제목 : 작동유 드럼의 기름을 빼내던중 파열
업종 : 가전제품제조
기인물 : 작동유드럼
피해정도 : 사망 1명
재해유형 : 파열
날짜 : 1991년 03월
1. 재해발생경위
1991.3.5. 18:20분경에 가전제품을 생산하는 업체의 옥외작업장에서
드럼에 들어있는 작동유를 빼내는 작업을 하였다.
원래 작동유(rando oil)를 유압설비등에 주입할 때에는 작동유드럼을
설비근처에 옮겨놓고 로터리펌프(Rotary Pump)의 일종인 기어펌프
(Gear Pump)를 이용하여 설비상단에 설치된 파워 유니트(Hydraulic tank)에
작동유를 주입하여야 한다.
그러나 작업을 쉽게 하기 위하여 공기압축기(Compressor)에서 나오는
공기배관을 드럼통에 연결하고 다른 한쪽에는 오일배관을 설치하였다.
그러나 오일배관에 설치된 볼 밸브와 공기배관에 설치된 체크 밸브를
열고 오일을 옮겨담는 작업을 시작하였으며 그리고 작은통의 오일이
넘치자 볼밸브를 닫고 공기압축기의 압력이 계속 가해지는 상태를
방치한채 바닥으로 흘러 넘친 오일을 닦았다. 잠시후 드럼이 파열되면서
그 충격에 재해자는 사망하고 드럼의 본체는 21m 떨어진 이웃 공장으로
날아갔다.
[그림1] 사고발생 현장
2. 특성요인도
┌──────────┐
│물적요인(불안정상태)│
└────┬─────┘
┌────┐ │ ┌────┐
│작업종류│ │ │발생형태│
└─┬──┘ │ └──┬─┘
작동유를 뺌 │ │ │ 파열
──────▶│ │ │◀───
│ │ │
▼ ▼ ▼ ┌───┐
─────────────────────────────────▶│ 재해 │
▲ ▲ ▲ └───┘
위험한 방법에 │ │ │
대한 관리감독 │ 높은 압력을 일반용기 │ │ 작동유 드럼
소홀 │ 에 연결하여 사용 │ │◀──────
────────▶│ ─────────▶│ 볼밸브를 닫음│
│ │◀────── │
┌──┴──┐ 위험한 방법을 │ ┌─┴─┐
│관리적요인│ 사용 ────▶│ │기인물│
└─────┘ │ └───┘
┌────┴─────┐
│인적요인(불안전행동)│
└──────────┘
3. 재해의 전개과정 및 관련설비
가. 재해의 전개과정
재해가 발생한 작업공정은 다음과 같다.
┌──────────┐
│ 작동유 드럼을 설치 │ 드럼내에 작동유는 1/3가량임.
└──────────┘
↓
┌───────────────┐
│ 오일배관과 공기배관을 연결함 │
└───────────────┘
↓
┌─────────┐ ┌───────┐
│ 오일 밸브를 개방 │ ← │볼밸브 설치 │
└─────────┘ └───────┘
↓
┌─────────┐ ┌─────────┐
│ 공기 밸브를 개방 │ ← │ 체크 밸브 설치 │
└─────────┘ └─────────┘
↓
┌──────────────┐
│ 주입통의 작동유가 넘쳐흐름 │
└──────────────┘
↓
┌──────────┐
│ 오일 밸브를 닫음 │
└──────────┘
↓
┌────────────┐
│ 넘쳐흐른 오일을 닦아냄 │
└────────────┘
↓
┌───────┐
│ 드럼이 파열 │
└───────┘
나. 관련설비
1) 공기압축기
용 량 : 100HP
생산년도 : 1986.12.27.
2) 작동유 드럼
두께 1mm의 경판을 드로잉가공하여 성형한 용기로, 테두리를
컬링(Curling) 가공법으로 본체와 상·하부판을 접착한 일반적인
저장용기이다.
3) 작동유(Rando Oil No 46) 성상
. 비 중 : 0.87
. 인화점 : 232℃
. 점 도 : 44CST(40℃)
. 용 도 : 유압작동유, 범용 산업기계유
[그림2] 배관 설치도
4. 재해발생원인
가. 높은 압력을 일반용기에 연결하여 사용
작동유 드럼은 두께 1mm의 경판을 사용하여 드로잉가공한
용기로, 테두리를 프레스나 선반등으로 밖에서 둥그스럼하게
굽히는 컬링(Curling) 가공법으로 본체 상·하부판을 접착한
일반적인 저장용기이다.
그리고 사고 당시에는 오일배관의 볼 밸브를 닫은 밀폐된
상태에서 5kg/㎠의 공기압이 주입되었으므로 작동유 드럼이 내부의
압력을 견디지 못했다.
1) 작동유 그럼의 최고 허용압력
200δaη(t-α)
P(kg/㎠)= ---------------------
D+1.2(t-α)
여기서 δa : 허용인장능력(kg/㎠)
η : 길이 이음의 용접이음 효율
t : 판의 실제 두께(mm)
α : 부식 여유(mm)
D : 안지름(mm)
주) δa의 a는 δ밑의 a임
단, η은 일체형이므로 100%로 α는 부식되지 않은 상태로 가정하면
200×8.75×1×1
P = ───────── = 3.05kg/㎠ 이다.
571+1.2×1
그리고 파열위치는 드럼이 어느 한순간 압력을 견디지 못하고
파열되었을때 압력이 가장 취약한 부분은 컬링(Curling) 가공을
한 ①과 ②부위가 될 수 있다.
①과 ②부분중 ①은 내부의 공기압만 받게 되고 ②의 부분은
r.h(비중×높이) 만큼의 추가된 압력을 받는다.
①┌──────────────┐
│ ↑ ↑ ↑ │
│ ← → │
│ A ㎏/㎠ │
│ ← → │
├──────────────┤────
│ ────── → │ ▲
│ ──── │ │
│← ── │ │ h
│ │ │
②│ ↓ ↓ ↓ │ ▼
G.L ────┴──────────────┘────
즉, P₁ = A ㎏/㎠
P₂ = rh + P₁ = rh + A(㎏/㎠)
따라서 동일순간에 압력을 가장 많이 받는 부분은 바닥면인
②번으로 가장 취약한 컬링 부분이다.
나. 임의로 기계 및 설비를 제작하여 사용
작업방법에 있어서 윙펌프나 핸드펌프를 이용해야 하는데 작업의
편리함만을 생각하고 임의로 기계 및 설비를 제작하여 사용하였다.
다. 관리감독의 소홀
위험한 방법을 사용하는 등에 대한 관리감독이 소홀하였다.
5. 동종재해예방대책
가. 안전교육 및 관리감독의 철저
관리감독자나 안전관리자는 산업안전에 관한 교육 뿐만아니라
수시로 점검 및 순찰을 통하여 불안전한 상태나 행동을 제거한다.
나. 윙펌프나 핸드펌프의 사용
일반 저장용기에는 대기압이상의 압력을 공급해서 사용해서는
안되며, 당해 작업시에는 윙펌프와 핸드펌프등 소형펌프를
이용한다.
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