【중대산업사고속보】
제목 : 열교환기 개조작업 중 폭발사고
속보번호: CCPS-0401
날짜 : 2004년 1월
기인물 : 열교환기
재해유형 : 폭발
피해정도 : 사망 3명
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【열교환기 개조작업 중 폭발사고】
1. 사고개요
2004. 1. 13 10:50분경 경기도 시흥시 소재 (주)○○ 직원이 울산시 소재한 ○○산업(주)
폐수증발농축건조시설의 열교환기 개조작업을 위해 절단작업을 하는 과정에서 폭발사고가
발생하여 2명은 현장에서 사망하고 1명은 후송 중 사망한 사고임.
2. 사고물질의 특성
가. 물리적 반응
o 폐유기용제
- 물 : 90～95%
- 유기용제류 : 5～10%
나. 기인물
o 설비명 : 지하저장조
- 용량 : 450㎥
- 재질 : 콘크리트
- 개구부 : 1.0m × 1.4m
- 개구부 턱 : 0.25m/0.10m
- 개구부 덮개 : 1.2m × 1.7m
3. 사고발생공정 및 운전상황
가. 재해발생공정
- 폐유/폐기물를 수거하여 저장탱크에 각각 저장후 유수분리기를 통하여 유분은
분리하여 소각 처리함.
- 유수분리기에서 나온 폐수는 폐수저장조 또는 증발농축건조공정의 지하저장조
(열교환기의 하단에 지하저장조 개구부가 있음)에 저장후 폐수처리장에서 화학적
처리후 증발농축건조공정으로 이송함.
·유수분리기에서 유기용제 등이 완전히 제거되지 않을 경우 공정 및 지하저장조에
유기용제 등이 유입될 수 있으며 지하저장조에서는 물과 층분리가 되어 상부에
유기용제가 존재할 수 있음
- 증발농축건조공정에서 증발농축건조공정을 거쳐 수분을 제거한 후 최종적으로 슬러지
는 CAKE 상태로 위탁 처리함.
나. 운전상황
- 증발농축건조공정의 일부분인 열교환기의 Scaling 작업을 용이하게 하기 위하여
Horizontal Type으로 설치되어 있는 열교환기(3기)를 Vertical Type으로 개조하기
위해 공정내부의 폐수를 제거한 후 열교환기 측면 하부에 설치되어 있는 지하저장조
의 개구부 덮개를 덮고 상부에 석면포 및 석면포 이탈방지조치(사각통을 거꾸로 덮음)
함.
- 열교환기의 연결 배관을 제거하고 산소절단기를 사용하여 배관 및 부속설비 절단작업
을 진행함.
4. 사고원인 분석
o 화재·폭발이 발생하기 위해서는 가연성물질, 산소 그리고 점화원이 동시에 공존하여야
함.
o 본 사고 발생시 산소절단기를 사용하여 절단 작업을 실시하고 있었으므로 절단시 불꽃
의 비산이 점화원으로 작용할 수 있음.
o 따라서 인화성물질이 존재할 경우 화재·폭발이 발생하므로 폭발사고가 발생한 것으로
판단하면 가연성물질이 지하저장조 또는 공정내에 존재한 것으로 추정됨.
- 본 공정은 폐수를 농축하는 공정으로 정상운전시는 인화성물질이 존재하지 않지만
유수분리기에서 유기용제를 정상적으로 제거하지 않고 지하저장조로 유입될 경우
가연성물질이 지하저장조 및 공정내로 유입될 수 있음
폭발이 발생한 지역을 주변사항을 근거로 추정하여 보면 다음과 같다.
o 추정1 : 열교환기 분리작업시 가연성물질 누출
- 열교환기 분리작업시 누출된 가연성물질이 정체된 상태에서 절단작업시 발생하는 나화
또는 불꽃의 비산에 의해 화재·폭발이 발생한 것으로 추정됨
o 추정2 : 지하저장조로 불꽃이 비산되어 폭발
- 응축수 회수배관의 절단작업시 불꽃이 지하저장소로 비산되어 지하저장소에서 폭발
사고가 발생하고 이로 인해 지하저장조 덮개가 비산된 것으로 추정됨
- 지하저장소의 개구부에 덮개를 설치하고 석면포 및 석면포 이탈방비조치(사각통을
거꾸로 누른 상태) 등 불꽃이 지하저장조에 유입되지 않도록 안전조치(관계자 진술
에 근거함)를 하여 상부 절단작업시는 불꽃이 비산되어 지하저장조로 유입되지 않지만
개구부 측면에 위치한 응축수 배관의 절단작업시는 개구구 측면 턱의 틈새(15㎝)로
불꽃이 유입될 수 있음
- 응축수 배관에는 절단작업을 한 흔적이 있고 인접한 곳에 산소절단기 토오치가 있는
것으로부터 응축수 배관에 대한 절단작업을 실시한 것으로 추정됨
o 본 사고는 열교환기를 분리하기 위한 절단작업을 진행하는 과정에서 폭발사고가 발생한
것으로 추정되므로 “추정2”가 가능성이 높은 것으로 판단됨.
- 열교환기의 부속배관을 분리한 후 화기작업을 계속 진행하는 과정에서 폭발사고가
발생한 것으로 판단하면 “추정1”의 가능성은 희박한 것으로 예측되는데 즉 “추정1”
의 경우는 화기작업를 최초로 실시할 경우 화재·폭발이 발생하여야 하는데 화기작업
을 계속 진행하는 과정에서 폭발사고가 발생하였음
- 또한 인화성물질이 작업장에 정체되어 있을 경우 작업자가 이를 작업중에 감지하였을
것으로 추정됨
5. 사고방지 대책
o 인화성물질 있는 장소에서 화기 등의 사용금지
- 인화성물질, 가연성가스 등이 존재하여 화재·폭발이 발생할 우려가 있는 장소에서는
나화 또는 불꽃이 발생할 수 있는 산소절단기 등을 사용하지 않도록 하여야 함.
o 개조·수리 등의 작업시 안전조치 철저
- 화기작업 전에는 인화성물질의 존재여부를 확인하고 화재·폭발을 예방하기 위해
인화성물질을 제거하는 등 안전상의 조치를 취한 후 작업을 실시할 수 있도록 하여야
하며, 작업중에는 작업지역 주변의 인화성물질 증기 농도를 수시로 측정하여 안전성이
확보된지 여부를 지속적으로 감시할 수 있도록 하여야 함.
o 정기적인 인화성물질 증기농도 측정
- 유수분리기에서 인화성물질이 분리되지 않고 지하저장조로 유입될 경우 물과 층분리가
되어 상부에 인화성물질이 존재하고 하부에 물이 존재함.
- 따라서 지하저장조에서 폐수를 공정으로 이송할 경우 하부 폐수만 이송되고 상부의
인화성물질은 지하저장설비에 정체될 수 있으므로 정기적으로 지하저장조의 인화성물질
증기농도를 측정하여 화재·폭발을 예방할 수 있도록 하여야 함.
□ 관련사진
(사진 1) 개구부 턱의 높이
(사진 2) 개구부 덮개
(사진 3) 폭발사고가 발생한 폐수증발농축건조실
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