【중대산업사고속보】

     제목 : 원료저장탱크 청소작업 중 폭발
  속보번호: CCPS-0404
     날짜 : 2004년 4월
   기인물 : 원료저장탱크
 재해유형 : 폭발
 피해정도 : 부상 2명

                      【원료저장탱크 청소작업 중 폭발】

1. 사고개요
    
   2004. 4. 9(금) 오전 10:30분경 전남 여수시 소재 ○○산업(주)에서 원료저장탱크(FB-302) 
   내부 바닥의 슬러지(Sludge)를 걸레로 청소하던 중 탱크내부에 체류되어있던 저장물질의 
   증기가 점화원에 의해 폭발하여 작업자 2명이 화상 등의 재해를 입음.

2. 사고물질의 특성

  가. 물리적 반응
               

    ※ Light Polymer는 N-도데칸(42-52%), C16(23-27%), C8(15-20%), C16(5-16%)로 구성되어
       있는 혼합물질임.

  나. 기인물

   ※ 사고발생 설비(Light Polymer 원료 저장탱크)

     - 크기 : ID 6,500 × TL 5,800 (mm)
     - 재질 : A283-C 탄소강(두께 6mm)
     - 운전온도/압력 : AMB / ATM
     - 설계온도/압력 : 60℃ / 250mmAq
     - 맨홀갯수 : 2개(Shell), 2개(Roof)
     - 연결배관 : Inlet 2", Outlet 4"

3. 사고발생공정 및 운전상황

   - 사고당일(4월 9일) FB-302 탱크내부의 LP 용액을 배출시킨 후,

   - 재해자 김종형이 탱크내부의 잔류 LP를 면 걸레 및 쓰레받기를 사용하여 탱크바닥 
     Sump로 모은 후, 철 양동이(20L)에 담아 외부로 배출하였으며, 

   - 마지막으로, 탱크바닥에 미량 남아있던 찌꺼기(Sludge)를 제거하기 위해 면 걸레로 
     탱크바닥을 닦아내던 중,

   - 당일 10:30분경, FB-302 내부에서 폭발이 발생됨(1명이 입조하여 걸레청소 작업하고, 
     1명은 맨홀밖에서 작업 중이었음)

4. 사고원인 분석

□ 직접원인

   폭발의 3요소인 공기(산소), 가연물, 점화원이 결합되어 폭발이 발생함.

  ｏ 공기(산소)

     사고발생 탱크(FB-302)의 본체 및 상부맨홀을 통해 대기중의 공기가 내부로 유입되어 
     산소가 공급됨.

  ｏ 가연물 (FB-302 내부의 LP 및 Sludge)

     - 탱크내부의 LP 용액을 배출시킨 후 잔류하고 있던 LP 및 Sludge의 증기가 배출되지 
       못하고 체류하고 있었을 가능성이 있음.
       ※ 탱크내부를 강제 퍼지(Purge)하지 않고 상·하부의 맨홀(20“)을 열어 자연환기
       만을 실시하였기 때문에 탱크내부의 효과적인 퍼지가 이루어지지 않았을 것임. 

     - LP 증기압이 3mmHg@20℃로 낮아 휘발량은 작으나, 격벽으로 분리된 FB-302 우측 
       저장탱크에 저장되어 있던 LP가 증발하여 청소중이던 저장탱크 좌측부분으로 넘어갈 
       가능성이 있음.
  
  ｏ 점화원

   ① 금속의 충돌에 의한 불꽃

      탱크바닥 청소작업에 사용된 철 양동이가 불꽃을 발생시킬 수는 있으나 청소작업 중 
      불꽃을 발생시킬 수 있는 충격을 주기는 어려우며, 현장검증결과 철 양동이에는 점화원
      으로서의 화염흔적을 발견할 수 없었음.

   ② 휴대용랜턴

      작업시 사용한 랜턴이 점화원으로 작용할 수 있으나, 사고당시 랜턴이 켜져 있었다는 
      피재자 진술과 청소작업중 스위치를 동작시킬 이유가 없었으므로, 이로 인한 점화가능성
      은 낮음

   ③ 정전기

     - 현장확인 및 피재자의 진술을 토대로 검토한 결과, 초기점화장소는 탱크바닥의 Sump 
       주변으로 보이며, 이곳은 맨홀입구에 가깝게 위치하고 있어, LP증기의 폭발하한(0.6%)
       을 넘어서 폭발하기 쉬운 농도에 있었던 것으로 추정되며, 

     - 피재자 진술도 걸레작업시 폭발이 발생했다는 것으로 보아, 에폭시코팅된 탱크바닥면
       과 폴리에스테르가 일부 함유된 면걸레의 상호 마찰에 의해 발생한 정전기가 에폭시코팅 
       표면에 축적되어, 작업자 또는 청소 도구 등에 순간방전 됨으로서 점화원으로 작용하였
       을 가능성이 높음.

 □ 간접원인

  ｏ 탱크내부 퍼지 미흡
     탱크내부가 격벽으로 분리되어 있는 경우에는 탱크내부에 저장된 위험물질을 모두 배출
     시켜야 하나, 격벽으로 분리된 탱크우측의 LP는 배출시키지 않고 탱크 상·하부 맨홀을 
     개방하여 자연환기만을 실시하므로써, 작업초기에는 LP농도가 폭발하한에 미달하여 안전
     할 수도 있으나, 작업을 진행하는 동안 잔류 LP 및 찌꺼기(Sludge)에 함유된 LP증기가 
     지속적으로 발생하여 폭발하한치(0.6%)를 초과한 것으로 추정됨.

  ｏ 가스측정 미실시 및 안전작업허가서 기재 누락
     사고발생 탱크(FB-302)의 LP 농도가 폭발하한치 0.6%를 쉽게 초과할 수 있으나, 안전
     작업허가서에는 탱크내부의 산소농도(21%)값만 기록하였고 가연성가스는 측정 및 기록
     된 내용이 없음.

  ｏ 작업지시서의 물질안전정보 제공미흡
     작업지시 전 사고발생 물질인 LP에 대한 물질안전정보의 제공이 미흡하여 작업자가 폭발
     의 위험성 및 정전기에 의한 점화 가능성을 인지하지 못하였던 것으로 추정됨.

5. 사고방지 대책

  ｏ 탱크내의 위험물질 제거 철저(퍼지 철저 및 퍼지방법 개선)
     탱크내부가 격벽으로 분리된 경우에는 내부에 저장된 위험물질을 모두 배출시켜야 하며, 
     입조작업 전에는 강제 송풍과 배풍을 동시에 실시하여 탱크내부의 폭발성 분위기를 완전히 
     제거하고, 가연성가스 농도를 측정하여 안전한 지를 확인한 후 작업을 실시하여야 함.
     특히, LP와 같은 인화성 물질을 제거하기 위해서는 스티밍(Steaming)을 실시하여야만 벽이
     나 찌꺼기(Sludge) 속에 존재하는 가연성 성분의 제거가 가능함.

  ｏ 가스농도측정 철저
     탱크내 입조작업등 위험작업을 수행할 경우에는 작업전, 작업중 수시로 가연성가스 농도, 
     산소농도를 측정하여 기록하여야 하며, 보호구 착용상태, 방폭설비 성능유지 여부 등을 
     확인하여야 함.

  ｏ 방폭구조의 렌턴 사용
     LP증기와 같은 가연성 증기가 체류할 가능성이 있는 곳에서 사용되는 휴대용렌턴은 방폭
     성능을 갖춘 것을 사용하여야 함.

  ｏ 작업지시서의 물질안전정보 제공
     작업시작전 작업지시서에 취급물질(LP)에 대한 물질안전보건정보를 제공하여 작업자가 
     폭발의 위험성 및 정전기에 의한 점화 가능성을 인지할 수 있도록 하여야 함.

  ｏ 제전복 착용
     가연성가스, 인화성물질을 취급하는 공장내에서 착용하는 작업복은 제전사가 들어 있는 
     제전복으로 하여 근로자 인체에 축적되어 있는 정전기가 위험전위 이하로 상시 방전
     되도록 하여야 함

□ 관련사진
               

(사진 2 탱크내부의 발화 추정지역)