<화재ㆍ폭발사고 개요>
1. 화재·폭발사고의 현 실태
사업장에서 가연성 가스 및 인화성 액체 등 위험물을 취급하는 과정에서의 화재·폭발사고는 다른 재해와는 달리 그 발생 빈도는 적지만 일단 사고가 발생할 경우에는 대량 사상자가 발생함은 물론 인근 주민 및 환경에까지 악영향을 미쳐 경제적 손실과 사회적 물의를 일으키게 됩니다. 따라서 화재·폭발사고는 다른 재해와는 달리 일반 대중의 관심이 높을 수밖에 없습니다.
그간 우리나라는 급속도의 경제발전과정에서 안전 확보의 결여로 크고 작은 화재·폭발사고를 많이 경험하게 되었습니다. 이에 따라 정부에서는 유해·위험 물질을 다량으로 취급하고 있는 정유 및 석유화학공장을 중심으로 공정안전 관리(PSM, Process Safety Management) 제도를 운영하고 있습니다.
그러나 중소규모 화학공장의 경우에는 다품종 소량 생산에 의한 제품 생산으로 잦은 공정 변경에 따른 위험성이 증가하고 있고, 설비가 동방식이 반자동화 또는 수동 방식으로 구성되어 공정 운전상 위험성을 즉시 인지가 곤란함에도 공정안전 관리 제도를 적용받지 않고 있어 사고가 감소되지 않고 있는 실정입니다.
2. 화재·폭발사고의 특징
과거의 화재·폭발사고는 주로 설비의 결함에 의한 사고가 많은 부분을 차지하여 왔으나, 최근에 이르러 정비·보수작업 시 용접 작업 등에 따른「안전 작업 허가 절차 미준수」 및 운전 시 「안전운전 절차 미준수」등 작업자의 실수에 의한 사고가 50%를 상회하고 있는 실정입니다.
또한 화학물질의 위험성 정보 부족이나 취급ㆍ사용ㆍ저장상의 잘못으로 인한 사고도 자주 발생하는 경향을 나타내고 있습니다. 이는 산업의 다양화와 신제품 개발의 영향으로 위험한 화학물질을 사용하거나 위험성이 확인되지 않은 화학물질을 사용함에 따라 크게 기인하고 있습니다.
<화재ㆍ폭발사고 재해 사례>
1. 용접 작업에 의한 화재∙폭발 재해
- 재해 발생 경위
유로폼 공장에서 건설용 가설재인 유로폼 재생작업을 하던 중 도색 라인 내부에 인화성 증기가 체류 중인 상태에서 동료 작업자가 인접 장소에서 용접 작업을 하면서 용접불티가 도색 라인으로 떨어져 인화성 증기가 점화되어 화재∙폭발로 1명이 사망하고 1명이 부상을 당한 재해임
- 재해 발생 요인
가. 용접 작업 방법 불량
나. 도색 설비 설치 장소 등 작업장 배치 구조 부적절
다. 비방폭형 콘센트 및 철재 수공구 사용
- 재발방지 대책
가. 용접 작업 시 화재∙폭발 예방
용접 작업 시 주위의 인화성물질은 격리 또는 제거하거나 용접불티가 비산 되지 않도록 불꽃 비산 방지 조치 등을 실시하여야 함
나. 도색 설비 설치 장소 등 작업장 배치 구조 개선
인화성물질을 다량 취급하는 도색 장소와 용접 장소는 서로 충분히 이격 시켜야 하며 도색 라인은 통풍 및 환기가 잘 될 수 있도록 조치하여 인화성 증기가 체류하지 않도록 하여야 함
다. 방폭형 콘센트 및 수공구 사용
인화성 증기가 체류하고 있는 도색 설비 내부에서는 방폭구조의 전기 설비를 사용하여야 하며, 방폭형 수공구(Non Spark Type)를 사용하여야 함
2. 맨홀 덮개 덮는 순간 회분식 반응기 내부에서 폭발한 재해
- 재해 발생 경위
페인트 첨가제 생산라인에서 회분식 반응기 상부 맨홀을 열고 고체 원료를 투입한 후 용제인 톨루엔을 배관을 통해 투입하면서 맨홀 덮개를 닫는 순간 반응기 내부의 톨루엔 증기가 점화원에 의해 폭발하면서 맨홀 덮개가 재해자에게 충격을 가하여 사망한 재해임
- 재해 발생 요인
가. 덮개 개방상태에서 인화성 물질 투입
나. 인화성 물질 투입 시 낙차에 의해 정전기 발생
다. 인화성 물질 투입 시 안전 수칙 미준수
- 재발방지 대책
가. 원료 투입 작업 방법의 개선
인화성 물질(톨루엔)을 투입할 때는 노즐과 차단 밸브를 별도로 설치하고 깔때기를 이용하는 등 맨홀 덮개를 닫은 상태에서 투입되도록 작업 절차서 및 작업 방법 개선이 요구됨
나. 맨홀 덮개 개선
맨홀 덮개를 유압식으로 개선하여 작업자가 직접 개폐하지 못하도록 하며, 작동 스위치는 맨홀에서 충분한 거리를 두고 방폭형으로 설치함
다. 교육훈련 강화
설비를 운전하는 운전원 들에게는 운전 대상 설비에서 일어날 수 있는 폭발과 화재 등과 같은 위험에 대한 예측을 할 수 있도록 특별 안전보건교육훈련을 강화함
3. 유기용제 드럼통을 용접기로 절단작업 중 폭발
- 재해 발생 경위
공장 내에서 철재를 담은 용기를 만들기 위해 MEK(메틸 에틸 케톤)가 들어 있던 빈 드럼통의 상부를 산소용접기로 절단하던 중 드럼통 내부에 잔류된 인화성 증기가 점화·폭발하면서 드럼통이 비래하여 재해자 머리에 맞아 사망한 재해임
- 재해 발생 요인
가. 인화성물질 잔류 상태 미확인
나. 작업 방법 불량
다. 안전의식 결여
- 재발방지 대책
가. 인화성물질 잔류 상태 확인
드럼통 절단작업을 하는 경우 드럼통 내부에 인화성 잔류 증기에 의한 화재·폭발 위험이 상존하므로 증기 잔류 여부를 확인한 후 작업을 실시하여야 함
나. 작업 방법 개선
드럼통 절단작업을 하는 경우 드럼통 내부에 인화성 잔류 증기에 의한 화재·폭발 위험이 상존하므로 증기 잔류 여부를 확인한 후 작업을 실시하여야 함
다. 용접 작업 승인 제도 실시
용접 작업 시작 전에 용접 작업 계획에 대해 관리부서에 사전 승인을 받아 안전성이 확보된 후에 작업할 수 있는 제도 실시
4. 황산 탱크에서 수소가스에 의한 폭발
- 재해 발생 경위
알루미늄 산화피막 작업장에서 바닥에 고여 있는 황산 수용액을 수중펌프로 제거하기 위해 저장조 하여 판에 드릴로 구멍을 낸 후 전동 지그소로 펌프가 들어갈 수 있는 크기의 구멍을 내는 작업 진행 하던 중 저장조 하부의 밀폐공간에서 수소의 폭발로 작업 중이던 공사업체 작업자 2명이 사망한 재해임
- 재해 발생 요인
황산 수용액이 철(철재 구조물)과 반응하면 부식 반응으로 수소가 발생하며, 저장조 바닥과 같은 밀폐공간에 수소가 체류되어 있는 경우 점화원이 있으면 폭발할 수도 있다는 위험을 알지 못한 상황에서 작업을 실시함.
- 재발방지 대책
가. 황산 수용액 저장조의 구조물 재질로 철재 사용 금지
황산은 철과 반응하여 수소가 발생하므로 황산 수용액 저장소의 지지대는 콘크리트 벽체나 비금속성 재질의 구조물에 고무라이닝 또는 내화학성 재질을 사용하여야 함
나. 방폭구조 전기기계·기구 사용
가연성가스나 인화성액체를 취급하는 장소 등 화재·폭발 우려가 있는 장소에서 사용하는 전기기계·기구는 방폭 구조의 것을 사용하여야 함
5. 가설 컨테이너 사무실 내부 화재로 질식
- 재해 발생 경위
주상복합 신축현장에서 피재자가 동료 작업자 2명과 함께 현장 내 가설 컨테이너 사무실 내에서 취침 중 난방용 전기 온열기(라디에이터)가 과열되면서 발화하여 연소 시 발생되는 유독가스에 질식되어 사망한 재해임.
- 재해 발생 요인
가. 관리 감독 소홀
나. 가열 방지 조치 미흡
다. 사무실 내에서 취침
- 재발방지 대책
가. 사무실 내 주기적 환기 실시
가설 컨테이너 사무실 내에서 소모 전력량이 큰 이동식 전열 기구를 사용 시 과열이 되지않도록 주기적으로 전원을 차단하고 환기를 실시함
나. 이동식 전열기구 사용 시 과열 방지 조치
인화성 높은 물질로 마감되어 있는 벽에서 이격 시켜 배치하여 사용하는 등의 과열 방지 조치 철저
다. 가설 컨테이너 사무실 내에서 취침 금지
동절기 난방시설이 취약한 건설 현장 내 가설 컨테이너 사무실 내에서 취침 금지
6. 집진기 청소 중 금속 마그네슘 분진 폭발
- 재해 발생 경위
휴대폰 제조사업장 내 마그네슘 합금 재질의 휴대폰 외함 가공 공정에서 발생한 분진을 포집한 집진기의 백필터 청소작업 중 분진폭발이 발생하여 2명이 사망하고 3명이 부상당한 재해임
- 재해 발생 요인
가. 분진폭발 가능성이 높은 마그네슘 분말 청소작업을 하면서 정전기 발생이 큰 압축공기분사식 진공청소기를 사용
나. 압축공기에 의해 비산 된 마그네슘 분말에 축적된 정전기가 압축공기분사 금속 노즐 또는 집진기 외함 금속제로 방전하면서 폭발 발생
- 재발방지 대책
가. 작업 수칙 준수
발화성물질인 마그네슘 분말의 청소작업에 대한 수칙 준수
(물 분무 후 붓으로 쓸어내리는 방법을 사용하여 정전기 발생 억제)
나. 안전보건교육 강화
발화성물질인 마그네슘 분말의 특성 및 취급 방법 등에 대한 특별 안전보건교육 실시 및 정기교육을 통한 지속적인 경각심 고취
다. 압축 분사식 진공청소기의 관리 철저
압축 분사식 진공청소기의 사용목적을 명확히 지정하고 목적 외의 용도로 사용하지 못하도록 관리 감독 철저
7. LPG 가스 저장탱크 내부 검사 중 폭발사고
- 재해 발생 경위
LPG 충전소 저장탱크를 검사 대행업체 소속 재해자가 비파괴 검사를 하기 위해 저장탱크의 LPG 가스 대기 방출, 질소 가스 주입, 가연성가스 및 산소 농도 측정 후 검사원 2명이 탱크 내부로 들어가 자분탐상 장비를 콘센트에 꽂는 순간 탱크 내부 슬러지에서 발생한 가연성 가스가 폭발하여 사망
- 재해 발생 요인
가. 충분한 환기 조치 미흡으로 인한 폭발 분위기 형성
나. 방폭형 검사 장비 미사용
다. 작업 전 안전교육 미실시
- 재발방지 대책
가. 충분한 환기 조치 실시
나. 정전기 등 점화원 발생 방지
다. 안전조치 및 안전교육 철저
라. 방폭구조 전기기계·기구 사용
8. 항생제 중간체 제품 수거 작업 중 정전기 화재
- 재해 발생 경위
항생제 원료 중간체를 재해 전일에 합성작업 한 후 이동식 누체 필터에서 N2 건조를 완료하고 건조된 항생제 분말을 용기에 담아 출하시키기 위해 도전성 재질의 스테인리스 작대기 수공구로 여과식 누체 필터 용기 내 분말을 긁어모으다가 분말에 축적된 정전기가 방전되어 스파크가 발생되어 재해자의 작업복에 불이 붙어 순식간에 옷에 번지자 물로 불을 끈 후 병원으로 후송 치료 중 사망
- 재해 발생 요인
가. 재해 당일은 휴무일로 혼자서 작업하면서 작업 준비 불충분
나. 클램프 접지 미실시
다. 안전 수칙 미준수
- 재발방지 대책
가. 작업 준비 철저 이행
나. 안전 수칙 준수토록 교육 철저
다. 작업장 내 환기 유지 상태 확인
9. 옥외작업장에서 간이 난로 사용 중 화재
- 재해발생경위
자동차 정비공장에서 난방을 위해 엔진오일 캔으로 제작한 간이난로에 나무를 집어넣고 쉽게 착화시키기 위해 LPG 용접기 토치로 불꽃을 발생시킨 상태에서 신너를 붓다가 화재가 발생하여 화상을 입고 사망한 재해임
- 재해발생요인
LPG 가스 용접기로 목재에 착화를 시키는 과정에서 선 상태로 작업장 바닥에 있는 간이난로 속으로 신너를 부어 넣어 신너 표면의 인화성 증기를 타고 급격히 화재가 확산되어 재해자가 화상을 입음
- 재발방지대책
가. 안전한 구조의 난방기구 구비
전기히터 또는 열풍난로 등 작업자들이 안전하게 사용할 수 있는 난방기구 설치
나. 착화방법 개선
점화원이 있는 상태에서 신너를 붓지 말고 소량의 신너를 뿌린 상태에서 점화원 접촉
10. 건조설비 폭발
- 재해 발생 경위
핸드폰 케이스를 도장한 후 건조설비에 넣고 건조작업을 하던 중 건조과정에서 발생한 가연성 증기에 전기히터(열원)가 점화원으로 작용하여 착화되면서 폭발이 발생하여 주변에서 작업 중이던 피재자가 사망한 재해임
- 재해 발생 요인
가. 위험물 건조설비 열원으로 직화 사용
나. 건조설비의 가연성 증기 배출 장치 설치 상태 불량
다. 건조설비 구조 불량
- 재발방지 대책
가. 위험물 건조설비 열원으로 직화 방식 사용 금지
위험물 건조설비는 열원으로 전기히터 등과 같이 직화식을 사용할 경우 건조 과정에서 발생하는 가연성 증기에 점화원으로 작용하여 화재·폭발의 원인이 될 수 있으므로 직화식 열원 사용을 금지하고 간접 가열 방식을 사용하여야 함
나. 건조설비 내부의 가연성 증기 배출 설비 보완
건조설비 내부의 가연성증기가 제대로 배출되지 못하고 설비 내부에 체류할 위험성이 있으므로 건조설비의 배출구는 독립적으로 별도 설치
다. 폭발구 설치 등 건조설비 구조 변경
위험물 건조설비 내부의 천정에는 가벼운 불연성 재료를 사용하고 폭발구를 설치하여 폭발이 발생하였을 건조설비 주변의 근로자나 기타 설비에 위험을 주지 않고 설비의 천정으로 방출될 수 있도록 하여야 함
11. 유사휘발유 제조공장에서 화재, 폭발사고
- 재해 발생 경위
폐공장 건물을 임대하여 야간에 유사휘발유 제품을 제조하기 위해 옥내에 설치된 저장 탱크에 탱크로리 차량으로 운반되어 온 인화성물질 이송 작업을 하기 위해 작업자 2명이 옥내 저장탱크 상부에 올라가 탱크로리 차량에 연결된 유류 호스를 저장탱크 맨홀 내부에 넣은 후 재해자는 유류 호스를 잡고 있고 동료 작업자는 유류 호스를 배관에 끈으로 묶는 고정작업을 하던 중 탱크로리 운전기사가 이송용 펌프를 불시에 가동하자 재해자가 유류 호스를 놓치며 가압된 유류 호스에서 인화성물질이 사방으로 분출되면서 저장탱크 후면 벽면에 설치된 분전반에 접촉되면서 화재·폭발이 발생하여 2명이 사망하고 1명이 부상을 당한 재해임
- 재해 발생 요인
가. 유류 호스 연결 방법 불량
나. 작업자 간 연락체계 부재
- 재발방지 대책
가. 유류 호스 체결 방법 개선
유류 이송 시 호스 풀림 등을 방지하기 위해 연결 조인트 잠금장치 등을 사용하여 체결하여야 함
나. 작업자 간 연락체계 구축
작업자 간에 연락체계를 구축하여 인화성물질 누출 시 즉시 탱크로리에 설치된 긴급 차단장치를 작동하고 펌프 가동을 중지시킬 수 있도록 연락체계를 구축하여야 함
다. 정전기 방지 클램프 설치
인화성물질 취급 시 정전기에 의한 화재·폭발을 방지하기 위해 접지 클램프를 탱크로리 차체에 연결하여야 함
라. 방폭구조의 전기기계기구 사용
인화성물질 취급 시 화재·폭발 위험이 있으므로 전등 등을 사용할 때에는 방폭성능을 가진 방폭구조의 전기기계기구를 사용하여야 함
12. 소형용기에 톨루엔을 공급받던 중 화재
- 재해 발생 경위
LCD 필름점착액 제조공정(1층)에서 점착액을 제조하기 위해 이동용 혼합 용기(용량 약 1m3 )를 계량기에 올려놓고 먼저 MEK, 바인더 등 원료를 소량 계량하여 투입하고, 톨루엔을 추가 투입하기 위해 공급배관을 통해 외부 저장탱크로부터 소형용기(용량 18리터)에 톨루엔을 공급받던 중 약 1/3 정도 차오르던 시점에서 용기 내에 화재가 발생함
- 재해 발생 요인
가. 소형용기 상부에 폭발 위험 분위기 형성
나. 정전기 방지 장치 미설치
다. 초기소화 미흡 및 신속대피 곤란
- 재발방지 대책
가. 정전기 및 유증기 발생 억제
배관 유속이 1m/sec 이하로 유지, 모든 배관 도전성 재질 사용, 배관 및 용기에 접지 클립 및 접지 실시, 유속 및 낙차 최소화로 마찰 정전기 및 유증기 발생 억제, 고농도의 유증기 확산 발생 장소에 국소배기장치 설치로 폭발 분위기 형성 방지
나. 혼합기 등 용제 취급 용기에 덮개 설치
위험 물질을 계량, 혼합 등 작업 시 용기 상부에는 꼭 필요한 부분만을 제외하고 덮개를 설치하여 유증기 확산을 방지 함
다. 위험물 이송 시 긴급 차단 기능 확보
펌프 등을 이용하여 위험 물질을 소형용기에 담는 경우 작업자가 스위치를 누르고 있는 상태에서만 펌프가 가동되도록 Fail Safe 기능을 확보하고, 방폭성능의 전기기구를 사용
라. 소화 설비 설치
밀폐식 작업장으로서 용제를 다량 취급하여 화재의 위험이 높은 장소에는 화재 시 신속한 초기소화가 가능하도록 CO2 등 가서 계 자동소화 설비 설치가 필요함.
13. 폴리우레탄 폼 캔 가온 중 폭발
- 재해 발생 경위
작업장 내에서 목재 문짝 틈 사이 구멍으로 폴리우레탄 폼을 충전하는 작업 중 재해자가 저온상태의 폴리우레탄 폼 캔 내용물의 원활한 배출을 위해 가설 전기 열선으로 가열한 물을 플라스틱 통에 넣은 후 그 안에 폴리우레탄 폼 캔을 넣어 두었다가 가온 후 새로운 캔을 사용하기 위해 상채를 구부려 플라스틱 통 속에 있던 폴리우페탄 폼 캔을 꺼내려는 순간 폴리우레탄 폼 캔이 폭발, 로켓처럼 비상하면서 재해자 가슴 부위를 가격하여 사망한 재해임
- 재해 발생 요인
가. 온도 상승에 따른 가압용 충전 가스의 부피팽창으로 인한 폭발
폴리우레탄 폼 캔 충전물 질의 원활한 분사를 위해 뜨거운 물속에 넣어 가온함으로서 내부
온도가 상승하여 부피가 팽창하면서 폴리우레탄 폼 캔이 폭발
- 재발방지 대책
가. 가연성가스, 인화성물질 등 위험물 취급 시 안전 수칙 준수
인화성 가스인 액화석유가스 및 폴리우레탄 등 가스 용기 등을 취급할 때에는 용기 온도를 40℃ 이하로 유지하여야 함
14. TANK 내 스프레이 도장 작업 중 폭발
- 재해 발생 경위
건조 중인 7만 5,000톤 급 석유화학운반선 선체 앞쪽에 위치한 포픽 탱크(선수탱크)에서 2개조 4명이 투입되어 스프레이 도장 작업 중 포픽탱크 내부에서 유증기가 폭발하여 포픽탱크 하부에 작업 중이던 작업자 3명이 사망
- 재해 발생 요인
가. 탱크 내 밀폐된 장소에서 스프레이 작업 시 비방폭형 전기 설비 사용
나. 환기 미실시
다. 안전 작업허가서를 무시한 채 작업 실시
- 재발방지 대책
가. 탱크 내 밀폐된 장소에서 스프레이 작업 시 방폭구조 전기 설비 사용
나. 탱크 용량에 맞는 환기설비 사용
다. 작업자 지휘, 감독 철저
15. 인화성 물질 저장탱크 상부의 화재·폭발에 따른 추락
- 재해 발생 경위
높이 6미터의 인화성 물질 저장탱크 상부에서 맨홀을 통해 내부 유량을 점검하기 위해 라이터를 켜는 순간, 맨홀을 통해 증발하는 인화성 증기에 점화되면서 화재·폭발하여 그 충격으로 작업자가 지면으로 추락하여 사망한 재해
- 재해 발생 요인
가. 인화성 증기가 발생하는 장소에 점화원 접근
나. 작업자 안전의식 결여
- 재발방지 대책
가. 화재 발생 위험장소에서 화기 사용 금지
인화성 증가로 인한 화재·폭발 위험이 있는 장소에서는 직접 점화원이 될 수 있는 화기의 사용을 금지하고 부득이한 경우 방폭형 손전등 사용
나. 자동계측장치의 기능 유지
육안으로 직접 확인 시 발생할 수 있는 추락 또는 화재·폭발 위험을 예방하기 위해 설치한 자동계측장치로 항상 그 기능을 유지토록 하여 근로자가 불필요하게 위험장소에 접근하는 것을 방지
다. 물질의 위험성에 대한 안전교육 철저
인화성 물질에서 발생되는 증기에 화재가 발생할 수 있는 위험성을 안전교육을 통해 주지시켜 위험한 행동 근절
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