-10-1 (국제전기기술위원회)

가장 범용적으로 사용되는 기준이며, 인화성 액체와 가스를 다음과 같이 정의한다.

1. 인화성 가스 (Flammable Gas): 표준 기압(101.3 kPa) 및 표준 온도(20 ℃) 조건에서 공기와 혼합되어 폭발성 가스 분위기를 형성할 수 있는 가스 또는 증기이다.

2. 인화성 액체 (Flammable Liquid): 예상되는 최대 공정 온도에서 인화성 증기를 발생시킬 수 있는 액체이다.

• 표준 기압(101.3 kPa) 하에서 인화점(Flash Point)이 60 ℃ 이하인 물질을 포함한다.
• 인화점이 60 ℃를 초과하더라도 공정 운전 온도가 인화점 근처이거나 그 이상인 경우, 또는 고압으로 누출되어 분무(Mist) 형태가 될 경우 위험 물질로 간주한다.

 

 

API RP 500 / 505 (미국석유협회)

석유 및 가스 시설에서 주로 사용하며, NFPA 30의 분류 체계를 준용하여 인화성(Flammable)과 가연성(Combustible)을 구분한다.

1. 인화성 액체 (Flammable Liquids - Class I): 인화점이 37.8 ℃(100 ℉) 미만이고, 37.8 ℃에서 증기압이 276 kPa(40 psia)를 초과하지 않는 액체이다.

2. 가연성 액체 (Combustible Liquids - Class II/III): 인화점이 37.8 ℃ 이상인 액체이다.

• Class II: 37.8 ℃ ≤ 인화점 < 60 ℃
• Class IIIₐ: 60 ℃ ≤ 인화점 < 93.3 ℃
• Class III_b: 인화점 ≥ 93.3 ℃

3. 규정 적용: API는 Class I 물질을 주된 위험원으로 보지만, Class II 또는 Class III 물질이라도 공정 온도가 인화점 이상으로 운전될 경우 Class I과 동일하게 취급하여 위험지역을 설정한다.

 

 

NFPA 30 / 497 (미국화재방지협회)

NFPA는 물질의 위험성을 등급화하여 관리하며, 폭발위험지역 구분 시 NFPA 497을 참조한다.

1. 인화성 액체 (Flammable Liquids): 인화점이 37.8 ℃ 미만인 Class I 액체이다.

2. 가연성 액체 (Combustible Liquids): 인화점이 37.8 ℃ 이상인 Class II 및 Class III 액체이다.

3. 운전 조건에 따른 변화: NFPA 497에서는 가연성 액체(Class II/III)라 하더라도 해당 물질이 인화점 이상에서 취급될 경우, 인화성 액체(Class I)와 동일한 폭발 위험성을 갖는 것으로 간주하여 지역 구분을 실시한다.

 

 

EI 15 (구 IP 15, 에너지연구소)

영국 및 유럽의 석유 화학 업계에서 주로 사용하며, 증기압과 인화점에 따라 카테고리를 세분화한다.

• Category A: 유동점이 낮고 표준 기압 하에서 비점이 20 ℃ 이하인 액체, 또는 인화성 가스이다.
• Category B: 인화점이 21 ℃ 미만인 모든 인화성 액체이다 (단, Category A 제외).
• Category C: 21 ℃ ≤ 인화점 < 55 ℃인 액체이다.
• Category G: 55 ℃ ≤ 인화점 < 100 ℃인 액체이다.
• 운전 조건의 중요성: EI 15는 물질 자체의 고유 성질보다 운전 온도(T)와 인화점(T_fp)의 관계를 중시한다. T ≥ (T_fp - 5 ℃) 조건인 경우, 해당 물질은 대기 중으로 누출 시 즉시 폭발성 분위기를 형성할 수 있는 위험 물질로 분류된다.

 

 

규정별 비교 요약 (Comparison Summary)

구분 표준	인화성 판단 기준 온도 (인화점)	고온 공정 운전 시 취급
IEC 60079-10-1	60 ℃ 이하	인화점 이상 운전 시 위험물로 간주
API / NFPA	37.8 ℃ (100 ℉) 미만	인화점 이상 운전 시 Class I 취급
EI 15 (IP 15)	카테고리별 세분화 (A, B, C, G)	운전 온도 > (인화점 - 5 ℃) 시 위험

 

• 폭발위험지역 구분 시에는 적용하고자 하는 설비의 위치와 해당 국가의 법규(KOSHA Guide 등)를 우선 확인해야 한다.
• 국내의 경우 KS C IEC 60079-10-1을 기반으로 하되, 세부적인 누출원 분석 시 API나 EI 15의 방법론을 보조적으로 활용한다.