【중대산업사고속보】
제목 : 저장탱크 상부루프 파열사고
속보번호: CCPS-0301
날짜 : 2003년 6월
기인물 : 저장탱크
재해유형 : 폭발
피해정도 : 사망 1명, 중상 2명, 경상 1명
【저장탱크 상부루프 파열사고】
1. 사고개요
2003. 6. 18 14:30분경 울산에 위치한 ○○화학(주) NaSH 저장탱크 상부 벤트라인 설치를 위해 탱크 상부에서 아크용접기로 화기작업중 탱크 내부에 체류된 H2S 증기에 인화됨으로 인해 저장탱크(내용적:47m3×2기) 내부압력이 급격히 상승되어 취약한 상부 루프(Roof)가 파열됨과 동시에 폭발력에 의해 탱크 내부 및 바닥으로 추락·충돌되어 1명은 사망, 2명은 중상, 1명은 경상을 입은 사고임.
2. 사고물질의 특성
가. 물리적 반응
나. 기인물
ㅇ 저장탱크
* NaSH 저장탱크 내용물 구성비는 NaSH 30%, 나머지는 물이 대부분을 차지하며 미반응 H2S가 용해되어 있음.(NaSH 인화점 : 90℃)
3. 사고발생공정 및 운전상황
가. 재해발생공정
NaSH반응식 : H2S+NaOH → NaSH + H2O
4. 사고원인 분석
□ 직접 원인
가. 가연성 물질 드레인(배출) 미실시
- NaSH(수황화나트륨)는 가연성 가스인 H2S(황화수소)를 누출시키는 물질이어서 작업 전 NaSH(수황화나트륨)을 전량 탱크외부로 배출시키고 물 또는 불활성 기체로 치환(퍼지) 시켜 가연성 가스인 H2S(황화수소)가 탱크내부에 잔존하지 못하도록 하여야 하나 탱크 바닥에 NaSH(수황화나트륨)가 약 40Cm정도 채워진 상태에서 작업을 실시함.
나. 가연성 가스 체류 지역에서 화기작업실시
- 가연성 가스인 H2S가 존재하는 탱크 위에서 Vent(배출)라인을 교류아크 용접기를 이용하여 용단 및 용접작업함으로 불티가 발생되었고 발생된 불티가 탱크내부에 침투되어 폭발이 발생됨.
※ 가스탐지기로 검지한 결과 H2S농도가 0.0059%로 측정됨 (측정시간이 탱크가 폭발로 인해 개방된 상태에서 4시간이 지난 후였기 때문에 사고 당시에는 폭발범위인 4% ～ 46%내에 있었던 것으로 추정됨)
□ 간접 원인
가. 안전작업허가서 미발행
- 자체 안전작업 허가지침에 따르면 H2S가스 설비 관련작업의 경우에 해당지역 부서장과 작업수행 부서장이 안전부서의 사전합의를 거쳐 발행토록 되었으나 작업수행 부서에서 단독으로 안전작업허가 없이 작업을 실시함으로 사전 위험성을 파악하지 못한채 작업을 실시함.
※ 재해자의 진술에 의하면 탱크에서의 화기작업은 위험하므로 작업을 거부하였으나 관리감독자가 괜찮다며 직접 교류아크 용접기로 작업진행
나. 변경요소관리 지침 위반
- 자체 변경요소관리 계획지침에 따르면 공장내 공정의 모든 변경사항에 대해 위험성을 평가하기 위한 변경관리위원회의 심사를 통해 최종 결정권자의 변경사항 승인을 득한후 작업을 실시하여야 하나 5일간의 Shut-Down 설비 개·보수작업 전반에 걸쳐 각각의 변경요소에 대한 위험성평가 등 공정 유해위험성 파악 이행이 미흡하였음.
다. 특별안전보건 교육 미실시
- 폭발성 및 인화성물질의 성상이나 성질에 관한 사항 등이 포함된 특별안전보건 교육 미실시로 작업자가 위험성을 인지하지 못하고 작업을 실시함.
라. MSDS(물질안전보건자료) 작성 미흡
- NaSH에 대한 물질안전보건자료 작성이 생산부서 또는 분석팀의 조언없이 안전부서에서 한국산업안전공단에서 제공하는 자료를 제품 특성에 맞추지 않고 그대로 준용하였음.
5. 사고방지 대책
가. 보수작업 시 안전작업 확립
- 탱크를 보수하는 작업을 실시할 경우에는 탱크내부에 들어있는 물질 및 물질에 포함된 자료를 확인하고, 폭발성 또는 가연성의 물질이 포함된 경우에는 어떠한 경우라도 화기 작업(용접작업)을 실시하지 말아야 하고, 부득이 작업을 실시할 경우에는 불활성 기체 또는 물로 치환하여 위험물질이 완전히 배출된 후 작업을 실시하여야 함.
나. 작업전 안전작업 허가서 발행
- 허가제도의 목적은 할 일에 대한 명확한 목표, 각 개인의 책임한계 부여, 위험의 예측, 위험의 방지 등에 관하여 정함으로써 안전작업이 되는데 있다. 따라서 탱크의 보수와 해체는 많은 사고를 수반하는 작업이며 주의깊은 예방조치가 필요하므로 작업전 운전 부서와 작업부서가 안전부서의 사전협의를 거쳐 안전작업 허가서를 발행하고 안전함이 확인된 후에 작업을 실시해야 한다.
다. 특별안전보건 교육실시
- 폭발성이 있는 물질을 취급하는 작업자에게 물질의 성상 및 성질, 폭발한계, 취급방법 및 안전수칙 등에 대해 16시간 이상 특별안전보건 교육을 이수케 한 후 작업에 투입하여야 함.
라. MSDS(물질안전보건자료) 작성
- MSDS 작성 시는 생산부서 또는 분석실 등 관련부서와 협의하여 생산되는 제품에 대한 성상 및 성질 등을 정확히 파악한 후 작성하여야 함
마. 변경요소관리 지침이행
- 공장내 공정의 모든 변경사항에 대해 안전확보 관련사항, 위험성 평가 등을 변경관리 위원회가 심사를 하고 최종 결정권자의 변경사항 승인을 득한 후 작업계획을 수립하여 작업을 실시해야함
바. 기타 대책
- MSDS 작성시는 생산부서 또는 분석실 등 관련부서와 협의하여 생산되는 제품에 대한 성분 및 함유량, 유해·위험성등을 명확히 파악하고 작성
- 저장탱크는 침수시 탱크가 이탈되지 않도록 바닥과 고정
- 상압 저장탱크의 유해물질 배기 벤트의 연결부위는 배압이 걸리지 않는 배기가스 처리장치로 연결
- 배기 벤트라인에 차단밸브 설치 금지
- 배관에 구멍작업시 아크용접기 사용보다는 가스절단기로 용융·절단 작업실시
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