폭발위험장소

폭발위험장소

개요

“폭발위험장소(Hazardous area)”라 함은 인화성 또는 가연성 물질이 화재, 폭발을 발생시킬 수 있는 농도로 대기중에 존재하거나 우려가 있는 장소로서 기기의 설치 및 사용에 있어서 특별한 주의가 요구되는 곳을 말한다. 각 국가별로 폭발위험장소를 구분하는 방법에 차이가 있으나 현재 우리나라에서는 KS-IEC 기준에 따라 구분방법이 0종, 1종, 2종의 3종류로 구분하도록 제정되어 있다.

폭발위험장소의 종류

1. 0종 장소(Zone 0)
   • "0종 장소"라 함은 위험분위기가 지속적으로 또는 장기간 존재하는 장소를 말하며, 용기내부, 장치 및 배관의 내부 등의 장소는 0종 장소로 구분한다.
2. 1종장소(Zone 1)
   • "1종 장소"라 함은 상용의 상태에서 위험분위기가 존재하기 쉬운 장소를 말하며, 0종 장소의 근접 주변, 송급통구의 근접 주변, 운전상 열게 되는 연결부의 근접 주변, 배기관의 유출구 근접 주변 등의 장소는 1종 장소로 구분된다.
3. 2종장소(Zone 2)
   • "2종 장소"라 함은 이상상황에서 위험분위기가 단시간 동안 존재할 수 있는 장소를 말하며, 이 경우 이상상황라 함은 지진 등 기타 예상을 초월하는 극히 빈도가 낮은 재난상황 등을 지칭하는 것이 아니고 상용의 상황를 말한다. 상용의 상황이란 일반적인 운전, 일반적인 유지보수 및 관리 등에서 벗어난 상황를 지칭하는 것으로 일부 기기의 고장, 기능상실, 오작동 등의 돌발상황 등이 해당된다.
   • 0종 또는 1종 장소의 주변영역, 용기나 장치의 연결부 주변 영역, 펌프의 봉인부(Sealing) 주변 영역 등은 2종 장소로 구분할 수 있다. 다만, 피트(pit), 트렌치(trench) 등과 같이 이상 상황에서 위험분위기가 장시간 존재할 수 있는 영역은 1종 장소로 구분한다.
4. 비폭발위험장소(Non-hazardous area)
   • 기기 동작 중 또는 어떤 기기로부터 인화성 혼합물이 아주 희소하게 누출될 경우에는 폭발위험장소로 구분되지 않는다. 폭발성 물질을 취급하거나 보관·저장하더라도 다음과 같을 경우 비위험장소로 구분될 수 있다.
     • 환기가 충분한 장소에 설치되고 인화성 또는 가연성 액체가 간혈적으로 사용되는 배관으로 적절한 유지·관리가 이루어지는 폐쇄배관 주위
     • 환기가 불충분한 장소에 설치된 배관으로 밸브, 핏팅(Fitting), 플렌지(Flange) 등 이상발생 시 누설될 수 있는 부속품이 전혀 없고 모두 용접으로 접속된 배관 주위
     • 가연성 물질이 완전히 밀봉된 수납 용기속에 저장되고 있는 경우의 수납용기 주위
     • 연소하한(LFL, Lower flammable Limit)의 25 % 에 도달하지 못할 정도의 가스, 증기를 배출하는 인화성 물질 또는 가연성 가스를 사용하는 장소
   • 다만 보일러, 화로와 같은 설비는 본질적 점화원인 불꽃 및 고온의 표면을 갖고 있으므로 이러한 설비주위를 비폭발위험장소로 설정하는 것은 적절하지 않다. 그러므로 불꽃, 고온의 연료라인과 펌프, 밸브의 누출원에 대하여는 점화원을 갖고 있는 전기설비의 설치를 제한하여야 한다.
   • 비폭발위험장소로 설정되기 위해서는 충분한 환기가 동반되어야 한다. 충분한 환기는 대기중의 가스 또는 증기의 밀도가 폭발하한계의 25 % 를 초과 축적되지 않도록 충분한 환기량이 보장되는 장소로서 다음과 같은 장소이다.
     • 옥외
     • 공기가 수직 또는 수평의 어느 방향으로도 자연적으로 흐를 수 있는 충분한 개방면이 있는 구조의 건축물 또는 실내로서 지붕만 있는 건축물과 지붕과 한쪽면의 벽만 있는 건축물이 해당된다.
     • 자연환기에 상응하는 환기설비를 사용하는 밀폐된 장소 또는 부분적으로 밀폐된 장소로서 환기설비의 사고에 대비한 적절한 안전조치가 설정되어 있는 경우 해당된다.

폭발위험장소의 구분 흐름

1. 누출 등급의 평가
   • 연속 누출 등급
   • 1차 누출 등급
   • 2차 누출 등급
2. 누출량 계산(추정)
   • 액체의 누출률
   • 가스 또는 증기의 누출률
     • 아음속 누설(Non choked gas velocity, Subsonic releases)
     • 음속 누설(Choked gas velocity, Sonic releases)
   • 증발 풀(Evaporative pool)의 누출률
   • 건물 개구부에서의 누출
3. 환기평가
   • 환기의 유효성
     • 강제환기
     • 자연환기
     • 국소배기장치
   • 환기속도 평가
   • 희석등급 평가
4. 폭발위험장소 종별 추정
   • 0종 장소(Zone 0)
   • 1종 장소(Zone 1)
   • 2종 장소(Zone 2)
   • 비위험장소(NE, Negligible extent)
5. 폭발위험장소 범위 추정
   • 폭발위험장소의 범위 추정 그래프 적용
   • 또는 전산유체역학(CFD, Computational fluid dynamics) 적용
6. 폭발위험장소 구분
   • 폭발위험장소의 구분도 작성
     • 평면도 작성
     • 입면도 또는 단면도 작성