독성가스 취급시설 안전대책

독성가스나 급성독성물질 중 상온·상압에서 기화에 의해 유해성이 있는 독성물질을 저장, 취급또는 제조하는 사업장에서는 다음 사항에 유의하여야 한다.

 

 

 

독성가스 취급시설 안전대책

 

설계 시 고려사항

 

(1) 독성가스관련설비는 사고예방 측면에서 본질안전개념으로 설계하여야 한다.

(2) 공정안전설계 후 공정 위험성평가를 실시하여 추가적인 조치를 실행해야 한다.

(3) 공정 위험성평가는 기본적으로 위험과운전분석(HAZOP)기법을 우선적으로 적용하고, 필요시 다른 정성적, 정량적 위험성평가 기법을 적용한다.

(4) 국내·외 개별 독성가스 기준을 해당 가스의 안전설계기준으로 반영하여야 한다.

(5) 공정 플랜지 또는 밸브 등의 누출 가능부분에는 국소배기후드를 설치하여 배출시설에서 처리될 수 있도록 조치하여야 한다.

(6) 독성가스 누출 가능지역에는 가스감지기와 경보설비가 설치되어야 한다.

(7) KOSHA GUIDE P-149 “저장 캐비닛의 가스실린더 보관에 관한 기술지침”의 <표 3> 화학물질의 혼화성(Compatibility) 차트를 참조하여 혼합 사용 및 취급 시 반응성을 확인하여야 한다.

(8) 재질 선정은 배관, 설비 그리고 장비의 반응성, 부식, 침식 가능성을 검토하여 선정하며, 추가로 위험기반검사(Risk Based Inspection, RBI)를 적용할 수 있다.

 

 

근로자 상주지역과 설비사이 안전거리 확보

1. 안전거리 검토지역

(1) 입·출하 지역

(2) 공정 조정실 및 작업자 상주지역

(3) 실내·외 저장지역

(4) 주요 유틸리티 지역

(5) 기타 근로자 상주지역 및 행정동 등

 

2. 안전거리 검토 시 고려사항

(1) 독성가스 관련설비는 독성정도에 따라 사고 피해범위가 다양하므로 관련 법규와 정량적 위험성평가를 통해 이격거리와 피해범위를 산정하여 안전거리를 설정하여야 한다.

(2) 정성적 위험성평가에 따라 주요 설비에 대한 정량적 위험성평가 시나리오를 도 출하여 가능한 피해범위를 결정하고, 이에 따라 사업장 내·외 취약지역을 기준으로 최종 안전거리를 결정하여야 한다.

(3) 독성가스 확산에 영향을 줄 수 있는 구조물이나 기타 조건으로 결과가 달라질 경우에는 경우에 따라 3-D 모델링 등으로 추가적으로 검토할 수있다.

(4) 한 가지 이상의 독성가스가 같은 건축물에 저장, 취급 또는 제조될 경우에는 독성가스의 혼화성(Compatibility)을 검토하여야 한다.

 

 

독성가스 저장, 취급 또는 제조 건축물

(1) 독성가스 관련 설비는 비 허가인력의 접근이 불가한 건축물이나 지역에 설치되어야 한다.

(2) 근로자가 상시 상주하는 건축물은 독성가스 누출 시 내부 근로자가 보호될 수 있도록 설치되어야 한다.

(3) 독성가스의 하역 또는 충전지역의 상·하층에는 근로자가 상주해서는 아니된다.

(4) 옥내 독성가스 설비 지역에는 옥외로 대피할 수 있는 비상구가 최소 2개소 이상 설치되어야 한다.

(5) 비상구는 상시 개방이 되고, 항상 접근이 가능하며, 신속한 대피를 위해 내부에서 밀어 외부로 여는 구조의 패닉 바 (Panic bar)와 같은 형태로 설치하는 것을 고려하여야 한다.

(6) 옥내공정의 조명 및 환기 제어시스템은 건축물 외부에 설치하여야 한다.

(7) 비상구 조명과 비상문은 야광 표시를 하여 정전시 식별할수 있도록 한다.

(8) 충전 및 하역시설, 실린더 검사장과 조정실은 방호벽으로 분리하는 것을 검토해야 하고, 가능한 각 방호벽 구획마다 별도의 출입구를 설치하여야 한다.

(9) 방호벽의 재질은 내화재질로 설치하되, 2시간 이상 견딜 수 있도록 설치한다.

(10) 비상 전력 또는 유틸리티 가동정지 스위치는 쉽게 접근이 가능해야 하며, 옥내 공장의 주 대피로 외부에 설치하여 공정과 유틸리티시설을 가동정지 시킬 수 있도록 하여야한다.

(11) 원격 가동정지 스위치는 주요 건축물 외부 또는 공정 입구에 설치하여야 하고, 원격 가동정지 스위치를 작동시키면 아래와 같은 주요 설비가 안전하게 정지되도록 설치하여야 한다.

(가) 관련 펌프, 압축기 등의 동력기계

(나) 관련 독성가스 관련 공정배관의 긴급차단밸브 및 조절밸브

(12) 공정설비를 보호하기 위해 차량 충돌방지장치를 설치하여야 한다.

(13) 옥내 건축물의 환기용 흡입구는 공정설비와 안전거리를 유지하여 공정에서 배출하는 독성가스의 재유입을 방지하도록 설치하여야 하며, 필요시 환기용 흡입구의 위치는 정량적 위험성평가를 통해 결정하여야 한다.

(14) 사업장 또는 해당공정에서의 주풍향을 예상하여 2개소 이상의 비상대피로와 비상대피장소를 결정하여 바람방향에 따라 사용될 수 있도록 선정해야 한다.

(15) 옥내 독성가스 시설은 최소한 시간당 6회 이상으로 환기하여야 한다.

 

 

저장설비

(1) 독성가스 저장시설에는 강제배기방식의 전체환기장치를 설치하고 독성가스가 외부로 유출되지 않고 배기처리시설에서 처리되도록 조치하여야 한다.

(2) 저장소의 전체환기장치의 환기량은 시간당 저장소 내용적의 10회 이상이 환기되 도록 설치하여야 한다.

(3) 실린더나 저장탱크는 외부 부식에 의한 손상을 방지하기 위해 주기적으로 외부 육안검사를 실시하여야 한다.

(4) 실린더나 저장탱크의 밸브는 외부 충격 등에 대해 물리적으로 보호가 될 수 있도록 조치되어야 하며, 실린더 밸브는 보호덮개를 설치하여 저장해야 한다.

(5) 실린더나 저장탱크의 외부에는 가스의 종류, 잠재적 위험성 및 취급시 주의사항 등을 표기하여야 한다.

(6) 실린더와 용기는 검사가 완료된 것만 사용하여야 한다.

(7) 독성가스 저장량은 실린더의 도난이나 분실 등의 위험성을 제거하기 위하여 상시 모니터링되어야 하고, 이동 현황이 실시간으로 기록되어야 한다.

 

입·출하시설

(1) 독성가스 입·출하시설은 누출이 쉽게 발생할 수 있으므로 가급적 옥내에 설치하거나 국소배기설비를 설치하여 중화시설로 연결하는 것을 추천한다.

(가) 탱크차량 시설

(나) 독성가스 실린더 출하시설

(2) 독성가스는 저장탱크나 트레일러로부터 기상 상태로 출하 또는 하역되도록 검토 하여야 한다.

(3) 치환용 가스는 입·출하 독성가스와 반응성이 없는 가스를 사용하여야 한다.

(4) 반복적인 작업으로 설비 피로도가 높은 플렉시블 호스는 설비보존 프로그램을 통해 주기적으로 검사 및 교체하여야 한다.

(5) 입·출하배관에는 긴급차단밸브와 이를 구동시키는 원격조작스위치를 설치하여야 한다.

(6) 인화성을 가진 독성가스의 방재시설은 반응성을 검토하여 반응성이 없는 물질로 소화약제를 선택하여야 한다.

(7) 방재활동 후 발생된 오염물질은 폐수처리시설을 통해 처리할수 있도록 한다.

 

 

감지시설

(1) KOSHA GUIDE P-136 “독성가스 검지 및 경보장치 증의 설치 및 보수에 관한 기술지침”, “고압가스 일반제조의 시설, 기준·검사·감지·안전성평가 기준” 2.6.2항 (가스누출경보 및자동차단장지 설치)에서 규정된 독성가스 감지시설을 설치하여 야한다.

(2) 가스감지기의 설치위치를 검토할 경우 정량적 위험성평가를 통해 위치를 선정할 수 있다.

 

 

압력방출장치와 배출물 처리설비

1. 일반사항

(1) 안전밸브, 파열판 및 공정 벤트를 통해 배출되는 독성가스는 흡수탑, 흡착탑 또는 플레어스택 등과 같은 배기처리시설을 통해서 처리되어야 한다.

(2) 다중상(액체, 기체, 고체)물질로 배출될 경우에는 분리설비 또는 블로우다운탱크 (캣치탱크)를 통해 각각의 상을 분리하여 배출하여야 한다.

(3) 부가적인 반응 없이 제거할 수 있는 배기처리시설을 각 가스의 성상을 고려하여 설치하여야 한다.

(4)  지속적으로 외부에 독성가스를 배출할 수 있는 화학설비 및 그 부속설비에는 과압력방출장치로써 파열판과 안전밸브를 직렬로 설치하고, 그 사이에는 압력지시계 또는 자동경보장치를 설치하여야 한다.

(5) 안전밸브에 대해서는 정해진 주기에 따라 검사를 실시하여 상시 적정한 상태를 유지해야 한다.

 

2. 과압 발생원인

설비 등에서 과압이 발생될 수 있는 원인은 아래와 같다.

(1) 외부 화재

(2) 대기온도

(3) 설비 파손

(4) 운전 중 오작동

(5) 냉각수 차단

(6) 유틸리티 차단

(7) 폭주 반응

(8) 설비 내 이상 폭발 등

 

3. 배출물 처리설비 선정 시 고려사항

3.1 일반사항

배출물 처리설비를 선정할 때는 아래와 같은 사항을 고려하여 <표 1>의 점검표를 사용하여 검토한 후 적절한 처리설비를 선정한다.

 

<표1> 배출물 처리설비 선정 점검표

 

(가) 가스성상 파악

① 독성 이외 인화성, 부식성과 함께 물리적 성상을 검토하여 선정한다.

② 동일한 배기처리시설에서 같이 처리되는 다른 물질과의 반응성도 검토해야 한다.

(나) 법규 요구사항 또는 운전조건

① 가스별 환경규제 농도

② 발생 가능한 사고의 피해결과

(다) 배출가스 처리용량

 

 

3.2 배기처리방법 선정 시 고려사항

(1) 재순환 또는 회수

(가) 잔 가스를 재순환하여 안전하게 재사용할 수 있는 방법이다.

(나) 재순환은 가격이 높은 가스, 처리비용이 높은 가스 또는 용량이 많은 경우에 사용한다.

(다) 재순환된 가스는 공정을 다시 거쳐 정제하여 재사용하므로 검토 시에 처리비용도 반영되어야 한다.

(2) 흡수 또는 중화(또는 다른 화학반응, 흡착)

(가) 액상물질로 흡수 또는 반응시키거나 고상물질로 흡착하여 가스를 제거한다.

(나) 흡수 또는 흡착된 물질은 최초의 독성가스보다 덜 유해하고 더 쉽게 배출시

킬 수 있어야 한다.

(다) 연소 방법 등과 같이 적용할 수 있다.

(라) 흡수 또는 반응물 매개체(흡착제 등)와 배기처리설비는 다음과 같은 요소를 고려하여 검토하여야 한다.

① 배출가스와 흡수 매개체의 반응성

② 배출가스 용량 및 배기처리설비의 운전빈도

③ 사용된 흡수 매개체의 처리 난이도

(3) 연소 또는 소각

(가) 연소 구획을 통과시키거나 직접 연소하여 독성가스를 처리하고 배출한다.

(나) 인화성 있는 독성가스는 연소를 통해 무해한 가스로 전환되어야 하며, 만약 연소를 통해 독성물질이 형성된다면 다른 방법을 적용하여야 한다.

(다) 인화성이 있는 물질이 대량 배출될 경우에는 플레어스택을 설치한다.

(라) 연소 또는 소각시설의 앞에 중화시설을 설치하여 같이 운영할 수 있다.

(4) 대기배출(환경에영향이 없는경우에 한함)

 

 

차단 및 격리

(1) 1차적인 차단은 독성가스 등의 취급설비를 적합한 재질과 두께로 설치하여 본질적으로 부식, 침식 및 과압에 견디도록 조치되어야 한다.

(2) 2차적인 차단은 방유제, 이중배관, 안전밸브 및 격리된 옥내 지역 등의 물리적인 방호조치를 통해 조치되어야 한다.

(3) 공정상 누출은 실시간 모니터링되어 바로 차단 및 격리되도록 가스감지기와 긴급차단밸브와 연계되어 설치되어야 한다.

(4) 긴급차단이 불가한 경우에는 누출 가스가 배출시설을 통해 처리된 후 최종 배출 될 수 있도록 조치되어야 한다.

(5) 공정 조건에 따라 물분무시설 등과 같은 피해저감시설을 설치하여 추가적인 조치를 할 수 있도록 한다.

 

폭발위험장소 구분 및 방폭전기기계기구 설치

(1) 인화성을 가진 독성가스는 안전보건기준에 관한 규칙 제230조(폭발위험이 있는 장소의 설정 및 관리)에 따라 폭발위험장소를 구분한 후 그에 적합한 전기설비를 설치하여야 한다.

(2) 수소가 30% 이상 혼합된 독성가스는 수소와 동일한 방폭등급을 적용한다.

 

Reference : KOSHA GUIDE P–153-2016 독성가스 취급시설 등의 안전관리에 관한 기술지침