1. 사고개요     

2005. 1. 4(화) 19:50분경 대전시 소재의 ○○(주) Pilot Plant 반응기에서 과산화수소를
  사용한 산화반응 중 갑작스런 반응폭주로 과압이 발생하여 반응기가 폭발하고 2차 화재
  발생하여 부상자가 1명 발생함.

2. 사고물질의 특성

가. 원인물질  

나. 기인물

3. 사고발생공정 및 운전상황

  가. 재해발생공정

     원료배합   ⇒   승 온    ⇒   반 응   ⇒ 냉각/여과

          - 동 공정은 신제품을 개발하기 위하여 시험실 연구단계(Lab test)가 끝난 상태에서 2004.
       11. 25-12. 3까지 Bench test를 성공적으로 끝내고 상업운전을 하기 전 단계인 Pilot test.
       를 1차 시험하는 과정에서 폭발이 발생한 후 화재가 발생함.

- 재해 발생일 ‘2005. 1. 4(화) 18:30 경 반응기 가동 시작함

- 18:30 - 18:45 경 ; 반응기 운전하여 반응 준비

- 18:45 - 19:26 경 : 부텐디올, 에틸알코올 투입

- 19:26 - 19:37 경; 약 25℃에서 40℃정도까지 승온 시킴

         - 19:37 - 19:49 경 : 과산화수소 투입

         - 19:50경 : 반응기 내부 온도가 급상승하기 시작하여 온도가 약 84℃,압력은 5㎏/㎤이상으로
                    폭주반응을 일으키며 폭발하고 난 후 2차 화재가 발생한 것으로 추정됨 

                 4. 사고원인 분석

       1) 공정에 대한 사전 위험성평가 미실시

          o 사고 공정에 대해 Bench test, Pilot test 전에 예상되는 각종 위험성에 대하여 평가하고
        그에 따라 안전대책을 수립하여야 하나 이행하지 않았음.

          o 반응열량계(reaction calorimeter)와 Lab test에서의 실험결과, 해당공정의 반응초기 및
        진행과정에서 온도변화가 많은 것이 관찰되었으며 온도 변화시 압력증가로 폭발위험성이
        잠재하므로 온도조절에 관한 것이 매우 중요함.

          o Lab test에서 사용하지 않은 물질인 에틸알코올을 Bench test, Pilot test시 적용하였으며,
        반응온도가 70℃이상 상승시 에틸알코올의 증기압이 급상승하여 반응기 전체 압력을
        급상승시키는 것에 대한 충분한 검토가 미흡하였음.

                   * 폭발 당시 반응기내 온도가 약 84℃로 기록되어 있는데 이는 에틸알코올 끓는점인 78℃
          이상이며 과압의 증기압이 발생하여 이때 압력이 약 5 ㎏/㎤  이상으로 추정되었음.

       2) 폭주반응에 대한 대책 미수립

            정상적인 운전조건 및 온도변화에 따른 조치방법은 사전에 정하여 지시하였으나, 폭주반응
      등 온도가 급상승하였을 때의 비상조치 대책은 수립되지 않았음.

       3) 운전자의 교육미흡

             o 운전자에게는 반응의 위험성, 조치방법, Shut Down등에 대하여 충분한 교육을 실시하여야
        하나 이를 실시하지 않아 운전자의 이해가 미흡하여 Shut Down 등의 비상조치를 못 함.

             o 운전방법 및 온도가 상승하면 과산화수소 투입을 중단하고 냉각기를 운전하는 정도의 교육
        을 실시함.

       4) 파열판 용량 부족

          온도상승시 냉동기를 정상 가동하였으나 온도조절이 실패하였으며, 반응기에 설치된 파열판
      의 용량부족으로 압력상승시 파열판의 작동에도 불구하고 반응기내 압력을 안전하게 방출
      하지 못함.

        5. 사고방지 대책

        1) 위험성 평가 실시

               o 위험성평가 등을 통해 그 예방 대책과 비상조치 방안이 강구된 후 안전하게 운전하여야 함.

            o 물질, 반응조건(온도변화등)등에 대하여 위험성평가를 실시하여 폭주반응을 예방하고
          폭주반응시 비상조치계획을 수립하여 조치하여야 함.

        2) 폭주반응에 대한 대책수립

            o 폭주반응 발생시에 대비하여 반응억제 방법을 수립하여 시행할 수 있도록 조치하여야
          함. (예 : 물 투입시 반응속도를 측정하여 효과적일 때 물을 공급할 수 있도록 설비 보완
          조치 등)

            o 폭주반응시 운전자가 Shut Down 할 수 있는 기준을 설정하고 그 기준이 발생하면 즉시
          비상조치를 시행하여야 함.

         3) 운전자에 대한 위험성평가 및 비상조치 관련 교육 실시

             운전자에게 해당 반응의 위험성, 이상시 조치방법을 교육하고 스스로 판단하여 폭주반응
        발생시 Shut Down 등 비상조치를 할 수 있도록 교육하여야 함.

         4) 적정한 배출용량의 파열판 설치

             파열판은 배출용량이 화재폭발 등의 발생시 소요분출량을 계산하여 적정한 크기의 파열판
        을 설치하여야 함.

6. 관련사진 : 붙임자료 참고