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S-안전/화공안전

Tank Lorry 하역설비 Flexible Hose 파단 사고 Case study

2018.05.17 울산에서 Cl₂ Tank Lorry 하역작업 중 Flexible Hose가 파열되는 사고가 있었습니다. 누출된 Cl₂ 가스가 바람을 타고 인근 공장 작업자들이 흡입을 하게 되습니다. Cl₂ 가스는 폐에 심각한 손상을 준다고 하는데요 취급에 정말로 주의해야 합니다. 사고로 부터 안전을 배우지 마라! 라는 말이 있는데요. 이번 사고로 부터 배울점과 개선해야 할 부분은 고려해야 하겠습니다. 먼저 사고 개요부터 말씀을 드리겠습니다.

Cl₂는 25℃에서 증기압이 7.9kg/cm2.G인 고압가스이면서 유해화학물질 사고대비 물질입니다. Tank Lorry가 하역장에 도착하면 주차를 하고, Flexible Hose를 연결합니다. 9.5k N2로 Tank Lorry에 가압하여 Cl₂를 Cl₂ Storage Tank로 이송을 하게됩니다. 크게 복잡한 Process는 아닌데요? 문제는 Flexible Hose가 파단 되었다는데 문제가 있습니다.
보통 Flexible Hose에 문제 생기는 Case는 Flange 용접부에 용접불량으로 소량 누출이 된다든지, 아니면 Gasket 불량으로 소량이 누출 될겁니다. 이번 사고처럼 Hose 자체가 절반으로 뚝딱 절단되는 경우도 드물겁니다. 아마도, 비상상황에서 대응이 힘들었을 것으로 예상이 되네요.

사고의 원인인 Flexible Hose 파단에 초점을 두고, 사고 속에서 안전을 배워보고 고민해 보겠습니다

▶ 법령/규정 현황
일반적으로 화학공장은 PSM과 SMS에서 Line spec'을 관리하도록 규정하고 있습니다. 
그 배관의 압력, 온도, 재질이 적합성에 대한 기준을 마련하는 것이죠.
그런데 Flexible Hose에 대한 관리 기준이  법규상으로 제시된 것은 찾을 수가 없었습니다. 
단, KOSHA GUIDE G-1-1998 유해위험물 탱크로리의 검사 및 입출하 등에 관한 기술지침에 
다음의 내용을 찾을 수 있었습니다. 


아래의 사진을 보십시오. Flexible hose 보관 창고입니다. 
어디에 사용해야 할지 구분할 수 있겠나요?


▶ STUDY1 : Flexible Hose 관리 개선 방안
1) Spec' & List 관리
하역장 뿐만 아니라 공장내 모든 Flexible Hose의 Spec'관리가 필요합니다. 이 부분을 간과하게 되면 올바르지 않은 구매 오류로 인한 사고가 충분히 발생할 수 있습니다.   
- List 관리 (사용공정, Size, Length, Spec, 사용시기, 구매처 등)
- Spec' 관리 (압력, 온도, 재질, 부식성 고려, 사용 Chemical의 종류)
FLEXIBLE HOSE SPEC'

2) 구매/검사관리 
Flexible Hose를 제작하는 공장은 영세사업장이 많다고 합니다. 발주처에서는 다음의 사항에 대해 확인이 필요합니다.
- Hose와 Flange(Quick coupling) 용접부 비파괴검사 Report
- Hose 내압시험 Report : 설계압력의 1.5배 정도는 요구
- 재질성적서 : Hose, Flange, Quick coupling 재질에 대한 성적서 
- 사업장에 입고되면 자체 사용압력으로 Leak test 절차가 마련된다면 더할나위 없겠습니다.

3) TAG 관리
현장에서 설치 또는 사용전에 안전한 사용처를 알수 있도록 TAG관리를 해 주는 것도 중요합니다.

▶ STUDY2 : 위험, 유해 물질 하역설비의 안전한 설계
Flexible Hose 파단, 누출에 의한 사고에 초점을 두고 Study를 해 보았습니다. 해당 하역설비의 개략도는 다음과 같습니다.

질소로 가압하여 염소를 저장탱크로 이송하는 하역설비에서 Hose가 파단되면, 탱크로리에 있던 염소와 염소 저장탱크에 있던 염소가 빠른 속도로 많은양이 누출 될겁니다. 누출 구경이 크기 때문이죠. 아마 일반적인 안전설계를 볼때 2번 밸브는 긴급차단밸브가 구성이 되어 있을 겁니다. 1번 밸브는 긴급차단밸브로 구성하기가 어렵습니다. 모든 탱크로리에 부착을 해야 한다는 문제점과 계장 케이블도 결선을 해야 하니까요. 이렇게 개선해 보는 것이 어떨지 고민해 봅니다.

탱크로리와 염소저장탱크 양쪽 모두에 긴급차단밸브를 설치하면 가능 비상상황에 대처가 될수 있습니다. 호스가 파단 되었을때 긴급차단밸브를 Close하면 사고를 막을 수 있습니다. 단, 여기서 모든 탱크로리에 긴급차단밸브 설치는 불가능해~ 라는 반문을 가질 수 있습니다. Flexible hose에 긴급차단밸브를 고정형으로 설치해서 운영이 가능합니다. 아래의 사진을 보십시오.

STUDY2에 대해 시행하려면 국가 안전기관에서 법제화해서 강제하거나 사업장에서 자율적으로 이번 사고를 통해 교훈삼아 위험성평가하고 개선해 나가는 것이 필요하겠습니다. 

▶ 울산 중방센터 기술팀에서 해당 사고와 관련된 논문을 발행하여 학술지에 채택되었습니다.

   염소 누출 사고사례연구를 통한 Flexible hose 설계 및 관리방안 고찰 (학술지)

HK57-3-0351 논문.pdf
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