화학공정 분진폭발 방지 화학공정에서의 분진폭발 방지(청소·불활성화·설비 배치)위험 상
KOSHA 기술지침 P-131-2013
어떤 조문인가
화학공정 분진폭발을 막는 실무 기준이다. 설비에 부착된 분진층이 박리될 때 대전되어 방전 위험이 있으므로 분진이 발생한 상태에서는 작업하지 않고 부유 분진이 침강할 때까지 15~20분간 방치한다. 퇴적분진은 폭발한계산소농도 이하의 산소농도에서도 발화 위험이 있는 경우가 있으므로 분진의 발화가 일어나지 않는 산소농도 한계값을 사용 전에 확인해야 한다. 마그네슘·티탄·지르코늄·망간·칼슘 등은 질소가스 분위기에서도 발화할 수 있고, 리튬과 베릴륨 등은 이산화탄소 환경의 실온에서도 자연발화 위험이 있으므로 사용 조건에서의 발화온도를 확인해 그 이하 온도에서 취급한다. 기계설비의 마찰 과열은 주로 구동축 금속에서 발생하는데 베어링 주유 불량이나 불완전한 청소로 분진이 축 지지부에 침입해 윤활 기능이 상실되면 구동축 온도가 300℃ 이상으로 올라 축열 착화 위험이 있으므로 정기적인 분진 제거를 한다. 분진폭발은 부유 상태에서 가장 위험하지만 퇴적분진도 폭풍압에 의해 분산 가능하므로 누출된 분진을 신속히 제거해 광범위하게 부유되지 않게 한다. 분진 취급 건물은 불연성 구조로 하고 내부는 분진이 퇴적되기 어렵거나 청소·제거하기 쉬운 구조로 한다. 플랜트 설계와 공정 선택으로 분진 취급 설비용량을 최소화해 부유 분진 형성을 줄인다. 사일로·저장조 상부에서 분진을 공급하면 부유 분진이 저장 공간 전체에 충만해져 위험이 커지므로 측벽 투입구를 통해 공급한다. 부유 분진 억제가 어려우면 집진기를 설치하되 집진기 호퍼에 분진이 대량 축적될 수 있으므로 정기적 제거 관리를 철저히 한다. 불활성가스 첨가 시 산소농도를 0%까지 낮추는 것은 비용·기술상 어려우므로 질소는 산소농도 5~9%, 이산화탄소는 8~12%에서 일정 수준의 안전 확보가 가능하되 강한 착화원이 있으면 더 낮춰야 한다. 불활성가스 방식은 밀폐형 장치에만 한정되며 기밀성이 충분히 유지되어야 한다.
사업주 의무사항
- 분진층 박리 시 대전에 의한 방전 위험이 있으므로 분진이 발생한 상태에서는 작업하지 않고 부유 분진이 침강할 때까지 15~20분간 방치할 것
- 폭발한계산소농도 이하에서도 퇴적분진의 발화 위험이 있을 수 있으므로 분진의 발화가 일어나지 않는 산소농도 한계값을 사용 전에 확인할 것
- 마그네슘·티탄·지르코늄·망간·칼슘 등은 질소가스 분위기에서도 발화할 수 있고 리튬·베릴륨 등은 이산화탄소 환경 실온에서도 자연발화 위험이 있으므로 사용 조건의 발화온도를 확인하고 그 이하에서 취급할 것
- 베어링 주유 불량이나 불완전한 청소로 분진이 축 지지부에 침입하면 구동축 온도가 300℃ 이상으로 상승해 착화 위험이 있으므로 정기적인 분진 제거를 할 것
- 퇴적분진도 폭풍압에 의해 분산 가능하므로 누출된 분진을 신속히 제거해 광범위하게 부유되지 않도록 할 것
- 분진을 취급하는 건물은 불연성 구조로 하고 내부는 분진이 퇴적되기 어렵거나 청소·제거하기 쉬운 구조로 할 것
- 플랜트 설계 및 공정의 적절한 선택으로 분진 취급 설비용량을 최소화하여 부유 분진 형성을 저감할 것
- 사일로·저장조 상부에서 분진을 공급하지 말고 측벽의 투입구를 통해 공급할 것
- 집진기를 설치하는 경우 호퍼에 분진이 대량 축적될 수 있으므로 정기적인 분진 제거 관리를 철저히 할 것
- 불활성가스 첨가 시 질소를 사용하면 산소농도 5~9%, 이산화탄소를 사용하면 8~12%에서 일정 수준의 안전 확보가 가능하되, 강한 착화원이 있으면 더 낮출 것
- 불활성가스를 사용한 분진폭발 예방은 밀폐형 장치에만 한정되며 기밀성이 충분히 유지되는 조건을 만족할 것
현장 점검 확인 항목
- 분진 발생 중 청소·정비 작업을 하고 있지 않은가? 15~20분 침강 후 하는가?
- 구동축·베어링 주변에 분진이 끼어 있지 않은가? 주유 상태는?
- 사일로 분진 공급이 상부 투입인가 측벽 투입인가?
- 집진기 호퍼에 분진이 대량 축적되어 있지 않은가?
- 불활성 봉입 설비의 산소농도가 질소 5~9%·CO₂ 8~12% 수준으로 관리되는가?
- 금속분진(마그네슘·티탄 등)을 질소·CO₂로 불활성화하려 하고 있지 않은가?
개선 방법
- 분진 발생 중 작업 금지와 15~20분 침강 대기 절차 도입
- 구동축·베어링 분진 정기 제거와 주유 관리
- 사일로 분진 공급을 측벽 투입구로 변경
- 집진기 호퍼 분진 정기 배출 관리
- 불활성가스 산소농도 목표(질소 5~9%·CO₂ 8~12%) 설정과 기밀성 확인
위반 시 처벌
이 지침은 권고이나 폭발 또는 화재 등의 예방(산안규칙 제232조), 화재 위험이 있는 작업의 장소 등(제236조), 정전기로 인한 화재 폭발 등 방지(제325조)는 법정 의무이며 위반 시 산업안전보건법 제168조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만원 이하의 벌금.