정전 – 화학사고 예방 대책

♦정전에 따른 화학사고 위험성

정전이 발생하면 몇 초만 이상이 있더라도 석유화학공장 공정이 중단되고 설비 내 원료가 굳는 등 복구에만 수일이 걸리는 막대한 경제적 손실이 초래된다. 

뿐만 아니라 이상반응으로 인한 폭발, 반응 중 물질의 폐기에 따른 환경오염 등 근로자 및 지역주민의 안전에 심각한 영향을 미칠  수 있다. 우리나라 대다수 석유화학단지는 가동을 시작한지 20~40년 이상 되어 사용설비 뿐만 아니라 전력 인프라도 노후화되어 정전 시 설비의 고장 확률이 높다.

최근 하절기 전력대란이 올 것이라는 우려와 함게 전력부족으로 인한 대규모 정전 위험이 높아지고 있어 정전 시 화학사고에 대한 예방대책이 필요하다.

 

♦정전사고 발생 주요원인

• 여름철 전력수요 급증으로 인한 전기 공급량 부족으로 발생
• 낙뢰, 태풍, 폭설 등의 자연재난으로 인해 발생
• 사업장 자체 전력사용 과부하로 발생

♦정전 발생 가능한 공정사고 유형

−› 이상반응, 반응폭주 및 폭발

1. 펌프 불시 작동으로 원치 않는 원료 공급에 의한 방응폭주
2. 위험물질의 과도한 방출로 인한 화재 폭발
3. 열교환기의 냉각 기능상실로 압력용기 폭발
4. 제어시스템의 마비로 밸브의 오작동 및 압력밸브의 작동

 

−› 원료의 손실 및 환경오염

1. 원료 이송 제어 계통 마비로 탱크 내 위험물질이 넘쳐 흐름
2. 반응 중인 물질을 일시에 방출·연소 시 불완전연소에 따른 환경오염
3. 오염물질 처리장치의 제어 불능으로 유해물질 누출 확산

♦정전사고 예방을 위한 준비사항

−› 위험원 파악 및 등급결정

1. 화재·폭발·누출 가능성이 있는 공정 및 설비의 파악 및 등급 결정

 

−› 정전 및 재송전 시 위험설비 목록 작성

1. 정전 및 재송전 시 각 공정설비(펌프, 밸브, 제어장치)별 영향을 명시한 목록 작성
2. 정전 시 압축기 정지로 인한 공압시스템의 영향평가 등 정전에 의한 간접영향 평가
3. 정전 시의 Fail-safe 설계 및 재송전 시의 안전상태 확인 후 작동기능의 확인

♦정전 유형별 위험감소 대책

◎ 비상시 강제정전(Emergency forced shutdown)에 대한 대책

1. 비상계획 절차에 따라 신속한 대처(우선 조치사항 명시)
2. 가능한 공장 가동중지 또는 피해가 최소화될 수 있도록 비상대응절차 수행
3. 비상대응절차는 정전되기 전까지 우선 조치사항을 먼저 시행하고, 기타 정전이 발생한 이후 절차에 따라 추후 수행
4. 전력부하의 중요도에 따라 부하 차단(Load shedding) 정책의 수립·시행
5. 계획에 대한 근로자 교육·훈련 시행

◎ 불시 정전에 대한 대책

1. 위험장치에 대한 Fail-safe 설계 필요
2. 작업자가 Fail-safe 상태를 확인할 수 있는 점검표 작성

 Ex.)  ■ 반응기 공급 라인 및 가열기의 연료공급 라인의 개폐 밸브 위치
          ■ 비상발전기의 기동상태
          ■ 스팀 또는 디젤 펌프로의 교체 상태
          ■ 정전 시 Off 위치에 있어야 하는 스위치
          ■ 운전상태 확인을 위한 유틸리티 설비
          ■ 비상운전을 위한 전원 및 소방설비
          ■ 생산제품을 저장할 창고의 공간 확보
          ■ 공장의 가동중지를 위한 제어시스템의 장비
          ■ 재송전 시 공장 가동에 필요한 최소한의 전력설비 

◎ 재송전 시 공장가동 안전대책

1. 가동 전 모든 프로세스는 안전모드 상태를 유지
2. 가동 전 모든 프로세스는 즉시 운전될 수 있는 상태 유지
3. 프로세스가 백업시스템으로 변경된 경우 정상운전 상태로 전환
4. 가동 전 전원 이외의 스팀, 계장용 에어(Instrument air), 냉각수, 플레어시스템, 소방설비 등 유틸리티 시스템 확인

 

추가

정전사고 예방을 위해 그 외 알아두어야 할 몇 가지가 더 있다. 순간정전이 있은 경우 바로 재가동을 하면 위험할 수 있으므로 이를 주의하고, 보일러와 가열로의 경우 퍼지 또는 안전운전 절차에 따르지 않을 경우 폭발 또는 누출 가능성이 있다. 또 비상펌프·비상조명·경보설비·계장·제어설비, DCS 등은 비상전원 확보가 필요하다. 압축공기를 사용하는 설비와 엔진펌프의 경우 충분한 용량의 저장탱크 및 연료가 확보되어야 함을 기억해야 한다. 사업장의 전기 관련한 주요설비는 필히 검사 및 시험, 시운전을 통한 기능을 정확히 확인 후 사용해야 안전하다

안전보건공단 자료 인용