촉매연구 개발센터 폭발·화재 사고

재해개요

2020년 5월 충청남도 ○○○사업장의 촉매연구개발센터(ACS)* 에서 생산된 촉매제품을 이동식 용기(1㎥, TOTE BIN)에 충진 작업 중 원인불명의 과압으로 안전밸브가 동작되어 포장실 내부로 배출되면서 발생한 폭발·화재에 ․의하여 작업자 3명이 상해를 입은 재해임

※ 촉매개발연구센터(ACS) : Advanced Catalyst Solution, 금속산화물 촉매 제조공정, 메탈로센 촉매 제조공정 등 ○○○사업장에서 사용하는 촉매를 연구,제조하는 센터

 

 

 

 

사고발생공정 및 물질

■ 사고발생물질 : HDPE 공정 등에 사용되는 폴리올레핀 소재 생산을 위한 유기촉매

화학물질명	CAS No.	함유량(%)	반응위험성
Silicon dioxide	7631-86-9	46.0~52.0
Aluminoxanes	146905-79-5	27.0~34.0	물반응성
기타(영업기밀)	-	14.0~27.0

 

 

■ 사고발생공정 : 촉매제조공정의 1층 담지촉매 포장실

 

 

 

사고발생원인

1) 안전밸브 토출부 미연결

- ‘산업안전보건기준에 관한 규칙 제 267조 ’배출물질의 처리‘에 따라 사업주는 안전밸브 등 으로부터 배출되는 위험물은 연소‧흡수‧포집 또는 회수 등의 방법으로 처리하여야 하나, 사업장에서 안전밸브 토출부가 연결되지 않아 안전밸브로부터 반응성이 큰 촉매가 포장실 내부로 직접 배출되어 2차 사고(폭발‧화재) 가 발생되었음

 

2) 이동식 용기와 플랜지 연결 부적정

- Flange 체결불량에 의해 외기가 유입되는 경우 이동식 용기 내부 촉매와 반응하여 안전밸브를 통한 촉매 토출위험이 있었음. 이동식 용기로 촉매를 충진하는 작업 중 작업자가 Flange 체결을 완료하지 못하였을 것으로 추정됨

 

 

 

 

예방대책

1) 안전밸브 토출부 안전한 장소로 연결

- 사업장에서는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제 267조 ‘배출물질의 처리’에 따라 안전밸브 토출부를 안전한 장소로 유도하여 2차 사고를 예방하여야 함.

 

2) 작업절차서 보완 플랜지 체결 및 교육 실시

- 사업장은 작업절차서를 통해 작업자가 안전하게 작업할 수 있도록 보완 및 교육하여야 한다. 작업절차서에 작업자가 Flange를 불완전하게 체결할 경우를 대비하여 재확인 절차, 체결자 외 다른 인원이 확인하는 2중 확인절차 등을 보완하여 작성하고 교육하여야 함. 또한 작업절차서에 이상반응에 대비하여 소량 충진 후 일정시간 반응여부를 확인하는 절차의

추가도 검토할 필요가 있음.

 

 

 

 

Lesson Learned

이 사고 사례에서 얻을 수 있는 주요 Lesson learned은 다음과 같다. 안전 장치의 적절한 연결과 작업 절차의 중요성이 강조된다. 첫째, 안전밸브의 토출부가 적절히 연결되지 않아 반응성 물질이 작업장 내부로 배출되어 폭발과 화재가 발생했다. 이는 관련 규정을 준수하여 안전한 배출 경로를 확보해야 함을 보여준다. 둘째, 이동식 용기와 플랜지의 불완전한 연결로 인해 외기가 유입되어 촉매와 반응하여 안전밸브가 작동하는 위험이 있었다. 이를 방지하기 위해 작업 절차를 보완하고 작업자에 대한 교육을 강화해야 한다. 이처럼 안전 장치의 적절한 운영과 작업 절차의 체계화가 중요한 사고 예방 대책이 될 수 있다.