제목 : 익산 LPG 충전소 화재·폭발
속보번호: CCPS-9807
날짜 : 1998년 10월
업종 : 가스업
기인물 : LPG가스
재해유형 : 화재폭발
피해정도 : 사망1명,부상6명
1. 사고개요
98. 10. 6. 02:07경 익산시 인화동 소재 ○○에너지판매(주) ○○충전소에서
LPG가스가 약 35분간 누출되어 02:42분경 폭발이 발생하여 안전관리자 1명 사망,
인근 주민 6명의 부상자가 발생함.
2. 사고발생과정
(1) '98. 10. 6. 01:07분경 4번째 충전박스(7, 8호 충전기)의 8호 충전기를
사용하여 택시에 가스를 충전중 충전호스 끝부분의 Quick coupler가
풀리지 않은 상태에서 택시가 출발함으로써 충전호스의 Ball Valve 전단의
Union Coupling 연결부위가 이완되어 8호기 충전을 중지시킨후 호스를
충전기 걸이에 걸어둠.
(2) '98. 10. 6. 02:07분경 영업용 택시가 충전을 위해 도착하자 7번 충전기를
사용하기 위해 충전호스를 택시에 연결하였으나, 충전직원의 실수로 8번용
충전조작 단말기(POS 조작기)를 조작을 함으로써 이완되어 있던 8호기의
Ball Valve 전단 Union Coupling(사진 3 참조)에서 LPG가스가 다량 누출
되기 시작함.
(3) LPG가 누출되자 당황한 충전직원은 7호기와 연결된 택시로부터 충전호스를
분리시키고, 택시는 다른곳으로 피신시켰으나, 경험 미숙으로 충전기로
부터 누출되는 LPG에 대한 차단조치를 하지 않고, 외부에 있던 안전
관리자와 연락를 취함.
(4) 8호기의 이완된 Union에서 누출이 시작되면서 Union Coupling이 완전히
이탈되어 대량으로 누출이 발생함.
(5) 최초누출로부터 30여분후인 02:37분경에 안전관리자가 도착하여 긴급차단
밸브와 수동차단밸브를 잠근후 대피하던중 폭발사고가 발생함.
(6) 누출이 약 35분 동안 지속되어 주변으로 확산되었으며, '98. 10. 06.
02:42분경 파악되지 않은 점화원에 의해 개방계 증기운폭발(UVCE)이
발생하였으며, 폭발에 의한 폭풍압으로 충전소 사무실 건물이 붕괴되고,
동일부지내 건물 및 차량이 전소되었으며, 또한 사고현장으로부터 반경
50m이내 주변건물의 유리창이 파손 됨.
(7) 사무실 건물이 붕괴되면서 무너지는 담벽이 LPG 지하저장탱크의 지상으로
노출되어 있는 안전밸브 인입배관을 파괴시켜 저장탱크로부터 분출되는
LPG에 의해 2차 화재가 발생되어 '98. 10. 6. 18:00경 까지 화염이 지속
되었으며, 탱크내용물이 소진된 이후에 화재가 진화됨.
3. 사고관련설비 현황
(1) 저장탱크
┏━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━┓
┃ 저장용량 │ 내용적 │ 기밀시험압력 │ 내압시험압력 │ 제작년도 ┃
┃ (Kg) │ (ℓ) │ (kg/㎠) │ (kg/㎠) │ ┃
┣━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━┫
┃ 15,000 │ 35,400 │ 18 │ 30 │ 82. 3 ┃
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(2) 저장탱크 안전밸브 설정압 : 18 kg/㎠
(3) 충전펌프 토출압력 : 6 kg/㎠
(4) 충전호스재원
- Coupler : ID-25mm, OD-34mm
- 총호스길이 :4,000mm (Quick Coupler 포함)
(5) 탱크저장량 및 누출량 추산
□ 저장량 : 사고당일 전날 14톤 가량의 LPG를 저장탱크에 입고(Loading)
하여 2톤 가량 사용후 사고당시 약 12톤의 LPG가 잔류함.
□ 누출량
· 정상시 LPG 택시의 주입량 20~40ℓ/min (LPG통 비어있을시)
· 누출량 : 30ℓ/min×35min(누출시간)×2.05(부탄증기밀도)
= 2,152.5kg(약 2.1T)
4. LPG의 물리·화학적 특성
┏━━━┯━━━┯━━━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━┓
┃구 분 │화학식│인화점(℃)│ 폭발한계(VOL.%) │최소 착화 │증기밀도 ┃
┃ │ │ ├─────┬─────┤에너지(MJ)│(공기대비)┃
┃ │ │ │하한(LEL) │상한(UEL) │ │ ┃
┣━━━┿━━━┿━━━━━┿━━━━━┿━━━━━┿━━━━━┿━━━━━┫
┃부 탄 │C₄H10│ -60℃ │ 1.5% │ 8.5% │ 0.25mj │ 2.05 ┃
┗━━━┷━━━┷━━━━━┷━━━━━┷━━━━━┷━━━━━┷━━━━━┛
※ 주 : · 동절기에만 프로판과 부탄을 Blending(혼합)하여 사용(시동원활 및
동결방지)
· 사고당일은 부탄만 사용함.
5. 사고원인
(1) 가연성가스 누출
사고당일 최초 8호기 주입시 충전호스의 Union Coupling의 누출 발생후
가동 중지시킨 상태에서, 7번 충전기를 통하여 택시에 LPG를 충전하려다
조작자의 오류로 결함이 있는 8번 충전기를 Start 조작하여 LPG가 8번
충전기의 이완된 Union을 통하여 누출시작됨에 따라 Coupling이 이탈
되면서 대량 누출됨.
(2) 점화원
LPG가스의 확산지역이 넓은 상태에서 주변의 자동차 머플러 스파크,
담배불꽃 등으로 추정되나 정확한 점화원은 현재까지 확인되지 않음.
(3) 폭발발생
충전조작자의 조작오류로 8번 충전기에서 누출이 발생하였을 때 조작자가
긴급 차단조치를 정확히 이해하지 못하여 8번 충전기의 정비버튼을 작동
시키거나 긴급 차단밸브를 잠그는 등의 조치가 수행되지 않아 누출이
35분간 대량 지속됨.
6. 재해예방대책
(1) LPG 충전기는 오작동에 대비하여 다음과 같은 안전조치를 하여 근원적으로
안전이 확보되어야 함
① 충전기에는 Safety coupling이 설치되었으나 호스의 길이방향에서 힘을
받지 않으면 제기능을 발휘하지 못함으로 호스의 측면에서 힘을 받는
경우에도 Safety coupling(사진4 참조)이 작동하여 긴급차단밸브를 작동
할수 있도록 조치
② 현장에 과유량밸브가 설치되어 있었으나 일정량 이하의 유속으로 흐르는
경우에는 밸브가 닿히지 않도록 되어있으므로, 적산누적계를 설치하여
1회 조작에 규정량 이상 흐르는 경우에는 밸브가 닿히도록 조치
(2) 작업안전표준 작성 및 준수 : 화학설비 및 그 배관등을 사용하여 위험물을
취급하는 다음 작업에 대해서는 화재·폭발방지를 위한 안전작업 요령을
작성하여 근로자에게 주지시키고 이를 준수하여야 함.
① 위험물 이충전시 밸브.코크 등의 조작순서 및 방법
② 압축장치의 조작순서 및 방법
③ 밸브, 코크등 접합부에 위험물 누출유무 점검
④ 화학설비의 운전이 일시 또는 부분중단시 작업방법과 운전재개시 작업방법
⑤ 이상상태 발생시 응급조치
⑥ 위험물 누출시 조치요령 등
(3) 위험물 주입시 체결 및 누출여부 확인 : 가연성 가스 또는 인화성물질을
호스나 배관 등을 사용하여 저장탱크 등에 주입할 때에는 결합부를 확실히
체결하고 누출이 없는 것을 확인한후 안전하게 작업하여야 함.
(4) 위험물 취급 근로자에 대한 특별안전교육 실시 : LPG 등 가연성가스나
인화성 물질을 취급하는 근로자에 대해서는 다음과 같은 내용의 특별
안전교육을 실시 하여야 함
① 위험물의 성상 및 성질
② 폭발한계, 취급방법, 점검요령
③ 이상발생시 응급처리 및 대피요령 등
(4) 위험물 취급 작업시 안전담당자 지정 및 작업지휘 : LPG 이충전 작업등
위험물 취급 작업시에는 안전담당자를 지정하여 현장에서 당해 작업을
지휘하고 가스누출등 이상 발견시에는 즉시 필요한 조치를 하여야 함.
7. 안전운전 작업절차(예시)
(1) 탱크로리 하역작업 : 탱크로리로 운송된 LPG를 충전소내의 저장탱크에
저장하기 위한 작업으로 안전관리책임자의 관리하에 다음 절차에 의하여
실시하여야 함. (별표의 탱크로리 이충전도 참조)
① 탱크로리를 지정된 위치에 정차시키고 시동을 끈후 움직이지 못하도록
고정시키고 경계표시 및 소화기를 비치하고 차량을 접지시킨다.
② 탱크로리의 내용물(프로판, 부탄)을 확인·구분한다.
③ 저장탱크의 저장량을 확인한다.(저장탱크용적의 90% 이내로 항상유지)
④ 저장탱크 및 탱크로리의 밸브의 누설여부를 확인한후 호오스를 연결하고
흔들어 완전한 접속유무를 확인하고 접속부위의 가스누설을 확인한다.
⑤ 저장탱크밸브 및 배관밸브를 연후 탱크로리의 긴급차단밸브를 연다.
⑥ 탱크로리의 볼밸브를 서서히 연다음 기체라인으로 액의 유입여부를 확인
한다.
⑦ 압축기의 액트랩의 드레인 밸브를 개폐하여 액의 혼입여부를 확인한다.
⑧ 저장탱크와 탱크로리의 균압상태를 확인하고 사방밸브의 위치가 하역작업
방향과 일치하는지를 확인한 후 압축기의 스위치를 누른다.
⑨ 안전관리책임자는 저장탱크의 레벨을 수시로 확인하여 90%이상 충전되지
않도록 하여야 하며 90%가 되면 하역작업을 중지한다.
⑩ 하역작업이 완료되면 기체회수작업을 위하여 압축기의 가동을 중지하고
액라인의 연결호오스를 접속순서의 역순으로 분리시킨후 사방밸브의
위치를 기체회수 작업 방향으로 일치시키고 압축기를 재가동 시킨다.
⑪ 기체회수가 완료되면 가스압축기를 정지시키고 기체라인의 호오스를 접속
순서의 역순으로 분리한다.
⑫ 연결호오스를 분리시킨후 저장탱크와 탱크로리의 모든 밸브를 조작순서의
역순으로 원위치 시킨다.
⑬ 하역작업 완료 후에는 안전관리자와 운반책임자가 함께 가스체류여부,
작업완료상태 등 제반상태를 확인·점검한다.
(2) 자동차 충전작업 : 충전소내의 저장탱크로 부터 LPG를 자동차에 충전하는
작업으로 안전관리책임자의 관리하에 다음 절차에 의하여 실시한다.
① 차량을 지정된 장소에 정차시킨후 차량의 엔진을 끄고, 사이드 브레이크를
체결하도록 하고 운전자 및 탑승자를 하차시킨다.
② 차량연료탱크의 액면계와 밸브의 상태확인 및 가스누설유무를 확인한다.
③ 디스펜서의 충전노즐을 자동차 연료탱크에 체결한후 완전히 체결되어
있는지를 확인하고 가스누설부위가 없는지를 확인한다.
④ 디스펜서의 작동스윗치를 누른다.
⑤ 디스펜서 압력계 및 충전호스 충전상태를 확인한다.
⑥ 충전작업이 완료되면 트렁크 및 접속부위 부분의 가스체류 여부를 확인
하고 충전노즐을 자동차로 부터 분리시킨다.
⑦ 충전노즐을 디스펜서의 충전호스 거치대에 원위치 시키고 디스펜서
작동스위치를 복귀시킨다.
(3) 충전시 유의사항
① 연료탱크에 85% 이상 충전하지 말 것.
② 충전작업중에는 정비를 금지 시킬 것.
③ 충전장 주위에서는 화기를 사용하지 말 것.
④ 충전호스 안전커플링(SAFETY COUPLING) 부분이 꼬이지 않도록 할 것.
⑤ 충전원은 차량이 안전하게 충전소를 빠져나갈 때까지 안내할 것.
(4) 용기충전작업 : 충전소내 저장탱크로 부터 LPG를 가정용기에 충전하는
작업으로 안전관리자의 입회관리하에 다음 절차에 의하여 실시하여야 함.
1) 용기에 대하여 다음 사항을 확인·점검한다.
① 안전을 저해할 우려가 있는 부식, 결함, 주름 등이 있는지 여부
② 용기의 도색 및 표시상태
③ 용기의 불량여부(재질불량용기, 불법용기, 위조각인된 용기 등)
④ 재검사 유효기간 경과 여부
⑤ 유통중에 열에 의한 영향을 받았는지 여부
⑥ 용기의 용접부의 누설 여부
⑦ 용기의 프로텍터 부식여부 및 캡의 상태
⑧ 용기 밑바닥의 부식여부
⑨ 용기밸브의 사용기간 경과여부
⑩ 용기밸브의 몸통, 충전구나사, 안전밸브 등의 흠 및 부식여부
⑪ 용기밸브의 그랜드너트, 패킹상태 및 누설여부
2) 이상이 없는 용기는 충전기 짐판위에 올리고 충전건을 용기밸부에 접속
시킨 후 용기밸브를 연다.
3) 가스충전량을 설정하고 작동스위치를 누른다. 전기식 충전기인 경우에는
용기밸브를 열며 작동스위치를 누르지 않도록 주의한다.
4) 충전이 완료되면 용기밸브를 잠그고 충전기를 분리한후 짐판에서 용기를
내려 놓는다.
5) 충전완료된 용기는 반드시 미달충전 또는 과충전 여부를 확인하여 구분
해내고 정량충전된 용기만 실량표시증지와 봉인증지를 부착한다.
7) 충전작업이 완료되며 액중펌프와 턴테이블 회전을 정지시킨다.
[그림 1 참조] 탱크로리 이충전도
[그림 2 참조] 사고발생 충전소의 평면도
[그림 3 참조] 충전기 내부구성도 및 충전호스
※ LPG 충전시 POS 충전단말기의 자동/수동 전환스위치가 자동모드에서는
POS 충전단말기의 조작만으로 가스를 충전하며, 충전박스 측면의 수동
충전버튼은 회로가 차단됨(정상상태에서는 자동모드에서 가스를 충전함).
[그림 4 참조] 폭발로 인해 파괴된 LPG 주유소
[그림 5 참조] 폭발로 전소된 충전설비
[그림 6 참조] 사고가 발생한 8번 충전기의 충전호스
[그림 7 참조] Safety coupling
[그림 8 참조] 파손된 안전밸브 인입배관에서 누출된 LPG에 의한 2차 화재
[그림 9 참조] 파손된 안전밸브 인입배관에서 누출된 LPG에 의한 2차 화재
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