가스누출 감지 및 경보기 개요

“가스누출 감지 및 경보기(Gas leak detecting and alarm device)”란 가연성 또는 독성물질의 가스를 감지하며, 미리 설정해 놓은 가스농도에서 자동적으로 경보가 울리도록 하는 장치를 말한다.

즉, 건축물 내에서 독성 가스 및 가연성 가스가 새거나, 자연 발생하는 가연성 가스가 지하실 내에 스며들었을 때, 누출가스가 위험 농도로 되기 전에 가스누설을 탐지하여 소방 대상물 관계자나 이용자에게 경보를 발함으로써 가스폭발이나 가스 화재 등의 소위 가스 재해사고를 미연에 방지하기 위한 설비이다.

 

 

 

가스누출 감지 및 경보기 개요

1. 가스누출감지경보기의 구성

1) 가스 검지부

검지 대상가스를 측정키 위한 센서가 있는 부분으로서 가연성의 경우 방폭 구조를 표준 사양으로 하고 있으며 확산식, 흡입식의 두 가지 사용이 가능하다.

가연성 가스 검지부는 연소성이 있는 물질을 검지하는 것으로 측정범위 등에 따라 적합한 센서를 고려한다.

독성 가스 검지부는 가연성에 비해 고도의 선택성의 요구됨으로써 대상 가스와 농도에 따라 센서의 구분이 명확하다.

2) 지시 경보부

가스 검지부에 전원을 공급하는 동시에 검지부에서의 신호를 처리하여 표준신호(DC 1-5V, 4-20mA)를 변환시켜 지시 및 재 출력 기능이 있으며 경보설정 기능이 있어 임의 설정한 농도에서 자동적으로 외부 출력(Analog, Digital)하여 위험 상태임을 나타낸다.

3) 공통 경보부

지시 경보부에서 발생한 각 경보 출력을 받아 내장된 부저에 의해 경보음을 발생시켜 주며 외부로 제어접점(Common Contact)을 출력시킨다 이 Unit는 다수의 지시 경보부에 연결하여 공통 사용한다.

4) 방우 커버(WEATHER COVER)

확산식 검지부의 경우 옥외에 설치할 때 센서가 대기 중에 노출되는 것을 방지하기 위한 목적으로 비, SPLASHED WATER 등으로부터 보호를 한다.

재질은 SUS 304를 기본으로 하며 각 검지부 형식에 적합한 종류로 설치한다.

 

 

2. 가스누출감지경보기의 선정 방법

 

1) 가스검지기 센서의 종류

대상 가스의 검지 방식에 따라 접촉 연소식, 반도체식, 고체 열전도식 등 여러 종류가 있다.

 

 

 

2) 가스 검지기 종류 및 목적

■ 측정 가스별

■ 검지기별 사용 목적

 

 

3) 검지기 선정 시 고려사항

 

산업안전보건법 고용노동부 고시 제2015-59호(가스누출감지경보기 설치에 관한 기술상의 지침)에서 다음과 같은 선정기준을 제시하고 있다.

“가스누출감지경보기를 설치할 때에는 감지 대상 가스의 특성을 충분히 고려하여 가장 적절한 것을 선정하여야 하며, 하나의 감지 대상 가스가 가연성이면서 독성인 경우에는 독성가스를 기준하여 가스누출감지 경보기를 선정하여야 한다.”

여기에 화학물질관리법에서 요구하는 선정기준까지 고려하면 하기와 같이 요약할 수 있다.

 

 

■ 유해화학물질 별 감지기의 감지 성능 및 범위 확인

  - 예를 들면 인화성 VOC에만 적응성이 있는 감지기를 독성물질 사용장소에 적용하면 적응성이 없어 추가 설치.

  - 취급물질별 분류를 통하여 감지기 적응성을 검토해 놓은 자료를 보유하고 있어야 추후 지속적인 응대가 가능.

■ 인화성 액체, 가연성가스, 인화성 가스의 사용장소에는 방폭형(Exd 내압, Exe 안전증)을 선정하며, 취급물질의 발화 온도와 방폭 등급(T6 최고등급)을 확인

   - 방폭 구역의 설정은 사업장에서 직접 고려하기 좀 어려운 부분으로 컨설팅사와 확인하여야 하고, 일반설치는 금속관 공사로 전선관 공사로 시행하며, 실링 피팅(방폭인증)으로 설치. 

   - 방폭 인증서와 인증마크 챙기시는 것은 기본.

■ 누액 감지기를 선정할 경우 법적으로는 가스감지기로 되어있어 가스감지기가 시판되지 않거나, 감지가 되지 않는 경우에 한하여 불가피하게 설치가 가능한 경우로서 트렌치 또는 유출방지턱을 기준으로 전체에 대해 누출 시 감지가 되도록 설치.

 

가스누출감지경보기 설치에 관한 기술상의 지침(고용노동부고시)(제2020-49호)(20200116).hwp

0.16MB

 

 

3. 설치장소 및 설치위치

1) 설치장소

■ 산업안전보건법

산업안전보건법 고용노동부 고시 제2015-59호(가스누출감지경보기 설치에 관한 기술상의 지침)에서 다음과 같은 선정기준을 제시하고 있다.

- 건축물 내·외에 설치되어 있는 가연성 및 독성물질을 취급하는 압축기, 밸브, 반응기, 배관 연결부위 등 가스의 누출이 우려되는 화학설비 및 부속설비 주변

- 가열로 등 발화원이 있는 제조설비 주위에 가스가 체류하기 쉬운 장소

- 가연성 및 독성물질의 충진용 설비의 접속부의 주위

- 방폭지역 안에 위치한 변전실, 배전반실, 제어실 등

- 그 밖에 가스가 특별히 체류하기 쉬운 장소

 

 

■ 화학물질관리법

화학물질관리법 화학물질안전원 고시 제2017-10호(유해화학물질 취급시설 설치 및 관리기준 등에 관한 고시)에서 다음과 같은 선정기준을 제시하고 있다.

규칙 별표 5 제1호 다목 24항)사)의 규정에 따른 취급시설의 규모는 규칙 제19조 제3항 규정에 따른 유해화학물질(폭발성, 인화성, 급성독성 유해화학물질에 한한다) 소량 기준 이상을 취급하는 취급시설로 하되, 그 설치 장소는 다음 각 호와 같다. 이 경우 가스감지기 등 감지·경보 설비 또는 CCTV를 설치하여 외부로 누출을 감지하여야 한다.

- 압축기, 밸브, 반응기 및 배관 연결부위 등 사고 우려가 있는 부속설비 주변지역

- 저장용기, 펌프 등 균열 또는 파열 우려가 있는 주요 설비

- 고온, 고압 등으로 인한 운전 이상 우려가 있는 주요 설비

- 그 밖에 설비의 이상 운전으로 인해 사고의 위험성이 높은 주요 설비

 

 

2) 설치위치

■ 가스누출감지경보기

가능한 한 가스의 누출이 우려되는 누출부위 가까이 설치하여야 한다. 다만, 직접적인 가스누출은 예상되지 않으나 주변에서 누출된 가스가 체류하기 쉬운 곳은 다음 각 호와 같은 지점에 설치하여야 한다.

- 건축물 밖에 설치되는 가스누출감지경보기는 풍향, 풍속 및 가스의 비중 등을 고려하여 가스가 체류하기 쉬운 지점에 설치한다.

- 건축물 안에 설치되는 가스누출감지경보기는 감지대상가스의 비중이 공기보다 무거운 경우에는 건축물내의 하부에, 공기보다 가벼운 경우에는 건축물의 환기구 부근 또는 해당 건축물내의 상부에 설치하여야 한다.

■ 가스누출감지경보기의 경보기

근로자가 상주하는 곳에 설치하여야 한다.

 

 

4. 경보 설정치 및 성능

1) 설정치

- 가연성 가스누출감지경보기는 감지대상 가스의 폭발하한계(LEL) 25% 이하, 독성가스 누출감지경보기는 해당 독성가스의 허용농도(TLV) 이하에서 경보가 울리도록 설정하여야 한다. (단, 실내에 설치하는 경우, 암모니아는 TLV가 25 ppm

이지만 50 ppm에서 설정 가능)

- 가스누출감지경보의 정밀도는 경보 설정치에 대하여 가연성 가스누출감지경보기는±25% 이하, 독성가스누출감지경보기는 ±30% 이하이어야 한다.

 

2) 성능

- 가연성 가스누출감지경보기는 담배연기 등에, 독성가스 누출감지경보기는 담배연기, 기계세척유가스, 등유의 증발가스, 배기가스, 탄화수소계 가스와 그 밖의 가스에는 경보가 울리지 않아야 한다.

- 가스누출감지경보기의 가스 감지에서 경보발신까지 걸리는 시간은 경보농도의 1.6배인 경우 보통 30초 이내일 것. 다만, 암모니아, 일산화탄소 또는 이와 유사한 가스 등을 감지하는 가스누출감지경보기는 1분 이내로 한다.

- 경보정밀도는 전원의 전압 등의 변동률이 ±10%까지 저하되지 않아야 한다.

- 지시계 눈금의 범위는 가연성가스용은 0 ~ LEL까지, 독성가스는 0 ~ TLV의 3배까지 (암모니아를 실내에서 사용하는 경우에는 150ppm까지)이어야 한다.

- 경보를 발신한 후에는 가스농도가 변화하여도 계속 경보를 울려야 하며, 그 확인 또는 대책을 조치할 때에는 경보가 정지되어야 한다.

 

 

3) 추가 필수 기능

■ 인화성가스 농도, 독성농도를 기준으로 경보기능 필수

  - 일반적으로는 외부에 경광등, 경보판넬에서 경보를 발하게 설치. 

  - 경광등의 경우에도 방폭장소 여부를 꼭 확인 필요.

■ 비상전원

   - 감지설비와 경보설비는 정전시에도 작동되어야 함으로 30분 정도 작동가능한 상시 충전식으로 선정하는 것을 권고.

■ 인터록 확인

   - 저장탱크의 경우 펌프 인터록 즉 누출 시 해당 펌프의 정지기능을 추가하여 설치 (대부분 기관에서 요구하는 사항)

 

5. 검지기, 경보설비의 배치

설치 개수는 산업안전보건법에서는 지정하고 있지 않고 고압가스안전관리법에서 다음과 같이 규정하고 있고 화학물질관리법에서도 그대로 적용하고 있다.

- 설비군 둘레를 기준으로 실내 둘레길이의 10m 마다 2개, 실외 둘레길이의 20m 마다 1개씩 배치.

- 누액감지기의 경우 누출 시 액체의 흐름에 따라 감지가 가능하도록 설치. 

 

 

6. 감지기 설치 시 꼭 납품확인 필요 도서

사업장에서 설계/설치 확인 도서를 확인 관리하지 않을 경우 향후 지속적인 문제(환경부, 노동부 등)가 발생하며, 또한 아래 서류를 챙기시지 않을 경우 변경, 증설, 축소 시 많은 추가 비용 발생이 예상.

(1) 가스검지, 경보설비 관련 지속적으로 사업을 고려하신다면 감지기, 전선 배치도면(Arrangement DWG, Wiring Plan), 감지기 Logic Diagram 또는 Block Diagram, 유해화학물질별 감지성능 확인 도서

(2) 방폭인증서, 감지·경보설비 매뉴얼 등

 

References : 1. 가스검지기의 이론 및 응용 - WOOJIN INSTRUMENTS & SYSTEM ENGINEERING INC