화학물질을 취급하는 공장은 화재, 폭발, 누출과 같은 화학사고 발생 위험성이 크며, 사고로 인한 막대한 인적·물적 손실을 초래할 수 있다. 최근에는 이와 같은 화학사고가 빈번히 발생되고 있고 사회적으로도 큰 이슈가 되고 있다. 특히 염소가스는 반도체 및 전자산업에서 유리기판 및 산화규소계 재질의 식각에 널리 사용되면서 점차 사고의 가능성이 높아지고 있다. 1980년대 중대산업사고가 발생하면서 공정안전관리제도가 도입되고 화학물질 누출영향에 대한 많은 정량적 평가가 시도되고 있다. 최근에는 화학물질의 이론적인 누출 확산 및 화재 폭발을 가상으로 확인할 수 있는 각종 프로그램이 개발되고 국내에도 보급되면서 이러한 연구는 확대되고 있다. 본 연구에서는 염소가스가 누출될 수 있는 시나리오를 선정하여 KOSHA Guide에 의한 절차에 따라 염소가스 누출영향을 Phast 7.0 프로그램을 이용하여 평가하였다. 염소가스 누출 시나리오는 염소가스 실린더 파열에 의한 대량 누출과 염소가스 공급배관의 파열에 따른 소규모 누출로 나누어 평가하였다. 특히 공급배관에서의 염소가스 누출은 누출되는 양이 작으므로 최대공급량을 기준으로 5분단위로 30분까지의 누출되는 양에 대한 확산과 독성에 대한 영향을 비교 평가하였으며 그 영향에 따른 안전대책에 대해서 추가 검토 하였다. 염소가스 누출에 의한 영향을 ERPG(Emergency Response Planing Guideline) 2 의 농도인 3 ppm이 미치는 최대 거리로 확인 하였다. ...
화학물질을 취급하는 공장은 화재, 폭발, 누출과 같은 화학사고 발생 위험성이 크며, 사고로 인한 막대한 인적·물적 손실을 초래할 수 있다. 최근에는 이와 같은 화학사고가 빈번히 발생되고 있고 사회적으로도 큰 이슈가 되고 있다. 특히 염소가스는 반도체 및 전자산업에서 유리기판 및 산화규소계 재질의 식각에 널리 사용되면서 점차 사고의 가능성이 높아지고 있다. 1980년대 중대산업사고가 발생하면서 공정안전관리제도가 도입되고 화학물질 누출영향에 대한 많은 정량적 평가가 시도되고 있다. 최근에는 화학물질의 이론적인 누출 확산 및 화재 폭발을 가상으로 확인할 수 있는 각종 프로그램이 개발되고 국내에도 보급되면서 이러한 연구는 확대되고 있다. 본 연구에서는 염소가스가 누출될 수 있는 시나리오를 선정하여 KOSHA Guide에 의한 절차에 따라 염소가스 누출영향을 Phast 7.0 프로그램을 이용하여 평가하였다. 염소가스 누출 시나리오는 염소가스 실린더 파열에 의한 대량 누출과 염소가스 공급배관의 파열에 따른 소규모 누출로 나누어 평가하였다. 특히 공급배관에서의 염소가스 누출은 누출되는 양이 작으므로 최대공급량을 기준으로 5분단위로 30분까지의 누출되는 양에 대한 확산과 독성에 대한 영향을 비교 평가하였으며 그 영향에 따른 안전대책에 대해서 추가 검토 하였다. 염소가스 누출에 의한 영향을 ERPG(Emergency Response Planing Guideline) 2 의 농도인 3 ppm이 미치는 최대 거리로 확인 하였다. ERPG 2의 의미는 거의 모든 사람이 한 시간까지 노출되어도 보호조치 불능의 증상을 유발하거나 회복 불가능 또는 심각한 건강상 영향이 나타나지 않는 공기중 최대 농도를 말한다. 연구 결과 염소가스 실린더 파열에 의한 50 kg의 대량 누출인 경우에서는 ERPG 2 최대거리가 1.18 Km로 확인되었으며, 특히 누출지점에서의 치사율이 100%를 보여 매우 위험한 것으로 평가 되었다. 배관에서의 5분간 총 0.296 kg의 소규모 염소가스 누출인 경우에도 ERPG 2 최대거리가 304 m를 나타내어 그에 대한 위험성 상당히 높았으며 누출되는 배관으로부터 거리가 가깝고 누출량이 많을수록 독성치나 치사율이 높은 것을 확인하였다. 염소가스 누출에 대비하여 실린더를 장착하고 공급하는 캐비넷에는 각종 안전대책이 적용되어 누출시 초기 차단이나 확산을 방지하기 위한 시스템이 구축되어 있으나, 배관상 누출에 대해서는 반드시 정량 평가를 통해 안전대책을 강구해야 한다. 본 연구에서는 배관에서 염소가스가 누출시 배관내 압력 센서가 압력이 저하되는 것을 감지하여 최단 시간내에 누출이 차단되는 시스템 구성을 필요한 것을 확인하였고, 독성 가스의 경우 배관에서 누출에 대한 안전기준 제시 및 관리 표준화의 필요성을 확인하였다.
화학물질을 취급하는 공장은 화재, 폭발, 누출과 같은 화학사고 발생 위험성이 크며, 사고로 인한 막대한 인적·물적 손실을 초래할 수 있다. 최근에는 이와 같은 화학사고가 빈번히 발생되고 있고 사회적으로도 큰 이슈가 되고 있다. 특히 염소가스는 반도체 및 전자산업에서 유리기판 및 산화규소계 재질의 식각에 널리 사용되면서 점차 사고의 가능성이 높아지고 있다. 1980년대 중대산업사고가 발생하면서 공정안전관리제도가 도입되고 화학물질 누출영향에 대한 많은 정량적 평가가 시도되고 있다. 최근에는 화학물질의 이론적인 누출 확산 및 화재 폭발을 가상으로 확인할 수 있는 각종 프로그램이 개발되고 국내에도 보급되면서 이러한 연구는 확대되고 있다. 본 연구에서는 염소가스가 누출될 수 있는 시나리오를 선정하여 KOSHA Guide에 의한 절차에 따라 염소가스 누출영향을 Phast 7.0 프로그램을 이용하여 평가하였다. 염소가스 누출 시나리오는 염소가스 실린더 파열에 의한 대량 누출과 염소가스 공급배관의 파열에 따른 소규모 누출로 나누어 평가하였다. 특히 공급배관에서의 염소가스 누출은 누출되는 양이 작으므로 최대공급량을 기준으로 5분단위로 30분까지의 누출되는 양에 대한 확산과 독성에 대한 영향을 비교 평가하였으며 그 영향에 따른 안전대책에 대해서 추가 검토 하였다. 염소가스 누출에 의한 영향을 ERPG(Emergency Response Planing Guideline) 2 의 농도인 3 ppm이 미치는 최대 거리로 확인 하였다. ERPG 2의 의미는 거의 모든 사람이 한 시간까지 노출되어도 보호조치 불능의 증상을 유발하거나 회복 불가능 또는 심각한 건강상 영향이 나타나지 않는 공기중 최대 농도를 말한다. 연구 결과 염소가스 실린더 파열에 의한 50 kg의 대량 누출인 경우에서는 ERPG 2 최대거리가 1.18 Km로 확인되었으며, 특히 누출지점에서의 치사율이 100%를 보여 매우 위험한 것으로 평가 되었다. 배관에서의 5분간 총 0.296 kg의 소규모 염소가스 누출인 경우에도 ERPG 2 최대거리가 304 m를 나타내어 그에 대한 위험성 상당히 높았으며 누출되는 배관으로부터 거리가 가깝고 누출량이 많을수록 독성치나 치사율이 높은 것을 확인하였다. 염소가스 누출에 대비하여 실린더를 장착하고 공급하는 캐비넷에는 각종 안전대책이 적용되어 누출시 초기 차단이나 확산을 방지하기 위한 시스템이 구축되어 있으나, 배관상 누출에 대해서는 반드시 정량 평가를 통해 안전대책을 강구해야 한다. 본 연구에서는 배관에서 염소가스가 누출시 배관내 압력 센서가 압력이 저하되는 것을 감지하여 최단 시간내에 누출이 차단되는 시스템 구성을 필요한 것을 확인하였고, 독성 가스의 경우 배관에서 누출에 대한 안전기준 제시 및 관리 표준화의 필요성을 확인하였다.
A chemical plant has a huge probability of chemical accident such as fire, explosion and gas leak, and it can cause a vast human and physical loss. Recently, there have been frequent chemical accidents, and it becomes a big issue in our society. In particular, as chlorine gas has been used for etchi...
A chemical plant has a huge probability of chemical accident such as fire, explosion and gas leak, and it can cause a vast human and physical loss. Recently, there have been frequent chemical accidents, and it becomes a big issue in our society. In particular, as chlorine gas has been used for etching of glass substrates and silica materials in semiconductor and electronic industries, a probability of an accident becomes higher. In the 1980's main industrial accidents happened. As a result, process safety management was introduced and then quantitative evaluations on escape effects of chemicals have been tried. Lately, various programs to simulate theoretical escape, diffusion, fire and explosion of chemicals have been developed and introduced into Korea and those researches are expanding. In this thesis, chlorine gas leak scenario was selected and evaluated with leakage effect of chlorine gas by using Phast 7.0 program according to KOSHA Guide. Chlorine gas leak scenario were evaluated by classifying into large leak through chlorine gas cylinder rupture and small leak through rupture of chlorine gas supply pipes. Especially, as leak of chlorine gas from supply pipes was small, with maximum supply amount, effects of diffusion and toxicity of amount of gas leak till 30 minutes(per 5 minute) were compared and evaluated. And then, safety measurements according to the effects were additionally examined. Effects of chlorine gas leak were confirmed with maximum distance affected by 3ppm, concentration of ERPG(Emergency Response Planing Guideline) 2. ERPG 2 means the maximum concentration on air neither causing incapacity of safety measurement nor showing unrecoverable or serious health problems in almost an hour's exposure to almost every person. As a result of the study, in case of large amount escape of 50kg through chlorine gas cylinder explosion, ERPG 2 maximum distance was 1.19km. And particularly, mortality at the point of escape was 100%, evaluating it as significantly dangerous. Even in small amount leakage of 0.296kg from a pipe for 5 minutes, ERPG 2 maximum distance was 304m with considerable risk on it. As distance from leaking pipe was nearer and escape amount was bigger, toxicity or mortality was higher. Therefore, in semiconductor production process, in order to prevent chlorine gas leak, though a cabinet to install and supply cylinders is prepared with system for early interception or preventing diffusion when gas is leaked, pipe leakage should be prevented with safety measurement through quantitative evaluation. This study suggested a system to detect lower pressure by pressure sensor in pipe when chlorine gas leak and to isolate leakage and confirmed necessity to suggest safety measurement and to standardize management of pipe leakage in case of toxic gas.
A chemical plant has a huge probability of chemical accident such as fire, explosion and gas leak, and it can cause a vast human and physical loss. Recently, there have been frequent chemical accidents, and it becomes a big issue in our society. In particular, as chlorine gas has been used for etching of glass substrates and silica materials in semiconductor and electronic industries, a probability of an accident becomes higher. In the 1980's main industrial accidents happened. As a result, process safety management was introduced and then quantitative evaluations on escape effects of chemicals have been tried. Lately, various programs to simulate theoretical escape, diffusion, fire and explosion of chemicals have been developed and introduced into Korea and those researches are expanding. In this thesis, chlorine gas leak scenario was selected and evaluated with leakage effect of chlorine gas by using Phast 7.0 program according to KOSHA Guide. Chlorine gas leak scenario were evaluated by classifying into large leak through chlorine gas cylinder rupture and small leak through rupture of chlorine gas supply pipes. Especially, as leak of chlorine gas from supply pipes was small, with maximum supply amount, effects of diffusion and toxicity of amount of gas leak till 30 minutes(per 5 minute) were compared and evaluated. And then, safety measurements according to the effects were additionally examined. Effects of chlorine gas leak were confirmed with maximum distance affected by 3ppm, concentration of ERPG(Emergency Response Planing Guideline) 2. ERPG 2 means the maximum concentration on air neither causing incapacity of safety measurement nor showing unrecoverable or serious health problems in almost an hour's exposure to almost every person. As a result of the study, in case of large amount escape of 50kg through chlorine gas cylinder explosion, ERPG 2 maximum distance was 1.19km. And particularly, mortality at the point of escape was 100%, evaluating it as significantly dangerous. Even in small amount leakage of 0.296kg from a pipe for 5 minutes, ERPG 2 maximum distance was 304m with considerable risk on it. As distance from leaking pipe was nearer and escape amount was bigger, toxicity or mortality was higher. Therefore, in semiconductor production process, in order to prevent chlorine gas leak, though a cabinet to install and supply cylinders is prepared with system for early interception or preventing diffusion when gas is leaked, pipe leakage should be prevented with safety measurement through quantitative evaluation. This study suggested a system to detect lower pressure by pressure sensor in pipe when chlorine gas leak and to isolate leakage and confirmed necessity to suggest safety measurement and to standardize management of pipe leakage in case of toxic gas.
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