감광제 생산공정 반응기 폭발·화재사고

재해개요

2019년 12월 ○○○사업장 3층에 설치된 회분식 반응기 내부를 원료(1,3-디옥솔란)로 세척하던 중 정전기로 추정되는 폭발 및 화재가 발생하여 근로자 부상 및 건물 3층,4층이 전소된 사고임

 

 

 

사고발생공정 및 물질

■ 사고발생공정 : 회분식 반응기 내부 세척을 위해 공압 펌프를 통하여 인화성 액체를 스플래쉬 필링 형태로 분사되며 정전기가 대전되었고, 전위차 인체 등에 의해 폭발·화재가 발생한 사고임

■ 사고발생물질

물질명	CAS No.	함량 (mol%)	폭발한계 (%)		인화점 (℃)	발화점 (℃)	증기압 (kPa)	전기전도도 (pS/m)
			하한	상한
1,3-디옥솔란	646-06-0	100	2.87	20.5	-2.5	274	7.5	2.33×103

 

 

 

사고발생원인

1) 맨홀 개방으로 인한 폭발위험 분위기 형성

- 맨홀 개방 후 공기(산소)가 유입된 상태에서 인화성 액체를 사용한 세척 작업이 진행됨에 따라 불활성화가 유지되지 못하였음

 

2) 정전기 발생

- 스플래쉬 필링(Splash Filling)과 같이 분무하는 작업을 실시하여 복합적이고 다량의 정전기가 발생

 

3) 정전기 관리 실패

품질문제로 인해 반응기 내부가 글라스 라이닝으로 코팅되어 세척 작업을 통해 축적된 정전기가 해소하지 못하는 구조였음

 

 

예방대책

1) 반응기 세척방법 개선 및 상시적 불활성화 실시

- 근원적인 안전설계를 위해서는 맨홀 등 개구부를 열지 않고 세척할 수 있도록 개선해야 하는 방법을 파악(스프레이 볼 사용 등)하고, 작업 시에는 상시 질소 퍼지를 통하여 불활성 분위기를 유지하여야 함

 

2) 작업 전·후 확실한 불활성화 실시

- 세척작업이 문제없이 마무리되었을 지라도, 내부 불활성화가 되어 있지 않으면 다음 세척을 위해 맨홀을 개방할 경우에 외부 공기와의 혼합으로 인화범위에 들어갈 가능성이 있으므로 작업 전·후 불활성화를 통해 반응기 내부를 안전한 상태로 만들어야 함

 

3) 정전기 제거 방안 검토

- 반응기 내부의 대전된 전하를 제거할 수 있도록 개선하도록 하며, 최근에는 탄탈럼(Ta)를

설치하여 접지(또는 본딩)하는 방법을 사용하고 있음(제품 성질에 따라 사용에 주의하며 취급물질이 반도전성일 경우에 한해 적용)

 

 

Lesson Learned

이 사고 사례에서 얻을 수 있는 주요 Lesson learned은 다음과 같다. 본 사고는 감광제 생산공정에서 회분식 반응기 내부를 원료로 세척하던 중 정전기로 추정되는 폭발 및 화재가 발생하여 근로자가 부상하고 건물의 3층과 4층이 전소된 사건이다. 이 사례를 통해 세척 작업 시 안전한 작업 환경을 유지하는 것이 얼마나 중요한지를 알 수 있다. 특히, 맨홀 개방 없이 세척 작업을 수행하고 상시 불활성화를 유지하는 방법의 필요성을 깨닫게 된다. 또한, 정전기 관리의 중요성을 인식하고, 정전기를 효과적으로 제거할 수 있는 방안을 마련해야 한다는 점을 강조해야 한다. 이러한 교훈을 바탕으로 유사한 사고를 예방할 수 있을 것이다.