제목 : 압축공기 배관 파열
업종 : 수송용기계·기구제조
기인물 : 단조공정배관
피해정도 : 사망2명 부상4명
재해유형 : 배관파열
날짜 : 1992년 01월
1. 재해개요
1992년 1월 ○일 14 : 30분경 ○○사에서 단조공정용 공기 배관 및
탱크가 파열 되면서 분출되는 공기에 의해 가열로의 화염이 역화되면서
작업중인 근로자 2명이 사망하고, 4명이 중화상을 입은 재해임.
2. 재해발생 설비
가. 사고발생 공정
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┃ │ ┃ 압축공기(5∼7㎏/㎠)┃ │ ┃
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┃ │ │ │ ┃
┃ │ ▼ │ ┃
┃ ┏━━━━━┓ ┏━━━━┓│ ┏━━━━┓ ┏━━━━┓│ ┃
┃ ┃ 원 자 재 ┠─▶┃ 절 단 ┠┼▶┃ 가 열 ┠─▶┃ 단 조 ┠┼▶ ┃
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┃ 재해발생 공정 ┃
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┃ ┃ Trimming ┠─▶┃ 연 마 ┃ ┃
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나. 사고발생 설비
1) 압축 공기용 배관 및 저장탱크
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│ 사 양 │ 배 관 │ 저 장 탱 크 │비 고 │
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│ 크 기 (Size) │ 4″,6″,8″ │ 470㎜×1,530㎜ │ │
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│ 재 질 │ CS(SGP) │ CS(SS41) │ │
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│ 압 력 │운 전│ 5 │ 5 │ │
│ ├───┤ │ │ │
│ (㎏/㎠)│설 계│ 7.5 │ 7.5 │ │
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│ 사 고 부 위 │ 지관연결부(4개소)│ 탱크head부분 │ 용접부 │
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│ 설 치 년 도 │ ′79.5 │ ′79.5 │ │
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2) 공기 압축기
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│ 사 양 │ 내 용 │ 비 고 │
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│ 형 태(Type) │ Piston ＆ Screw │ │
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│ 용 량 (N㎥/min) │ 24.8(13.9) │ │
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│압 력 │ 최대압력 │ 7.0 │ │
│ ├──────┼───────────┼────────┤
│(㎏/㎠) │ 정상압력 │ 5.3 │ │
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│ 동 력 (HP) │ 150 │ │
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3) 사고설비 개략도
[그림 참조]
3. 재해발생내용
가. 작업 및 주변상황
재해발생 작업장은 압축공기를 이용 Air Hammer로 단조 작업중
이었으며, 발생 전후 작업은 정상적으로 실시되었음.
나. 공기분출요인
1) 재해발생 설비의 파열 부위가 배관의 지관연결부와 공기저장탱크
경판부로써 모두 용접부에서 파열된 것으로 조사되어 용접부위에
잔류응력을 제거시키지 않은 상태에서 용접부위 강도가 저하되어
파열되면서 공기가 분출되었을 가능성
2) 압축공기배관상의 지관 연결부위는 Air Hammer용으로 연결되면서
단조공정상에서 반복되는 작업에 의하여 배관 등의 진동에 의한
용접부위가 피로 (Fatique) 현상을 일으켜 갑작스런 압력상승과
함께 파열되었을 가능성
3) 압축공기 배관 설치가 오래되어(79년 설치) 이송 pipe내에서
압축공기중의 응축수와 압축기에서 유입된 oil 등과 결합하여
배관이 부식되면서 압력변화에 의한 재질이 약화되면서 재해가
발생되었을 가능성
다. 재해발생 경위
압축공기 분출 가능성 요인을 조사한 결과 배관 및 용기의
파열원인은 초기 설치시 부터 용접상태가 불량한 상태에서 작업중
진동에 의한 응력(Stress)이 계속되면서 용접부위 강도가 약해져
작업중 상승으로 인하여 용접부가 파열되어 재해가 발생된 것으로
추정됨.
4. 재해발생 과정
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│ 배관 및 용기 용접불량 │
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▼ ◀──────────┤ 응력(Stress) │
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│ 재 질 약 화 │
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▼ ◀──────────┤ 피로(Fatigue) 현상 │
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│ 용 접 부 파 열 │
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▼
┌────────────┐
│ 가열로에 공기분출 │
└─────┬──────┘
▼
┌────────────┐
│ 재 해 │
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5. 재해원인
가. 직접원인
1) 배관 및 용기 지지 상태 불량
압축용기를 사용중에 압력변화에 의하여 배관 및 용기에 진동이
발생하므로 이를 완충할 수 있는 지지대가 미설치되어 계속되는
진동에 의해 용접부위가 피로(Fatigue)현상을 일으켜 순간
압력변동에 의해 파열됨.
2) 배관 용접불량
압축공기 공급용 배관상의 지관 연결부에 대한 용접후
잔류응력(Stress)이 형성되면서 재질이 약화되어 순간 압력 변동에
의해 파열됨
나. 간접원인
1) 압력용기 자체 검사 미비
압력용기 및 배관은 부식 및 재질의 약화 여부를 검사토록 하는
정기적인 자체검사를 미실시함.
2) 공장배치 불량
단조공정실내 가열로와 Air Hammer 시설과의 거리가 인접되어 설치되어
압축공기의 분출에 의한 공기가 가열로에 휩싸여 역화 현상 발생됨.
6. 재해예방 대책
가. 안전설계, 제작, 설치기준 준수
압력용기 및 배관 설치시는 근원적으로 안전성을 확보하기 위하여
설계 및 제작시 안전설계기준을 준수토록 하여야 함.
나. 정기적인 자체검사 철저
위험 기계·기구는 부식여부 등의 설비 안전성 여부를 정기적으로
검사하여야 하며, 또한 산업안전보건법 상에도 2년 1회 이상
자체검사를 실시토록 규정하고 있음.
다. 정기점검시 점검 철저
위험장치 정기 점검시는 형식적인 자체검사를 지양하고 용접부위에
대한 균열여부, 접속부 체결 상태 등을 실시하여야 하며, 이 경우
Magnetic Test나 Ultrasonic Test로 철저한 검사를 실시토록 함.
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