폭발 화재 - 금지사항, 위험요인, 예방대책, 재해사례, 안전수칙

1. 폭발 화재란?

- 가연물이 혼합된 공기가 점화원과 접촉하는 순간 발생하는 사고

폭발 화재(출처 : 안전보건공단)

 

 

2. 위험물질 취급 작업 시 금지사항

- 폭발성 물질 / 유기과산화물

 · 물질 예시 : 질산에스테르류, 니트로화합물, 아조화합물, 하이드라진, 유기과산화물 등

 · 금지행위 : 화기나 그밖에 점화원이 될 우려가 있는 것에 접근시키거나 가열하거나 마찰시키거나 충격을 가하는 행위

- 물반응성 물질 / 인화성 고체

 · 물질 예시 : 리튬, 칼륨, 나트륨, 황, 황인, 마그네슘 분말, 금속 분말, 유기 금속화합물 등

 · 금지행위 : 각각 그 특성에 따라 화기나 그밖에 점화원이 될 우려가 있는 것에 접근, 발화를 촉진하는 물질 또는 물에 접근, 가열, 마찰, 충격을 가하는 행위

- 산화성 액체 / 산화성 고체

 · 물질 예시 : 염소산 및 그 염류, 과산화수소 및 무기과산화물, 질산 및 그 염류 등

 · 금지행위 :  분해가 촉진될 우려가 있는 물질에 접촉, 가열, 마찰, 충격을 가하는 행위

- 인화성 액체

 · 물질 예시

  ㅁ 메탄올, 아세톤, 산화프로필렌, 노르말헥산, 가솔린, 등유, 경유 등 인화점이 60℃ 이하인 액체
  ㅁ 인화점이 60℃ 이하이거나 고온·고압의 공정 운전조건으로 인하여 화재·폭발 위험이 있는 상태에서 취급되는 가연성 물질

 · 금지행위 : 화기나 그밖에 점화원이 될 우려가 있는 것에 접근, 주입, 가열, 증발시키는 행위

- 인화성 가스

 · 물질 예시

  ㅁ 수소, 아세틸렌, 에틸렌, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 등
  ㅁ 인화한계 농도의 최저한도가 13% 이하 또는 최고 한도와 최저 한도의 차가 12% 이상인 것으로서 표준 압력 하의 20℃에서 가스 상태인 물질

 · 금지행위 : - 화기나 그밖에 점화원이 될 우려가 있는 것에 접근, 압축· 가열, 주입하는 행위

- 부식성 물질 / 급성독성물질

 · 물질 예시

  ㅁ 부식성 물질: 황산· 염산· 질산 등의 부식성 산류, 가성소다· 수산화칼륨 등의 부식성 염기류
  ㅁ 급성독성물질
   ① LD50(경구, 쥐)이 kg당 300mg (체중) 이하인 화학물질
   ② LD50(경피, 토끼 또는 쥐)이 kg당 1,000mg (체중) 이하인 화학물질
   ③ 가스 LC50(쥐, 4시간 흡입)이 2,500ppm 이하인 화학물질, 증기 LC50(쥐, 4시간 흡입)이 10mg/l 이하인 화학물질, 분진 또는 미스트 1mg/l 이하인 화학물질 

 · 금지행위 : 누출시키는 등으로 인체에 접촉시키는 행위

폭발 화재 예방(출처 : 안전보건공단)

 

 

3. 폭발 화재 재해사례

- 운전 중 톨루엔 누출로 화재 경기도 안산시 소재 한 업체에서 톨루엔을 반응기에 투입하던 중 톨루엔이 배관에서 누출, 화재가 발생해 톨루엔 투입밸브를 조작 중이던 근로자가 화상을 입었다.

· 재해원인

 1. 정전기 대전 또는 방전이 점화원으로 작용함
 2. 캡슐형 필터 하우징 크랙 또는 원심펌프 과압에 의해 형성된 필터 하우징 크랙에서 톨루엔이 분출되어 가연물로 작용함
 3. 공정배관계장도(P&ID)와 다른 순서로 밸브, 필터를 설치해 운전함으로써 필터에 지속적인 힘이 작용해 크랙이 발생함

 · 예방대책

 1. 신규로 가동하는 설비는 사용 전 점검을 통해 공정배관계장도(P&ID) 등 도면에 따라 적절히 설치되어 있는지 검토함
 2. 화학설비 또는 그 배관의 밸브나 콕은 개폐빈도를 고려해 내구성이 있는 재질로 사용함

 3. 화학설비와 그 부속설비 사용 방법에 따라 작업을 하는 경우, 밸브 등의 조작을 통한 원재료 공급, 화학설비가 일시적으로 중단된 경우에 대한 작업 방법 등에 대한 작업계획서를 작성해 그에 따라 작업을 실시함

- 배관 설치 작업 중 저류조 폭발 경기도 평택시 소재 사업장에서 저류조 연결 배관 설치 작업 중 저류조가 폭발해 1명이 사망하고, 1명이 화상을 입었다. 

 · 재해원인

 1. 저류조에 유입되는 슬러지에 포함되어 있는 혐기성 미생물이 휘발성 고형물을 추가로 분해시켜 저류조 내부에서 바이오 가스가 생성됨

 2. 바이오 가스가 발생할 수 있는 저류조 기존 배관에 신설 배관 연결을 위해 기존 배관에 용접 작업을 실시함
 3. 저류조 내 인화성 가스 체류 가능성 등 화기 작업 시 필요한 안전보건 정보를 협력업체에 제공하지 않음

 · 예방대책

 1. 인화성 가스가 발생 또는 체류될 수 있는 소화슬러지 저류조 내부 등을 폭발 위험 장소로 구분·관리해 점화원이 되는 작업을 제한하거나 작업 전 안전조치를 실시함

 2. 설비의 개조, 분해, 해체 또는 철거 작업을 할 때 원청은 안전보건에 대한 정보를 문서 및 기타 방법으로 협력업체에 정보를 제공함
 3. 위험성평가를 실시하고, 작업자 교육, 원청의 현장감독 실시 등 작업에 대한 관리·감독을 철저히 함

- 주형 건조작업 중 용기 폭발 경기도 김포시 소재 사업장에서 이소프로필알코올(IPA)과 LPG 토치를 사용해 주형▝ 건조 중 이소프로필알코올 소분 용기가 폭발해 재해자가 화상을 입은 후 치료 중 사망했다.

▝ 주형: 금속을 용해하여 주물 제품을 만들기 위한 형틀(거푸집)

 · 재해원인

 1. 주형을 빠르게 건조하기 위해 주형에 인화성 액체인 이소프로필알코올을 분사함
 2. 주물을 건조하기 위해 이소프로필알코올을 분사하는 소분 용기와 점화원이 될 수 있는 LPG 토치의 불꽃 가까이 접근함
 3. 이소프로필알코올 소분 용기에 그림문자, 유해·위험 문구, 예방조치 문구를 담은 경고표지를 부착하지 않음

 · 예방대책

 1. 인화성액체는 화재·폭발의 위험이 높으므로 불꽃, 아크 등 점화원의 접근을 금지함
 2. 위험물질을 소분하는 용기에는 그림문자, 유해·위험 문구, 예방조치 문구 등을 담은 경고표지를 부착해 근로자가 해당 물질의 대한 위험성을 상시 인지하도록 조치함
 3. 사업주는 사업장에서 사용하는 화학물질을 본래의 용도 외에 사용하지 않도록 관리·감독을 실시함

- 폐황산 이송작업 중 폭발 전라북도 소재 사업장에서 폐황산을 IBC 용기로 이액하던 중 IBC 용기에서 폭발이 발생해 근로자가 화상을 입었다. 

 · 재해원인

 1. IBC 용기에 인화성 액체가 포함된 재생오일이 잔류함

 2. 황산 이액 시 발생하는 충돌 대전, 분출 대전 등 작업상황에서 발생할 수 있는 정전기가 축적됨
 3. 폐황산 전용 IBC 용기의 재고 부족으로 재생오일 전용 IBC용기를 사용함

 · 예방대책

 1. 공정에서 취급하는 모든 물질에 대한 작업 절차서를 작성함
 2. 공정유체 취급량을 고려하여 IBC 용기의 재고를 관리하도록 시스템을 구축함
 3. 생산 절차/작업 절차에 대해 누락없이 위험성평가를 실시함
 4. 인화성 물질 취급 시 정전기 축적을 방지하기 위해 접지봉 및 접지 장치 사용하고, 작업자 등전위로 인한 인체 대전 방지를 위한 제전복, 제전화를 착용함

 - 밸브 정비작업 중 폭발 화재 울산시 소재 공장에서 밸브 고착 해소를 위한 정비 작업 중 인화성물질 누출로 인해 폭발·화재가 발생해 1명이 사망하고 11명이 부상당했다.

 · 재해원인

 1. 인화점 -97℃인 극인화성 물질 취급 중 밸브에서 누출이 발생함
 2. 기계적 에너지, 정전기 등 점화원으로 작용함

 3. 작업허가서 발행 시 공정 격리를 위한 맹판 설치, 밸브 닫힘 조치 여부 미확인

 · 예방대책

 1. 밸브 정비 작업 시 타 설비로부터 공정유체가 흘러나오지 않도록 작업구간에 맹판 설치 등의 조치를 실시함
 2. 작업허가서 발행 및 승인 시 작업 전 안전조치사항에 대한 필요 유무를 교차로 확인하고 각각 점검 항목에 대해서 엄격히 점검함
 3. 원료 투입 방법 변경, 부분적이고 일시적인 작업 중지 후 운전재개를 포함하는 등의 작업계획서를 작성함

재해원인, 예방대책(출처 : 안전보건공단)

 

 

4. 안전수칙(유해·위험물질 관리방법)

- 사업장에서 취급하고 있는 화학물질의 목록을 정리한다.
- 목록에 있는 화학물질별로 물질안전보건자료(MSDS)를 비치 혹은 게시하고 있는지 확인한다.
- 목록에 있는 화학물질별 용기 및 포장에 경고표지가 부착되어 있는지 확인한다.
- 화학물질을 취급하는 작업공정별로 관리 요령을 게시한다.
- 화학물질을 취급하는 근로자들을 대상으로 교육을 실시한다. 

위험 물질의 연소 범위(출처 : 안전보건공단)