설비 개조ㆍ수리 등

화학설비나 그 부속설비의 개조, 수리, 청소 및 검사를 실시하기 위한 준비작업, 분해작업, 설비내부에서 행하는 용접, 도장, 수리, 청소 등의 작업과 이들 작업의 종료 후, 화학설비 등의 운전을 재개하는 작업 등에는 잔류된 위험물질이 설비간의 연결배관으로부터 누설되어 화재·폭발 등의 위해를 수반하는 사례가 많다. 

 

 

 

설비 개조ㆍ수리 등

 

관련 법규

산업안전보건 기준에 관한 규칙 제278조(개조ㆍ수리 등) 

사업주는 화학설비와 그 부속설비의 개조ㆍ수리 및 청소 등을 위하여 해당 설비를 분해하거나 해당 설비의 내부에서 작업을 하는 경우에는 다음 각 호의 사항을 준수하여야 한다.

1. 작업책임자를 정하여 해당 작업을 지휘하도록 할 것

2. 작업장소에 위험물 등이 누출되거나 고온의 수증기가 새어나오지 않도록 할 것

3. 작업장 및 그 주변의 인화성 액체의 증기나 인화성 가스의 농도를 수시로 측정할 것

 

 

개조ㆍ수리 시 사고

화학설비나 그 부속설비의 개조, 수리, 청소 및 검사를 실시하기 위한 준비작업(화학설비 등으로부터 제품, 중간제품 등을 취출하는 등), 화학설비의 분해작업, 설비내부에서 행하는 용접, 도장, 수리, 청소 등의 작업과 이들 작업의 종료 후, 화학설비 등의 운전을 재개하는 작업 등에는 잔류된 위험물질이 설비간의 연결배관으로부터 누설되어 화재·폭발 등의 위해를 수반하는 사례가 많다. 따라서 이러한 위험성을 배제하기 위해 작업의 방법 및 순서를 결정해 근로자에게 주지시키고 작업 책임자를 지정해 위험물 등의 누설을 방지하는데 필요한 조치를 하도록 해야만 한다.

화학설비나 부속설비의 유지보수 작업을 협력업체에서 실시하는 경우도 직접 유지보수하는 절차에 따라서 사전 안전조치를 실시한다. 그래서 작업 중에 질식. 중독 및 화재·폭발 등의 위험을 예방하고 설비의 성능이 정상적으로 유지될 수 있도록 각종 시험을 실시한다.

 

 

부식률

부식률은 다음과 같이 일정 시간당, 단위 면적당 감소된 무게를 구하여 산정하거나 적어도 3개월 이상 일정기간 동안의 측정 두께 감소율로 계산한다. 부식률은 부식의 정도를 나타내거나 잔여수명을 예측하고, 일정 또는 여러 환경 하에서의 각각의 재질에 대한 부식속도를 비교하거나 적정 재질을 선택하는데 사용된다

 

부식률 결정은 기 포스팅한 다음 링크 자료 참고

https://sec-9070.tistory.com/681

부식 방지 대책

 

 

압력용기  사용 중 검사

압력용기 사용 중 검사는 KS B 6755:2005 압력용기 - 사용 중 검사(Pressure Vessel-In-service inspection) 6.4에서 부식률을 근거한 검사주기는 잔여수명의 1/2 또는 8년 중에서 짧은 주기, 잔여수명이 4년 미만인 경우는 2년을 초과할 수 없다고 규정하고 있다. 이 때 압력용기가 비연속 사용조건이고 부식환경에 노출되지 않도록 불활성 가스, 비부식성 탄화수소 등으로 충전된 경우는 8년 이라함은 실제 누적 운전기간이 8년을 의미한다. 검사주기는 산업안전보건법에서 규정한 2년마다 실시하는 안전검사 주기가 우선하고, 산업안전보건법에서 제외된 설비를 말한다.

 

압력용기와 관련한 사용 중 검사는 산업안전보건법을 적용받는 경우는 법에서 정한 주기를 초과할 수 없고 기타 자세한 사항은 KS B 6755 을 참고한다.

 

일반적으로 내부검사는 외부검사보다 더 좋은 검사방법이다. 심각한 국부부식 및 기타 손상을 받는 압력용기에 대해서는 내부검사를 받아야 한다.

다음의 경우는 소유자-사용자 검사원의 판단에 따라 내부검사 대신 사용 중 검사를 실시할 수 있다.

1. 크기, 형상 또는 접근곤란으로 인해 내부검사를 위한 압력용기 출입이 물리적으로 불가능한 경우

2. 압력용기의 평균 부식률이 0.125 mm/년 미만이고, 추정된 잔여수명이 8년을 초과하고 다음 조건 모두를 만족하는 경우

가. 미량원소의 영향을 포함한 내용물의 부식특성이 취급되는 내용물의 종류와 동일한 또는 비교 가능한 사용경험에 의해 최소한 4년으로 설정된 경우

나. 외부 검사결과에서 어떠한 의심스런 상태도 발견하지 않은 경우

다. 압력용기 운전온도가 압력용기 재료의 크리프-파단이 발생하지 않는 온도 영역에서 운전되는 경우

라. 취급하는 유체로부터 환경균열 또는 수소손상(hydrogen damage)을 받지 않는 경우

 

 

부식방지 대책

부식방지 대책은 내식성 재료를 사용하는 방법, 금속이나 비금속의 피복법, 환경처리법, 전기화학적 방식법, 잔류응력을 제거하기 위한 열처리 등이 있다. 이러한 여러 가지의 부식방지방법 중에서 전기회학적 방식법은 고부시성의 환경에 있는 대형금속구조물의 수용액부식에 대해서 효과적이고 경제적인 방식법이다. 그러므로 수중의 금속구조물, 땅속의 매설관 및 화학장치 등의 방식에 광범위하게 사용할 수 있다. 

 

기타 부식관련 내용은 기 포스팅한 다음 링크 자료 참고

https://sec-9070.tistory.com/301

부식 방지 개요

 

 

밀폐공간 작업

화학설비 내부에서 작업은 대부분 “산업안전보건기준에 관한 규칙" 제618조 제1호 및 별표 18에서 16. 화학물질이 들어있던 반응기 및 탱크의 내부, 17. 유해가스가 들어있던 배관이나 집진기의 내부에 해당 작업자가 내부에 들어가서 하는 작업이다. 

이는 작업을 할 크기의 공간이 있고 출입구가 한정되어 있어 밀폐공간에 해당된다. 밀폐공간에 들어 갈 경우는 유해공기 존재여부, 유해공기의 침입여부, 내부구조 형태상 작업자 위험 여부, 그 밖의 안전보건 상 위험요인 존재여부를 확인하고, 밀폐공간 작업허가서를 발급받고 출입한다.

 

1. “밀폐공간”이란 산소결핍, 유해가스로 인한 질식ㆍ화재ㆍ폭발 등의 위험이 있는 장소로서 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 18에서 정한 장소를 말한다.

2. “유해가스”란 탄산가스ㆍ일산화탄소ㆍ황화수소 등의 기체로서 인체에 유해한 영향을 미치는 물질을 말한다.

3. “적정공기”란 산소농도의 범위가 18퍼센트 이상 23.5퍼센트 미만, 탄산가스의 농도가 1.5퍼센트 미만, 일산화탄소의 농도가 30피피엠 미만, 황화수소의 농도가 10피피엠 미만인 수준의 공기를 말한다.

4. “산소결핍”이란 공기 중의 산소농도가 18퍼센트 미만인 상태를 말한다.

5. “산소결핍증”이란 산소가 결핍된 공기를 들이마심으로써 생기는 증상을 말한다.

 

또한, 다음과 같은 밀폐공간을 정의하다.

1. 유해공기를 포함하거나 포함할 수 있는 가능성이 있는 공간

2. 유해공기가 외부에서 유입될 가능성이 있는 공간 

3. 출입작업자가 내부로 갈수록 좁아지는 벽이나 아래로 경사지고 단면적이 작아지는 통로에 갇히거나 질식할 수 있는 내부구조를 가진 공간 

4. 그 밖에 안전·보건상의 심각한 유해·위험성이 존재하는 공간

 

밀폐공간 출입 전 확인사항은 작업허가서에 기록된 내용, 출입자가 안전한 작업방법 등에 대한 사전 교육이수, 입구의 크기는 응급상황 시 쉽게 접근하고, 빠져나올 수 있는 충분한 크기, 사전 유해가스 농도측정,방폭전기기계기구의 상태 등을 외부 감시인으로 하여금 각 단계의 안전을 확인하도록 한다. 그리고 작업수행 중에 상주하도록 조치한다.

 

밀폐공간 작업방법은 출입자마다 개인 휴대용 측정기구를 휴대하여 작업 중 유해공기를 수시로 측정한다. 휴대용 측정기구의 경보가 울리면 즉시 밀폐공간을 떠나야 한다. 작업현장 상황이 구조활동을 요구할 정도로 심각할 때, 출입자는 반드시 감시인에게 비상구조 요청을 하도록 한다. 경보음이 울릴 때 외부 감시인은 출입자가 작업현장에서 떠나는 것을 반드시 확인한다. 또한, 밀폐공간 출입자는 안전작업 수칙 준수, 유해가스 농도를 수시 측정, 적정한 공기가 유지되도록 환기조치 및 비상시를 대비해 응급구조설비를 작업장 주위에 비치한다.

 

화학설비 내부로 위험물 등이 누출되거나 유입되지 않도록 하는 방법은 설비와 연결된 배관이나 덕트 등의 유입통로를 제거하거나 맹판(Spectacle blind flange)을 설치한다. 

 

Reference : 화공안전 기술편람