제목 : 수소 충전장 폭발사고
속보번호: 안전제2000-23호
날짜 : 2000년 08월
업종 : 화학제품제조업
기인물 : 수소
재해유형 : 폭발
피해정도 : 부상2명
공정 : 수소카트리지 차량에 수소가스를 충전중
(중대재해속보)
┌─────────────────────────────────────┐
│ 재 해 개 요 수소가스 충전장에서 수소카트리지 차량에 수소가스를 충전하다 │
│ 충전장과 카트리지에 연결된 고압 동파이프에서 수소가 누출되며│
│ 화재가 발생하여 인근에서 작업 중이던 작업자 2명이 화상을 │
│ 입고 충전 중 이던 수소카트리지 차량 3대가 소손되었으며, 수소│
│ 충전장 지붕일부가 화재로 소손된 사고임 │
│ │
│ 예 방 대 책 ○ 화학설비의 자체검사 철저 │
│ ○ 안전작업절차서 작성 및 준수 │
└─────────────────────────────────────┘
[그림 1 ]
1. 사고개요
2000년 7월 20일 09:02경 울산소재 ○○가스(주)내 수소가스 충전장에서
수소카트리지 차량에 수소가스를 충전하다 충전장과 카트리지에 연결된
고압 동파이프에서 수소가 누출되며 화재가 발생하여 인근에서 작업 중이던
작업자 2명이 화상을 입고 충전 중 이던 수소카트리지 차량 3대가 소손
되었으며, 수소 충전장 지붕일부가 화재로 소손된 사고임
2. 사고발생 공정 및 설비
○ 사고가 발생한 수소충전시설은 인근회사에서 제조된 수소를 지하배관으로
공급받아 압축기에서 압축시킨 다음 봄베에 충전시키거나 수소카트리지에
충전시킨 다음 판매를 하는 시설과 압축시킨 수소를 지하배관으로 운송,
판매하는 시설로 구성되어 있음
-수소 제조회사에서 공급되는 수소압력 : 30∼40kg/cm2
-압축기에서 압축하는 수소압력 : 180∼200kg/cm2
-수소봄베나 수소카트리지에 충전하는 수소압력 : 180kg/cm2
-충전시 압력을 200kg/cm2 초과하지 못하도록 규정되어 있음
○ 수소 충전시 충전배관과 수소카트리지를 연결하는 고압동파이프 규격
-KSD5301, C1220 인탈산동관
-외경 : 12.7mm
-두께 : 2.4mm
-길이 : 6m
[그림 2 ]
3. 수소의 물리화학적 성질
┌─────┬──────────┬───────┬────────┐
│화학식 │폭발 한계(%) │발화점(℃) │증기밀도 │
│ ├────┬─────┤ │(공기=1) │
│ │하한 │상한 │ │ │
├─────┼────┼─────┼───────┼────────┤
│H2 │4.0 │75 │500 │0.07 │
└─────┴────┴─────┴───────┴────────┘
4. 사고발생 원인
○ 충전용 동파이프에서 수소 누출로 인한 화재
① 동파이프의 특성상 유연성을 가지고 있어 휘어지기 쉬워 사용기간 중 충격,
굴절로 인해 Pin Hole 또는 Crack이 생길 위험성이 있음.
② 충전장과 차량의 거리가 2.5m이나 튜브의 길이는 6m로 항상 파이프의
길이를 임의로 조정하여 사용하고 있음.
③ 수소가 누출될수 있는 부위는 카트리지 실린더와 후면에 설치된 Filling
System(연결부위 등)으로 조사됨.
④ 수소공급 고정배관과 수소카트리지를 연결해서 수소를 공급 하는 동파이프
를 수거하여 조사한 결과 튜브의 중간부위가 약 4cm가량 녹아 있고
(그림 3 참조)
⑤ 사용기간 동안 누출여부 검사를 하지 않는 등 관리가 소홀하였음.
※위의 원인으로 수소 공급배관과 3번 차량의 카트리지를 연결하는 동파이프
에서 수소가 Leak되며 자연발화하여 화재가 발생한 것으로 판단됨
[그림 3 ]
5. 동종 사고예방 대책
가. 화학설비의 자체검사 철저
고압설비를 연결하는 배관, 밸브 등 이송관련 설비는 위험물질의 누출로
인한 사고를 예방하기 위해 Leak Test를 주기적으로 실시하여야 함.
나. 안전작업절차서 작성 및 준수
동파이프와 같이 충격이나 잦은 굴곡 등으로 위험물질이 누출되기 쉬운
설비에 대해서는 주기적인 검사를 실시할 수 있도록 자체적인 검사규정
및 안전작업절차서를 작성하여 이를 준수하여야 함.
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