폐과산화수소 지하저장탱크 파열사고(CCPS) | 2005.01.12 | ||
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작성자 : 관리자 | 첨부파일(5) | ||
【중대산업사고속보】
제목 : 폐과산화수소 지하저장탱크 파열사고
속보번호: CCPS-0303
날짜 : 2003년 6월
기인물 : 엘보우
재해유형 : 파열
피해정도 : 사망 1명
【폐과산화수소 지하저장탱크 파열사고】
1. 사고개요
2003.6.23 11:30 (주)○○ 작업장내 폐과산화수소 지하저장탱크 상부에서 과수분해탱크로
이송하는 작업을 하던중 탱크이송 펌프 인입라인에 설치된 엘보우 용접부분이 파열, 비산
하면서 피재자의 두부가 파열되어 사망한 재해임.
2. 사고물질의 특성
가. 물리적 반응
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구분 폭발범위 인화점 발화점 증기압 비중
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MEK-PO - 74.5℃ 205℃ - 1.13
MEK 1.4-11.4% -9℃ 404℃ 100mmHgⓐ25℃ 0.81
H₂O₂ - - - 2mmHgⓐ30℃ 1.13
H₂SO₄ - - - - 1.84
DMP - 132℃ 549℃ - 1.19
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ㅇ H₂O₂
- 순수한 용액 자체는 거의 분해가 없고 안정함.
- 중금속, 일부 유기물 분순물, 다량의 먼지가 혼입되면 분해되어 산소가스가 발생
하고 분해열이 생김.
H₂O₂-> H₂O + 1/2(O₂) + 23.5kcal
(20~100℃의 범위에서 10℃ 증가에 따라 분해율은 2.2배 증가, 100℃의 경우 1024배
증가함)
- 온도이외에 분해에 영향을 주는 요소
· Fe., Cu, Ni, Cr, Pb, Mn등 1가 이상의 원소
· Active Surface : 특히 거친 표면
· Suspended Matter : Dust Particle
· pH : Alkali에서 분해 더욱 활성
· Radiation - 특히 짧은 파장의 광선(300A정도)
- WT.% H₂O₂별 분해열(25℃, 1ATM)
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WT.(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
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분해열
(Kcal/gmol) 0 22.62 22.65 22.68 22.73 22.79 22.88 22.99 23.13 23.27 23.45
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- 1리터 분해시 발생되는 산소의 양 (0℃. 1ATM)
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WT.(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
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산소량
(Liter) 0 34.26 71.21 110.97 153.66 199.49 248.66 301.46 358.17 419.16 486.65
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ㅇ 폐과수 저장탱크내 폐수를 성분 분석한 Date는 다음과 같음 (100gr인 경우임)
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연 번 성 분 구성비
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1 H₂O₂ 22gr
2 H₂O 58gr
3 Sodium Sulfate 약 20gr
4 황산 0.000026gr
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나. 기인물
ㅇ 이송펌프 사양
- 제조사 및 제조일 : 자료없음
- 펌프형식 : 원심펌프
- 펌프사양 : 1750rpm×360ℓ/min (양정자료 없음)
- 모타사양 : 3상 380V, ed3급 안전증 방폭
- 기 타 : 미접지
3. 사고발생공정 및 운전상황
가. 재해발생공정
ㅇ 반응공정에서 발생된 폐수에는 MEK-PO가 포함되어 있으므로 폐수 분리탱크(5m3×1기)에서
층 분리를 하여 상부에 존재하는 MEK-PO를 제거하고 하부의 폐수는 양정(Lift)을 이용하여
폐과수 저장탱크로 이송함.
ㅇ 지하에 설치된 폐과수 저장탱크 내부에는 Coil에 지하수를 Cooling Water로 공급하여 H₂O₂
에 의한 분해를 억제하고 있음.
4. 사고원인 분석
ㅇ 화학설비에 계측기 등 미설치
- H2O2는 순수한 용액 자체일 경우 거의 분해가 없고 안정하나 폐수일 경우에는 불순물,
유기물, 또는 다량의 먼지가 투입되어 분해되고
- 온도가 높아지면 분해가 빨라지고 더욱 격렬하게 분해되므로
- 저장탱크 내부의 분해여부를 확인하기 위하여 온도계와 자동경보장치를 설치하여야
하나 이를 설치하지 않았음.
ㅇ 접지 미실시
- 가연성가스 등을 발생시킬 수 있는 위험물저장 설비에는 정전기에 의한 폭발등의 위험
이 발생할 수 있으므로 접지를 하여야 하나 이를 실시하지 않았음.
ㅇ 안전작업절차서 미작성
- 폐과수 이송 작업시 펌프 프라이밍 작업등을 정상적으로 실시하여 작업을 하는등 위험물
이송작업에 대한 안전작업 절차서가 작성, 교육되고
- 동 작업이 3일~7일 주기로 이루어지는 작업이므로 동절차서가 작업지점에 게시되는 것이
바람직하나 이를 행하지 않아 작업자의 불안전한 행위가 발생한 점
5. 사고방지 대책
ㅇ 화학설비에 계측장치 등의 설치
- H₂O₂와 같은 산화성 물질을 기준량이상 취급하는 특수화학설비에는 내부의 이상상태
를 조기에 파악하기 위하여 온도계를 설치하고
- H₂O₂의 분해가 가속될 수 있는 온도이상이 될 경우에는 이를 조기에 작업자에게
알리기 위한 자동경보장치를 설치해야 함.
ㅇ 정전기로 인한 화재·폭발 방지조치 실시
- 위험물을 취급 또는 저장하는 위험물 저장탱크를 설치 사용할 경우에는 정전기에 의한
화재 또는 폭발 등의 위험이 발생할 수 있으므로 당해설비에 대하여 확실한 방법으로
접지를 하여야 함.
ㅇ 산화성물질의 안전한 취급을 위한 조치 실시
- 산화성물질에 의한 폭발·화재등을 방지하기 위하여 충격이나 마찰등을 가하지 않도록
하여야 하므로 동물질의 안전한 이송을 위하여서는 셀프 프라이밍펌프(Self-Priming Pump)
나 다이어프램펌프(Diaphram Pump)를 사용하여 펌프케비테이션과 같은 부적절한 조건이
발생되지 않도록 하여야 함.
ㅇ 작업절차서의 작성
- 사고설비와 같이 위험물의 포함된 폐기물을 저장하여 이송하는 설비는 상시 가동하지
않고 일정기간 중단된 후 작업을 실시하는 경우가 있으므로
- 화학설비가 일시적 또는 부분적으로 운전이 중단된 때의 작업방법 또는 운전 재개시의
작업에 대해서는 화재 또는 폭발을 방지하기 위하여 작업 절차서를 작성하고 이를 준수
토록 하여야 함.
[관련사진] |