화학 플랜트의 근원적(본질적) 안전설계

화학공장에서는 위험물질의 대량 저장, 취급으로 인하여 매년 화재/폭발/누출 사고가 끊임없이 발생하고 있다. 따라서 화학공장의 초기 설계 시 안전에 대한 본질적 사고예방이 필요한 실정이다.

 

1. 본질적 안전설계의 방향

첫번째 가장 중요한 사항은 기본 설계 시 보다 강화된 기준으로 반영한다. (안전설계 요소 참고)

두번째는 인터록 시스템, 제어 시스템, 방호 시스템, 비상조치계획수립이라고 할 수 있다.

 

2. 화학 플랜트의 본질적 안전설계 요소

가. 효율화(최소화) 설계

- 취급하는 물질량 및 장치설비의 용량의 최소화

나. 대체

- 위험물질은 위험성이 낮은 물질로 대체

다. 완화

- 공정운전의 위험성을 고려하여 운전의 방법을 안전한 방향으로 완화

라. 영향의 축소

- 사고가 발생에 대비하여 2차 사고 확산을 방지하기 위한 완화 대책

마. 단순화 및 오류 최소화

-장치설비 배치 및 조작의 단순화

 

3. 안전설계 각 요소별 적용방법

안전설계 요소	적용기법
효율화(최소화)	- 위험물질의 취급.저장량을 최소화한다. - 대형 반응기를 소형 반응기로 축소시킨다. - 공정의 가동중지를 최소화한다.
대체	- 급성독성물질을 독성이 없는 물질로 대체 - 인화점이 낮은 물질보다 높은 물질을 채택한다. - 배관 접합부는 플랜지보다 용접 타입으로 한다. - 열매체유는 스팀, 물 등 불연성 물질로 대체한다.
완화	- 진공시스템을 채택한다.(진공으로 비점을 낮춘다.) - 온도와 압력을 낮추어 운전한다. - 분진발생 최소화를 위하여 입자가 큰 사이즈 채택한다. - 위험물질은 안전한 용제에 용해하여 취급한다. - 폭주반응을 대비하여 반응억제 공급 시스템을 구축한다. - 반응기 등 내부 폭연을 대비하여 고압의 가스계 소화설비를 구축한다.
영향 제한	- 위험지역과 안전거리를 유지한다. - 누출 시 2차 확산예방을 위한 방유제를 설치한다. - 복사열, 흄 확산 방지를 위한 물분무시스템을 설치한다.
단순화	- 장치설비의 배치 단순화, 운전 조작 패널/스위치 설치 위치 및 조작방법 단순화