【중대산업사고속보】

     제목 : 가스홀더 상부 레벨게이지 개조작업중 폭발사고
  속보번호: CCPS-0406
     날짜 : 2004년 4월
   기인물 : 레벨게이지
 재해유형 : 폭발
 피해정도 : 사망 3명

                      【가스홀더 상부 레벨게이지 개조작업중 폭발사고】
1. 사고개요

   2004년 4월 22일 15:00경 울산시 소재 (주)○○ 울산공장의 솔비톨 제조공정의 수소
   Gas Holder(50㎥) 상부 레벨게이지 개조작업중 용접불꽃에 의한 폭발사고로 협력업체
   ((주)○○) 직원 3명이 사망한 재해임

2. 사고물질의 특성

  가. 솔비톨의 물리·화학적 반응
   ㅇ 분자량 : 182.12
   ㅇ 인화점 : 283℃
   ㅇ 용도 : 자연계에 광범위하게 존재하며 특히 과실류(1～2%), 해조류 등에 다양 함유
      되어 있으며 상쾌한 청량감과 치약, 수산물, 식품, 의약품 등의 원료 및 첨가제로
      사용됨

 나. 기인물

   (1) 설비명 : 수소 Gas Holder
    ㅇ 용도 : 저압의 수소를 저장하기 위해 Holder하부에 물을 채우고 (Water seal) 상부에
              수소를 저장하는 설비
    ㅇ Holder 지름 : (하부. 5,350㎜), (상부. 4,850㎜)
    ㅇ Holder 높이 : (하부. 3,300㎜), (상부. (Shell:2,910㎜), (Header:650㎜))
    ㅇ 하부 Holder Over Flow 노즐 높이(수위) : 3,050㎜
      - Holder Guide로부터 Over Flow 노즐 높이 : 2716㎜
    ㅇ Holder Guide 높이(상부 Holder가 하강하여 최저 위치일 때 바닥으로부터 높이)
       : 334㎜
    ㅇ Holder Header 반경 : 4,850㎜
    ㅇ 운전압력 및 저장용량 : 0.01㎏/㎠, 50㎥(30N㎥로 저장 콘터롤)
    ㅇ 설계압력 : Full Water

   (2) 물질명 : 수소

    ㅇ 분자량 : 2
    ㅇ 폭발하한계/상한계 : 4.0/74.2(부피%)
    ㅇ 가스비중 : 0.06952

3. 사고발생공정 및 운전상황

  가. 공정흐름도
               

    ① ○○가스에서 수소를 공급받아 횡형저장탱크에 저장함
    ② 횡형저장탱크와 반응후 미반응 수소를 Gas Holder에 저장함(사고발생설비)
    ③ 수소를 고압(80㎏/㎠)으로 반응기에 투입함
    ④ 니켈촉매에서 포도당과 수소를 반응시켜 솔비톨을 생성시키고(운전온도 : 120℃,
       운전압력:50～90㎏/㎠) 미반응 수소는 구형탱크 또는 Gas Holder에 저장함
    ⑤ 구형저장탱크에서 저장한 수소를 Gas Holder로 공급함
    ⑥ 니켈촉매는 반응물과 분리하고, 반응액은 알카리처리(미반응 포도당 처리),
       활성탄 흡착(불순물, 색깔, 냄새 등 제거) 및 이온교환정제(중금속 성분과 색깔
       제거) 등을 거쳐 농축하고 성형, 분쇄 및 건조하여 포장함

4. 사고원인 분석

  ○ 가연성가스가 체류하고 있는 Gas Holder에서 용접 실시
    - 수소 Gas Holder의 부자식 레벨게이지를 개조하기 위하여 Gas Holder 상부에서
      용접작업시 폭발사고를 예방하기 위해 Gas Holder 내부를 질소로 치환작업 등을
      실시하였으나 가연성가스를 완전히 제거하지 못한 상태에서 용접작업을 실시함

  ○ 화학설비와 그 부속설비 개조시 안전관리 소홀
    - 수소 Gas Holder의 레벨게이지를 개조하기 위해 작업을 실시할 때에는 작업장 및
      그 주변의 가연성가스의 농도를 수시로 측정하고 작업책임자를 정하여 당해 작업을
      지휘하도록 하여야 하나 이를 소홀히 함
    - 수소 Gas Holder에서 화기작업시에는 가연성가스가 유입되지 않도록  인·출입배관
      플랜지 사이에 맹판을 설치하여야 하나 이를 설치하지 않는 등 안전관리상의 조치를
      소홀히 함

  ○ 안전작업허가 및 작업표준 작성·준수상태 불량
    - 수소 Gas Holder의 레벨게이지 개조작업에 대해서 위험장소 작업허가서를 작업 당일
     (2004.4.22)에 발행하지 않고 작업 전일인 2004.4.21일에 발행하였으며 작업허가서
      발행시 가장 핵심적인 점검항목인 가연성가스 농도 측정 항목이 누락되는 등 안전작업
      허가 절차서 준수가 불량함
    - 가연성가스 감지기에 대한 검·교정이 이루어지지 않았으며 이를 관리할 수 있는
      담당자가 지정되어 있지 않고 치환작업에 대한 작업표준이 현장에서 시행하는 방법
      과 상이하는 등 안전작업표준서의 작성 및 준수가 지극히 불량함

  ○ P&ID 등 공정도면 관리상태 결여
    - 설비, 배관 등의 치환작업 및 점검·수리·보수·운전시 사용할 수 있도록 배관,
      밸브, 압력용기, 필터류, 각종 계장·계기류 등의 현장와 일치하는 P&ID를 작성하여
      사용할 수 있도록 하여야 하나 이를 실시하지 않았음

5. 사고방지 대책

  ○ 가연성가스가 체류할 가능성이 있는 장소에서 화기작업시 안전조치 철저
    - 가연성가스 등이 존재할 가능성이 있는 곳에서 화기작업을 실시하기 위해 질소 등
      불활성가스로 치환할 경우 불활성가스 공급량 및 치환횟수는 가연성가스의 폭발하한치
      를 초과하지 않도록 충분히 이루어져야 하며 치환을 실시한 후 가연성가스농도를 측정
      하여 안전성이 확보된 상태에서 화기작업을 실시하여야 함
    - 상압탱크에서는 일반적으로 연속식 치환방법을 많이 사용하고 있으므로 치환방법을
      압력식 치환방법에서 연속식 치환방법으로 변경하는 것이 바람직함

  ○ 화학설비와 그 부속설비 개조·보수 및 수리시 안전관리 철저
    - 수소 등 가연성가스를 취급하는 화학설비와 그 부속설비를 개조·보수 및 수리시에는
      작업장 및 그 주변의 가연성가스농도를 수시로 측정하여 안전성이 확보된 지 여부를
      지속적으로 감시할 수 있도록 하여야 함
    - 작업책임자를 정하여 당해 작업을 지휘·감독하도록 하고 당해 작업방법 및 순서를
      정하여 작업전에 관계 근로자에게 교육을 실시하여야 함
    - 가연성가스를 취급하는 배관, 용기 등에 대해 작업을 실시할 경우는 가연성가스
      유입을 방지하기 위해  플랜지 사이에 맹판 설치 등 안전조치를 철저히 하여야 함

  ○ 안전작업 및 작업표준서 보완 및 준수
    - 화기작업, 밀폐공간작업 등에 대한 안전작업허가서를 발행할 경우는 가연성가스 농도
      및 산소농도 측정항목을 추가하고 작업시간이 8시간을 경과할 시에는 작업허가서를
      재발행 받고 작업을 수행할 수 있도록 표준서를 보완하며, 이를 준수할 수 있도록
      하여야 함
    - 가연성가스 감지기는 담당자를 지정하여 관리할 수 있도록 하고 정기적으로 검·교정
      을 실시하여 그 기능을 항상 유지할 수 있도록 하여야 함
    - 각종 표준서 중 현재 시행하는 방법과 상이한 것은 관련 표준서를 개정하고 관련
      근로자들에게 교육을 실시하여 이를 준수할 수 있도록 하여야 함

  ○ P&ID 등 공정도면 관리 철저
    - 설비, 배관 등의 치환작업, 점검·수리·보수시 사용할 수 있도록 배관, 밸브, 압력용기,
      필터류, 각종계장·계기류 등을 포함시킨 P&ID를 작성하여 관리할 수 있도록 하여야 하며,
      변경시에는 지속적으로 Up-date하여 최신의 도면을 확보할 수 있도록 하여야 함

□ 관련사진 : 붙임자료 참고