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| 금속칼슘분말에 의한 화재·폭발사고 | 2004.06.14 | ||
|---|---|---|---|
| 작성자 : 관리자 | |||
제목 : 금속칼슘분말에 의한 화재·폭발사고
속보번호: CCPS-9806
날짜 : 1998년 09월
업종 : 금속재품제조업
기인물 : 저장드럼
재해유형 : 화재폭발
피해정도 : 없슴
1. 사고개요
태풍 예니의 영향으로 포항지역에 내린 기습폭우로 인해, 킬드강 제조시
필요한 칼슘코드와이어(Cored Wire)를 제작하는 ○○금속의 금속칼슘분말
(Calcium Granule) 저장드럼에 물이 유입되면서 화재가 발생함. 화재가 발생하자
소방서에서 출동하여 진화하고자 했으나 인근지역이 침수되었고, 화재·폭발을
유발한 금속칼슘분말이 금수성 물질이기 때문에 진화에 많은 어려움이 있었음.
2. 사고유발물질(칼슘) 및 유사한 특성을 지닌 물질의 화학적 성질
┌───────────────┬────┬─────┬───┬────┐
│ 물 질 명 │ 분자식 │용융점(℃)│증기압│ 비 중 │
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│ 칼 슘(Calcium) │ Ca │ 837∼841 │10mmHg│ 1.54 │
├───────────────┼────┼─────┼───┼────┤
│ 나 트 륨(Sodium) │ Na │ 98 │- │ 0.97 │
├───────────────┼────┼─────┼───┼────┤
│ 칼 륨(Potassium) │ K │ 63.7 │- │ 0.86 │
├───────────────┼────┼─────┼───┼────┤
│ 마그네슘(Magnesium) │ Mg │ 649 │- │ 1.74 │
├───────────────┼────┼─────┼───┼────┤
│ 탄화칼슘(Calcium Carbide) │ CaC2 │ 2300 │- │ 2.22 │
└───────────────┴────┴─────┴───┴────┘
* 칼슘, 나트륨, 칼륨 및 마그네슘 등은 물과 격렬하게 반응하여 수소가스를
발생시키며, 반응열에 의하여 수소가스가 자연발화되어 화재·폭발을 일으킴
* 탄화칼슘은 물과 격렬하게 반응하여 아세틸렌가스를 발생시키며, 발생된
아세틸렌가스는 공기중에 폭발을 일으킴
3. 사고발생설비 : 금속칼슘분말 저장드럼(DRUM)
- 재질 : STEEL
- 용량 : 150Kg/드럼
- 사고당시보유량 : 10톤(약 67드럼)
4. 사고발생공정의 공정흐름도
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┃ 스 틸 밴 드 ┃ ┃ 원 료 ┃
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│ ↓
│ ┏━━━━━━━━┓
│ ┃Flow Bin에 덤핑 ┃
│ ┗━━━┯━━━━┛
│ ↓
│ ┏━━━━━━━━┓
│ ┃ 원 료 혼 합 ┃
│ ┗━━━┯━━━━┛
↓ │
┏━━━━━━┓ │
┃ 와이어 삽입┃ ←────────┘
┗━━┯━━━┛
↓
┏━━━━━━┓
┃ Coiling ┃
┗━━┯━━━┛
↓
┏━━━━━━┓
┃ 포 장 ┃
┗━━┯━━━┛
↓
┏━━━━━━┓
┃ 보 관 ┃
┗━━━━━━┛
5. 피해현황
(1) 인명피해 : 없음
(2) 물적피해
- 칼슘 코드와이어 공장 건물 일부 파손(천정 및 벽체 일부)
- 생산설비 피해 없음
(3) 인근지역피해
- (주)○○, ○○자동차써비스 부품저장창고 및 주위공장 일부 파손
- 피해예상액 : 약 20억원 추정
6. 사고발생과정
(1) 천정 및 벽체를 통한 빗물 유입
칼슘코드와이어 공장동의 벽체 및 천정(재료 : FRP SUN RIGHT)이 강풍에
의해 체결부가 이탈되면서 폭우가 공장내로 유입되었으며, 공장주변은
저지대로서 침수상태였음.
(2) 빗물과 칼슘분말의 화학반응
유입된 빗물이 적재(약10톤)되었던 칼슘분말(0.04∼2mm 정도의 입상)
드럼으로 스며들어, 칼슘과 발열반응을 하여 수소가 발생되었고 이 수소가
반응열에 의하여 자연 발화되면서 화재·폭발사고가 발생되었음.
한 드럼당 최대로 생성되는 수소의 양은 3.75 kg·mol 즉 7.5 kg 임
* 화학반응식
- Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂+ H₂
- Ca + H₂O → CaO + H₂
※ 정상작업시 작업장에 약 3톤정도의 칼슘금속을 불출받아 매일 소모하고
있었으나 사고당일에는 계속된 강우에 대비하여 3일 소요분인 약10톤
정도를 보관하고 있었음.
7. 동종 재해예방 대책
(1) 저장시 주의사항
① 습기, 공기 및 물 등이 침투하지 못하도록 기밀용기에 보관
② 물, 점화원, 가연성가스 및 액체화학물질 근처에 저장하지 않아야 함
③ 저장소는 적절하게 환기가 되어야 하며, 내화성 건물이어야 함
④ 분말은 항상 건조한 상태가 유지되도록 해야함
⑤ 저장소 주위에는 소화약제 비치
- 효과적인 소화약제 : 흑연분말, 소다회, 염화나트륨 분말, 건조사 등
- 사용하지 않아야 할 소화약제 : 소화수, 폼(FOAM), 할론(HALON),
이산화탄소(CO₂), 드라이케미칼 등
(2) 취급시 주의사항
① 충격을 받지 않도록 해야하며, 물리적 손상이 발생되지 않아야 함
② 취급도구(Handing Tool)는 스파크를 발생하지 않아야 함
(3) 물질안전보건자료(MSDS) 비치, 게시 및 교육 실시 : 관련물질의 위험성
및 소화약제에 대한 특별교육 및 방화훈련의 습관화.
┌────────────┐
│○○금속(주) 건물 배치도│
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│ 출입문 │
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│ │ │ │
│ │ 본관 │ │
│ │ │ │
│ └──────┘ │
│ ┌───────────┐│
│ │ ││
│ │ ││
│ │ 가탄제 및 규해석 ││
│ │ 제조공장 ││
┌─────────────┘ │ ││
│ │ ││
│ ├───────────┤│
│ │ ││
│ ┌─────────┐ │ ││
│ │ │ │ 증설중인 공장 ││
│ │ 위험물 │ │ (칼슘금속 제조) ││
│ │ 저장창고 │ │ ││
│ │ │ │ ││
│ └─────────┘ └───────────┘│
│ │
│ │
│ │
│ ┌─────────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ 코드와이어 공장 │ │
│ │ (사 고 장 소) │ │
│ │ │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────┐ │
│ │ 사 무 실 │ │
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┌───────────────┐
│ 코드와이어 공장내부 배치도 │
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┃ │ 칼 슘 사고│ ┃
┃ 집진실 │ 저장소 발생│ ┃
┃ │ 장소│ ┃
┠──────┘ │ ┃
┃ ┌╂┐
┃ 출│┃│
┃ 입│┃│
┃ 문│┃│
┃ └╂┘
┃ ┃
┃ ┃
┃ ┃
┃ ┌─────┐ ┌─────┐ ┃
┃ │ │ │ │ ┃
┃ │ 생산1 │ │ 생산2 │ ┃
┃ │ 라인 │ │ 라인 │ ┃
┃ │ │ │ │ ┃
┃ │ │ │ │ ┃
┃ │ │ │ │ ┃
┃ │ │ │ │ ┃
┃ └─────┘ └─────┘ ┃
┃ ┃
┃ ┃
┃ ┌╂┐
┃ 출│┃│
┃ 입│┃│
┃ 문│┃│
┃ └╂┘
┃ ┃
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[그림 1 참조] 코드와이어 (CORED WIRE) 제조설비
[그림 2 참조] 코드와이어 (CORED WIRE) 제조설비
[그림 3 참조] 칼슘금속분말 저장 드럼
[그림 4 참조] 칼슘금속분말 저장 드럼
[그림 5 참조] 폭발로 파손된 코드와이어 제조공장
[그림 6 참조] 폭발로 파손된 코드와이어 제조공장
문의처
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