NFPA30 인화성 및 가연성 액체 기준 소개

 

국가화재평가원

문상규 수석 (공정안전 전문위원)

 

NFPA 30은 인화성 및 가연성 액체의 저장, 취급시설 및 사용시 사고예방 및 피해경감에 대한 사항은 기술하고 있습니다. 당연히 관련 공정에서 발생한 인화성/가연성 폐액도 포함합니다

 

NFPA 30 인화성 및 가연성 액체 코드는 1913년 조례형식으로 작성되었다가 1957년 지금의 코드 형태로   변경된 이후 개정과 분할(NFPA 30A(1984)) 등이 이뤄졌으며 현재의 29장(몇 장 정도는 추후 준비할 예정으로 비어 있음)으로 구성된 것은 2003년이며 2021년 최근 개정되었습니다. 상세한 개정사항과 주요 개정 항목들은 NFPA 30의 이력을 참조하시길 바랍니다.(NFPA 30 Origin and Development 참조)

 

NFPA 30의 Chapter들은 인화성 및 가연성 액체와 관련하여 저장 형태(용기 또는 탱크), 특정 사용 업종의 시설, 인화성/가연성액체의 관련 배관 및 전기등 운영설비와 자동소화설비를 포함하는 안전설비 그리고 공정안전관리 등으로 구성되어 있습니다.

 

표1. 국내 및 국제(UN GHS) 인화성 액체의 위험등급 분류와 NFPA 30의 분류 체계 비교

 

NFPA 30의 인화성, 가연성 액체의 구분은 국내 및 국제 화학물질의 착화성을 갖는 액체를 인화성액체로 분류하는 것과 다르게, 상온을 기준으로 인화의 용이성을 반영하여 인화성과 가연성으로 구분하고 있으며, 저장, 취급 및 사용 그리고 안전설비 적용에도 인화성 액체(Class I)와 가연성 액체(Class II, III)를 구분하고 있다. 표1은 국내 및 국제(UN GHS)의 인화성 액체의 위험등급 분류와 NFPA 30의 분류 체계를 비교한 것 입니다.

 

분류체계의 큰 차이는 국내 법규 및 국제 기준에서 Class II을 인화성 액체 분류하는 반면 NFPA 30은 가연성 액체로 구분하고 있습니다. Class II에 속한 대표적인 가연성(인화성) 액체를 확인한다면 적용에 대한 방향성을 이해하실 수 있습니다. Class II로 분류되는 대표적인 물질은 등유, 경유(Division I/II), 항공유 등 휘발유를 제외한 일상적인 연료유로 일반적 상업, 주거시설, 근린생활/사무실에도 일상에서도 접할 수 있는 사회 전반적이 안전기준으로 분류하고 있다는 판단을 할 수 있으나 국내 법규의 분류체계는 공장, 보일러실과 같은 특정한 사업장이나 공정의 국한된다는 느낌을 갖게 합니다. 하지만 국제기준인 세계조화시스템(GHS, Globally Harmonized System of Classification & Labeling of Chemicals)에서 Class II 액체를 인화성물질로 규정하고 있는 것은 다양한 기후 조건, 대량 저장, 취급에 대한 사고의 파급을 감안한다면 공정적인 측면에서 적절하다고 판단됩니다.

 

국내 산업안전보건법과 화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률(일명 : 화평법) 및 위험믈 안전관리법은 관련 고시에서 세계조화시스템을 채택하고 있어 같은 체계를 갖고 있습니다. 국내 관련 법규의 화학물질 분류와 관련된 행정기준(고시)은 화학물질의 분류·표시 및 물질안전보건자료에 관한 기준(산업안전보건법), 화학물질의 분류 및 표시 등에 관한 규정(화학물질등록평가법) 및 위험물의 분류 및 표지에 관한 기준(위험물 안전관리법)등 있습니다. 단 위험물의 분류 및 표지에 관한 기준은 위험물의 용기에 표시하는 사항을 UN에서 규정한 GHS(Globally Harmonized System of Classification)에 따른 표시하기 위한 분류 및 표지 방법을 규정하는 것을 목적에만 사용하고 있어 위험물 안전관리법에 제2조(위험물)에 의해 규정되는 분류(관련 법규 표1)는 달라집니다.  

 

대부분의 국내 법규 및 행정기준은 다른 위험 화학물질의 분류 기준을 포함하며 NFPA에서도 인화성 및 가연성 액체 이외의 위험 화학물질의 분류 기준, 취급 사항은 NFPA 400 (Hazardous Materials Code)을 참조하시길 바랍니다. 여러 가지 위험 특성을 동시에 갖는 화학물질(Multiple Hazards)은 NFPA 30, NFPA 400 등의 관련된 각 위험 범주의 해당 코드를 적용합니다.

 

NFPA 30의 주요 Chapter들은 인화성 및 가연성 액체를 저장, 하는 저장수단의 용량에 따라 저장용기(Container)와 탱크(Tank)로 구분하였으며,  2가지 저장수단과 관련된 저장, 취급 장소(옥외, 옥내, 지하 등)와 영위업종, 자동소화설비 방호 유무로 구분된 저장단위에 대한 인화성/가연성 액체의 최대 허용량, 주변 건물 또는 저장단위간 이격거리, 유, 누출제어를 위한 집유(방유) 및 배출 그리고 누출 위험지역의 폭발분위기 형성을 방지하기 위한 환기(배기(Exhausted Ventilation) 포함) 그리고 저장수단 과압 손상방지를 위한 비상압력배출 설비의 설치 대상과 방법 등을 기술하고 있습니다. 이송배관, 옥내 저장소의 자동소화설비, 액상제품 입출하 부두, 화재폭발방지 및 위험제어, 차량 및 화차의 입출하시설, 특정 취급시설(식용유 저장, 취급시설, 열매체유 취급시설 등) 및 소분(Dispensing)과 같은 위험작업 등은 별도의 독립된 주제(Chapter)로 분류하여 다루고 있습니다.

 

NFPA 30은 저장수단의 분류 구분은 드럼/용기, 이동탱크(portable tank) 그리고 중간벌크용기(중간탱크), 3가지로 구분합니다. 각 3가지 저장수단의 저장 용량에 따라 드럼과 용기는 450리터 미만, 이동탱크는 2,500리터 미만 그리고 중간탱크는 3,000리터 미만인 경우 용기(Container)로 이상은 탱크로 분류하고 있습니다. 탱크항목 중 450리터 이상의 드럼과 용기는 고정되어야 하며 탱크로 기술하고 있습니다.

 

NFPA30의 적용되는 인화성 및 가연성 액체의 저장 용기 및 탱크는 미국 교통부 유해물질 규정이나 미국재료시험협회(ASTM), 미국표준협회(ANSI), UL, 미국석유공업협회(API) 등과 같은 전문기관 규격 제원과 인증(검사)에 통과된 것을 수용하도록 규정하고 있습니다. 다만 국내 현장에서 안전 캐비닛(Safety Cabinet)이라고 언급되는 인화성물질 보관 캐비닛의 사양/성능 제원을 규정하고 있습니다. 그러나 보관캐비닛은 직접적으로 인화성액체를 저장하는 것은 아니고 저장 드럼이나 용기(캔)을 저장하는 제한적인 시간에 화재로부터 안전 확보할 수는 저장 공간의 개념을 갖고 있습니다. 하지만 화재 시 저장 인화성물질의 방호 기능의 위협을 줄 수 있어 환/배기관의 설치는 권장하지 않고 있지만, 부득이 하게 안전 감독기관의 요청에 의하여 환/배기관을 설치해야 하는 경우 설치 방법과 추가적인 안전장치를 부록에 기술하고 있습니다.

NFPA 30에는 국내에서 잘 볼 수 없는 특이한 저장 장소로 금고형 저장탱크(Storage tank Vault)를 포함하고 있습니다. 지하에 매설하는 케이블 맨홀과 같은 불연재료(콘크리트)의 구조물과 유사하나 매립하지 않은 옥외탱크에 적용되는 구조물입니다.(그림1)

 

NFPA 30 안전 설비 중 저장지역의 자동소화설비 적용에 있어 Class IA와 관련된 저장, 취급시설은 적용되지 않으며, 그 이유는 Class IA의 화재방호 설계기준을 결정할 수 있는 실질적인 테스트(Full-scale Test) 자료가 없기 때문이라고 설명하고 있어 Class IA 액체의 대응이 얼마나 어려운지 보여주는 항목이라고 할 수 있습니다.

NFPA 30의 자동소화설비는 실내 용기저장 시설에 국한하여 안전설비의 설계 기준을 제시하고 있는데, 많은 부분을 IN-RACK 스프링클러에 할여하고 있습니다. 하지만 인화성물질의 실내 용기 저장소, 특히 In-Rack의 자동소화설비를 이해하기 전에 랙에 고체 저장물을 저장하는 것과 용기 내에 담겨 있지만 인화성 액체를 저장 시 화재 사고의 발생과 발전을 전혀 다른 양상을 보일 수 있습니다.

그림1. 금고형 저장탱크(Storage tank Vault) 예

 

고체(전자 제품이나 목제품 등) 가연물은 화염과 열의 이동으로 화재가 전이, 확산되지만 액체 가연물은 화염과 유동성 있는 누출된 가연물이 같이 이동, 확산되므로 보다 빨리 확산될 수 있으며, 누출되어 화재이전에 확산의 가능성을 높일 수도 있으며, 고체 가연물의 화재는 위 방향으로 발달하는 것이 통상적이나 액체 가연물은 하부로 떨어지는 누출물로 인하여 하부로도 확산될 가능성이 상시 존재할 수 있습니다. 이러한 상황에서 진압인력을 통해 실내 용기저장소에 접근 하다는 것은 어려운 것 이면도 상당한 위험한 대응 전략이라고 할 수 있어, 옥내 인화물 용기저장소의 NFPA Code나 법규에 따른 자동소화설비 및 수동 소화설비 설계 및 대응 계획 수립 시 저장 품목의 유동성이 높은 액체의 물리적 특성을 감안할 필요가 있습니다.    

 

NFPA30은 인화성/가연성 액체의 다양한 여건에서 저장, 취급의 안전을 확보할 수 있는 방향을 제시하고 있어 필요에 따라 부분적으로 발취하여 적용하실 수도 있지만 전체적으로 접해 보시길 권장합니다. 자동소화설비에서 옥내 용기저장소에 제한적으로 기술하고 있어 안타까운 점이 있으나 NFPA의 다른 코드나 위에서 언급한 API와 같은 저장수단 제작, 설치, 검사 및 유지보수와 관련된 기준을 참조하실 것을 권장합니다.

 

다음호에서는 주요내용에 대해 알아보겠습니다.

 

- 본 칼럼은 국가화재안전저널 제 11호에 기고된 글입니다.