NFPA30. 소형저장용기 사용에 따른 안전규정

저장용기 / 취급업종및장소 / 최대저장량

 

국가화재평가원

문상규 수석(공정안전 전문위원)

 

지난번에서는 NFPA 30 인화성 액체 및 가연성 액체의 분류 체계와 다른 기준 및 법규의 분류 체계 비교와 더불어 저장용기(Container)와 탱크(Tank)로 구분하여 관련 인화성 액체 등의 저장, 취급 및 방호대책이 구성되어 있다고 말씀 드렸습니다. 따라서 저장용기(Container), 저장탱크 및 특정업종(시설) 등으로 구분하여 자세한 코드 항목 들을 설명드릴 예정입니다.

 

이번에는 상대적으로 저장용량이 적은 저장용기 항목에 대하여 설명 드리고자 합니다. 저장용기와 취급 장소의 영위업종에 따라 인화성, 가연성 액체의 저장의 위험성을 관리할 수 있는 항목으로 구성되어 있습니다. 위험성을 관리하는 항목으로는 위험성 평가시 활용되는 가능성(빈도)와 심도(강도)로 분류하여, 누출 시 화재, 폭발 분위기 형성을 낮출 수 있는 배기, 전기 점화원 제어를 위한 위험구역 설정(방폭구역) 및  방폭 전기 전자설비의 사용 등과 같이 사고 가능성(빈도)을 낮출 수 있는 요소과 최대 이격거리, 집유, 배수, 소화설비 및 방화구역(또는 방호벽) 등과 같이 사고 피해강도를 경감시킬 수 있는 요소로 나누어 설명 드리고자 합니다.

 

1. 저장용기

NFPA 30에서 적용될 수 있는 다음과 같이 저장용기의 3가지로 분류됩니다.

 

 

또한 용량 230리터를 초과하지 않는 Overpack drum/container(그림1)도 적용을 받습니다. Overpack drum/container는 인화성/가연성 액체(부식성 액체도 취급 가능)를 저장 용기나 드럼에 통째로 보관할 수 있는 용기로, 저장용기 손상으로 위험물질이 누출, 확산되는 것을 방지하기 위한 2차 저장용기에 해당합니다. 가스에서도 위험물질을 취급하는 가스실린더 누출시 2차적인 누출 방지하는 용기를 ERCV(Emergency Response Containment Vessel, 그림2)라고 하며 동일한 기능을 갖는 방호장치입니다.

 

저장용기는 금속, 유리, 경질(硬質) 플라스틱 등의 여러 가지 재료를 사용하여 인증된 기준(ASTM, ANSI, UL, FM Global 등) 에 의하여 제작, 승인된 것을 사용하며, 인화성/가연성 액체 종류와 저장용기 재질 및 용기의 최대 허용 크기를 정하고 있습니다. 예로 Class IA는 유리용기는 0.5리터, 금속용기는 1.5리터까지 허용하여 인화성액체(Class IA/B/C)의 경우 플라스틱 IBC의 사용을 허용하지 않습니다. (Table 9.4.3 Maximum Allowable Size — Containers, Intermediate Bulk Containers (IBCs), and Portable Tanks 참조

저장용기의 일반 사항에는 최근의 사업장에서 많이 사용하는 인화성액체 저장 캐비닛(일명 : 안전 캐비닛, Safety Cabinet)의 제원을 기술하고 있습니다. 인화성액체와 가연성액체(Class II, IIIA)를 저장용기에 넣어 저장하는 보관함으로 NFPA 30의 최소요구 조건은 건축/재료의 화재 시험 표준 시험 방법인 ASTM E119 온도 곡선 조건에서 10분간, 캐비닛 중앙, 상단 1인치 내부온도 325°F(163°C) 이하 유지되어야 합니다.

 

지난번에 언급한 바와 같이 안전 캐비닛은 저장드럼/용기(캔)을 저장하며 제한적인 시간동안 화재로부터 안전을 확보할 수는 저장 공간의 개념을 갖고 있습니다. 또한 화재 시 저장 인화성물질 방호 기능에 위협을 줄 수 있어 환/배기관의 설치는 권장하지 않고 있지만, 부득이 하게 안전 감독기관의 요청에 의하여 환/배기관을 설치해야 하는 경우에는 설치 방법과 추가적인 안전장치를 요구하고 있습니다. 부록을 참조하시길 바랍니다.

안전인증 보관 캐비닛(Listed Storage Cabinet)이란 UL 1275, 가연성 액체 보관 캐비닛에 대한 표준에 따라 구성 및 테스트로 인증된 보관 캐비닛,  FM Class Number 6050, 보관 캐비닛에 대한 승인 표준 (인화성 및 가연성 액체), 또는 이와 동등한 것 표준에 승인된 것을 말합니다.

 

2. 저장 용기 취급 업종 또는 장소

NFPA 30에서 인화성/가연성 액체 저장용기를 업종으로는 상업/판매, 공업, 저장창고, 장소로는 소화 설비가 없는 단독건물, 옥외 저장소로 구분하여 저장, 취급에 대한 사항을 기술하고 있습니다. 여기에 추가하여 위험물질 저장락커(Hazardous Materials Storage Lockers)에 보관하는 경우를 포함하고 있습니다.

인화성/가연성액체 안전캐비넷(Cabinet)을 실내에 설치한다면 위험물질 저장락커는 이동식 옥외 저장 캐비넷이라고 할 수 있습니다. 3가지 종류의 저장용기를 모두 보관할 수 있으며 환기설비를 갖추어야 합니다. 이동식 옥외 구조물인 위험물질 저장락커는 설치 및 설치 장소선정, 운영에 관해 관할 기관의 승인 절차를 거치도록 요구하고 있습니다.

 

3. 최대 허용량(MAQs, Maximum Allowable Quantities)

인화성/가연성 액체 저장 및 취급 지역의 위험을 경감하기 위해 일정 지역 내 최대 허용량(MAQs)을 제한하고 있으며 최대 허용량(MAQs)을 초과하지 않고 관리되는 지역을 제어지역(Control Area)합니다.

아래 테이블 3-1의 Note에서 1은 인증 받은 인증 인화성 액체 보관 캐비닛 또는 안전 캔에 보관하는 경우 수량을 100% 증가 가능, 2는 NFPA 13에 따라 건물 전체에 자동 스프링클러 시스템이 설치된 경우 수량을 100% 증가 가능하며, 인증 인화성 액체 보관 캐비닛과 스프링클러 시스템 만족 시 1, 2 Note의 누적(200% 추가) 적용합니다. 제어구역별 인화성액체 등급별 최대허용량을 초과할 수 없습니다. 건강 관리센터, 사업장, 데이케어 센터 및 구금, 교정시설과 같은 특정 업종에는 인화점이 낮은 인화성 액체인 경우 30~50%까지 최대허용량을 제한합니다.

 

 

각 제어지역은 방화벽으로 구획되어야 하며 건물 층별에 따라 제어지역의 수, 해당 제어지역당 최대허용량 및 방화벽의 내화시간이 달라집니다.(참조 테이블3-2)

제어지역의 최대 허용량은 업종, 자동소화설비 유무 그리고 옥외저장소의 경우 인접 건물과의 이격 거리에 따라 달라질 수 있습니다.

 

4. 건축물 내화시간

내화시간을 요구하는 내부간벽 및 외벽의 개구부에 설치된 방화문은 벽의 내화시간에 준하는 내화도를 갖추어야 합니다. 방화문은 NFPA 80(Standard for Fire Doors and Other Opening Protectives)에 따라 설치되어야 합니다. 건물의 외벽에는 화재진압 활동 시 접근을 용이하게 하기 위한 수단으로 창문형 개구부, 경량/불연 패널 등을 설치합니다.

 

Note a:  Class IIIB만 저장 또는 16장에 자동식 소화설비 설치 시 내화 2시간

Note b: NFPA 221(Standard for High Challenge Fire Walls, Fire Walls, and Fire Barrier Walls) 따른 방화벽

Note c: 중요건물(2분내 피난이 불가능한 건물(예 조정실), 중요한 장비실 등)과 이격거리에 따라 차등 적용

 

5. 소화설비

자동식 소화설비는 제한적이지만 별도로 추후 설명할 예정이며, 소화장치(소화기)는 NFPA 10(Standard for Portable Fire Extinguishers)과 NFPA 30 요구사항으로 액체저장 구역 출입문 3미터 이내에 하나 이상의 40-B이상의 소화기 비치 및 Class I, II 액체 저장지역 외부 9미터이내에 하나이상의 40-B이상의 소화기 또는 저장지역 15미터이내에 하나이상의 80-B 소화기를 비치할 것 입니다.

 

Standpipe system은 NFPA 14(Standpipe and Hose Systems)에 따라 설치되어야 합니다.

 

6. 전기설비

건물 내 완전히 밀폐된 액체 저장실에 Class I 액체 또는 Class II과 Class III 액체를 인화점 이상 보관하는 경우, 전기배선과 사용 설비는 Class 1, Div. 2(Zone2)의 위험구역으로 분류되는 것을 제외하고 밀봉되고 개봉되지 않은 모든 용기(1,2,3)가 있는 장소는 위험구역(Hazardous Area)으로 분류 하지 않습니다.

 

7. 집유, 배출 및 누출제어

인화성/가연성 액체의 집유, 배수 등의 누출확산 제어는 풀화재(Pool Fire)로 인한 화재(피해) 확산의 제한 뿐만 아니라 화재진압 면적을 줄여 진압 또는 제어를 용이하게 하거나 누출 시 동반되는 실질적인 위험구역(방폭, 화재폭발 분위기)이 인접지역에 존재하는 점화원과 접촉하여 화재, 폭발로 발전할 수 있는 가능성을 경감하기 위한 방안이라 할 수 있습니다.

따라서 일정 규모이상(개별 용기가 10갤런(38L)을 초과하는 경우) 인화성/가연성 액체를 취급하는 경우 주변 건물로 확산하는 것을 방지하기 위하여 방유턱과 배수구와 같이 적절한 시설을 설치하여야 합니다. 누출된 인화성/가연성 액체는 계획된 장소로 집유 또는 배출되어야 하며, 배출시설은 소화설비의 소화수 배출량을 감안하여 설치되어야 합니다.

관련 업종 및 건물 등에 상기에 설명된 집유 및 배출의 일반사항이 대부분 동일하게 적용되며, Class IIIB 액체만 저장되는 경우, 집유 및 배출 시설을 요구하지 않습니다.

집유, 배출 및 누출제어를 설계할 때 해당 지역 내 하나의 가장 큰 용량의 저장용기/탱크를 대상으로 설정하므로 상대적으로 소량의 저장용기보다 다음에 설명할 대용량의 저장탱크에서 중요성이 더 크다고 할 수 있습니다.

 

8. 환기/배기

인화성/가연성액체 저장구역에서 소분(Dispensing)하는 경우 환기를 설치하도록 요구합니다. 환기/배기설비는 인화성액체의 소분(분배) 작업이나 비정상적 누출로 발생할 수 있는 화재폭발 분위기 형성을 경감하는 설비로 자연식 또는 기계식(강제식)으로 실시합니다. 특히 실내에서 Class I의 인화성 액체를 소분하는 경우 강제 환기설비가 요구됩니다.

 

9. 외함배기(Exhausted Enclosures)

안전 캐비넷에서도 배기의 설치를 권장하지 않는 것을 제외하고 현재 외함배기에 대하여 규정되어 있는 것은 없으며 추후 관련 기준들이 마련 및 검토가 이루어지면 포함될 것으로 보입니다.

 

10. 폭발제어.

Class IA 액체 1갤런(4L)보다 큰 용기에 저장되는 장소는 NFPA 69(폭발방지시스템 기준Standard on Explosion Prevention Systems)를 만족하는 폭발 제어 수단을 갖추어야 합니다. 폭발방지시스템은 인화성 가스/증기, 미스트, 먼지 또는 혼성 혼합물의 착화 농도를 형성할 수 있는 외함 내 폭발 방지 시스템으로 폭발을 방지하는 방법을 산소제어, 가연물제어, 폭발/화염전파 차단 및 폭발진압 등이 있습니다.

 또는 인증된 공학적 손실저감구조(DLC, Damage Limiting Construction)로 설계하는 것을  허용하고 있는데, 손실저감구조(DLC) 또는 건물(Damage Limiting Building)은 NFPA 68(Standard on  Explosion Protection by Deflagration Venting)에서 참조할 수 있으며, NFPA 68는 인화성 물질을 저장, 취급하는 장소에서 발생한 폭발/연소로 발생한 인한 화염과 폭발과 또는 그로 인해 손상된 건축물 또는 설비의 비산으로 주변 자산 또는 인명에 2차적인 피해를 최소화 위해 폭발과압 완화 설비(Pressure-relieving/venting, 예로 피압구, 파열판, 경량구조 또는 국내 위험물안전관리 법규상 저장창고의 지붕구조 등)와 내압구조의 조합으로 손실저감구조를 구성하여 폭발과압을 안전한 장소로 배출하는 것을 말합니다. 또한 FM Global Property Loss Prevention Data Sheets 1-44 (Damage-Limiting Construction)도 손실저감구조를 이해하는데 도움이 될 것 입니다. 상업/판매시설, 저장시설 및 방호되지 않는 단독건물에서도 폭발제어 적용을 요구합니다.

 

 

또한 FM Global Property Loss Prevention Data Sheets 1-44 (Damage-Limiting Construction)도 손실저감구조를 이해하는데 도움이 될 것 입니다. 상업/판매시설, 저장시설 및 방호되지 않는 단독건물에서도 폭발제어 적용을 요구합니다.

 

그림9. DLC, 손실저감구조

 

11. 혼합금지물질(Incompatible Materials)과의 이격

혼합금지물질은 화학물질의 물질안전보건자료(Material Safety Data Sheet) 10항 안전성 및 반응성에서 “피해야 할 물질”로 상호간 반응하거나 반응성이 증가할 수 있는 대상물질을 말하며  5lb(2.268kg) 또는 1∕2gal(1.89L)을 초과하는 용기에 인화성/가연성 액체는 저장하는 경우 혼합금지 물질(피해야 할 물질)은 20피트(6.1m) 이상의 거리로 이격 보관하거나 저장용기/파일의 위쪽과 측면까지 18인치(460mm) 이상 확장된 불연성 칸막이로 혼합금지 물질과 격리 또는 안전케비넷(Flammable Liquids Storage Cabinets) 보관해야 합니다.

그림10  Incompatible Materials

 

NFPA 30B(에어로졸 제품의 제조 및 보관)에 따라 Level 2/3 에어로졸 제품과도 이격하여야 하며, 특히 산화제(Oxidizar)와는 더 멀리, 최소 25피트(7.6m) 이격해야 합니다. 반응성이 높은 물반응성 물질과는 동일한 제어 지역 내 보관할 수 없습니다.

 

12. 저장 지역내 소분, 취급 및 사용

다음 기회에 액체의 소분, 이송 및 취급에 대하여 별도로 설명 드릴 예정이지만, 간단하게 액체의 분배, 취급 및 사용은 NFPA 30, 18장 (Dispensing, Handling, Transfer, and Use of liquid)의 적용 가능한 모든 요구 사항을 충족해야 하며. 바닥면적이 1000ft2(93m2)를 초과하는 저장지역 내에서 저장지역과 분배 지역을 구획하지 않는 한, 인화점 이상의 온도를 갖는 Class I, II, III 액체의 분배 허용하지 않습니다. 상업/판매시설 내 16온스(0.5L)를 초과하지 않는 양의 분배에는 NFPA 30, 18장의 요구사항을 적용되지 않습니다.

 

- 본 칼럼은 국가화재안전저널 제 13호에 기고된 글입니다.