폭발위험지역 구분

전기방폭의 기본 개념과 누출원 및 환기 특성, 폭발 위험장소에서의 전기/계장 기계·기구(이하 "전기설비"라 함) 선정과  관련된 이론에 대한 이해가 필요하다. 

폭발위험장소 설정에 관련된 이론, 즉 폭발방지의 기본개념과 원리,  폭발위험분위기 생성의 방지 메커니즘과 위험성 그리고 전기설비의 방폭화 방법과 폭발 위험장소의 누출량의 산정과  위험범위에 영향을 미치는 환기 특성 및 환기량 평가 산정하는 방법, 위험반경과 폭발 위험장소 구분하는 방법 등이 있다. 

폭발위험장소(Hazardous area)는 "전기설비를 선정·설치·사용함에 있어 특별한 주의를 요구하는 폭발성 가스 위험 분위기가 조성되거나  조성될 우려가 있는 장소"를 말하며, 이러한 장소 는 위험 분위기의 발생 가능성, 즉 폭발성 가스 분위기의 생성 빈도와 지속시간에 따라  0종 장소, 1종 장소, 2종 장소 등으로 나누고 그 위험범위를 설정하는 것이다.

 

 

 

폭발위험지역 구분

관련 법규(Rules)

1. International

Regulations

• LAW by national legal authorities (mandatory)  

- Regional : ATEX Directives (EU)  

- National : OSHA, MOSHA, etc.

 

Standards & Codes

• DOCUMENTs by standardization committees   (International/regional/national)  

   or representatives from manufacturers, end users,     safety agencies, certifying agencies, etc

• Consensus (not mandatory)  

- International : IEC 60 079 series  

- Regional : CENELEC 60 079 series(EU)  

- National : ANSI/API RP 505 (zone system)

 

Company Specifications 

• References to specific Regulations, Standards and Codes

• Plus requirements such as topic/situation coming from feedback   

   and experience of the operator not covered by standards/codes. 

 

 

2. Local

산업안전보건기준에 관한 규칙

• 제225조 (위험물질 등의 제조 등 작업 시의 조치)

• 제230조 (폭발위험이 있는 장소의 설정 및 관리)

• 제231조 (인화성 액체 등을 수시로 취급하는 장소)

• 제232조 (폭발 또는 화재 등의 예방)

• 제311조 (폭발위험장소에서 사용하는 전기 기계·기구의 선정 등)

• 제312조 (변전실 등의 위치)

 

Standards & Codes

• KS C IEC 60079-10-1 

• IEC 60079-10-1/Ed2 (2013)

• API Recommended Practice 505

• NFPA 497

• IP 15

• RR 630

 

KOSHA Guide

• KOSHA GUIDE E-180-2020 

 

 

폭발위험장소의 누출원 평가

누출원 평가(KSC IEC 60079-10-1)

 

KS C IEC 60079-10-1 적용범위 제외

 

a) 폭발성 갱내 가스가 존재할 우려가 있는 광산 

b) 폭발성물질의 제조 및 취급공정 

c) 이 표준의 비정상(Abnormal) 상태를 벗어난 매우 심각하거나 드문 고장 

- catastrophic failures(3.7.4) : exceeds the design parameters of the process plant and control system 

* major accidents such as the rupture of a process vessel, or large scale failures of equipment   

   or piping such as total breakdown of a flange or seal.

- rare malfunctions(3.7.3) : malfunction which mayhappen only in rare instances

* unanticipated conditions that are not covered by the plant design such as unexpected corrosion 

d) 의료목적으로 사용되는 공간 

e) 저압의 연료가스가 취사, 물의 가열, 기타 유사한 용도로 사용되는 상업용 및 산업용 기기(appliances),   

다만 해당설비(installation)가 관련 가스 코드에 부합되는 경우에 한함 

f) 주거시설 

g) 인화성분진또는부유물로인한폭발위험의우려가있는장소(하이브리드 혼합물) 

(KSC IEC 60079-10-2 참조)

 

폭발위험장소 구분 주요 변수(가스, 증기)

 

◆ 누출량  

   ☜ 기하학 구조, 누출 속도, 농도(혼합물), 휘발성(비점, 인화점, 증기압), 액체 온도

◆ 폭발 하한계

◆  환기

◆ 비중(공기 대비)   

   ☜ 0.8 이하의 경우 : 누출원 상부의 수직 범위 증가   

   ☜ 1.2 이상의 경우 : 지상의 수평 범위 증가   

   ☜ 0.8 ~ 1.2의 경우 :  양쪽 모두 고려 

◆ 기타 : 방해물(Dike, 벽, 천정 등), 풍속, 지형

 

 

폭발 위험장소 구분 방법

 

◆ 누출원 확인  

   ☜ 공정 조건상 인화성 물질이 존재하는 공정설비, 누출원 형태, 수, 위치

◆ 누출 빈도, 지속시간을 토대로 각 누출원의 누출률, 누출 등급 결정   

   ☜ 누출률 계산은 부속서 B 참조

◆ 환기 또는 희석 조건 및 유효성 평가   

   ☜ 환기 및 확산평가는 부속서 C 참조, 전산 유체역학(CFD)

◆ 누출 등급 및 환기, 희석 유효성을 토대로 위험장소 종별 결정   

   ☜ 폭발 위험장소 종별 추정 부속서 D.1 참조

◆ 폭발 위험장소의 범위 결정   

   ☜ 폭발위험장소 종별 추정 부속서 D.2 참조   

  ※ 이 표준의 일반원칙에 부합되는 산업코드 및 국가표준(부속서 K 예시) 적용 가능 : 5.3

 

폭발위험장소 구분 방법

 

 

누출 등급(Grades of Release)

 

누출 등급(Grades of Release)

※ Based upon the “Frequency(Likelihood)” and the  “Duration” of the explosive gas atmosphere being present may occur.

※ Normal operation includes start-up and shut-down conditions, and minor release. Cf) failures

 

 

폭발 위험장소 분류(Type of zone) 

 

폭발 위험장소 분류(Type of zone)

※ Based upon the “Grade of release”  and the “Ventilation”, etc.

 

 

폭발 위험지역 범위(Extend of Zone) 

 

폭발 위험지역 범위(Extend of Zone)

 

· Hazardous radius depend on :  

   - Grade of release  

   - Fluid category  

   - Release pressure  

   - Hole release size

 

희석 등급 평가 차트

 

희석 등급 평가 차트

 

 

폭발 위험 범위 종별 추정

 

폭발 위험 범위 종별 추정

 

폭발위험범위 추정

 

폭발위험범위 추정

 

 

폭발 위험장소 구분도(Hazardous area classification drawings)

 

폭발 위험장소 구분도

 

가스군, 온도 등급(Gas Groups* and Temperature Classes)

● 물질별 Gas Group 및 Temperatur Vlass는 첨부 파일 참조

Classification of Chemicals.pdf

0.09MB

 

*Also ‘apparatus’ group or ‘explosion’ group; a parameter related to the sensitivity for ignition

 

가스군, 온도 등급

 

※  Temperature Class Rating

 

Temperature Class Rating

※  Source : The Redapt Hazardous Area Technical Guide

 

 

방폭 전기기계∙기구의 선정 기준

 

방폭 전기기계∙기구의 선정 기준

※ 관련 규정 : KS C IEC 60079-14  

 

방폭 형식 표시

 

방폭 형식 표시