회분식반응기에 원료 투입작업중 폭발화재

출처 : 한국안전보건공단

 

사고개요

‘16.03.15 화 16:50분경 경기도 연천군 소재 OOO㈜ 에서 가소제 DOPT Dioctyl TerePhthalate 를 생산하기 위해 반응기에 옥탄올 투입 후 테레프탈산 TPA 를 투입하던 중 정전기에 의해 옥탄올 증기와 TPA 분진이 폭발하여 3명의 작업자가 부상당한 재해임

 

사고발생공정 및 사고발생상황

옥탄올과 TPA를 반응시켜 DOPT를 생산하는 공정 흡열반응 으로 옥탄올을 반응기에 투입한 후  TPA 가연성분진 를 톤백 하부를 열어서 맨홀을 통해 투입하는 과정에서 폭발이 발생함

 

 옥탄올 C3H18O + 테레프탈산 TPA → DOPT Dioctyl TerePhthalate

 

< 사고발생물질 >

 

물질명	폭발범위 %	인화점 ℃	발화점 ℃	증기압 mmHg	점화에너지 mJ
옥탄올 C3H18O	2~30	70	253	20@8.7℃	1미만
테레프탈산 TPA	0.0005 하한	260	496	0.000092@8.7℃	210

 

 

 

사고발생원인 추정

 

- 가연물 : 옥탄올 증기 + TPA 분진

   

  ※ 옥탄올의 증기압이 낮아 상온에서는 증기의 발생이 적으나 1 배치 Batch 후 냉각 과정 없이 고온의 반응기에 옥탄올을 투입하여 옥탄올 증기가 다량 발생 맨홀을 통해 옥탄올 증기가 반응기 외부로 배출되는 것으로 확인됨  산소 대기중의 공기
  - 산    소 : 대기중의 공기

  - 점화원 : TPA 분진의 마찰 등에 의해 발생한 정전기

  ☞ 증기와 부유상태의 분진이 대기중의 공기와 반응기 내부의 옥탄올 TPA 폭발분위기를 형성한 상태에서 투입하는 과정에서 마찰 등에 TPA 의한 정전기에 의해 폭발이 발생이 발생한 후 반응기 외부로 확산됨

 

동종사고 예방대책

 

 * 작업방법 개선

   - TPA 투입 자동화 설비 설치

   - 반응완료 후 충분히 냉각된 상태에서 옥탄올 투입

   - 질소에 의한 불활성분위기에서 반응기에 원료 투입

 

* 정전기 제거

   - 비도전성인 톤백을 이용한 투입은 금지하고 도전성 섬유 또는 도전성 필라멘트로 만든 컨테이너를 접지 후 사용

   - 도전상 바닥, 대전 방지용 안전화 착용, 개인용 접지장치 사용, 대전방지용 작업복 및 장갑 착용 등 인체의 정전기 축적 방지

 

- 본 칼럼은 국가화재안전저널 제 6호에 기고된 글입니다.