미국 뉴저지 East Rutherford의 화학공장 불산 누출사고(2021.05.06)

미국 뉴저지 East Rutherford의 화학공장 불산 누출사고(2021.05.06)

2021년 5월 6일
이스트 러더퍼드의 공장에서 다이아몬드 케미칼 공장에서 호스 연결작업을 하던 중 불산이 누출되어 작업자가 부상을 입었다. 부상자는 의료용 헬리콥터로 긴급 후송하였다. 

구미 불산 누출사고

 

 

불산(HF)의 RISK

	• 불화수소(HF)의 수용액은 무색의 자극성 액체 • 공기 중에서 발연 • 유독성으로 피부나 점막을 강하게 침투 • 표면 장력이 대단히 작고 침투력이 강함 • 반응성이 강하고
	• 알칼리, 알칼리토금속, 납, 아연, 은 등의 금속 산화물, 수산화물 또는 탄산염과 반응하여 불화물을 생성 • 유리나 규소화합물에 반응하기 때문에 폴리에틸렌 용기에 저장  • BP가 19.5 ℃로 상온에서 쉽게 기체로 변함 • 기화된 HF는 호흡을 통해서 폐로 들어가면 점액질에 포함된 물과 반응하여 불산이 만들어 져서 폐조직을 괴사 시킨다
	• 불산은 쉽게 피부로 침투된다.  • 고농도의 불산이나 불산 증기가 피부에 닿으면 하얗게 탈색되며 물집이 잡힌다. • 손바닥(160 ㎠)보다 넓은 면적에 불산 화상을 입으면 전신중독의 위험이 있습니다.  • 저농도의 불산에 의한 화상은 신경 말단을 손상시키기 때문에 몇시간 내지 하루 정도 통증이 없을 수도 있습니다.  • 눈에 닿으면 각막이 파괴되거나 혼탁해진다.
	• 입속 점막이나 상기도에 물집이 잡히며 심하게 부풀어오른다. • 불소 이온이 몸속의 칼슘•마그네슘 이온과 결합하기 때문에 심장이 비정상적으로 뛰는 부정맥과 심장마비를 유발할 수 있습니다.  • 식물의 경우에도 잎이나 줄기에 내려 앉은 불산 에어로졸이 식물 조직으로 흡수되어 잎이 누렇게 변하고 고사된다.

 

불산(HF)의 측정과 감지기

강력한 위험성과 유해성을 가진 불산을 감지하는 것 또한 매우 중요하다. 대기로 누출된 불산 증기를 측정, 감지할수 있는 장비를 일반적으로 OPGD, ELDS라 칭한다. 적절한 불산 측정기, 불산 감지기 (OPGD/ELDS)를 설치하여 비상 운전조치와 비상대응에 활용해야 한다. 

✓ OPGD (Open Path Gas Detection) 
✓ ELDS (Enhanced Laser Diode Spectroscopy)

 

 작동 원리
Senscient ELDS Series 1000 Hydrogen Fluoride OPGD 시스템은 독립적인 Transmitter / receiver 절정을 사용하여 5~60m 거리의 불산가스를 감지 및 측정합니다. ELDS 기술은 가스 감지 경로에 존재하는 특정 가스에 의해 흡수된 트랜스미터의 레이저빔으로 들어오는 고주파 지문 영역을 측정한다. ELDS 레이저를 발산하여 대상 가스물질의 파장에서 흡수되는 파장을 측정하여 감지해 내는 원리이다. 

 

 

불산 취급공정 대기로 누출되는 불산가스 측정 (Open Area Detection)

 

Detectable Gases	불화수소, 암모니아, 이산화탄소, 염화수소, 황화수소, 메탄, 에틸렌 등
Open Area Detection	Senscient ELDS™은 5~200m(가스에 따라 다름) 거리의 독성, 가연성 가스, 혼합가스의 누출을 감지하여 산업플랜트나 프로세스에 인접하거나 주변에 감지벽을 제공합니다.
Configuration	각 시스템은 별도로 장착된 송신기(Tx)와 눈에 안전한 레이저 신호를 보내는 수신기(Rx)로 구성되어 있습니다.
Operation	Beam 내의 어떤 대상 가스는 ‘HARMONIC FINGERPRINT’을 생성하는 레이저 신호를 수정합니다. 고조파 지문의 진폭은 가스 농도와 연관성이 있습니다. 가연성 가스는 3초 이내, 독성가스는 5초 이내에 감지하여 빠른 경보를 울립니다.
Mounting	시야 확보와 안정적인 성능을 위해 필수적입니다. 모든 시스템은 정렬/고정 브라켓이 제공됩니다.
Toxic Gas Measurements	고정형 독성가스감지기는 ppm 단위의 농도를 측정합니다. Open Path 장비는 ppm.m 단위로 측정됩니다. 예를 들어, 15ppm의 농도의 약 5m의 가스구름을 75ppm.m로 (15ppm x 5m) 나타납니다.
Flammable Gas Measurement	고정형 가연성 가스감지기는 최소 폭발한계 또는 가연성 수준을 퍼센트로 농도(%LEL)를 측정합니다. Open Path 장비는 LEL.m로 측정합니다. 예를 들어, 50% LEL의 농도의 5m의 가스구름 2.5LEL.m로(50% LEL x 5m) 나타납니다.
Routine Testing Senscient ELDS™ 장비는	Senscient ELDS™ 장비는 모두 ‘SimuGas™’Auto라는 매일 자동 가스 테스트를 사용합니다. 이는 테스트 필터 또는 테스트 가스의 필요성이 없어 작업자의 위험 노출을 줄일 수 있습니다.

 

불산 중화 시설 배출구에서의 불산 감지 (Ventilation Duct Detection)

Duct Detection	Senscient ELDSTM 배기 덕트 감지기는 0.5- 5m의 거리의 (XD & V2 버전) 가연성가스를 감지 할 수 있습니다. Open path 독성 가스 감지기는 5m 경로 길이에서 감지 가능합니다.
Configurations	각 시스템은 도로 장작된 송신기(TX)와 눈이 안전한 레이저 신호를 보내는 수신기  (R)로 구성되어 있습니다.
Operation	Beam 내의 어떤 대상 가스는 "HARMONIC FINGERPRINT을 생성하는 레이저 신호를 수정합니다. 고주파 지문의 진폭은 가스 농도와 연관성이 있습니다. 가연성 가스는 3초 이내, 독성 가스는 5조 이내의 빠른 경보 알람을 올립니다.
Mounting	가연성 가스 장치는 환기 덕트의 측면 벽 (XD 버전)에 장착하거나 흡입 또는 배기 (VI) 버전의 앞에 장작 할 수 있습니다.
Detectable Gases	암모니아, 이산화탄소, 염화수소, 불화수소, 황화수소, 메탄, 에틸렌 등
Toxic Gas Measurements	고정형 독성가스감지기는 ppm 단위의 농도를 측정합니다. 개방 경로명 장비는 ppm.m 단위로 측정됨니다. 예를 들어, 15ppm의 농도의 약 5m의 가스구름을 75ppm.m로 (15ppm x 5m) 나타냅니다.
Flammable Gas Measurement	고정형 가연성 가스감지기와 개방경로 영 장비는 duct monuted  applications를 위한 최소 폭발 한계 (LEL) 또는 가연성 수준을 퍼센트로 농도(%LEL)를 측정합니다.  Senscient XD & V2 장치는 2%LFL 이하일 경우, 안정적으로 경보
Routine Testing	Senscient ELDSTN 정비를 모두 'SimuGas M' Auto라는 매일 자동 가스 테스트를 사용합니다. 이는 테스트 필터 또는 테스트 가스의 필요성이 없어 작업자의 위험 노출을 줄일 수 있습니다.

적용 분야

 

The New Benchmark  in Industrial Gas Detection	석유, 가스, 석유화학, 화학, 금속, 폐수처리 산업과 같은 위험도가 높은 시설의 운영자들은 가스 감지기를 사용할 때, 점점 더 나은 성능과 비용 절감, 신뢰성 있는 플랜트 안전 요구하고 있습니다. Senscient는 Open Path Detectors가 다음 조건을 충족할 수 있도록 설계하였습니다. • 넓은 현장을 커버할 수 있는 최소한의 장치 • 고감도 성능으로 가스 누출에 대한 빠른 응답 • 불리한 기상 조건에서 최고의 가용성 • 가스 간섭에 의한 거짓 경보 없음 • 정기적인 테스트 시, 수동 개입 필요 없음 • 감지소자의 소모가 없음 Senscient의 혁신적인 제품 디자인은 뛰어난 성능과 운영 비용 절감을 제공합니다. 또한, 위험 지역으로부터 사람들을 보호합니다. Senscient는 시스템 통합 및 엔지니어링 업체들에게 최상의 솔루션 을 제공하고 있습니다. Senscient는 산업용 가스 감지의 새로운 기준입니다.
Detection  Technology	가장 적합한 감지 기술을 선택하기 위해서는 다음과 같은 요인을 고려해야 합니다. • 대상 가스의 화학적 특성 • 간섭 가스 존재의 유무 • 지역의 환경적 조건 • 현장의 시설배치 감지 기술의 옵션은 다음과 같습니다. • 광학, 전기화학, 전기 촉매, 금속 산화물 잘못된 감지 기술의 선택은 가스 누수 감지 실패, 수행 능력 저하, 거짓 경보, 높은 운영 비용, 전체 시스템 교체와 같은 결과를 초래할 수 있습니다.
Senscient	Senscient는 가스감지기 산업 분야에서 20년 이상의 경력을 가진 Mr. Lee Richman에 의해 2004년에 설립되었습니다. Senscient는 산업용 가스감지기를 위해 경험이 매우 풍부한 엔지니어팀을 갖추고 있으며, ISO 9001에서 인증받은 회사입니다. 레이저기술, ELDS™ (향상된 레이저 다이오드 분광학), SimuGas ™와 결합한 매일 자동 테스트 기술, 고조파 지문 신호 처리 기술 (HARMONIC FINGERPRINT)을 활용함으로써, Senscient ELDS™ 제품은 안정적인 가스 측정을 제공하는 최적의 제품군 입니다.
Fixed Gas Detection	가스감지기는 개인용 / 휴대용 장비 뿐만 아니라, 영구적으로 고정 설치하여 사용할 수 있습니다. 고정 설치 장비는 현장의 지속적인 감시기능을 제공하며, 알람 설정 혹은 공정 중단도 가능합니다. 고정형 가스감지기는 한 지역에서 감지 가능한 고정형 (Fixed point) 혹은 공기의 흐름 변화에 영향을 덜 받고 넓은 영역에 거쳐 감지하는 개방경로형 (Open Path)가 있습니다.

Fixed Point vs Open Path Gas Detection (OPGD)	고정형 장비는 일반적으로 가스 누수 혹은 가스가 축적될 수 있는 위험이 많은 산업 플랜트에 장착되어 있습니다. 실제로 고정용 장비의 효과는 가스가 충분한 농도로 감지기에 도달하는 시간과 기술에 따라 달라집니다. 따라서, 현장의 공기 흐름 및 가스 흐름에 대한 지식이 필수입니다. 개방경로형 또는 가시거리형 (Line of Sight (LoS)) 장치는 개방 경로를 따라 감시하기 때문에 바람의 방향 변화에 덜 민감하고 넓은 영역을 커버할 수 있습니다. 또한, 개방경로형 장비는 고정형 장비에 의해 종종 감지되지 않는 저농도의 큰 가스구름 (Gas Cloud)을 감지할 수 있습니다. 일반적으로 개방경로형 가스감지기는 파이프, 펌프, 저장소, 공정 시스템, 환기 시스템의 유입구 / 배출구, 개방된 지역에 가스 위험이 있는 곳을 감시하는데 사용됩니다.
Senscient Open Path Gas Detection	플래시 램프를 사용하는 기존의 open path 가스감지기는 가연성 가스의 일반적인 검출로 제한하였지만, 교정된 대상 가스 및 탄화수소 가스 등에도 반응을 보였습니다. 불리한 기상 조건에서 성능이 저하되고, 정기적인 테스트에 작업자의 수동 개입이 필요하였습니다. Senscient ELDS™ 독성 및 가연성 가스 감지기는 최신식 레이저 감지 기술과 특화된 소프트웨어 루틴을 사용하고 있습니다. 이는 높은 민감도, 빠른 반응 속도, 소모품이나 수동 개입이 필요치 않는 가용성 등 최고의 개방경로형 장비를 제공합니다. 특허된 ‘HARMONIC FINGERPRINT’ 신호 시스템은 가스 간섭으로부터 잘못된 알람을 제거합니다. ‘SimuGas™‘ 이라 불리는 Daily Auto Testing 기술은 정기적인 테스트를 위해 위험 지역에 들어가는 인력에 대한 필요성을 없애줍니다.
Specifying Senscient ELDS™	개방경로형 가스 감지 솔루션 설계 시, 다음을 명시 합니다. • 감지해야 하는 가스의 이름 • ppm.m 또는 LEL.m에서 원하는 탐지 범위 • 원하는 경보 임계값 •감시할 경로 길이(meters) • 환경 조건 • 위험 지역 인증 (예. ATEX CSA , UL or other) Senscient ELDS™ 장치를 지정할 때는 다음과 같은 조건을 포함 합니다. • Senscient ELDS™ Laser based open path gas detection • 'SimuGas™' 매일 자동 가스 테스트 • 'HARMONIC FINGERPRINT™' 거짓 경보 제거 기술 • Bluetooth 무선 연결

 참고자료 
 

Senscient Product Guild - 엠씨마스터스.pdf

2.37MB

OPGD 제안서 - 엠씨마스터스.pdf

5.15MB

Senscient_Brochure.pdf

2.19MB

 

 

 

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