IEC 환기 이용도 기준

IEC 60079-10-1:2020 Clause C.3.7에서 규정하고 있는 환기 이용도 기준(Criteria for Availability of Ventilation)에 대해 공유하고자 한다.

 

 

 

IEC 환기 이용도 기준

Criteria for Availability of Ventilation

(근거 기준: IEC 60079-10-1:2020 Clause C.3.7)

 

일반 사항 (General)

환기 이용도 (Availability of Ventilation)은 폭발성 가스 분위기 (Explosive Gas Atmosphere)의 존재 또는 형성에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 폭발위험지역 (Hazardous Area)의 종별을 결정할 때 환기의 유효성 (Effectiveness)과 함께 환기 이용도를 반드시 고려해야 한다.

환기 이용도의 등급은 다음과 같이 3대 등급으로 분류한다.

• 우수 (Good): 환기가 사실상 연속적으로 존재하는 상태를 의미한다.
• 보통 (Fair): 정상 작동 (Normal Operation) 중에 환기가 존재할 것으로 기대되는 상태이다. 환기의 중단이 허용되나, 그 빈도가 낮고 단기간이어야 한다.
• 불량 (Poor): 우수 또는 보통의 기준을 충족하지 못하지만, 환기 중단이 장기간 지속될 것으로 예상되지 않는 상태이다.

불량 (Poor) 이용도의 요구 조건조차 충족하지 못하는 환기는 해당 지역의 환기에 기여하지 못하는 것으로 간주하며, 이 경우 저희석 (Low Dilution)을 적용한다.

 

환기의 종류에 따라 이용도를 평가하는 접근 방식이 다르다.

1. 실내 자연 환기 (Natural Ventilation Indoors)의 이용도는 주변 환경 조건인 실외 온도와 바람에 크게 의존하므로 절대 우수 (Good) 등급으로 간주할 수 없다. 실내외 조건에 대한 평가가 최악의 시나리오 (Worst Case Scenario)를 적용하여 현실적으로 이루어졌을 때 보통 (Fair) 등급까지는 도달할 수 있으나 우수 등급은 불가능하다. 계산에 적용된 실내외 온도 차이가 클수록 폭발성 가스 분위기를 희석하는 관점에서의 환기 이용도 등급은 낮아진다고 가정한다.

2. 반면, 폭발 위험 조건에 노출된 지역에 설치되는 강제 환기 (Artificial Ventilation)는 높은 신뢰성을 제공하는 기술적 수단이 포함되므로 통상적으로 우수 (Good) 이용도를 가진다. 실외의 가스 제트 누출 (Gas Jet Release)은 주변 바람과 관계없이 희석이 발생하므로, 이 분산 현상은 실내 환기의 우수 이용도와 동등한 것으로 간주한다.

 

 

자연 환기 기준 (Criteria for Natural Ventilation)

자연 환기 환경에서는 환기율 (Ventilation Rate)을 결정하기 위해 최악의 시나리오를 고려해야 한다. 이러한 보수적 시나리오의 채택은 역설적으로 더 높은 수준의 이용도 등급 인정을 가능하게 한다. 일반적으로 자연 환기 평가 시 더 낮은 환기율을 산정할수록 이용도 등급은 높아지며 그 반대도 성립한다. 이는 환기율 추정 과정에서 발생할 수 있는 지나치게 낙관적인 가정을 보상하기 위함이다.

실내 밀폐 공간 (Enclosed Spaces)의 자연 환기 평가 시에는 불리한 조건의 발생 빈도와 확률을 고려해야 한다. 예를 들어 고온이며 바람이 부는 여름철에는 두 가지 잠재적 시나리오가 존재한다.

• 첫 번째 시나리오: 실내 온도가 실외 온도보다 약간만 높아 부력 유도 환기 (Buoyancy Induced Ventilation)가 거의 작동하지 않고, 특정 방향의 바람이 공기 흐름을 방해하는 경우이다. 이 경우 불량한 환기와 불량한 이용도가 결합되어 더욱 엄격한 위험지역 분류 결과로 이어진다.
• 두 번째 시나리오: 부력 효과만을 단독으로 고려하는 경우이다. 적당한 수준의 부력 유도 환기가 사실상 항상 존재할 수 있으므로 이용도를 보통 (Fair) 또는 우수 (Good)에 가깝게 추정할 수 있다.

개방된 실외 상황 (Open Air Situations)에서 희석 등급은 일반적으로 보통희석 (Medium Dilution)으로 간주되며, 바람의 존재에 따른 환기 이용도는 우수 (Good) 등급으로 취급한다. 다만 피트 (Pits), 방유제 (Dykes) 내부 또는 높은 구조물로 둘러싸인 지역과 같이 환기가 제한되는 공간은 예외로 한다.

 

 

강제 환기 기준 (Criteria for Artificial Ventilation)

강제 환기의 이용도를 평가할 때는 설비의 신뢰성 (Reliability)과 예비 송풍기 (Standby Blowers)의 확보 여부를 고려해야 한다. 일반적으로 우수 (Good) 이용도를 달성하기 위해서는 주 가동 송풍기가 고장 났을 때 예비 송풍기가 자동으로 기동 (Automatic Start-up)되는 시스템을 갖추어야 한다.

그러나 환기가 상실되었을 때 인화성 물질의 누출을 원천적으로 차단하는 조치(예: 프로세스를 자동으로 차단하는 인터록 가동)가 마련되어 있다면, 환기가 정상 작동 중일 때를 기준으로 결정된 위험지역 분류 결과를 수정할 필요가 없다. 즉, 이 경우의 환기 이용도는 우수 (Good) 등급으로 가정할 수 있다.