폭발 방지 방법과 불활성화의 방법

 폭발의 방지대책은 크게 가연성 물질의 농도제어, 불활성화, 점화원 관리, 전기설비의 방폭 화 방법으로 분류함.

 

 (1) 가연성 물질의 농도제어

  1) 폭발 재해의 발생 원인은 대부분 가연성 가스나 인화성 액체의 증기가 공기와 혼합되어 폭발범위 내의 가연성 혼합기를 형성하며 발생

 

 2) 혼합가스 농도가 폭발 범위 밖에서 유지되는 상태에서 모든 작업이 이루어질 수 있도록 하여 폭발을 방지

 

 3) 구체적인 방법

  - 공기 중으로 가연성 가스나 인화성 액체의 누설, 누출 방지
  - 밀폐 용기 내에서 취급하면서 공기의 유입 방지 

  - 공기 주입 또는 적절한 환기를 하여 폭발 하한계 미만으로 농도를 희석

 

 (2) 불활성화의 방법

  1)  불활성가스 주입
 - 가연성 가스가 존재하는 분위기 중의 산소농도를 낮춰 산화 폭발을 방지
 - 불활성 가스로 N2, CO2, 수증기 등을 이용함
 - 산소농도를 0으로 만드는 것이 아니라, MOC 이하의 농도로 만드는 것임

 2) 불활성 분진의 첨가
 - 가연성 분진의 폭발 위험이 있는 공정에 불활성 분진을 첨가하여 화재. 폭발을 방지
 - 불활성 분진으로는 타르(탄산칼슘), 돌가루, 모래, 석고 분말 등이 있음

 3) 불활성 가스 주입에 의한 분해폭발 방지
 - 분해 폭발성 가스 : 아세틸렌, 에틸렌 등
 - 불활성 가스 외에도 분해 폭발성이 없는 탄화수소계의 가연성 가스를 첨가해 분해폭발을 방지 

 

 (3) 착화원의 원리

1) 직화 관리
 - 용접기, 토치램프, 화로 등 작업용 화기 및 성냥 등의 관리
 - 위험하여서, 인화성 액체, 가연성 분진 등이 존재하는 장소에서는 직화를 사용하지 못하도록 하거나 철저히 관리

2) 고열 및 고온 표면의 관리
 - 화로 등 적열되고 있거나 적열상태인 물체는 맨눈으로 확인, 철저한 관리가 가능
 - 고온 스팀 배관, 열교환기의 금속 표면 등과 같은 고온 표면은 변색할 정도의 고온은 아니지만, 낮은 발화 온도를 가진 물질의 점화 위험성이 있으므로 관리가 필요

3) 충격, 마찰 방지
 - 기계의 구동부, 기어, 베어링, 등 동력전달장치 또는 분쇄, 혼합, 휘저음 등의 운전 시 가동부의 변형 또는 파손 등으로 마찰, 충격 등이 발생하면 이것이 폭발의 점화원이 될 수 있으므로 관리가 필요

 

4) 정전기의 제거
 - 액체와 고체 등의 마찰로 전하가 발생하여 물체에 축적되어 정전기가 방전될 때, 이것이 점화원이 될 수 있음
 - 정전기 대전 방지
 - 적정한 습도 유지
 - 정전기 방전 방지 또는 제거

(5) 전기 설비의 방폭화

- 내압 방폭구조
- 압력 방폭구조
- 유입 방폭구조
- 안전 중 방폭구조
- 본질 안전 방폭구조
- 특수 방폭구조

 

(5) 불활성화 방법

 불활성화란 불활성가스를 가연성 혼합기체에 주입하여 산소농도를 최소산소농도 이하로 낮추는 것으로 진공 퍼지 압력 퍼지, 싹쓸이 퍼지, 사이펀 퍼지 등이 있음

 

 1) 진공 퍼지 방법
 - 용기를 원하는 진공도까지 진공화함
 - N2, CO2 등의 불활성 가스를 주입하여 대기압과 같게 압력을 상승
 - 위의 과정을 최소산소농도 이하가 될 때까지 반복

 2) 진공 퍼지의 특징
 - 압력 퍼지에 비해 적은 불활성 가스로도 불활성화가 가능
 - 진공에 견디지 못하는 대형용기 등에는 적용할 수 없음

3) 압력 퍼지
 - 용기에 N2, CO2 등의 불활성가스를 주입
 - 주입된 가스가 용기 내에서 충분히 확산한 후, 대기 중으로 방출
 - 위의 과정을 최소산소농도 이하가 될 때까지 반복

 

4) 싹쓸이 퍼지 방법

  - 용기의 한 개구부로 불활성가스를 주입, 다른 개구부로 혼합가스를 배출

  - 이 때, 입구 및 출구의 유량을 동일하게 유지

 

5) 스위프 퍼지의 특징

  - 진공 퍼지와 압력 퍼지가 2가지 모두 불가능한 용기에 사용하는 방법

  -매우 많은 양의 불활성가스가 소모

 

6) 사이폰 퍼지 방법

  - 용기에 액체(물 또는 기타 제품과 혼합되지 않는 액체)를 채워 공기를 제거함
 - 액체를 배수시키면서, 불활성 가스를 증기 공간에 주입
 - 주입되는 불활성 가스의 부피는 용기의 기상부 체적과 같고, 퍼지 속도는 액체의 방출 속도와 같음

 

(6) 방폭과 위험장소

 1) 폭발 위험성 : 위험성 분위기의 생성 * 점화원의 존재
 2) 방폭이란 폭발 위험성을 제거하기 위하여 위험성 분위기와 점화원의 존재 가능성 중에서 한 가지를 0으로 만드는 것
 3) 위험 장소란 위험성 분위기가 생성되는 장소이고, 위험 장소에는 점화원의 존재 가능성을 0으로 만들기 위해서 전기 설비를 방폭구조로 해야 함

 

(7) 위험장소의 대상

 1) 인화성, 가연성, 가스나 증기가 쉽게 존재할 가능성이 있는 지역
 2) 인화점이 40℃ 이하인 액체가 저장, 취급되는 지역
 3) 인화점이 65℃ 이하인 액체가 인화점 이상으로 저장, 취급될 수 있는 지역
 4) 인화점이 100℃ 이하인 액체가 인화점 이상으로 저장, 취급 있는 지역

 

(8) 위험 장소의 구분

 1) 분류기준 : 가스폭발이나 분진 폭발 위험 분위기의 생성 빈도와 지속시간

 

 2) 노동부 고시

분류		적요	예
가스폭발 위험장소	0종 장소	인화성 액체의 증기 또는 가연성 가스에 의한 폭발 위험이 지속해 또는 장기간 존재하는 장소	용기, 장치, 배관 등의 내부 등
	1종 장소	정상 작동 상태에서 인화성 액체의 증기 또는 가연성 가스에 의한 폭발 위험 분위기가 존재하는 장소	맨홀, 통기구, 피트 등의 주위
	2종 장소	정상 작동상태에서 인화성 액체의 증기 또는 가연성 가스에 의한 폭발 위험 분위기가 존재할 우려가 없으나 존재할 때 그 빈도가 아주 낮고 단기간만 존재하는 장소	개스킷, 패킹 등의 주위
분진폭발 위험장소	20종 장소	분진 운 형태의 가연성 분진이 폭발 농도를 형성할 정도로 충분한 양이 정상 작동 중에 연속적으로 또는 자주 존재하거나 제어할 수 없을 정도의 양 및 두께의 분진 층이 형성될 수 있는 장소	호 퍼, 분진 저장소, 집진장치, 필터 등의 내부
	21종 장소	20종 장소 외의 장소로서 분진 운 형태의 가연성 분진이 폭발 농도를 형성할 정도의 충분한 양이 정상 작동 중에 존재할 수 있는 장소	집진장치, 백 필터, 개기고 등의 주위, 이송 벨트, 표본 추출 지역 등
	22종 장소	21종 장소 외의 장소로서 가연성 분진 운의 형태가 드물게 발생 또는 단기간 존재할 우려가 있거나 이상 작동 상태 아래에서 가연성 분진 층이 형성될 수 있는 장소	21종 장소에서 예방 조치가 취하여진 지역, 환기설비 등과 같은 안전장치 배출구 주위 등