가스기술사 | 고압가스 시설 수리, 보수 및 철거(KGS CODE, KOSHA GUIDE 인용)

 

관련 용어

 

코샤 가이드 내 정의

"인화성 증기(Flammable vapors)”라 함은 대기압, 정상온도(20°C)에서기체 상태로 존재하는 물질이 공기, 산소, 기타 산화제와 적정 비율로 혼합되었을 때, 점화되거나 급속히 산화될 수 있는 물질을 말한다.

 “위험한 작업(Hazardous work)”이라 함은 점화원의 생성과 관련된 작업으로 나화, 절단, 용접, 스파크가 생기는 전기작업, 연삭 작업, 연마작업,드릴 작업, 대패 작업, 톱질 혹은 기타 마찰 또는 충격으로 인해 뜨거운금속 스파크나 표면을 만들어낼 수 있는 유사 작업을 말한다.

“불활성 가스(Inert gas)”라 함은 인화성이 없고, 사용하려는 조건에서 반응성을 갖지 않는 순수한 가스를 말하며, 일반적으로 질소, 헬륨가스를 말한다.

“불활성화(Inerting)”라 함은 가연성 혼합물에 불활성가스를 주입하여 인화한계 농도 하한을 벗어나도록 하는 것을 말한다.(바) “인화성 액체(Combustible liquid)”라 함은 37.8°C(100°F)이상에서 밀폐식 인화점을 갖는 액체를 말한다. “인화성 액체”라 함은 인화점이 60°C이하인 액체를 말한다.

“퍼지(Purging)”라 함은 인화성가스 또는 증기에 불활성가스를 주입하여산소 농도를 최소산소농도(MOC) 이하로 낮추는 작업을 통하여 제한된공간에서 화염이 전파되지 않도록 하는 상태를 말하며 불활성가스로는 질소, 이산화탄소, 수증기 등이 있다.

“불안정(반응성) 액체(Unstable(Reactive) liquid)”라 함은 인화성 액체로격렬하게 중합, 분해, 응축하거나 충격, 압력 또는 특정한 온도에서 자기반응적인 액체를 말한다.

“최소산소농도(MOC : Minimum oxygen concentration)”라 함은 가연성혼합가스 내에 화염이 전파될 수 있는 최소한의 산소농도를 말한다.

“폭발하한계(LEL : Lower explosive limit)”라 함은 공기 중에서의 가스등의 농도가 이 범위 미만에서는 폭발되지 않는 한계를 말한다
- ‘안전보건공단 「P-3-2012 소형탱크 세정작업을 위한 안전에 관한 기술지침」(저자: 안전보건공단) 인용’

 

 

 

수리청소 및 철거

 

KGS FP111(특정제조)

3.4 수리·청소 및 철거기준

가스가 통하는 설비를 수리·청소 및 철거하는 때에는 그 작업의 안전 확보와 그 설비의 작동성 유지를 위하여 다음 작업 안전수칙에 따라 수리·청소 및 철거를 한다. 

 

3.4.1 수리·청소 및 철거준비

 

3.4.1.1 작업 계획 수립

가스설비의 수리·청소 및 철거(이하 “수리등”이라 한다)를 할 때에는 해당 수리등의 작업내용, 일정, 책임자 그 밖의 작업담당구분, 지휘체제, 안전상의 조치, 소요자재 등의 작업계획을 미리 해당 작업의 책임자 및 관계자에게 주지시키는 동시에 그 작업계획에 따라 해당 책임자의 감독 하에 실시한다.

 

3.4.1.2 가스의 치환

가스가 통하는 설비의 수리등을 할 때에는 다음 기준에 따라 미리 그 내부의 가스를 불활성가스 또는 물 등 해당 가스와 반응하지 않는 가스 또는 액체로 치환한다. 

 

불활성화(inerting) , 퍼지 방법

1. 진공퍼지 
2. 압력퍼지
3. 스위프퍼지
4. 사이폰퍼지

최소산소농도(MOC)
최소산소농도(Minimum Oxygen Concentration, MOC)는 특정 가연성 물질이 연소 또는 폭발을 일으키기 위해 필요한 산소의 최소 농도를 의미
MOC = LFL x (산소 몰수/가연성가스 몰수)

https://ing7.com/%EB%B6%88%ED%99%9C%EC%84%B1%ED%99%94inerting-%ED%8D%BC%EC%A7%80purging-%ED%8F%AD%EB%B0%9C-%EB%B0%A9%EC%A7%80%EB%A5%BC-%EC%9C%84%ED%95%9C-%EC%9E%91%EC%97%85/

불활성화(Inerting), 퍼지(Purging): 폭발 방지를 위한 작업 - ⚙️ 엔지니어 잉일곱 🧑🏻‍💻

https://ing7.com/%EC%B5%9C%EC%86%8C%EC%82%B0%EC%86%8C%EB%86%8D%EB%8F%84moc-%ED%99%94%EC%9E%AC-%EC%95%88%EC%A0%84%EC%9D%84-%EC%9C%84%ED%95%9C-%EA%B0%9C%EB%85%90/

최소산소농도(MOC) : 화재 안전을 위한 개념 - ⚙️ 엔지니어 잉일곱 🧑🏻‍💻

 

3.4.1.2.1 가연성가스 가스설비

(1) 가스설비의 내부가스를 그 압력이 대기압 가까이 될 때까지 다른 저장탱크 등에 회수한 후 잔류가스를 서서히 안전하게 방출하거나 연소장치에 유도하여 연소시키는 방법으로 대기압이 될 때까지 방출한다.

(2) (1)의 처리를 한 후에는 잔류가스를 불활성가스 또는 물이나 스팀 등 해당 가스와 반응하지 않는 가스 또는 액체로 서서히 치환한다. 이 경우에 가스방출 방법은 (1)의 방법을 따른다.

(3) (1) 및 (2)의 잔류가스를 대기 중에 방출할 경우에는 방출한 가스의 착지농도가 해당 가연성가스의 폭발하한계의 1/4 이하가 되도록 방출관으로부터 서서히 방출한다. 이 농도확인은 가스검지기 및 그 밖에 해당 가스농도식별에 적합한 분석방법(이하 “가스검지기등”이라 한다)으로 한다.

(4) 치환 결과를 가스검지기등으로 측정하고 해당 가연성가스의 농도가 그 가스의 폭발하한계의 1/4 이하가 될 때까지 치환을 계속한다.

 

가연성가스의 경우 치환작업을 반복하여 가연성가스의 농도가 가스의 폭발하한계의 1/4이하가 될 때까지 치환 실시

 

 

3.4.1.2.2 독성가스 가스설비

(1) 가스설비의 내부가스를 그 압력이 대기압 가까이 될 때까지 다른 저장탱크 등에 회수한 후 잔류가스를 대기압이 될 때까지 제해설비로 유도하여 제해한다.

(2) (1)의 처리를 한 후에는 해당 가스와 반응하지 않는 불활성가스 또는 물 그 밖의 액체 등으로 서서히 치환한다. 이 경우 방출하는 가스는 제해설비에 유도하여 제해한다.

(3) 치환결과를 가스검지기등으로 측정하고 해당 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준 농도 이하로 될 때까지 치환을 계속한다.

 

독성가스의 경우 치환작업을 반복하여 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준농도 이하가 되도록 치환 실시


TLV-TWA는 산업안전보건 분야에서 근로자가 작업 중 유해인자에 노출되는 정도를 평가하는 중요한 기준입니다. TLV-TWA는 "Threshold Limit Value - Time Weighted Average"의 약자로, 1일 8시간 작업시간 동안 평균적으로 허용되는 유해물질의 농도를 의미

https://blog.naver.com/fosnogo/223424304419

유해물질의 노출기준, 허용농도 ( Feat. TLV, TWA, STEL, Ceiling)

 

3.4.1.2.3 산소설비

(1) 가스설비의 내부가스를 실외까지 유도하여 다른 용기에 회수하거나 산소가 체류하지 않는 조치를 강구하여 대기 중에 서서히 방출한다.

(1) (1)의 처리를 한 후 내부가스를 공기 또는 불활성가스 등으로 치환한다. 이 경우 가스치환에 사용하는 공기는 기름이 혼입될 우려가 없는 것을 선택한다.

(1) 산소측정기 등으로 치환결과를 수시 측정하여 산소의 농도가 22% 이하로 될 때까지 치환을 계속하여 한다.

 

산소설비의 경우, 산소는 유지류에 대해 화재폭발 우려가 있으므로, 기름이 혼입될 우려가 없는 것을 선택하여 공기 또는 불활성가스로 치환하고 산소 농도가 22% 이하로 될 때까지 치환 계속

*산소농도가 18% 미만 23.5% 이상, 탄산가스농도가 1.5% 이상, 황화수소 농도가 10ppm 이상인 장소의 내부
- ‘안전보건공단 「X-68-2015 밀폐공간 위험관리에 관한 기술지침」(저자: 안전보건공단) 인용’

고압가스 기준과 산안법 기준의 산소 농도가 약간 다르다.

 

 

3.4.1.2.4 그 밖의 가스 설비

가스의 성질에 따라 사업자가 확립한 작업절차서에 따라 가스를 치환한다. 다만, 불연성가스 설비는 치환작업을 생략할 수 있다. 

 

3.4.1.2.5 수리등의 작업 대상 및 작업내용이 다음 기준에 해당 하는 것은 3.4.1.2.1부터 3.4.1.2.3까지에 불구하고 가스치환 작업을 하지 않을 수 있다.

(1) 가스설비의 내용적이 1㎥ 이하인 것

(2) 출입구의 밸브가 확실히 폐지되어 있고 내용적이 5㎥ 이상의 가스설비에 이르는 사이에 2개 이상의 밸브를 설치한 것

(3) 사람이 그 설비의 밖에서 작업하는 것

(4) 화기를 사용하지 않는 작업인 것

(5) 설비의 간단한 청소 또는 개스킷의 교환 그 밖에 이들에 준비하는 경미한 작업인 것

 

내용적이 1m3 이하인 비교적 소형 가스설비, 밀폐공간 외 작업, 화기작업이 아닌 작업 등에는 치환을 생략할 수 있다고 규정

 

3.4.2 수리·청소 및 철거작업

 

3.4.2.1 가스 재치환

가스설비의 수리등을 위하여 작업원이 그 가스설비 안에 들어갈 때에는 3.4.1.2의 치환작업에 사용된 가스 또는 액체를 다음 기준에 따라 공기로 재치환하고 수리등을 하는 중에는 산소의 농도를 수시로 확인한다. 이 경우 3.4.1.2에 따른 치환을 불활성가스 등으로 하는 경우에는 특히 주의한다.

 

코샤가이드 내 밀폐공간 작업 시 유해가스의 농도를 수시로 측정 기록하도록 하고 있음

6.4 유해공기 농도측정유해공기 농도측정의 전반적인 내용은 밀폐공간 보건작업 프로그램 시행에 관한 기술지침(KOSHA GUIDE H-80-2012)을 참고한다.
6.5 환기환기 관련 전반적인 내용은 밀폐공간 보건작업 프로그램 시행에 관한 기술지침(KOSHA GUIDE H-80-2012)을 참고한다.
6.6 안전보호구안전보호구 관련 전반적인 내용은 밀폐공간 보건작업 프로그램 시행에 관한 기술지침(KOSHA GUIDE H-80-2012)을 참고한다. - ‘안전보건공단 「X-68-2015 밀폐공간 위험관리에 관한 기술지침」(저자: 안전보건공단) 인용’

 

3.4.2.1.1 가연성가스 가스설비

(1) 가연성 가스설비의 재치환작업은 가스설비 내부에 남아있는 가스 또는 액체가 공기와 충분히 혼합되어 혼합된 가스가 방출관·맨홀 등에서 대기 중에 방출되어도 유해한 영향을 끼칠 염려가 없는 것을 확인한 후 3.4.1.2의 치환방법에 따라 실시한다.

(2) 공기로 재치환 한 결과를 산소측정기 등으로 측정하여 산소의 농도가 18%에서 22%로 된 것이 확인될 때까지 공기로 반복하여 치환한다.

 

고압가스 시설에 대해서는 산소농도 18~22%가 되도록 산소측정기 등으로 측정

 

3.4.2.1.2 독성가스 가스설비

(1) 독성 가스설비의 재치환작업은 가스설비 내부에 남아있는 가스 또는 액체가 공기와 충분히 혼합되어 혼합된 가스가 방출관·맨홀 등에서 대기 중에 방출되어도 유해한 영향을 끼칠 염려가 없는 것을 확인한 후 3.4.1.2의 치환방법에 따라 실시한다.

(2) 공기로 재치환 한 결과를 산소측정기 등으로 측정하여 산소의 농도가 18%에서 22%로 된 것이 확인될 때까지 공기로 반복하여 치환한다. 이 경우 가스검지기 등으로 해당 독성가스의 농도가 TLV-TWA 기준 농도 이하인 것을 재확인한다.

 

산소 농도 18~22%와 독성가스의 농도는 TLV-TWA 기준농도 이하 재확인

예들 들어 염소(Cl2)의 경우 0.5ppm 이하

 

3.4.2.1.3 산소설비

(1) 3.4.1.2의 치환작업에 질소를 사용한 경우에는 기름이 혼입되지 않은 공기를 사용하여 치환한다.

(2) 공기로 재치환한 결과를 산소측정기 등으로 측정하고 산소의 농도가 18%에서 22%로 된 것이 확인될 때까지 공기를 반복하여 치환한다.

 

사전에 치환작업을 통해 가스설비의 불활성화를 하고, 내부 작업 등에 밀폐공간 작업이 되지 않도록 공기로 재치환해서 산소검지기로 측정

 

3.4.2.1.4 그 밖의 가스 설비

가스의 성질에 따라 사업자의 작업절차서에 따라 가스를 공기로 재치환하고, 공기로 재치환한 결과를 산소측정기 등으로 측정하고 산소의 농도가 18%에서 22%로 된 것이 확인될 때까지 공기를 반복하여 치환한다.

 

밀폐공간 작업이 되지 않도록 공기로 재치환해서 산소농도를 검지기로 확인 

 

3.4.2.2 가스 누출방지 조치

가스설비를 개방하여 수리등을 할 경우에는 다음 기준에 따라 가스가 누출되지 않도록 조치를 강구한다.

 

3.4.2.2.1 3.4.1.2에 따른 가스치환 조치(불활성가스의 경우에는 이에 준한 조치)가 완료된 후(해당 개방한 부분에 설치한 회수용 배관 등으로부터 직접 가스를 회수하는 경우에는 3.4.1.2의 조치를 하기 전)에는 개방하는 가스설비의 전후 밸브를 확실히 닫고 개방하는 부분의 밸브 또는 배관의 이음매에 맹판을 설치한다. 다만, 3.4.1.2.4에 해당하는 경우에는 맹판을 설치하지 않을 수 있다.

 

수리 보수 철거 작업 시 밸브개방을 통해 질식사고 등이 발생할 수 있으므로, 작업 공간 전후 밸브는 확실하게 블라인드 처리

 

3.4.2.2.2 설비의 기능상 또는 작업상 수시로 개방할 필요가 있는 가스설비의 작업(3.4.1.2.4에 따른 작업에 한정한다)은 3.4.2.2.1 또는 다음 중 어느 하나에 따라 실시한다. 다만, 다음 기준에 따라 작업하는 경우에는 그 작업 기준을 안전관리 규정에 명확하게 규정한다.

(1) 개방하는 가스설비에 접속하는 배관 출입구에 2중으로 밸브를 설치하고, 2중 밸브 중간에 가스를 회수 또는 방출 할 수 있는 회수용 배관 등을 설치하여 가스를 회수 또는 방출(독성가스의 설비에서는 회수에 한정한다)하여 개방한 부분에 가스의 누출이 없음을 확인한다. 이 경우에 대기압 이하의 가스는 회수 또는 방출하지 않을 수 있다.

(2) 개방하는 가스설비의 부분 및 그 전후부분의 상용압력이 대기압에 가까운 설비(독성가스 이외의가스설비로서 압력계를 설치한 것에 한정한다)는 그 설비에 접속하는 배관의 밸브를 확실히 닫고 해당 부분에 가스의 누출이 없음을 확인한다.

 

3.4.2.2.3 3.4.2.2.1 또는 3.4.2.2.2의 조치를 하였을 때에는 밸브의 닫힌 부분이나 맹판의 설치부분에 밸브조작 또는 맹판 제거의 금지표시를 하고, 자물쇠 채움 또는 봉인을 하거나 감시원을 배치하는 등의 조치를 한다. 이 경우 계기판 등에 설치된 조작 스위치 및 핸들 등에도 같은 조치를 한다.

 

수리보수철거작업 시, 밸브 등의 봉인조치를 하고 감시원을 배치하여 안전작업을 할 수 있도록 조치

 

https://www.yna.co.kr/view/AKR20130510135200063

경찰, "아르곤 가스 누출 인한 산소결핍 질식사 추정" | 연합뉴스

 

 

3.4.3 수리·청소 및 철거 사후조치

가스설비의 수리 등을 완료한 때에는 다음 기준에 따라 그 가스설비가 정상으로 작동하는지를 확인한다.

 

3.4.3.1 내압강도에 관계가 있는 부분으로서 용접으로 보수의 실시 또는 부식 등 때문에 내압강도가 저하되었다고 인정될 경우에는 비피괴검사·내압시험 등으로 내압강도를 확인한다.

 

3.4.3.2 기밀시험을 실시하여 누출이 없는 것을 확인한다.

 

3.4.3.3 계기류가 소정의 위치에서 정상으로 작동하는 것을 확인한다.

 

3.4.3.4 수리등을 위하여 개방된 부분의 밸브등은 개폐상태가 정상으로 복구되고 설치한 맹판 및 표시등이 제거되어 있는지 확인한다.

 

3.4.3.5 안전밸브, 역류방지밸브, 긴급차단장치 그 밖의 안전장치가 소정의 위치에서 이상 없이 작동하는지 확인한다.

 

3.4.3.6 회전기계 내부에 이물질이 없고 구동상태가 정상인지 및 이상 진동, 이상음이 없는지 확인한다.

 

3.4.3.7 가연성가스의 가스설비는 그 내부가 불활성가스 등으로 치환되어 있는지 확인한다.

수리보수철거 작업 시, 해당 가스설비등이 정상 작동하는지 계기류부터 기밀을 유지하는지 기밀시험 등을 실시하여야 한다.
다만, 고압가스설비인 만큼 기밀시험 시 압력용기의 체결 상태 등이 부적절하거나 강도저하가 발생한 경우에는 사고가 발생할 수 있다.

 

https://www.safety1stnews.com/news/articleView.html?idxno=6765

의료용 압력용기 기밀시험 중 폭발... 50대 작업자 사망 - 세이프티퍼스트닷뉴스

https://www.safety1stnews.com/news/articleView.html?idxno=7304

기밀시험 중 잇따른 폭발사고…안산 금속제품 공장 근로자 사망 - 세이프티퍼스트닷뉴스

 

 

요약

 

- 수리 보수 및 철거 기준

1. 수리 보수 및 철거 작업준비

 가. 가연성가스의 경우 공기 또는 불활성가스로 지속 치환하여 폭발하한의 1/4농도 이하가 되도록 작업준비

 나. 독성가스의 경우 공기 또는 불활성가스로 지속 치환하여 TLV-TWA 기준농도 이하가 되도록 작업준비

 다. 산소설비의 경우 공기 또는 불활성가스(기름 혼입이 없는 것)으로 지속 치환을 하여 산소농도 22%이하가 되도록 작업준비

2. 수리 보수 및 철거 작업

 - 공기 등으로 재치환하여 산소 농도는 18~22%가 되도록 하여 밀폐공간 등 질식사고가 없도록 하고, 해당 가스는 기준농도가 이하가 되도록 확인한 후 작업

3. 수리 보수 및 철거 사후조치

 가. 내압 강도와 연관있는 부분의 경우 비파괴, 내압시험

 나. 기밀성을 확인하기 위해 기밀시험 실시

 다. 계기류 등의 정상작동 여부 확인

 라. 맹판 등 밸브 개폐상태 확인

 마. 안전밸브, 긴급차단장치 등 안전장치 확인

 바. 내부 이물질 여부, 내부 불활성가스 치환 여부 확인