제목 : 밸브휠의 수리작업을 중 배관내부 빙초산 등이 누출로 화상
속보번호: CCPS-9705
날짜 : 1997년 05월
업종 : PTA제조업
기인물 : 빙초산
재해유형 : 화상
피해정도 : 부상2명
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│위험물 누출사고 │
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1. 사고발생 개요
'97년 5월 ○일 05시 30분경 울산지역의 아아아(주)의 PTA제조
공장의 CTA제조공정중 용매회수와 폐기물 이송과정에서 폐기
물의 이송을 완료한 후, 앵글밸브(Angle Valve)을 잠그려고 밸
브의 휠(Wheel)을 돌렸으나 휠이 헛돌아, 밸브휠의 수리작업을
위하여 휠의 볼트를 푸는 순간에 배관내부(온도 120℃, 압력 3
㎏/㎠g)에 있던 빙초산 등이 누출되어 작업자 2명이 얼굴과 손
에 화상을 입은 사고가 발생하였슴.
2. 사고발생 공정
가. 공정 흐름도
원료(PX) 촉매/용매
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│혼합공정 │
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│산화반응공정 │
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│결정/건조공정 │
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┌─────┤CTA 저장 │
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│혼합공정 │
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│환원반응공정 │
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│결정/세척/건조공정 │→ │PTA 저장/출하공정 │
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나. 사고 공정 설명
빙초산에 용해되어 있는 촉매와 원료인 P-X(Para-Xylene)
를 혼합조에 넣어 일정비율로 혼합시킨 후, 촉매와 혼합된
P-X를 공기중의 산소와 반응시켜 CTA(Crude Terephthalic
Acid : 저순도 테레프탈산)를 제조하고, 이 반응은 발열반응
으로 반응열을 이용하여 스팀을 생산하며, CTA는 불순물을
0.3% 포함되어 있으므로 이 불순물과 반응수 및 용매는 응축시킨후
탈수탑에 보내어 증류과정을 거쳐서 반응수는 폐수처리장으로
이송시키고, 용매는 재사용한다.
CTA와 모액(촉매와 용매)은 결정조로 보내어 CTA를 석출시킨 후,
진공분리기에서 모액과 CTA를 분리한다. 모액은 재사용되고
CTA는 스팀으로 건조하여 질소로 CTA저장조로 이송한다.
저장된 CTA는 혼합조로 이송하여 2차 원심분리기에서 분리된 물과
혼합하여 예열기를 통과하면서 285℃까지 승온시켜 환원반응조로
보낸다. 환원반응조내에서는 CTA중의 불순물을 수소와 반응시켜 물에
용해하기 쉬운 물질로 전환시킨 후, 결정조에 PTA(Purified
Terephthalic Acid)를 물로부터 석출시킨다.
1차 원심분리기에서 물에 녹아 있는 불순물을 물과함께 제거하여
폐수처리장으로 보내고, PTA는 세척조에서 순수한 물로서 세척한 후,
2차 원심분리기에서 PTA와 물을 분리하고 분리된 물은 혼합조로 보내어
재사용하며 순수한 PTA는 건조하여 질소로 PTA저장조로 이송하여 출하한다.
다. 원료의 물성자료
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│항목 │파라크실렌 │빙초산 │비 고 │
│ │(Para-Xylene) │(Acetic Acid) │ │
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│인화점(℃) │25 │40 │ │
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│폭발하상한(%) │1.1 / 9 │5.4 / 16.0 │ │
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│자연발화점(℃) │525 ~ 300 │427 │ │
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│융점/ 비점(℃) │13.5 / 138 │16.6 / 118.1 │ │
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│빙점(℃) │- │- │ │
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│증기압(㎜Hg) │870pa(20℃) │11.4(20℃) │ │
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│분자식 │C6H4(CH3)2 │CH3COOH │ │
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│비중 │0.9 │1.05 │ │
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라. 사고발생 당시상황
○ 사고당일 05:00시경에 용매를 회수하고, 불순물을 제거
하기 위하여 순환펌프를 이용하여 불순물(Residue)를
Evaporator로 이송한 후, 앵글 밸브를 잠그려고 하였으
나 앵글밸브의 휠이 헛돌았음.
○ 공무부서의 심야 근무자에게 앵글밸브의 휠 수리를 요청
하였음.
○ 배관 속의 내용물은 빙초산, 물, 스팀, 찌꺼기 등으로 온도
가 120℃, 압력이 3㎏/㎠g이었음.
○ 05시 30분경에 공무부서 아아아씨와 생산부서 입회자 아
○○씨가 앵글밸브의 휠(wheel의 나사가 마모됨)를 수리
하기 위하여 휠지지용 볼트를 분해하는 순간에 밸브의
Shaft와 Disk가 빠져 나오면서 배관 속의 내용물이 유출
되면서 작업자의 얼굴과 손에 화상사고가 발생하였음.
3. 사고원인
① 운전조작 미숙
앵글밸브 후단에 Block Valve가 있으므로 Block Valve을
잠그고 앵글밸브의 수리는 주간에 정상적인 절차로 작업하
여야 했음.
② 안전수칙 미준수
배관속에 있는 내용물이 전부 제거된 상태에서 작업하여야
하나 내용물을 제거하지 않았음.
③ 보호구 미착용
내용물을 미리 숙지하고 내용물이 위험물인 경우에는 안면
보호구 등을 착용하여야 했으나 미착용하였음.
④ 무리한 작업 요구
Block Valve가 있으며도 불구하고 새벽(05시 30분)에 120℃
의 위험물 배관자재(앵글밸브)의 수리를 요청하였음.
4. 재발방지 대책
① 안전운전절차의 숙지
기능교육·훈련을 통하여 운전요원의 공정 이해도를 높여야 함.
② 철저한 안전수칙의 준수
뜨거운 위험물의 취급시에 안면 보호구 등의 착용과 같은
안전수칙을 철저히 준수하여야 함.
③ 안전작업허가의 절차에 의한 작업
비상사태가 아닌 경우에는 심야의 작업을 배제하고, 주간보수
작업절차에 의하여 안전작업허가서의 승인을 득한 후,
보수작업을 시행하여야 함.
④ 배관기자재의 기능숙지
공무부서의 정비요원에 대해 배관기자재의 특성 등을 숙지
시켜야 함.
[그림1] 사고 앵글밸브
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