[논문]화학공장 소각공정에 대한 안전기술기준 제안

마병철; 권혁면; 김영철

doi:10.14346/jkosos.2012.27.6.064

화학공장 소각공정에 대한 안전기술기준 제안
Proposal of the Safety Technical Standards for Incineration Process in the Chemical Plants 원문보기

한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.27 no.6, 2012년, pp.64 - 69

마병철 (전남대학교 대학원 화학공학과) , 권혁면 (한국산업안전보건공단 산업안전보건연구원) , 김영철 (전남대학교 공과대학 응용화학공학부 및 촉매연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to suggest new safety technical standards to improve the safety in the incineration process. Firstly, we analyzed the major accidents occurred in the incineration process since 1996 and proposed 4 articles which is required to be added newly to the existing KOSHA GUIDE. Secondly, we also performed the HAZOP study for each study node and also suggested 3 articles. Finally, we analyzed recommendations commented for PSM reports which have been submitted from the enterprise located in Honam province since 2005 and proposed 2 articles as well. We understand that all 9 articles proposed above, should be added to the KOSHA GUIDE in order to improve the safety in the incineration process and to prevent the major fire and explosion accidents in the design stage.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서, 본 연구는 소각 공정의 설계 및 가동시 화재 · 폭발 사고를 예방하고 시스템의 안정성을 향상시키는데 필요한 기술기준을 제안하는데 그 목적이 있다.
이러한 보완내용을 분석하여 소각공정의 안전성 향상을 위한 내용을 제시하였다.

가설 설정

1) 연료공급이 차단되지 않도록 유입배관에 설치된 밸브를 주기적으로 관리해야 한다.
10) 연료공급이 차단되지 않도록 유입배관에 설치된 밸브를 주기적으로 점검해야 한다.
3) 송풍기 데미스터를 주기적으로 관리하여 폐가스 흐름이 막히지 않도록 해야 한다.
4) 배관으로 연결된 저장탱크 상부에는 폭굉 방지용 화염방지기를 설치해야 한다.
4) 연소용 공기가 차단되지 않도록 공기유입 송풍기 및 유입배관에 설치된 밸브를 주기적으로 관리해야 한다.
5) 폭연용 화염방지기를 배관 상에 설치할 경우에는 화염방지기 전단에 파열판 등 취약부위를 설치해야 한다.
8) 소각설비 유입 배관에 설치된 댐퍼는 그 열림/닫힘 성태를 중앙제어실에서 확인할 수 있도록 해야 한다.
9) 로터(rotor) 및 댐퍼(damper)가 정상적으로 작동하도록 주기적으로 점검해야 한다.

제안 방법

검토구간별로 변수 및 가이드워드를 적용시켜 이탈을 도출하였다. '변수'는 검토구간에 대한 유량, 온도 및 압력 등의 공정변수를 의미하며 '가이드 워드'는 각각의 변수에 대하여 없음(no), 증가(more), 감소(less), 반대(reverse), 부가(as well as), 부분(parts of), 잘못(wrong), 기타(etc)등을 의미한다.
국 · 내외의 기술기준이 잘 적용된 공정8)을 선택하여 소각 공정을 구성하는 설비 및 장치들을 중심으로 검토구간을 선정하여 HAZOP 위험성평가를 실시하였다.
본 연구는 소각 시스템의 안전성을 향상시키기 위해 첫째로 소각공정에서 발생한 사고사례 내용을 분석하였고 둘째로, 국내 화학공장의 대표적 소각공정을 선정하여 HAZOP 위험성평가를 실시하여 개선대책을 도출하였으며 마지막으로, 호남권센터에서 검토한 공정안전보고서의 보완내용을 분석하였다.
따라서, 본 연구는 소각 공정의 설계 및 가동시 화재 · 폭발 사고를 예방하고 시스템의 안정성을 향상시키는데 필요한 기술기준을 제안하는데 그 목적이 있다. 이를 위해, 동 공정에서 발생한 사고사례를 분석하여 재발 방지를 위한 예방대책을 수립하고 HAZOP(hazard and operability) 위험성평가를 실시하여 새로운 위험성을 발굴하였으며 마지막으로, 호남권센터의 공정안전보고서 보완내용을 분석하였다.

성능/효과

1) 소각설비 유입 배관에 설치된 댐퍼는 그 열림/닫힘 상태를 중앙제어실에서 확인할 수 있도록 해야 한다.
1) 소각설비를 시운전 또는 재기동할 경우에는 송풍기 폭발을 예방하기 위해, 송풍기 전단에 공기나 불활성가스 주입배관을 설치해야 한다.
1) 송풍기 고장에 대비한 예비용 송풍기를 설치하고 고장시에는 예비용 송풍기가 자동으로 작동되도록 해야 한다.
1) 이러한 시스템을 안전하게 설계하기 위해서는 국 · 내외 기술기준을 참고하여 반영해야 하는데, API(american petroleum institute) 등의 국외 기술기준은 그 내용이 광범위하여 안전과 관련된 내용을 별도로 찾아 적용하기가 쉽지 않다.
2) 배관 상에 설치된 긴급 차단밸브는 F·C(fail close)로 설정하여 전원이 차단될 경우에는 자동으로 닫히는 방향으로 작동해야 한다.
2) 송풍기 전단의 공기 또는 불활성가스 주입배관과 VOC유입배관에는 유량을 단계적으로 조절할 수 있는 밸브(게이트 밸브 등)를 설치하여야 한다.
2)소각로내의 온도가 고온일 경우에는 폐가스의 유입이 자동으로 차단되고 폐가스가 배출관을 통해 안전한 곳으로 배출되도록 해야 한다.
3) 배관상에 설치한 화염방지기는 폭굉용으로 설치해야 한다.
3) 소각설비를 시운전 또는 재기동할 경우에는 공기 또는 불활성가스 주입배관을 열어 공기 등을 소각설비로 유입시킨 다음, VOC유입 배관을 천천히 열어 소각설비로 유입시켜 소각하여야 한다.
3) 소각설비를 시운전 또는 재기동할 경우에는 공기 또는 불활성가스 주입배관을 천천히 열어 공기 등을 소각설비로 유입시킨 다음, VOC유입배관을 천천히 열어 소각설비로 보내 소각시켜야 한다.
3) 소각설비와 연결된 저장탱크 상부에 설치한 화염방지기는 폭굉용으로 설치하여야 한다. 만약 폭연용으로 설치할 경우에는 화염방지기 전단에 파열판 등 취약부위를 설치하여 고압의 화염이 역화될 경우에는 파열판을 통해 분출될 수 있도록 조치해야 한다.
4) 소각설비 전단에 응축물 수집기가 있을 경우, 응축물 수집기의 밸브를 주기적으로 열어 응축물을 별도로 회수하여 응축물로 인한 자연발화 또는 인화성 증기로 인한 폭발이 발생하지 않도록 해야 한다.
4) 소각설비 전단에 응측물 수집기가 있을 경우, 응축물 수집기의 밸브를 주기적으로 열어 응축물을 별도로 회수하여 응축물로 인한 자연발화 또는 인화성 증기로 인한 폭발이 발생하지 않도록 해야 한다.
6) 소각로내의 온도가 고온일 경우에는 폐가스의 유입이 자동으로 차단되고 폐가스가 배출관을 통해 안전한 곳으로 배출되도록 해야 한다.
6) 송풍기를 재가동할 경우에는 근로자가 송풍기 전단의 공기 또는 불활성 가스 주입배관과 폐가스 유입배관을 순차적으로 작동시킬 수 있도록 안전 운전 절차서에 반영해야 한다.
7) 소각설비와 연결된 저장탱크 상부에 설치한 화염바이기는 폭굉용으로 설치하여야 한다. 만약, 폭연용으로 설치할 경우에는 화염방지기 전단에 파열판 등 취약부위를 설치하여 고압의 화염이 역화할 경우 파열판을 통해 분출될 수 있도록 조치해야 한다.
7) 폐가스 배관상에 가스감지기를 설치하여, 운전 중에 폐가스의 농도가 폭발하한 이상이 될 경우에는 폐가스 유입을 즉시 차단하고 질소를 즉시 공급해야 한다.
8) 소각로내의 온도가 고온일 경우에는 폐가스의 유입이 자동으로 차단되고 폐가스가 배출관을 통해 안전한 곳으로 배출되도록 해야 한다.
9) 정전시에 배관상에 체류한 인화성 폐가스를 안전하게 긴급배출 밸브를 설치하고 비상전원에 연결하여야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	소각 공정은 무엇인가?	소각 공정(incineration process)은 저장탱크 상부 및 공정에서 발생한 폐가스(off gas)를 송풍기를 통해 흡입 후, RTO(regenerative thermal oxidizer) 등을 통해 소각 처리하는 일련의 과정 및 설비들을 말한다.1) 이러한 시스템을 안전하게 설계하기 위해서는 국·내외 기술기준을 참고하여 반영해야 하는데, API(american petroleum institute) 등의 국외 기술기준은 그 내용이 광범위하여 안전과 관련된 내용을 별도로 찾아 적용하기가 쉽지 않다.
	사업장에서 국내 안전기술기준인 KOSHA GUIDE의 활용도가 높은 이유는 무엇인가?	1) 이러한 시스템을 안전하게 설계하기 위해서는 국·내외 기술기준을 참고하여 반영해야 하는데, API(american petroleum institute) 등의 국외 기술기준은 그 내용이 광범위하여 안전과 관련된 내용을 별도로 찾아 적용하기가 쉽지 않다. 반면, 국내 안전기술기준인 KOSHA(korea occupational safety and health agenct) GUIDE는 안전 관련 내용들 위주로 작성되어 사업장으로부터 그 활용도가 높은 편이다. 그렇기 때문에 KOSHA GUIDE는 국내 실정에 맞게 새로운 내용을 지속적으로 추가시켜 안정성 향상을 위한 새로운 정보를 제공하여야 하지만 그렇지 못하고 있는 것이 현실이다.
	공정안전보고서의 보완내용 중 소각설비와 연결된 저장탱크 상부에 설치한 화염바이기를 폭연용으로 설치할 경우 어떻게 조치해야 하는가?	7) 소각설비와 연결된 저장탱크 상부에 설치한 화염바이기는 복굉용으로 설치하여야 한다. 만약, 폭연용으로 설치할 경우에는 화염방지기 전단에 파열판 등 취약부위를 설치하여 고압의 화염이 역화할 경우 파열판을 통해 분출될 수 있도록 조치해야 한다.

참고문헌 (11)

황순용 등, "대기오염 방지시설의 안전관리 실태 분석 및 개선방안" 명지대학교 박사학위 논문, 2006.
KOSHA GUIDE D-66, "연소 소각법에 의한 휘발성 유기화합물(VOC) 처리설비의 기술지침" 한국산업안전보건공단, 2012.
KOSHA GUIDE P-104, "휘발성 유기화합물(VOC) 처리 기술지침" 한국산업안전보건공단, 2012.
한국산업안전보건공단 부산지역본부, "소각법에 의한 VOC 처리설비의 안전대책" 2003.
이근원 등, "수지 후처리공정 연소기의 폭발사고 원인규명 연구" 한국가스학회지, 11권, 4호, 7-11, 2007.

원문보기 상세보기
한국산업안전보건공단, "중대산업사고 조사보고서" pp. 45-55 2009.
한국산업안전보건공단 전남동부지도원, "RTO 설비 폭발사고조사보고서" 2009.
oo석유화학, "소각시스템 공정도면" 2010.
한국산업안전보건공단, "위험과 운전분석(HAZOP)" 2006.
한국산업안전보건공단, "석유화학공정 심사기술 편람" 2008.
한국산업안전보건공단 호남권 중대산업사고예방센터 보완요청서, 2005-2011.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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