The slurry process using a loop reactor
【중대산업사고속보】
제목 : ○○(주) 폴리에틸렌 반응기 폭발·화재
속보번호: CCPS-0307
날짜 : 2003년 10월
기인물 : 폴리에틸렌
재해유형 : 폭발.화재
피해정도 : 사망 1명, 부상 7명
1. 재해발생 경위
2003년 10월 3일(금) 18:05분경 전남 여수시 ○○(주)의 폴리에틸렌(PE) 3공장에서 반응기 하부의 펌프(P-3215B) 흡입측 여과기(Strainer)를 청소하기 위하여 해체한 상태에서, 차단 밸브가 개방되면서
- 단관부위를 통해 헥산 등 가연성물질이 약 4분간 30톤이 누출되면서 증기운 폭발 및 화재가 발생하여 1명이 사망하고 7명이 중경상을 입은 재해임.
2. 조사자 의견
■ 당일 작업현황
□ 2003년 10월 3일
- 12:10 : 슬러리 냉각기 펌프(P-3215B) 정지
- 15:10 : 반응기 하부 여과기 청소 시작
- 15:40 : 반응기 하부 배관 해체
- 17:00 : 반응기 하부 여과기 청소완료 (미조립 상태)
- 17:15～17:40 : 저녁식사
- 17:40경 : 재해자 외 2명이 현장으로 (점검차) 나감
- 17:59:22 : 여과기를 청소하기 위해 분리시킨 단관이 연결되지 않은 상태에서 차단밸브(HV-3215B1) 개방
- 18:03:13 :
.누출된 헥산이 증기운을 형성하고 외부의 점화원에 의해 증기운 폭발(UVCE)
.증기운 폭발 후 화재
.화재시 발생된 복사열에 의해 약 70m정도 떨어진 제품저장 사일로(Silo: 500m3) 2기 화재
.3PE공장, SPE공장 및 제품 저장창고 일부 소실
- 21:10 : 화재진압 완료
※ 개방공간 증기운폭발(UVCE, Unconfined Vapor Cloud Explosion) 탱크나 용기 또는 배관에서 위험물질(가연성가스, 인화성물질)이 밖으로 누출되어 증발되고 공기와 혼합되면 증기운을 형성하는데 증기운에 포함되어 있는 위험물질의 농도가 폭발하한치 이상이고 증기운이 점화원과 접촉하게 되면 증기운이 폭발하는 현상을 말함.
The manufacture of poly(ethene) using the
slurry process in a loop reactor
3. 재해예방대책
(1) 기술적 예방대책
ㅇ 헥산 등의 위험물 누출방지
- 현장의 밸브조작 레버를 전기스위치로 변경
현재 현장에서 밸브조작 레버를 기계적으로 조작하도록 되어 있는 형태를 전기 스위치식으로 변경하고 밸브 조작은 다음에 의하도록 한다.
·밸브 자체의 궤도(열림/닫힘)와 현장 스위치의 열림/닫힘 상태가 일치되도록 하여야 함.
·제어실(DCS, A)과 현장(Local, B)스위치를 연동 사용하는 경우에는 닫힘시에는 A or B 중의 하나, 열림시에는 A and B 모두 조작해야 밸브가 열리도록 하되, 밸브가 닫힌 후에 재조작하고자 하는 경우에는 복귀(Reset) 또는 B스위치의 초기화(CLOSE) 후에만 조작 가능하도록 한다.
※ 밸브가 열려 있으면 현장스위치가 열림위치로, 닫혀 있으면 닫힘위치로 Reset
- 배관내부에 콘(Cone) 형태로 설치되어 있는 여과기를, 버킷형태(Bucket type)의 여과기를 추가(Redundancy 개념) 설치하되, 여과기 전후에 차단밸브를 설치(3-way valve)하여 반응기의 부하저감(Load-Down)없이 청소가 가능하도록 변경을 권장함.
ㅇ 고온표면의 보온
- 공정지역 내에 존재하는 스팀배관 등의 고온표면에는 보온(Insulation)을 철저히 하여 가연성물질이 누출시 고온표면과 접촉되지 않도록 하여야 함.
ㅇ 비착화성 공구의 사용
- 폭발위험장소에서 사용중인 공구는 비착화성 공구(Non-Sparking 재질의 공구)를 사용하도록 규정하여야 함.
(2) 관리적 예방대책
ㅇ 능력에 따른 업무부여
- 제어실 DCS 운전자는 위험상황의 판단 및 비상사태 발생시 대처가 가능하도록 근무경력, 업무능력 등을 고려하여 배치하여야 함.
ㅇ 변경관리 철저
- 생산설비 개·보수 작업시 변경관리 절차를 준수하여야 함.
ㅇ 공정배관계장도 등 도면의 As-Built화
- P&ID 등의 도면은 현장에 설치된 내용과 일치하도록 주기적으로 보완(Up-Date화) 하여야 하며,
·공정에 대한 위험성 평가시에도 반드시 As-Built 되어있는 도면을 이용하여 평가 하여야 함.
ㅇ 작업절차서의 보완
- 현장의 작업내용과 일치하지 않는 작업절차서는 실제내용과 동일하게 검토·보완 되어야 함.
(3) 교육적 예방대책
ㅇ 공정안전교육 강화
- 제어실 및 현장 근로자들에 대해 공정운전이나 인터록 등에 관한 교육을 주기적으로 실시하여 근로자의 착오에 의한 재해를 예방하여야 하며, 비상시 조치능력을 배양하여 사고 발생시 피해를 최소화하여야 함.
(4) 종합위험관리체제(IRMS) 활용 활성화
- 사업장 위험설비 D/B의 주기적인 Up-Date
- IRMS을 활용하여 가상사고 시나리오 작성
- 가상사고 시나리오에 따른 비상훈련 실시
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