truck lorry explosion - KOSHA (CCPS-043)

사고개요

2004년 9월 부산 소재 ○○(주) 물류센터 휘발유 육상 출하대에서 탱크로리 운전기사 1명이 육상 출하 개시를 위하여 탱크로리 유창의 해치(Hatch)를 여는 과정에서 탱크에서 폭발이 발생하여 작업중인 운전기사 1명이 사망하고, 인근 다른 탱크로리 운전기사 1명이 부상을 입은 재해임.

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사고물질의 물리·화학적 특성

- 인화점 : -40℃

- 발화점 : 약 300℃

- 폭발하한 : 1.1 vol%

- 폭발상한 : 7.6 vol %

- 탱크로리 내 정확한 잔량의 확인은 어려우나 5개의 유창 전체가 약 300ℓ정도이므로

1개의 유창에는 약 60ℓ정도로 사료됨.

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5mm 두께의 알루미늄 재질인 탱크로리는 기존에 Top Loading 방식이었으나 휘발성 유기화합물(VOC) 회수 관련 규정에 의거 Bottom Loading 방식이 추가 설치되어 있음.

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사고발생공정 및 운전상황

유창 내에 휘발유 유증기가 존재하고 있는 상태에서 1번 유창의 해치(Hatch)를 탱크로리

기사가 인력으로 개방하면서 작업자나 증기 분출로 대전된 정전기 또는 해치 금속부의

기계적 충격에 의한 스파크, Over filling Sensor에서 발생된 전기적 스파크 등의 점화원

에 의해 탱크 내에 있는 휘발유 증기에 인화되어 탱크로리가 폭발된 것으로 추정됨.

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폭발로 유창내의 칸막이가 날아가 버린 탱크내부

 

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사고원인 분석

탱크로리는 사고 전날 20,000ℓ의 출하 작업을 실시하였고 주유소 배달량은 19,704ℓ이었음. 따라서 각 유창의 잔량 추정치는 (20,000-19,704)/5≒59ℓ정도로서 탱크로리 내에는 휘발유가 존재

하고, 이중 일부가 증기(Vapor) 상태로 내부는 폭발 위험 분위기였을 것으로 추정됨.

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□ 점화원 조사

(1) 인체 또는 의복의 정전기에 의한 점화 가능성

- 현재 ○○(주) 물류센터 규정상 작업복은 면 작업복이나 탱크로리 기사의 작업복 착용 상태는 확인할 수가 없음. (통상적으로 신발은 일반용 안전화를 착용한다고 함.)

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(2) 해치 커버(Hatch Cover)의 누출 증기에 의한 정전기 가능성

- ○○(주) 회사 관계자가 전하는 목격자의 진술에 의하면 폭발음이 나기 전 1번 유창의 Hatch를 여는 순간 ‘쐐’하는 소리가 들린 뒤 폭발했다고 하며 이를 유추해 보면 탱크로리 내의 압력이 걸린 증기가 분출되면서 발생한 정전기에 의해 점화될 가능성은이있을 것으로 추정됨.

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(3) 차량용 계측 설비에 의한 점화 가능성

- 사고가 발생한 탱크로리의 유창(5개) 각각의 Hatch에는 Bottom Loading 방식에 대비한 Over filling Sensor가 (24V 전원) 부착 되어 있음.

- Over filling Sensor가 작동하는 상태에서 작업자가 Hatch Cover를 여는 순간 Sensor에 의한 점화 가능성은 있으나, Top Loading 방식으로 충전할 때는 Bottom Loading 설비의 작동을 중지하므로 동 계측기 사용 가능성은 적고, 동 계측기의 방폭은 본질안전구조로 제작되어 있으나 Sensor의 배선 결함으로

인한 점화 가능성은 있을 것으로 추정됨.

- 또한 동 설비는 VOC 관련 장치로 설치된 것으로 방폭 성능 및 계측설비의 오동작 등에 대한 신뢰성 검사를 실시한 적이 없어, 설비의 안정성을 판단하기는 매우 힘든 상태임.

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(4) 차량용 접지 클램프의 접지 미실시로 인한 점화 가능성

- ○○(주) 물류센터는 접지를 해야지만 출하되는 인터록 시스템으로 차량에 접지를 하지 않으면 Pump가 작동을 하지 않는 구조로, 사고 조사 당시는 접지 클램프가 탱크로리에서 탈락된 상태로 접지 정상 상태 여부는 조사 할 수가 없었음. (충유 전 준비 작업표준에도 명기되어 있음)

- ○○(주) 물류센터에서 주기적으로(1년에 1회) 실시하는 접지저항 측정에서 육상 출하대 지역은 2Ω임.

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(5) 해치 개방 시 기계적 스파크에 의한 점화 가능성

- 탱크로리 기사가 출하 작업을 위해 1번 유창의 해치를 여는 과정에서 해치가 갑자기 원위치로 닫히면서 기계적 충격으로 스파크에 의한 점화 가능성이 있을 것으로 추정됨.

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□ 기타 조사

o VOC 규제로 인한 휘발유 회수 설비(Breather Valve)의 설비 결함

- ○○(주) 회사 관계자가 전하는 목격자의 진술에 의하면 폭발음이 나기 전 1번 유창의 Hatch Cover를 여는 순간 ‘쐐’하는 소리가 들린 뒤 폭발했다고 하며 이를 유추해 보면 탱크로리 내의 압력이 걸린 것으로 사료되는 데 이런 경우에는 비상용 안전장치가 정상 동작하지 않아 내부의 증기 축적에 의해 압력이 발생할

것으로 판단 됨. (탱크로리 유창 덮개에는 과압, 진공 방지용 비상 안전장치가 설치됨 : 설정압력 (진공: 0.3PSI, 압력: 1.0 PSI)

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사고방지 대책

○ 충유 작업 시 관리 감독 철저

- ○○(주) 물류센터의 저유원은 운전기사가 충유작업절차를 준수하고 안전장구를 착용하는지 여부를 지속적으로 관리 감독해야 함.

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○ 탱크로리에 대한 세부 정밀 조사가 필요함

- 사고 발생한 탱크로리는 VOC관련 규정에 의거 기존 Top Loading 방식에 Bottom Loading 방식이 추가되어 Over filling Sensor 등의 전기 작동 설비 자체의 안전성에 대한 외부 전문기관의 정밀 조사가 필요하며 개조된 탱크로리의 안전성을 확보하기위한 제도적보완이 필요함.

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○ 탱크로리 기사의 안전작업표준에 대한 교육

- Loading 방식이 복수로 되어 있고, 작업 시 항상 화재 폭발 위험이 상존하므로 작업표준에 대한 반복 교육이 요망됨. (2중 방식의 개조 차량에 대한 작업표준 제정 및 교육이 필요함)

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폭발사고가 발생한 탱크로리의 후면

 

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flammable VOC를 tank lorry loading과 venting시 truck으로부터 밸출되는 flammable vapor의 점화로부터 폭발이 일어날 수 있다.

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이를 예방하기 위해 closed loop loading system을 적용하거나 vapor를 안전하게 처리하기 위한 venting system 혹은 방폭 지역 구분을 통해 점화원을 차단할 수 있다. 아울러 적절하고 효과적인 환기나 venting을 통해 tank내 과압을 방지할 수 있다.

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vent를 대기 개방해야 할 경우 safe location으로 venting을 연장하여 적절한 확산을 통한 VOC를 희석하여 폭발의 위험을 줄일 수 있다.

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Petroleum tank truck bottom loading at the terminal (no vapor recovery)

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Petroleum tank truck dropping fuel at the service station (no vapor recovery)

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