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프로필렌 회수공정에서 화재 및 폭발 사고의 피해영향 해석
Consequence Analysis for Fire and Explosion Accidents in Propylene Recovery Process 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.18 no.1, 2014년, pp.52 - 60  

한성환 (명지대학교 화학공학과) ,  이헌창 (DNV 코리아) ,  박교식 (명지대학교 화학공학과) ,  김태옥 (명지대학교 화학공학과)

초록
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본 연구에서는 석유화학공정에서 잠재위험요소를 확인하고, 사고 결과분석을 통해 안전대책 수립 등의 위험관리 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 프로필렌 회수공정(PRP)에서 현실적인 상황을 고려한 누출 시나리오를 선정하고, PHAST RISK(ver. 6.7) 프로그램을 사용하여 화재 및 폭발 사고의 피해범위를 산출하고, 피해영향을 해석하였다. 그 결과, 6개의 PRP 공정지역 중에서 디프로파나이저 지역, 디에타나이저 지역 및 히트펌프 지역에서는 화재 및 폭발 사고의 피해범위가 매우 크게 나타났다. 따라서 제트화재가 발생하는 공정지역에서는 200 m의 반경 내에서 사람이 상주할 수 있는 건물을 설치하지 않는 것이 바람직하고, 재고량과 압력이 큰 공정지역에서는 사고위험을 사전에 예방해야 하고, 사고 발생 시에는 신속한 대처방안 수립이 요구되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study aims to suggest risk management plan including safety measures through hazard identification followed by consequence analysis in petrochemical plants. Consequence analysis was performed through practical release scenario by using PHAST RISK(ver. 6.7) software in the propylene recovery pro...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 대상공정은 사고에 의한 영향이 다른 공정에 비해 크지만 지금까지 공정 전체에 대한 위험을 분석한 연구결과는 보고된 바 없기 때문에 사고 결과분석을 통해 최악의 누출 시나리오에 대한 안전대책을 수립하는데 도움을 주고자 하였다.
  • 본 연구에서는 대표적인 석유화학공정 중의 하나인 프로필렌 회수공정(propylene recovery process, PRP)을 대상공정으로 선정하여 화재 및 폭발 사고의 피해영향을 해석하였다.

가설 설정

  • 그리고 각 누출공의 크기에서 누출속도를 산출하고, Table 1 및 Table 2의 점화확률과 폭발확률을 사용하여 사고 피해범위를 산출하였다. 이때, 누출 후의 상태는 대기의 영향을 크게 받기 때문에 일반적으로 사용하는 3 m/s의 바람속도와 C 등급의 대기안정도로 가정하였다. 또한 사고 피해범위에 영향을 미치는 인자중의 하나인 인벤토리(inventory)는 누출이 발생되면 감지기와 차단시스템에 의해 더 이상 유체의 흐름이 없다고 가정하여 전단에서 용기의 저장량을 최대 누출 가능한 량으로 제한하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구간(node)란? 공정설비의 누출빈도와 사고 피해크기를 예측하기 위해 기본적인 적용단위의 개념으로 사용되는 구간(node)은 공정에서 누출이 발생 시 차단(isolation)을 형성할 수 있는 공간으로 정의한다.
누출물질의 대기 확산에 미치는 매개변수에는 무엇이 있는가? 이때, 누출물질의 대기 확산에 미치는 매개변수는 바람속도, 대기안정도(atmospheric stability), 대지조건, 누출지점의 높이 등이 있으며[6,7], 이들 매개변수 중에서 가장 영향이 큰 것은 바람속도와 대기안정도이다[2,3,8].
석유화학공장에서 화재 및 폭발 사고 등의 중대산업사고를 예방하여 안전을 유지하기 위해서는 사고가 발생하기 전에 위험인자를 확인하여 이를 제거하거나 완화함으로써 사고의 위험을 줄이는 것이 무엇보다 중요한 이유는? 에너지 산업의 급속한 발전에 따라 석유화학공장은 시설이 복잡하고, 다양화되고 있으며, 특히 다양한 종류의 유해물질을 대량으로 취급하고 있다. 또한 석유화학공장은 고도의 기술집약인 장치산업이지만 장치의 노후화 등으로 인해 전 세계적으로 예고 없이 사고가 발생되어 많은 피해를 일으키고 있다. 특히, 인화성 물질이나 독성물질과 같은 화학물질에 의한 누출사고나 폭발 및 화재 사고는 다른 산업사고와는 다르게 사업장의 근로자는 물론 인근지역 주민과 환경 및 생태계에 이르기까지 심각한 피해를 줄 수 있는 복합적인 성격을 가지고 있다[1].
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참고문헌 (10)

  1. Korea Occupational Safety and Health Agency (KOSHA), Consequence Analysis (CA), Industrial Safety Training Institute of KOSHA, ISTI-2001-29-86, (2001) 

  2. Center for Chemical Process Safety(CCPS), Guidelines for Consequence Analysis of Chemical Releases, American Institute of Chemical Engineers (AIChE), (1999). 

  3. Center for Chemical Process Safety(CCPS), Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis, American Institute of Chemical Engineers (AIChE), (2000) 

  4. API, Risk Based Inspection Base Resource Document : API-581, American Petroleum Institute, 1st ed., (2000) 

  5. DNV, Quantitative Risk Assessment(QRA) Principles, Det Norske Veritas, (2010) 

  6. Roy, P. K., Bhatt, A., and Rajagopal, C., "Quantitative risk assessment for accidental release of titanium tetrachloride in a titanium sponge production plant", J. of Hazardous Materials, 102(2-3), 167-186, (2003) 

  7. Si, H., Ji, H., and Zeng, X., "Quantitative risk assessment model of hazardous chemicals leakage and application", Safety Science, 50(7), 1452-1461, (2012) 

  8. Fabbrocino, G., Iervolino, I., Orlando, F., and Salzano, E., "Quantitative risk analysis of oil storage facilities in seismic areas", J. of Hazardous Materials, 123(1-3), 61-69, (2005) 

  9. Korea Occupational Safety and Health Agency( KOSAH), Safety Planning in Chemical Industry, KOSHA, Korea, 8-28, (1993) 

  10. Korea Occupational Safety and Health Agency (KOSHA), http://www.kosha.or.kr/msds/msdsMain.do?menuId69, (2012). 

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