【중대산업사고속보】

     제목 : 클로로술폰산 저장탱크 폭발사고
  속보번호: CCPS-0402
     날짜 : 2004년 1월
   기인물 : 클로로술폰산
 재해유형 : 폭발
 피해정도 : 사망 1명
 다운로드 : CCPS-0402.hwp

                      【클로로술폰산 저장탱크 폭발사고】

1. 사고개요
    
   2004. 1. 14 안산 소재의 (주)○○화학의 클로로 슬폰산 저장탱크 상부 용단 작업 중 
   폭발 발생으로 1명 사망함.

2. 사고물질의 특성

  가. 물리적 반응

    ○클로로술폰산
      * 부식성, 반응성 물질로서 강력한 흡수성이 있음
      * 수분 및 대부분의 금속과 반응하여 수소, 가연성 가스 발생
      * 수분 또는 대기중의 수분과 접촉하여 염산 및 황산 흄 발생

3. 사고발생공정 및 운전상황

  가. 재해발생공정 

      사고 발생공정은 Ammonium Lauryl Sulfate제조 공정에 사용되는 원료인 클로로 슬폰산
      (Chloro Sulfonic Acid)저장탱크로써, 이를 폐기 처분하기 위하여 사전 탱크 내부를 
      확인하기 위하여 저장탱크의 경판과 동판사이의 용접부위에 대하여 아크용접기로 용단
      작업을 하는중 폭발이 발생하여 저장탱크의 지붕은 사고 지점으로부터 바닷가 쪽으로 
      약 50 m가량 비산되었음.

      - 원료 : Lauryl Alchol, Chloro Sulfonic Acid
               Tetrasodium Ethylenediamine Tetraacetate, Ammonia Solution 28%

      - 제품: Ammonium Lauryl Sulfate(계면활성제)

      - 반응식:

      1. 산 반응물 제조
         
         R-OH + ClHO3 → R-OSO3H + HCl

      2. 중화단계
         
         R-OSO3H + 28% NH4OH → R-OSO3NH3(제품) + H20

4. 사고원인 분석

  4.1 클로로 슬폰산 저장탱크내의 가연성 가스발생원인

    O 3년전 사용 중지된 클로로 슬폰산 저장탱크의 상부노즐 등을 통하여  탱크 내부로 
      유입된 빗물 또는 대기중의 습기와 소량의 클로로 슬폰산이 SUS304 재질의 저장탱크 
      내부에서 반응하여 수소 또는 가연성 가스가 방출되어 탱크내부에 체류하고 있었으며

    O 더욱이 사고 전날의 탱크 세정을 위하여 주입한 물, 스팀이 저장탱크 내부의 잔여 
      클로로 슬폰산과 반응하여 수소 또는 가연성 가스가 방출되어 탱크내부에 체류하고 
      있었을 것으로 판단됨

    * 탱크 지붕 중앙에 65A 벤트 노즐(밀폐형 배관으로 스크라버와 연결되어 발생되는 
      염산 흄등을 처리)이 설치되어 있으나 발생된 가연성 가스가 완전히 탱크외부로 
      배출되지는 못하고 탱크 내부에 체류하고 있었을 것으로 판단됨

  4.2 점화원

    O 사고 당일 재해자가 탱크 폐기전 탱크내부를 확인하기 위하여 용단작업(저장탱크의
      경판과 동판 사이의 용접부위에 대하여 용단 작업을 하였을 것으로 추정됨)을 수행
      하였으며 이 과정중 발생한 용단 불꽃이 용단부위를 통하여 들어가 탱크 내부에 체류
      하고 있는 가연성가스에 점화되어 폭발이 발생한 것으로 판단됨
    
    O 또는 용단 부위의 Hot Surface가 점화원으로 작용하였을 것으로 판단됨   

5. 사고방지 대책

■ 관리적 측면
 
  가. 작업지지서 발행
      위험물질 저장탱크 등에서의 위험작업 등을 지시하는 경우에는 반드시 구두가 아닌 
      확실하게 작성된 작업지시서에 의하여 작업을 지시하여야 할것임.

  나. 안전작업허가서
      위험물질 저장탱크 등에서의 화기 작업 등을 수행하는 경우에는 구두가 아닌 안전작업
      허가서를 반드시 발행하고 이 절차에 준하여 작업을 하도록 하여야 할것임.

  다. 안전교육
      위험작업을 수행하기 전 반드시 작업자에 저장취급하고 있는 물질에 대한 위험성, 
      폐기 처분 방법 등 제반안전 사항에 대하여 사전교육을 실시하여야 할 것임.

■ 설비적 측면

  가. 저장탱크 재질
      클로로 슬폰산은 주철, 황동, 청동 및 대부분의 비철금속에 대하여 부식성을 갖고 
      있으므로, 가급적이면 Glass Lined Steel 재질의 용기를 사용하는 것이 바람직함.

  나. 저장탱크 노즐
      저장탱크에 설치된 모든 노즐에 대하여 용접을 실시하여 저장탱크의 내부를 검사 
      또는 보수하기 위하여는 화기등을 사용한 용단작업이 불가피함. 따라서 모든 노즐 
      부위는 용접이 아닌 볼팅에 의한 플렌지 방식으로 하여야 함.

  다. 질소 밀봉
      클로로 슬폰산은 흡수성이 강하며 대부분의 금속, 물 또는 대기중의 수분을 흡수하여 
      수소, 가연성 가스 등을 발생시키므로 저장탱크에 질소 밀봉 시설을 설치하여 대기중
      의 공기가 탱크 내부로 유입되지 않도록 조치하여야 함.

  라. 기타
      (1) 탱크 내부를 세정하는 경우에는 반드시 질소 등을 이용하여 탱크 내부에 남아 
          있는 클로로 슬폰산을 제거한 후

      (2) 세정작업중 발생할 수 있는 가연성 가스가 모두 벤트되도록 모든 탱크의 노즐 
          등을 개방하고

      (3) 물/스팀으로 완전히 세정하여 탱크내부에 클로로 슬폰산, 수소 등의 가연성 
          가스가 체류하지 않도록 세정하여야 함.

      (4) 가연성 가스측정기를 이용하여 탱크 내부의 가연성 가스농도를 측정하여 안전
          하다고 판단되는 경우 탱크내부로 들어가거나 또는 화기 작업 등을 수행하여야 함.

□ 관련사진
               

(사진4 용접기 사양)