TEA (알킬알루미늄) 취급안전 및 전용소화약제

 

TEA의 물리화학적 특성

위험물3류 자기발화성물질인 TEA(Triethyl Aluminium)의 위험성과 전용 소화약제에 대해서 알아보겠습니다.
TEA (Triethylaluminium), 금수성물질 물과 접촉하면 폭발함!!

 

 

물질명	TEA (Triethylaluminium)
CAS No	97-93-8
녹는점	-45.5℃
끓는점	186.6℃
Density	0.835
점도	2.58
TWA	2 mg/m3
특징	-상온에서 무색 투명한 액체 -공기와 접촉 시 자연발화 -금수성물질, 물과 격렬히 반응
위험물	-위험물 제3류 알킬알루미늄 -지정수량 10kg

 

화학반응식과 취급시 주의 사항

 

공기와의 반응	2(C2H5)3Al + 21O2 → 12CO2 + Al2O3 + 15H2O + 1470.4 kcal
물과의 반응식	(C2H5)3Al + 3H2O → Al(OH)3 + 3C2H6↑
산과의 반응식	(C2H5)3Al + HCl → (C2H5)2AlCl + C2H6↑
TEA의 200℃에서의 분해 폭발 반응식	(C2H5)3Al → (C2H5)3AlH + C2H4↑
취급시 주의 사항	① 공기와 접촉하면 자연발화하며 ② 물과 접촉 시에는 폭발적으로 반응하여 에탄 (C2H6)가스를 발생 ③ 피부에 닿으면 심한 화상을 입으며, ④ 연소할 때는 발생하는 흰 연기를 많이 마시면 기관지나 폐에 손상 ⑤ 희석제: 벤젠, 헥산 ⑥ 내용적 90% 이하로 수납하고 50℃에서 5%이상의 공간 용적 유지 ⑦ 탱크에 입출고시 0.2MPa 이하의 압력으로 불활성 기체를 봉입할 것

 

소화약제 및 안전설비

현재 국내 소방법상 TEA가 누출이되면 적절한 소화약제가 없습니다. 따라서 다음의 내용을 참조하여 소방설비를 구축해야 합니다.

① Combustion Pit

TEA (Triethylaluminium)는 액상으로 누출되면 표면연소 된다. TEA는 물과 급격한 반응 폭발을 하기 때문에 소화수로 진압이 어렵다. 따라서 피해를 최소화하기 위해 지하에 매설된 Combustion Line을 통해 이송한다. 안전한 거리에 설치된 Combustion PIT에서 연소시켜 처리한다.

 

 

② 건조사 & 팽창질석

팽창질석을 흡수력이 매우 강합니다. 누출된 액상의 TEA를 신속히 흡수하여 표면연소를 차단하게 됩니다. 다음의 표는 제가 직접 그 흡수력을 TEST한 결과인데요.

팽창질석은 물에서 220% 흡습률을 보였고, Hx(유기용제)에서는 66% 흡습률을 보였습니다.

TEA는 위험하여 TEST가 불가하여 Hx과 WATER으로 비교 TEST함

SiO2	Al2O3	MgO	CaO	pH	Fe2O3
41	18	21	0.8	7~10	3.5

③ 소화약제

WATER, 포 소화 약제, CO2 소화기, 할로겐 소화약제, ABC 분말소화 약제 위의 다섯가지 소화 약제는 일반적으로 화재가 발생하면 사용하는 소화약제입니다. 그러면 TEA에 적용할 수 있는 소화약제는 무엇일까요?

정답: 다섯가지 모두 해당 없음!

그렇습니다. TEA에서 연소가 되면 위의 5가지 소화약제 모두 사용할수 없습니다. 다섯가지 물질에 모두 반응해 버리기 때문입니다. 아래의 반응식을 보십시오. 반응하여 에탄가스를 생성하기도 하고, 급격한 발열반응이 일어나기도 합니다. 고온에서 분해 폭발 반응이 일어나기도 합니다. 굉장히 위험한 물질이죠!

TEA 전용 소화약제

그러면 TEA 물질에는 어떤 소화약제를 사용해야 할까요? MET-L-KYL Dry Chemical 소화약제는 TEA 전용소화약제로 개발이 되었습니다.

매우 고가인데요? 과연 어느 정도의 효과가 있을까요? 다음의 영상은 ABC소화약제와 MET-L-KYL Dry Chemical TEA 전용 소화약제의 소화능력을 실험한 영상입니다. 

ulsansafety

가압식 분말소화기 TYPE도 있으니 소량 누출시에 사용하면 좋을것 같습니다. 

과압에 의한 배출 처리 방법 (금수성물질, 산소 반응성 물질)

① 플레어스텍 및 스크루버 
플레어스텍 및 스크루버는 물과 공기와 접촉되기 때문에 처리가 어려울 것이다. 다만, 농도가 희석되거나 전처리 과정을 통하여 산소, 물과의 반응성이 제거된 상태의 경우는 플레어스텍 및 스크루버로 처리가 가능할 것이다.  

② Combustion Pit
Combustion Pit는 플레어스텍 및 스크루버 등으로 배출이 불가능할 경우에 사용되는 굉장히 특이한 설비이다. 특별한 소화약제와 안전 처리시설이 없는 경우에 적용한다.

③ 대기방출
안전한 처리 시설이 없는 경우 대기로 방출할 수 밖에 없다. 다만, 배출되는 위치가 추가 피해가 없는 지역으로 설계되어야 하겠다.  

④ 적용성있는 소화 설비와 과압배출시설과의 연동
과압으로 인하여 물, 산소 반응성이 있는 물질이 배출될 경우 소화실(가칭)로 배출되고 이와 연동하여 적용성있는 소화약제가 배출될 수 있는 시스템은 어떠할지 고민해 봅니다. 배출됨과 동시에 적용성있는 소화약제가 배출되어 반응성을 소멸시킨다. 꽤나 안전하게 처리할 수 있을것 같다.

 

알킬알루미늄 화재 진압

 1   국내 알킬알루미늄 화재안전현황

□ 위험물 3류 (일반적인 금속 화재안전)
※ 일본소방법 인용, 미국의 화재 안전기준제시
1. MSDS,SDS DATA(Metal Alkyls) : 분말소화약제,D급화재용Dry powder
2. 한국소방안전협회 : 마른모래,팽창질석,팽창 진주암 분말소화약제(주성분 인산염 제외) 이산화탄소,사염화탄소(나트륨,칼륨 금속제외) 
3. 위험물안전관리법 : 탄산수소염류 분말소화약제 및 그 밖의 것(국외)
4. 국민안전처(소방청,소방기술원)그 밖의것 : 국민안전처(소방청,소방기술원)그 밖의것 : 금수성 소화약제는 종류와 사용처가 매우 한정적이고 금속의 종류에 따라 인증 및 기술기준을 만드는것은 부적절제조사의 권장사항을 따르는 것이 좋다” 소규모 금속 및 금속성 물질 화재초기 소화기 사용 적합,소화설비설치는 적응성이 없음(건조사,팽창질석,팽창진주암 적합) 
5. 국내 알킬알루미늄 사용(취급)社 화재안전 대책
※ 소방서 권고 
1) 취급설비내 경고 게시판 설치
2) 소화기: 소화기(BC,Super D약제)/건조사,패창질석 비치
3) 보관 TANK 주변 분말소화약제 탱크 설치,구역방화 

 2  미국 알킬알루미늄(Metal Alkyls) 화재 안전

1. 현황
*DOT, ERG(Emergency Response Guidebook),NFP,UC(Center for labortary safety)및 제조/취급 시설의 Standard Operating Procedure 에서금속화재의 기술적 위험성,적용 소화약제 화재 진압 방법을 구체적으로 제시하고 있음.
*Department of Transportation : pipe line and hazardous material safety administration 

2. 화재 일반(NFPA10,484)
- 특별한 시험을거쳐 특정 가연성 금속화재용으로 사용되도록 제조된 소화약제를 선택사용 (분말 소화약제 재발화)
- 고정식소화시스템(구역,국소 방출)은 권장하지 않으며,휴대용이동식,호스릴식 소화설비 권장
   ※ 금속화재별 적용가능 소화약제(NFPA 484 table A.6.3.3)

3. 알킬알미늄화재
- BC 화재용 Dry Chemical or Purple K 소화약제는 재발화 가능초기 소규모 화재 적합, 질석, 마른모래사용 가능하나 완전건조 판단 어려움
*Vermiculate : 자체 volume의 50% 까지 자연발화물질 흡수 
- 전용 소화약제(MET-L-KYL) : 흡착성 강화,자연발화 물질 흡수 고형화 
   2NaHCO3 → Na2CO3·2H2O + CO2

 3  제안
1. 소화약제(MET-L-KYL) : Metal Alkyls 전용
   * 적용금속:TriEithylAluminum,TriIsobutylAluminium,Tri-N-Propylaluminum,MethylAlumoxane 
2. 소화설비(상세규격문의요망)
- 초기 화재 진화용 소화기(B680,68 kg FM인증)
- SKID UNIT(약제용량160 ~1,360kg,Custom Unit)

 

 제품문의 

010-8412-8299