사고시나리오선정에관한 기술지침

사고시나리오선정에관한 기술지침

사고시나리오선정에관한기술지침 [ 시행 2014.12.31] [ 화학물질안전원지침제 2014-1 호 ] 2014.12.31 제정 제 1 장개요 1. 목적 이기술지침은 화학물질관리법 ( 이하 법 이라한다 ) 제23조및제41조, 같은법시행규칙 ( 규칙 이라한다 ) 제19조, 제45조내지제48조까지규정에따른장외영향평가서및위해관리계획서작성에필요한사고시나리오선정을위한세부사항을정함을목적으로한다. 2. 적용범위 이지침은유해화학물질이화재 폭발또는유출 누출되어사람및환경에 영향을미칠수있는사고시나리오를선정하는데적용된다. 3. 정의 1 이지침에서사용되는용어의정의는다음각호와같다. 1. 끝점 ( 종말점 ) 이란사람이나환경에영향을미칠수있는독성농도, 과압, 복사열등의수치에도달하는지점을말한다. 2. 영향범위 란화학사고로인해유해화학물질이화재폭발또는유출누출되어사고지점으로부터사람이나환경에영향을미칠수있는구역을말한다. 3. 사고시나리오 란화재폭발및유출누출사고로인한영향범위가사업장외부에미치거나, 사업장외부까지영향은미치지않으나근로자에게심각한영향을줄수있는사고를가정하여기술하는것을말한다. 4. 최악의사고시나리오 란유해화학물질을최대량보유한저장용기또는배관등에서화재 폭발및유출 누출되어사람및환경에미치는영향범위가최대인경우의사고시나리오를말한다. - 1 -

5. 대안의사고시나리오 란최악의사고시나리오보다현실적으로발생가능성이높고사람이나환경에미치는영향이사업장밖까지미치는경우의사고시나리오중에서영향범위가최대인경우의시나리오를말한다. 6. 최대량 이란저장용기또는배관등에저장혹은처리되는최대용량을말한다. 7. 인화성가스 란인화 ( 폭발 ) 하한계가 13 % 이하또는인화 ( 폭발 ) 상한계와하한계의차이가 12 % 이상인가스이거나, 표준압력 101.3 kpa, 20 에서공기와혼합하여인화 ( 폭발 ) 범위를갖는가스를말한다. 8. 인화성액체 란표준압력 (101.3 kpa) 하에서인화점이 60 이하인액체를말한다. 9. 냉동액체 란상온상압하에서가스인물질을냉각에의하여액체상태로만든것을말한다. 2 이밖의이지침에서사용하는용어는이지침에서특별히규정하는경우를제외하고는법 시행령 시행규칙및고시에서정하는바에따른다. 제 2 장사고시나리오분석조건 2-1. 끝점 1 끝점은유해화학물질의물리 화학적특성에따른화재폭발및유출 누출의위험에따라다음의각호에의하여결정하여야한다. 1. 독성물질농도가 < 붙임 1> 에서규정한끝점농도 (mg/l 또는 ppm) 에도달하는지점을끝점으로한다. 2. 인화성가스및인화성액체 ( 가 ) 폭발 1 psi 의과압이걸리는지점 ( 나 ) 화재 40초동안 5 의복사열에노출되는지점 ( 다 ) 유출 누출 - 2 -

유출 누출물질의인화하한농도에이르는지점을끝점으로한다. 2-2. 풍속및대기안정도 1 최악의사고시나리오분석은초당 1.5 m의풍속으로하고, 대기안정도는 붙임 2 의 F 로한다. 2 대안의사고시나리오분석은실제해당지역의기상조건을이용한다. 단, 풍속및대기안정도를확인할수없는경우에는풍속은초당 3 m로, 대기안정도는 붙임 2 의 D 로한다. 2-3. 대기온도및대기습도 1 최악의사고시나리오분석의경우 - 대기온도 25, 대기습도 50 % 를적용한다. 2 대안의사고시나리오분석의경우 1. 현지기상을적용하는경우에는최소 1년간해당지역의평균온도및평균습도를적용한다. 2. 현지기상을적용하지않을경우에는대기온도 25, 대기습도 50 % 를적용한다. 2-4. 누출원의높이 1 최악의사고시나리오분석의경우에는지표면에서누출되는것으로가정한다. 2 대안의사고시나리오분석의경우에는실제누출되는높이를사용하거나지표면누출을가정한다. 2-5. 지표면의굴곡상태 1 지표면의상태는도시와전원지형중에선택하여사용한다. 2 도시지형은건물과나무등이많은지형을, 전원지형은평탄한지형을의미한다. 2-6. 누출물질의온도 1 최악의사고시나리오는다음의각호와같이정한다. 1. 냉동액체를취급하는경우에는운전온도를사용한다. - 3 -

2. 냉동액체이외에액체를취급하는경우에는낮시간의최고온도또는운전 온도중큰수치를사용한다. 2 대안의사고시나리오는운전온도를사용한다. 제 3 장최악의사고시나리오 3-1. 최악의사고시나리오선정 1 유해화학물질이최대로저장된단일저장용기또는배관등에서화재폭발및유출누출되어사람및환경에미치는영향범위가최대인사고시나리오를선정한다. 2 단위공장별로모든독성물질의누출사고를대표할수있는사고시나리오와모든인화성물질의화재 폭발사고를대표할수있는사고시나리오를각각하나씩선정하여야한다. 3 이때, 사고시나리오는사업장외부의주민이나환경에미치는영향정도가큰경우로선정한다. 3-2. 최악의누출량산정 최악의누출량은다음수치중큰것으로산정한다. 1 단일용기에저장되는최대량 2 단일배관계에보유하고있는최대량 3-3. 최악의누출시나리오분석 최악의누출시나리오분석은다음을따른다. 1 급성독성물질 ( 가스 ) 1. 대기온도에서가스인물질을가스상태로저장 취급하거나압력을가하여액체상태로저장 취급하는경우 ( 가 ) 건물밖에설치된설비에서누출된경우에는 3-2 항에서산정한누출량이 10분동안에누출되어확산되는것으로가정하여다음과같이계산한다. - 4 -

여기서 R R : 누출률 (kg/ 분 ) Q R : 누출량 (kg) ( 나 ) 건물내부에설치된설비에서누출된경우에는 3-2 항에서산정한누출량의 55 % 가 10분동안에누출되어확산되는것으로가정하여다음과같이계산한다. 여기서 R R : 누출률 (kg/ 분 ) Q R : 누출량 (kg) 2. 냉동액체를저장 취급하는경우 ( 가 ) 누출된물질이확산되는것을방지하기위한적절한조치가되어있지않거나누출된물질이확산되어액체의층이 1 cm 이하일경우 - 가스의경우와같이 3-2 항에서산정한누출량이 10분동안에모두누출되어확산되는것으로가정한다. ( 나 ) 누출된물질이확산되는것을방지하기위한적절한조치가되어있어누출된액체의층이 1 cm 이상형성되는경우 - 동시에액체가누출되어액체층을형성하는것으로가정하고대기중으로확산되는속도는액체층의표면으로부터그물질의비점에서증발되는속도로가정한다. ( 다 ) 증발속도는 < 붙임 3> 을이용하여계산한다. 2 급성독성물질 ( 액체 ) 1. 대기온도에서액체인급성독성물질을저장취급하는경우에는 3-2 에서산정된누출량이순간적으로누출되어액체층을형성하는것으로가정한다. 2. 액체층의표면적은다음과같이계산한다. ( 가 ) 방류벽등과같은확산방지조치가되어있지않은때에는액체의층이 1 cm깊이로형성되는것으로가정하여액체층의표면적을계산한다. - 5 -

( 나 ) 방류벽등과같은확산방지조치가되어있는때에는그면적을액체 층의표면적으로산정한다. ( 다 ) 다만, 누출된주위표면이포장되지않았거나평편하지않은때에는실 제주위의표면상태를감안할수있으며, 적용된수식을제시하여야 한다. 3. 대기중으로확산되는속도는액체층의표면에서증발되는속도로가정한다. 4. 증발속도는 < 붙임 3> 을이용하여계산한다. 5. 건물내에설치된설비에서누출된경우에증발속도는전항에서계산한수 치의 10 % 를사용한다. 여기서 R R : 누출률 (kg/ 분 ) Q R : 누출량 (kg) 3 인화성가스, 인화성액체및냉동액체 1. 폭발을일으키는경우폭발효율은해당모델에서제시하는누출량으로산정한다. 단, TNT 당량모델을사용하는경우에는누출량의 10 % 로산정한다. 2. 누출량및증발량산정은제12조 1항과 2항을적용한다. 3. 누출량중증기운폭발로연계되는양은가스인경우는누출전량, 액체인경우는최초 10분간증발된양으로한다. 3-4. 최악의사고시나리오의선정시고려해야할인자 최악의사고시나리오선정시에는수동적완화장치 ( 방벽, 방호벽, 방류벽, 배수시설, 저류조등 ) 만을고려하며, 능동적완화장치 ( 중화설비, 소화설비, 수막설비, 과류방지밸브, 플레어시스템, 긴급차단시스템등 ) 는고려하지않는다. 제 4 장대안의사고시나리오 4-1. 대안의사고시나리오선정 1 대안의사고시나리오는영향범위가사업장외부로미치는경우에한정하여 - 6 -

단위공장별로각독성물질에대하여최소하나이상, 인화성물질은화재폭발사고를대표할수있는시나리오를선정하여야한다. 3 다음의사항들이있는경우에는시나리오선정시고려할수있다. 1. 과거 5년간의사고이력 : 사고시의영향범위, 빈도, 피해현황 2. 공정위험성분석결과 3. 수동적완화장치, 능동적완화장치 4-2. 대안의사고시나리오분석 1 누출공크기는다음각항에따라산정한다. 1. 용기에결속된배관단면적의최소 20% 를누출공의크기로산정한다. 2. 고온, 고압의운전조건이나배관의파손확률이높을경우배관단면적을누출공의크기로산정한다. 3. 1항과 2항의방법을적용하지않을경우에는다음각호의산출방법을참고하여사업장에서스스로결정할수있으며, 산정근거를제시한다. ( 가 ) KOSHA GUIDE(P-92-2012) 누출원모델링에관한지침 ( 나 ) KOSHA GUIDE(P-110-2012) 화학공장의피해최소화대책수립에관한기술지침 ( 다 ) 미국석유화학협회의위험기반검사기준 (API 581) 에따른누출공산출방법 2 누출시간은현실적으로발생가능성이있는누출시간을적용하되, 산정근거를제시한다. - 7 -

< 붙임 1> 독성물질의끝점농도 번호 Chemical (Cas number) ERPG-2 1 Acetaldehyde (75-07-0) 200 ppm 2 Acetic Acid (64-19-7) 35 ppm 3 Acetic Anhydride (108-24-7) 15 ppm 4 Acrolein (107-02-8) 0.15 ppm 5 Acrylic Acid (79-10-7) 50 ppm 6 Acrylonitrile (107-13-1) 35 ppm 7 Allyl Chloride (107-05-1) 40 ppm 8 Ammonia (7664-41-7) 150 ppm 9 Arsine (7784-42-1) 0.5 ppm 10 Benzene (71-43-2) 150 ppm 11 Benzene(68987-42-8) 150 mg/m3 12 Benzoyl Chloride (98-88-4) 5 ppm 13 Benzyl Chloride (100-44-7) 10 ppm 14 Beryllium (7440-41-7) 25 μg/m3 15 Bis (Chloromethyl) Ether (542-88-1) 0.1 ppm 16 Boron Trifluoride (7637-07-2) 30 mg/m3 17 Bromine (7726-95-6) 0.5 ppm 18 1,3-Butadiene (106-99-0) 200 ppm 19 n-butyl Acetate (123-86-4) 200 ppm 20 n-butyl Acrylate (141-32-2) 25 ppm 21 n-butyl Isocyanate (111-36-4) 0.05 ppm 22 Carbon Disulfide (75-15-0) 50 ppm 23 Carbon Monoxide (630-08-0) 350 ppm 24 Carbon Tetrachloride (56-23-5) 100 ppm 25 Chlorine (7782-50-5) 3 ppm 26 Chlorine Dioxide (10049-04-4) 0.5 ppm 27 Chlorine Trifluoride (7790-91-2) 1 ppm 28 Chloroacetyl Chloride (79-04-9) 0.5 ppm 29 o-chlorobenzylidene Malononitrile(2698-41-1) 0.1 mg/m3 30 Chloroform (67-66-3) 50 ppm 31 Chloromethyl Methyl Ether (107-30-2) 1 ppm 32 Chloropicrin (76-06-2) 0.15 ppm 33 Chlorosulfonic Acid (7790-94-5) 10 mg/m3 34 Chlorotrifluoroethylene (79-38-9) 100 ppm 35 Cobalt Hydrocarbonyl (16842-03-8) 0.9 mg/m3 36 Crotonaldehyde (4170-30-3) 5 ppm 37 Cyanogen Chloride (506-77-4) 0.05 ppm 38 Diborane (19287-45-7) 1 ppm 39 1,2-Dichloroethane (107-06-2) 200 ppm 40 2,4-Dichlorophenol (120-83-2) 2 ppm 41 Dicyclopentadiene (77-73-6) 5 ppm 42 Diethylbenzenes(25340-17-4) 100 ppm 43 Diketene (674-82-8) 5 ppm 44 Dimethylamine (124-40-3) 100 ppm 45 Dimethyl Disulfide (624-92-0) 50 ppm 46 Dimethylformamide (68-12-2) 100 ppm - 8 -

47 Dimethyl Sulfide (75-18-3) 1000 ppm 48 Epichlorohydrin (106-89-8) 20 ppm 49 Ethanol (64-17-5) 3300 ppm 50 Ethyl Acrylate (140-88-5) 30 ppm 51 Ethyl Chloroformate (541-41-3) 5 ppm 52 2-Ethyl Hexanol (104-76-7) 100 ppm 53 Ethylene Oxide (75-21-8) 50 ppm 54 Ethylidene Norbornene (16219-75-3) 100 ppm 55 Fluorine (7782-41-4) 5 ppm 56 Fluorosulfonic acid (7789-21-1) 10 mg/m3 57 Formaldehyde (50-00-0) 10 ppm 58 Formic Acid (64-18-6) 25 ppm 59 Furfural (98-01-1) 10 ppm 60 Gasoline (86290-81-5) 1000 ppm 61 Glutaraldehyde (111-30-8) 1 ppm 62 HCFC-123 (2,2-Dichloro-1,1,1-Trifluoroethane)(306-83-2) 1000 ppm 63 HCFC-124 (2-Chloro-1,1,1,2-Tetrafluoroethane)(2837-89-0) 5000 ppm 64 HCFC-142b (1-Chloro-1,1-Difluoroethane)(75-68-3) 15,000 ppm 65 Hexachlorobutadiene (87-68-3) 3 ppm 66 Hexafluoroacetone (684-16-2) 1 ppm 67 Hexafluoropropylene (116-15-4) 50 ppm 68 1-Hexene (592-41-6) 500 ppm 69 HFC-152a (1,1-Difluoroethane) (75-37-6) 15,000 ppm 70 HFO-1234yf (2,3,3,3-Tetrafluoropropene)(754-12-1) 24,000 ppm 71 HFO-1234ze (1,3,3,3-Tetrafluoropropylene)(29118-24-9) 15,000 ppm 72 Hydrazine (302-01-2) 5 ppm 73 Hydrogen Chloride (7647-01-0) 20 ppm 74 Hydrogen Cyanide (74-90-8) 10 ppm 75 Hydrogen Fluoride (7664-39-3) 20 ppm 76 Hydrogen Peroxide (7722-84-1) 50 ppm 77 Hydrogen Selenide (7783-07-5) 0.2 ppm 78 Hydrogen Sulfide (7783-06-4) 30 ppm 79 Iodine (7553-56-2) 0.5 ppm 80 Isobutyronitrile (78-82-0) 30 ppm 81 2-Isocyanatoethyl Methacrylate (30674-80-7) 0.1 ppm 82 Isoprene (78-79-5) 1000 ppm 83 Isopropyl Chloroformate (108-23-6) 5 ppm 84 Lithium Hydride (7580-67-8) 0.1 mg/m3 85 Maleic Anhydride (108-31-6) 2 ppm 86 MDI (Methylene Diphenyl Diisocyanate)(101-68-8) 5 mg/m3 87 Mercury Vapor (7439-97-6) 0.25 ppm 88 Methanol (67-56-1) 1000 ppm 89 Methyl Bromide (74-83-9) 50 ppm 90 Methyl Chloride (74-87-3) 1000 ppm 91 Methyl Chloroformate (79-22-1) 2 ppm 92 Methyl Iodide (74-88-4) 50 ppm 93 Methyl Isocyanate (624-83-9) 0.25 ppm 94 Methyl Mercaptan (74-93-1) 25 ppm 95 Methyl tert-butyl Ether (MTBE) (1634-04-4) 1000 ppm 96 Methylene Chloride (75-09-2) 750 ppm - 9 -

97 Monomethylamine (74-89-5) 100 ppm 98 Nitric Acid WFNA (7697-37-2) 10 ppm 99 Nitrogen Dioxide (10102-44-0) 15 ppm 100 Nitrogen Trifluoride (7783-54-2) 400 ppm 101 1-Octanol (111-87-5) 20 ppm 102 1-Octene (111-66-0) 800 ppm 103 Perchloroethylene (127-18-4) 200 ppm 104 Perfluoroisobutylene (382-21-8) 0.1 ppm 105 Phenol (108-95-2) 50 ppm 106 Phosgene (75-44-5) 0.5 ppm 107 Phosphine (7803-51-2) 0.5 ppm 108 Phosphoric Acid (7664-38-2) 30 mg/m3 109 Phosphorus Pentoxide (1314-56-3) 10 mg/m3 110 Phosphorus Trichloride (7719-12-2) 3 ppm Propylene Glycol Methyl Ether Acetate(108-65-6 a-isomer) 111 (70657-70-4 b-isomer) 1000 ppm 112 Propylene Oxide (75-56-9) 250 ppm 113 Silane, Dimethyldichloro- (75-78-5) 10 ppm 114 Silane, Methyltrichloro- (75-79-6) 3 ppm 115 Silane, Tetrachloro- (10026-04-7) 5 ppm 116 Silane, Tetraethoxy- (78-10-4) 100 ppm 117 Silane, Tetramethoxy- (681-84-5) 10 ppm 118 Silane, Trichloro- (10025-78-2) 3 ppm 119 Silane, Triethoxy- (998-30-1) 4 ppm 120 Silane, Trimethoxy- (2487-90-3) 2 ppm 121 Silane, Trimethylchloro- (75-77-4) 20 ppm 122 Silane, Vinyl Trichloro- (75-94-5) 5 ppm 123 Sodium Hydroxide (1310-73-2) 5 mg/m3 124 Stibine (7803-52-3) 0.5 ppm 125 Styrene (100-42-5) 250 ppm 126 Sulfur Dioxide (7446-09-5) 3 ppm Sulfuric Acid (Oleum [8014-95-7], Sulfur Trioxide[7446-11-9], and 127 10 mg/m3 Sulfuric Acid [7664-93-9]) 128 Sulfuryl Chloride (7791-25-5) 3 ppm 129 TDI (Toluene 2,4- (2,6-) Diisocyanate)(584-84-9), (91-08-7) 0.15 ppm 130 Tetrafluoroethylene (116-14-3) 1000 ppm 131 Tetrahydrofuran (109-99-9) 500 ppm 132 Thionyl Chloride (7719-09-7) 2 ppm 133 Titanium Tetrachloride (7550-45-0) 20 mg/m3 134 Toluene (108-88-3) 300 ppm 135 1,1,1-Trichloroethane (71-55-6) 700 ppm 136 Trichloroethylene (79-01-6) 500 ppm 137 Trimethylamine (75-50-3) 100 ppm 138 Triuranium Octaoxide (1344-59-8) 10 mg/m3 139 Uranium Dioxide (1344-57-6) 10 mg/m3 140 Uranium Hexafluoride (7783-81-5) 15 mg/m3 141 Uranium Trioxide (1344-58-7) 0.5 mg/m3 142 Vinyl Acetate (108-05-4) 75 ppm 143 Vinyl Chloride (75-01-4) 5000 ppm 144 Vinylidene Chloride (75-35-4) 500 ppm 출처 ) 미국산업위생학회 (AIHA) 2014 ERPG Levels - 10 -

주 )1 위의목록에나타나있지않은물질의끝점농도는다음의수치중하나를 사용한다. (1) 미국산업위생학회 (AIHA) 에서 발표하는 ERPG2(Emergency response planning guideline 2) (2) 미국직업안전보건청 (NIOSH) 에서발표하는 IDLH(Immediately dangerous to life and health) 수치의 10%(IDLH 0.1) 주 )2 IDLH 수치가발표되지않은물질은다음수치중하나를사용한다. (1) 0.2 LC 50 (2) 1 LC Lo (3) 0.01 LD 50 ( 경구 ) (4) 0.1 LC Lo ( 경구 ) 주 )3 끝점농도의 ppm 은 25 에서의수치이며끝점거리계산시에는대기의온도 조건에따라 ppm 의수치가다르므로이를고려하여사용한다. - 11 -

< 붙임 2> 대기안정도 바람속도, S (m/s) 낮 복사강도의크기 강중약흐림맑음 S 2 A A-B B F F 2<S 3 A-B B C E F 3<S 5 B B-C C D E 5<S 6 C C-D D D D 6<S C D D D D 밤 주 ) 1. 바람속도 는지상 10m 에서측정한수치임. 2. 밤 이라함은해지기 1시간전부터해뜬후 1시간사이를말함. 3. 강 이라함은맑은날씨에서태양의고도가 60 이상을말함. 4. 중 이라함은맑은날씨에서태양의고도가 60 미만 35 이상을말함. 5. 약 이라함은맑은날씨에서태양의고도가 35 미만을말함. 6. 안정도구분 A : 매우불안정함 B : 불안정함 C : 약간불안정함 D : 중립 E : 약간안정함 F : 매우안정함 출처 ) 파스퀼안정도 (Pasquill stability) - 12 -

< 붙임 3> 증발속도계산방법 여기서 - : 증발속도 (kg/ 분 ) - : 풍속 (m/sec) - : 분자량 - : 액체층의표면적 ( m2 ) ( 주1) - : 증기압 ( mmhg) - : 온도 (K) ( 주2) 주 1) 액체층의표면적계산 다. (1) 확산방지조치가되어있지않은경우에는다음식을이용하여계산한 ( m2 ) 여기서 - : 액체층의표면적 ( m2 ) - : 누출량 ( kg ) - : 밀도 (g/ cm3 ) - 13 -

(2) 확산방지조치 ( 방류벽 ) 이되어있는경우에는다음수치중작은수치로 선정한다. ( 가 ) 방류벽의내부면적 ( m2 ) ( 나 ) 전항에서계산한수치 ( m2 ) 주 2) 온도는다음의기준으로선정한다. - 냉동액체또는가열된액체인경우에는그물질의비점 - 상온에서취급하는액체는 25 출처 ) EPA Risk Management Plan, APPENDIX D. Technical background - 14 -

참고문헌 1. Risk Management Program Guidance for Offsite Consequence Analysis, US. EPA 2. KOSHA GUIDE(P-92-2012) 누출원모델링에관한지침, 한국산업안전보건공단 3. KOSHA GUIDE(P-110-2012) 화학공장의피해최소화대책수립에관한기술지침, 한국산업안전보건공단 4. Risk-Based Inspection Technology, API RECOMMENDED PRACTICE 581, SECOND EDITION, SEPTEMBER 2008 5. Techniques for Assessing Industrial Hazards A Manual, World Bank Technical Paper Number 55 6. Emergency Response Planning Guidelines, AIHA - 15 -