고압가스안전관리방안 2011. 11. 9 한국가스안전공사 공전진단 1 부장노오선 1
목차 국내석유화학산업현황석유화학사고사례 2010년석유화학관련제도개선사항석유화학관련제도개선추진사항대단위고압가스시설안전성향상방안 2
국내석유화학산업현황 3
국내정유 석유화학업계현황 [2010 년말기준 ] 구분원유정제석유화학계 플랜트수 136 393 529 업체수 4 130 134 대산 13% 기타 13% 울산 34% Daesan Ulsan Onsan 여수 40% Yeosu 4
SMS 심사및확인평가실적 년도구분 SMS 심사 2005 2006 2007 2008 2009 2010 52 63 75 60 74 61 SMS 확인평가 131 125 94 101 157 196 SMS 심사및확인평가대상꾸준한증가추세 5
국내정유 석유화학업계주요문제점 [1] 시설의장기가동에따른장치및설비노후화 - 울산, 여수, 대산지역산업단지조성최대 40년경과 - 응력부식균열, 보온재하부식등으로인한사고발생위험증가 시설의신설및증설에따른설비과밀화 - 위험물저장량및처리량증가에따른잠재위험성사전인지및안전대책마련필요 경쟁력강화를위한정기보수기간연장 - 생산비용저감을위한공장가동률증대요구 - 운전중부분보수시행에따른보수중사고발생빈번 예 ) 울산 OO 정유사수소가스누출 화재사고 (2010.12) 등 - 안전장치 ( 인터록, 긴급차단밸브등 ) 신뢰성문제 6
국내정유 석유화학업계주요문제점 [2] 안전조직정유매각, 석유화학법인구성분리및시설의등으로운영상과밀화인한문제플랜트별, 노후화진행사업이전활발 - 공통조직인생산지원분야의외부 ( 협력업체등 ) 의존도심화 예 ) 장치검사, 유틸리티, 제품출하분야등아웃소싱 구조조정에따른안전관리조직축소 - 안전관리부서가조직구성상 Staff 이아닌라인조직으로구성 안전부서의독립적인지위및역할미비 ( 안전 vs 생산 ) - 검사부서가공무정비부문소속으로운영 검사조직의공무부서견제역할지장 ( 검사 vs 공무 ) 7
석유화학사고추세 건수 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 2 11 9 7 7 4 1 3 4 1 0 0 0 1 1 91 94 95 96 97 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 년도 2010 년도사고 1 건발생 ( 누출, 화재 ) 8
석유화학플랜트사고유형 플랜트별 석유화학 60% 원유정제 40% 원인별 형태별 기계결함 19% 설비노후부식 5% 6% 기타 3% 운전미숙 42% 누출 20% 파손 5% 기타 6% 폭발 28% 시설미비 25% 화재 41% 9
2009 년석유화학사고개요 에틸렌누설화재사고 (2009.6.) 장소 : 대산석유화학단지 NCC 원인 : 신설배관에액상에틸렌 (-23, 25기압 ) 통입작업을하던중, 통입이원활하지않자작업자가신설배관입구쪽의 3/4 블록밸브의출구플랜지를풀고블록밸브의막힘상태를확인하는과정에서액상의에틸렌이다량누출되어미상의점화원에의한화재가발생한사고임. 피해 : 사망 1명, 부상 2명, 파이프랙일부화염손상 문제점및대책 : 안전작업허가서발급미비 - 승인 ( 허가 ) 절차이행, 감독자배치등안전작업절차미준수 - 배관내내용물제거, 잔가스퍼지, 치환등안전작업절차누락, 작업자임의설비분해실시등 10
2009 년석유화학사고개요 에틸렌누설화재사고공정개략도 (2009.6.) 11
2009 년석유화학사고개요 에틸렌누설화재사고현장사진 (2009.6.) 12
2010 년석유화학사고개요 수소용기폭발사고 (2010.3.26) 장소 : 군산산업단지고압가스제조사 원인 : 200bar로충전되어있는수소가스용 차량에고정된용기운반차량 에서품질검사용가스를소형용기로채취하던중수소용기 9개가폭발 파열 피해 : 사망 1명 / 부상 1명동산 7,000 만원 / 부동산 5,000 만원 13
2010 년석유화학사고개요 수소배관파열및화재사고 (2010.7.22) 장소 : 울산석유화학산업단지솔비톨제조사 원인 : 노후된수소배관 (23년) 에대한지속적인피로영향및배관내부응력에따른균열및파열 피해 : 설비손상등 4,700 만원 14
2010 년석유화학사고개요 수소가스누출 화재사고 (2010.12.20) 장소 : 울산국가산업단지 HOU 원인 : HOU( 중질유분해 ) 공장내수소제조공정에서촉매재생 ( 고순도수소생산용 ) 작업완료에따른질소퍼지를실시하고배관연결작업을위해질소퍼지배관분리작업중에수소배관의맹판에서수소가스가누출되어미상의점화원에인화되면서급격한화재로 7명의사상자및재산피해가발생한사고 피해 : 사망 3명, 부상 4명설비손상등 300만원 15
2010 년석유화학사고개요 수소가스누출 화재사고 (2010.12.20) 16
2011 년석유화학사고개요 등경유탈황시설화재사고 (2011.4.26) 장소 : 인천 정유사 개요 : 등 경유탈황시설내반응기하부에서열교환기로가는 배관의플랜지부 (18 ) 의가스켓파손에따른반응물이 누출되어화재가발생한사고. 피해 : 설비손상등 1 억 1 천만원 원인 : Spacer Inlet Serration 불량과 Overbolting 에의한것으로추정됨. 1. 최초설치당시 Spacer 의한쪽면 Serration 불량으로운전중미량의 Leak 발생, 장기운휴시 Flange 면에일부 Pitting Corrosion 을유발 한것으로추정됨. 2.2008 년 S/D 시 Leak 가발생되었고,Gasket 교체후 S/U 시 Leak 가 재발되어 Overbolting 이수행되어운전중에사고발생. 17
2011 년석유화학사고개요 등경유탈황시설화재사고개요 18
2011 년석유화학사고개요 등경유탈황시설화재사고배관위치도 a Flange b Flange 19
정유 석유화학플랜트사고분석결과 사고발생 추이 1970-1990 년대 : 안전관리시스템및설비관리체계의미흡으로급격한사고증가추세 1996 년이후 : SMS/PSM 제도등의도입으로인한안전의식및안전관리체계향상으로급격한감소추세 주요사고 원인분석 공정안전작업절차미준수 회사및근로자의안전의식부족 협력및용역업체의관리부족 기업내구조조정및인원감축으로인한미숙련작업자의현장투입 안전조직의축소및안전담당조직의인원감축으로인한안전관리활동위축 20
2010 년석유화학관련제도개선사항 21
긴급차단장치 [MOV] 관련기준정비 추진배경 전기를조작동력원으로하는 MOV는공기압을조작동력원으로하는 AOV보다조작성능이우수하여석유화학업체및해외재보험사등에서선호하고있으나, MOV에대한제품검사및시설검사기준이없어시설적용이불가하여관련기준을정비함 주요개정사항 긴급차단장치 (MOV) 의제품검사기준개정 : 성능기준을만족하는내화조치 [API 553 Refinery Control Valves 기준과통일 ] 로기존긴급차단장치 (AOV) 의온도상승시자동차단기능을대체보완긴급차단장치 (MOV) 의설치와관련한시설검사기준개정 : 내화조치, 비상전원확보등 22
긴급차단장치 [MOV] 관련기준 시설기준 (1) 고압가스특정제조의시설기술검사감리정밀안전기준 [KGS FP111, 10.4.29] 긴급차단장치설치기준 2.6 사고예방설비기준 2.6.3 긴급차단장치설치가연성가스또는독성가스의고압가스설비중 2.6.14에따른특수반응설비및저장탱크및시가지 주요하천 호수등을횡단하는배관 ( 불활성가스에속하는가스는제외한다 ) 에는긴급시가스의누출을효과적으로차단하기위하여다음기준에따라긴급차단장치또는이와동등이상의효과가있는장치 ( 이하 긴급차단장치 라한다 ) 를설치한다. 23
긴급차단장치 [MOV] 관련기준 시설기준 (2) 긴급차단장치차단조작기구및기능 2.6.3.3 긴급차단장치차단조작기구및기능 2.6.3.3.2 긴급차단장치는그성능이원격조작에따라작동되고이상사태가발생하여고압가스설비및주위온도가상승할때자동차단구조로한다. 다만, 조작동력원이전기인경우에는주위의온도상승에의한자동차단구조를아니할수있다. 24
긴급차단장치 [MOV] 관련기준 시설기준 (3) 긴급차단장치차단조작기구및기능 2.6.3.3.6 화염에노출될수있는지역에설치되는조작동력원이전기인긴급차단장치의밸브본체, 밸브구동부, 전기및제어케이블에는주변화재에견딜수있도록다음중어느하나의내화성능을갖는것으로한다. (1) 화재시최소한 1093 에서 20분이상견딜수있는구조로한다. (2) 두께 50mm이상의내화콘크리트또는이와동등이상의내화성능을갖는불연재료의단열재로피복한다. 25
긴급차단장치 [MOV] 관련기준 제품기준 (1) 고압가스용긴급차단장치제조의시설기술검사재검사기준 [KGS AA317, 10.8.31] 긴급차단장치의구조 3.4.1.1 긴급차단장치의구조는다음기준에적합한것으로한다. 3.4.1.1.1 원격조작에따라작동되는구조인것 3.4.1.1.2 전기식이외의긴급차단장치는이상사태가발생하여고압가스설비또는주위의온도가상승할때자동적으로차단되는구조인것 3.4.1.1.3 전기식긴급차단장치는밸브몸통부, 밸브구동부, 전기배선등이화재시 1093 에서 20분이상견딜수있는구조인것 26
긴급차단장치 [MOV] 관련기준 제품기준 (2) 긴급차단장치의구조 3.4.1.3 특정제조시설에설치하는긴급차단장치의조작기구가동력원이전기식 ( 이하 전기식 이라한다 ) 인경우모터, 구동부의보호기능보다긴급차단기능이우선시되도록전기회로는다음기준에적합한것으로한다. (1) 닫힘토크 (Torque) 스위치가우회 (Bypass) 되고리미트 (Limit) 스위치가닫힘위치로되어밸브가닫히는구조일것 (2) 조작회로의퓨즈 (Fuse) 가우회되는구조일것 (3) 과열부하 (Thermal overloads) 가우회되는구조일것 (4) 모터와인딩 (Motor winding) 에서의모든온도센서 (Thermistor) 가우회되는구조일것 27
긴급차단장치 [MOV] 관련기준 제품기준 (3) 제품확인검사 4.4.2.2.1 제품확인검사 (2-6) 구조검사긴급차단장치의구조검사는3.4.1에적합한지여부를확인한다. 다만, 3.4.1.1.3에따른내화구조검사는 2.1에따라내화성능의품질관리에지장이없다고인정을받은자가제출한시험성적서로이를갈음할수있다. 재검사기준 5. 재검사기준 (1-4) 구조검사긴급차단장치의구조검사의검사요령은 4.4.2.2.1(2-6) 에따른다. 다만, 전기식긴급차단장치의내화구조검사는제외한다. 28
외국용기제조등록대상확대 추진배경 수입용기등의안전확보와국내제조자와의형평성확보를위 해압력용기및가스용기에대하여외국제조업체등록을시행 하고있으나, 독성가스배관용밸브, 긴급차단장치등은제외되어안전성검 증에곤란. 주요개정사항 해외제조등록대상에다음품목추가 (10.10월, 규칙제9조의2) : 독성가스배관용밸브, 냉동용특정설비, 긴급차단장치및안전밸브등등록시행시기 : 11년 6월까지 29
외국용기제조등록대상확대 고압가스안전관리법시행규칙제9조의 2 제9조의2( 외국용기등제조등록의면제등 ) 1 영제5조의2제1항단서에서 " 지식경제부령으로정하는용기등 " 이란다음각호의용기등을말한다. [ 중략 ] 8의2. 냉동용특정설비 ( 고압가스특정제조시설, 고압가스일반제조시설 저장소시설, 액화석유가스의안전관리및사업법 에따른액화석유가스의충전시설 저장소시설및 도시가스사업법 에따른가스공급시설에부속된것은제외한다 ) 와그특정설비및냉동기에부착되어수입되는안전밸브및독성가스배관용밸브 30
검사기준명확화 기밀시험방법개선등 추진배경 현재특정제조시설완성검사시가스설비의가스누출여부를확인하기방법은기밀시험으로한정되어있어현장에서애로사항발생 KGS 코드와기술지침사이의차이, 법적근거가미약한기준등에대하여상호부합화필요성 주요개정사항 완성검사시가스누출여부를확인 ( 발포액, 누설감지기, 디지털 압력계등 ) 하면기밀시험을한것으로갈음할수있도록개정 세부검사기준및확인사항추가등을통하여검사방법명확화 31
검사기준명확화 기밀시험방법개선등 고압가스특정제조의시설기술검사감리정밀안전기준 [KGS FP111, 11.01.03] 기밀시험방법개선 4.2.2.2.30 가스설비의구조가연성가스 독성가스및산소의가스설비는발포액, 누설검지기또는디지털압력계등으로누출검사를실시하여가스가누출하지않는지확인한다. 32
석유화학관련제도개선추진사항 33
인접사업소설비간거리대상제조설비명확화추진 추진배경 국내석유화학업체의증설계획이다수추진되고있으나국내 석유화학단지의부지제한등으로설비증대에어려움을겪고 있음. 현실태 고압가스특정제조시설의경우제조설비와인접한사업소의제조설비와의이격거리를 40m 이상유지하거나, 사업소제조설비와경계까지 20m 이상의거리를유지하도록규정. [KGSFP111 2.1 배치기준 ] 개정안 인접사업소설비와이격거리유지적용대상제조설비에대한기준을명확화 < 참조 > 일본법령은제조를위한가스설비를다음과같이제한 : 독성가스설비, 연소열량이 3.4ⅹ10 6 이상인가연성가스설비 34
[ 참고 ] 일본고압가스보안법령 35
SMS 준수여부확인평가대상합리화추진 추진배경 최근국내외석유화학공장의사고발생으로인한안전관리시 스템및사업장안전문화의중요성대두 SMS 준수여부확인평가의내실화및업체부담경감도모 현실태 현재 SMS준수여부확인평가는시설 [ 플랜트 ] 단위로실시토록하고있어, 수검부담증가및평가부실화초래 사업장전반에대한안전문화 (Safety Culture) 평가항목부족 개정안 SMS준수여부확인평가대상을현시설단위에서사업장단위로합리화할수있도록관련법규개정추진사업장의전반적인안전문화및단위시설의준수여부를종합적으로평가할수있도록평가항목재검토 36
SMS 대상 ( 주요구조부분의변경 ) 추가추진 추진배경 증설등으로인한플레어용량증가및기존플레어용량계산 결과에대한재검토가필요한경우발생 공장부지및비용문제등으로신규플레어스택설치가곤란 한경우최신안전성평가기법인 SIS 도입 (SIL3 이상만족, API 521 Std) 으로플레어용량을절감하는공장증가 현실태 SMS를제출하지않는자체플레어용량변경시 (SIS적용에따른감소 ] 적정성확인에곤란 현장확인결과 SIS 설치후유지관리미비로실질적플레어로드절감인정에곤란 공장증설에따른플레어로드증가에대한검증곤란 37
SMS 대상 ( 주요구조부분의변경 ) 추가추진 현실태 개정안 주요구조부분의변경관련현행법규 고압가스안전관리법시행령제11조제1항에서 " 주요구조부분의변경 " 이란다음각목과같다. 가. 생산량의증가, 원료또는제품의변경을위하여반응기 ( 관련설비포함 ) 를교체또는추가로설치하는경우나. 생산량의증가, 원료또는제품의변경을위하여플레어스택을설치또는변경하는경우다. 설비교체등을위하여변경되는생산설비및부대설비의당해전기정격용량이 300kW이상증가한경우 주요구조부분의변경사항 중 플레어스택 을설비적인측면에서시스템적으로확대 - SIS적용 ( 신규및변경 ) 에따른플레어용량절감시 - 생산용량증가등에따른플레어용량계산변경시 (Gorverning Case 변경 ) 38
가스설비용접부후열처리기준추가추진 추진배경 부식유발독성가스처리설비및배관의용접부에대한후열처리 기준미비 독성가스처리설비 ( 배관, 압력용기등 ) 의 SCC 방지대책으로용접부 후열처리를하도록관련근거없이권고사항으로만제시하고있음 암모니아, 염소의경우 NACE, API 571 (4.5.4 Ammonia Stress Corrosion Cracking) 에서부식환경하에서 SCC( 응력부식균열 ) 를규 정하고있음 개정안 부식을일으키는치사적물질및독성가스에대해서는설비및배관의용접부에후열처리를실시하도록규정 KOSHA CODE는독성물질배관에대해후열처리를실시토록규정하고있음 39
안전거리 ( 화기와의거리 ) 기준개정추진 추진배경 가스설비및저장설비는화기와의거리에무관하게의무적으 로가스유동방지시설을설치토록되어있어현장적용에무리 발생 현실태 현재기준은가스설비및저장설비와화기와의거리를 2m ( 가연성가스와산소의가스설비또는저장설비는 8m) 이상유지하고, 이에더하여가스유동방지시설을설치토록되어있음 [KGS FP1112.1.2 화기와의거리 ] 개정안 화기와의이격거리를일정거리이상유지하는경우에는유동 방지시설설치를하지않을수있도록개정 40
제조시설의계기실보호설비설치대상확대 추진배경 특정제조시설의계기실은실내로가스유입을막기위해특정가스에한정하여양압유지및이중출입문을설치하도록되어있으나, 한정된가스外에독성가스및공기보다무거운기타가연성가스에대한추가적용이곤란함 [KGS FP111 2.8.4.1 계기실설치 ] 개정안 아세트알데히드 이소프렌 에틸렌 염화비닐 산화에틸렌 산화프로필렌 프로판 프로필렌 부탄 부틸렌 부타디엔으로한정된해당제조시설의가스에 독성가스등 을추가하여그대상을확대할수있도록관련코드개정 NFPA 496, FM 7 45 등은가연성물질에대해양압유지등안전장치를설치토록규정하고있음 41
특정설비재검사제외대상추가 추진배경 현재저장탱크재검사기준은평저형저온저장탱크및초저온저장탱크를재검사대상에서제외하고있으나, 가연성가스저온저장탱크의경우재검사대상에서제외하는명확한규정이없음 [ 고법시행규칙별표22 용기및특정설비의재검사기간 ] 개정안 재검사제외대상인평저형및이중각진공단열형저온저장탱 크에가연성저온저장탱크를추가하도록관련법규개정추진 42
대단위고압가스시설안전성향상방안 43
대단위고압가스시설안전성향상방안 자율안전관리정착 ( 시스템구축지원확대 ) 안전선진화 사고예방 예측관리 ( 선진진단기술적용 ) 기업 기관간협력 ( 파트너쉽 ) 44
감사합니다. osnoh@kgs.or.kr T.031-310-15311531 45