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가스 및 가스사고 관련 자료

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작성자 safenet 작성일13-02-04 14:37 조회3,420회 댓글0건

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가스란 무엇인가?

가스
(Gas)라는 단어는 혼돈(Chaos)이라는 단어에서 유래한다. 가스는 임의적으로 무질서하게 움직이는 분자들의 무리인데, 분자들끼리 그리고 주변의 모든 것들과 끊임없이 충돌한다. 가스는 비어있는 공간을 메우려 하고, 몹시 빠른 움직임으로 가스가 방출된 곳의 다른 대기와 섞인다.

3가지 종류의 주된 가스 사고 - 가연성, 유독성, 질식성

가연성 (Flammable)
화재 폭발의 위험
() 메탄(CH4), 프로판(C3H8), 부탄(C4H10)유독성(Toxic)


유독성 (Toxic)
중독의 위험
() 일산화탄소(CO), 황화수소(H2S), 염소(Cl2), 오존(O3)


질식성
(Asphyxiant)
호흡 곤란의 위험
() 산소 결핍. 산소는 다른 가스에 의해 소비되거나 교체될 있다.

(위로)

가연성 가스 사고

연소란 산소가 다른 물질과 빠른 속도로 결합하면서 에너지를 방출하는 간단한 화학반응이다. 이때 에너지의 대부분은 열의 형태로 나타나지만, 가끔 불꽃 형태로도 나타난다. 연소 물질은 대부분 탄화수소(Hydrocarbon) 계열의 화합물로, 고체, 액체, 증기 또는 가스의 다양한 형태가 될 수 있다. 여기에서는 가스와 증기만을 고려하기로 한다.

 연소 과정은 널리 알려져 있는연소 삼각형(fire triangle)’으로 표현될 있다.

연소가 일어나기 위해서는 항상 다음의 세 가지 요소가 필요하다.

1. 점화의 원인
2. 산소
3. 가스 또는 증기 형태의 연료
 

따라서 화재 방지 시스템에서는 사고 유발의 가능성이 있는 위의 세 가지 잠재적 위험 요소 중에서 적어도 한 가지 요소를 제거하는 것에 그 목적을 둔다
.

(위로)

가연성 한계

가연성 혼합물을 만들어낼 수 있는 가스의 농도(가스/증기) 범위는 제한되어 있다. 이 범위는 가스 또는 증기의 종류에 따라 특정한 한계치를 갖게 되는데, 최고폭발한계(UEL)로 알려진 상한치와, 최저폭발한계(LEL)로 알려진 하한치 사이에서만 연소가 가능하다.

LEL 이하의 수준에서는 폭발을 유발하는 가스가 불충분(, 혼합물이 너무 연함)하기 때문에 연소가 불가능하고, UEL 이상의 수준에서는 혼합물에 포함된 산소의 양이 불충분(, 혼합물이 너무 진함)하기 때문에 연소가 불가능하다. 그러므로 연소 가능 범위는 개별적인 가스 또는 가스 혼합물의 LEL UEL 농도 사이에 놓여진다. 연소 가능 범위 밖에서는 연소가 일어나지 않는다. 일반적으로 기압이나 온도, 산소 농도의 증가는 가연성 가스의 연소 범위를 넓히게 된다.

보통
산업 현장에서는 주변 공간으로 가스가 유출되지 않거나, 최악의 경우라도 아주 적은 양의 가연성 가스만이 존재하게 된다. 그러므로 대부분의 가스 측정기나 조기 경보 시스템은 0%부터 LEL 농도까지의 범위 내에서 가스를 측정하기 위한 것이다. 적어도 LEL 범위 이전의 어떤 농도까지 가연성 가스나 증기가 농축되면, 정해진 폐쇄 절차나 지역대피 시스템이 작동되어야 한다. 실제로는 적절한 안전 여유를 주기 위하여, 예컨대 LEL 값의 50% 이하 , 보다 낮은 농도에서 이러한 조치를 취하는 것이 일반적이다.

밀폐되거나
환기가 부족한 장소에서는 가끔 농도가 UEL 초과하는 상황이 발생할 있음을 항상 염두에 두어야 한다. 점검 등을 위해 밀폐되어 있던 승강구나 문을 , 외부 공기의 유입으로 인해 가스가 희석되면서 해당 환경이 연소 가능 범위 이내로 들어오게 되기 때문에 보다 각별한 주의가 필요하다.

(위로)

가연성 가스의 성질

발화온도
가연성 가스는 화염이나 스파크와 같은 외부의 점화 원인이 없어도 일정한 온도에서 연소가 이루어질 있다. 이와 같이 물질을 가열할 스스로 발화하여 연소를 시작하는 최저 온도를 발화온도(ignition temperature) 또는 발화점(ignition point)이라고 한다. 위험한 공간에서 사용되는 기기는 표면 온도가 발화온도를 넘어서는 안되며 이런 기기들은 최고 표면 온도나 T-등급 표시가 기재되어 있어야 한다.

인화점
물질이 가연성 증기를 발생하여 인화할 있는 최저 온도를 인화점(flash point)이라고 한다. 가연성 액체를 가열하면 표면에서 발생하는 증기의 양이 작은 불꽃에 의해서 점화될 있을 정도로 충분히 증가하게 되는데, 이런 조건에 이르게 되는 최저 온도가 인화점이다. 인화점은 발화온도와 크게 다른 경우가 있으므로 혼동하지 말아야 한다.


(위로)

증기밀도

증기
또는 가스의 공기에 대한 무게 비를 증기밀도(vapor density)라고 한다. 증기밀도가 1보다 크면 공기보다 무겁고, 1보다 작으면 공기보다 가벼운 것이다. 증기밀도에 따라 해당 가스 또는 증기가 누출될 때 위로 확산될지 아래로 확산될지가 결정된다. 따라서 이 수치는 센서의 배치를 결정하는 기준이 된다. 
대기=1.0 일때, 증기밀도가 1.0보다 작으면 해당 물질은 상승하고, 증기밀도가 1.0보다 크면 해당 물질은 하강한다.


(위로)

독성 가스 사고

어떤 종류의 가스는 유독성이 있어서 매우 낮은 농도에서도 인간의 생명을 위협할 수 있다. 유독성 가스 중에는 황화수소
(H2S)의 달걀 썩는 냄새와 같이 강한 냄새를 가진 것들도 잇고, 일산화탄소(CO)와 같이 냄새가 없는 것들도 있다. 유독성 가스의 농도를 측정하기 위해 보편적으로 사용되는 단위로는 백만불율(ppm; parts per million)과 십억분율(ppb; parts per billion)이 있다. 아래 그림을 예로 들자면, 1ppm은 100만개의 공으로 채워진 방에 단 하나의 빨간 공이 있는 상태를 말하며, 이때 하나의 빨간 공은 1ppm을 대표한다.


유독성 가스에 노출되어 생명을 잃는 사람들이 가연성 가스로 인한 폭발사고의 경우에 비해 훨씬 더 많다. 가연성 가스와 유독성 가스를 따로 취급하는 결정적인 이유는 사고에 관련된 규정들과 필요로 하는 센서의 종류가 다르기 때문이다. 여기서 한 가지 주의할 점은 많은 종류의 가스들이 가연성과 유독성을 동시에 가지고 있다는 사실이다. 그러므로 유독성 가스 측정기라 하더라도 대부분 폭발 위험지역 내에서 사용하기 위한 방폭 인증이 필수적이다.

명백한 환경 문제를 제외하고 유독성 물질에 대한 가장 주된 관심사는 매우 낮은 농도일지라도 흡입, 섭취, 피부를 통한 흡수로 인해 그것에 노출된 근로자가 받게 되는 영향이다. 누적되거나 장시간 동안 유독물질에 노출됨으로 인하여 악영향을 받게 되기 때문에, 순간적인 가스 농도를 측정하는 것 뿐 아니라, 가스에 노출된 전체 시간을 측정하는 것이 상당히 중요하다. 이런 상황에 관해 알려진 몇 가지 상승작용들이 있는데, 여러 가지 물질들이 상호작용을 함으로써 각 물질이 따로 작용할 경우보다 더욱 나쁜 영향을 만들어낸다는 것이다.

산업 현장 내에서 유독성 물질의 농도에 대한 관리에는 유기화합믈과 무기화합물 모두가 고려되어야 하며, 근로자들의 건강과 안전에 대한 영향, 생산된 최종 제품 또는 생산에 사용된 장비의 오염 가능성, 그리고 그 이후에 생길수 있는 정상적인 업무활동의 중단 및 혼란 등을 포함한다.

(위로)

작업환경 측정

작업환경
측정(hygiene monitoring) 일반적으로 가스, 분진, 소음 등의 유해 환경에 노출되어 있는 근로자와 관련된 산업안전 모니터링을 포괄하는 의미로 사용된다. , 작업환경 측정은 산업 현장의 환경 수준이 법이 규정한 한도 이내에 있도록 유지하는 것을 목적으로 한다
.

주제는 잠재적인 노출을 검토, 분석하는 추출 검사와 근로자에 의한 개인 모니터링 두 가지를 모두 포함하는데, 적절한 계측기기를 착용하고 호흡 영역에 최대한 가까운 곳에서 시료를 측정한다. 이것은 측정된 값이 실제 근로자들이 흡입하게 되는 오염물의 농도와 가급적 정확하게 일치되도록 하기 위한 것이다.

개인
모니터링과 작업 현장에 대한 지역 모니터링 가지 모두가 전체적이고 통합된 안전계획에서 중요한 부분을 차지한다는 사실이 중요하다. 이들은 실제 대기환경에 대한 필수적인 정보를 보다 정확하게 제공하기 위하여 사용되는 것들이다. 그리고 이러한 모니터링 정보들은 산업에 관련된 제반 규정과 안전에 관련된 요구사항에 따라서 적절한 조치를 취할 있도록 도와준다.

어떤
방법을 사용하든 산업 현장에 존재하는 가스들의 근본적인 유독성에 유념하는 것이 중요하다. 예를 들어, 시간가중 평균농도만을 측정하는 기기나 시료 채취 가스를 분석하는 실험실용 기기는 강한 유독성 가스에 짧은 시간 노출되면서 치명적인 가스를 흡입하게 되는 근로자들은 보호해 없다. 반면에, 공장의 어떤 곳에서는 때때로 가스나 다른 물질들이 평균 농도나 장시간 노출한도(LTEL) 수준을 약간 넘는 일이 발생하는데, 이런 경우에는 경보가 울리지 않아도 되는 때가 많다. 그러므로, 최적의 계측 시스템은 순간적인 경보 수준은 물론, 장시간과 단시간 가지의 노출 수준을 모두 모니터링할 있어야 한다.

(위로)

유해물질 노출한도

유럽의
작업장 노출한도
작업장 노출한도(OEL; Occupational Exposure Limit) 산업 현장에 존재하는 유해 화합물 농도의 허용 한계치를 말하는데, 권한을 가진 국가기관이나 그와 연관된 연구조직에 의해 정해진다. 작업장 노출한도는 산업 현장에서의 유해물질 취급을 위한 가치있는 정보를 제공하며 보건안전 활동을 위한 위험 평가 관리에 있어서 매우 중요한 도구로 사용된다.

OEL
최종적인 생산품과 폐기물, 그리고 생산 프로세스에서 발생하는 부산물 모두에 적용된다. 한도치는 유해물질로 인해 산업 현장에 있는 근로자들이 건강상의 악영향을 받지 않도록 보호하기 위한 것일 , 폭발 위험과 같은 다른 안전 문제까지를 고려하는 것은 아니다. 또한 한도치는 수시로 변경되고 국가에 따라 다소 차이가 있기 때문에, 국가별 관계 기관에서 가장 최근에 공개된 정보를 수집하고 적용해야 한다.

영국의
작업장 노출한도는 건강유해물질 관리에 관한 규정(COSHH; Control of Substances Hazardous to Health Regulations) 포함되어 있다. COSHH 규정은 고용주에게 근로자가 유해물질에 노출되는 것을 사전에 방지하거나, 방지가 현실적으로 불가능한 경우라도 적절히 통제할 것을 요구한. 2005 4 6, 규정은 더 새롭고 간결해진 작업장 노출한도 시스템을 소개했는데, 여기에는 기존 COSHH 규정에 있던 의무 실천사항과 아울러 여덟 개의 새로운 원칙들이 도입되었다.

최대
노출한도(MEL; Maximum Exposure Limits) 작업노출표준(OES; Occupational Exposure Standards) 작업장 노출한도(WEL; Workplace Exposure Limits) 하나로 대치되었다. 모든 MEL 대부분의 OES WEL 이라는 새로운 시스템으로 이전되고 있으며, 그들의 과거 수치들은 존속될 예정이다. OES에서 현재 사용이 금지되었거나 거의 사용을 하지 않거나 또는 기존 수치에서 건강에 유해하지 않다고 제시된 100가지의 물질은 삭제되었다. 노출한도 목록은 EH40으로 알려져 있으며, 영국 보건안전청(Health and Safety Executive)에서 받아볼 있다.

영국에서
법적으로 시행될 있는 모든 WEL 대기중에서의 한계치로, 최대로 허용되거나 받아들여지는 농도는 물질의 유독성에 따라 차이가 있다. 유독성 물질에 대한 노출시간은 8시간 동안 평균(8-hour TWA; Time-Weighted Average)하거나 15분간 평균(STEL; Short-Term Exposure Limit)하여 사용된다. 어떤 물질은 짧은 시간 노출되더라도 상당히 위험할 있기 때문에 STEL만이 지정되는데, 이런 경우에는 잠시라도 초과되지 말아야 한다. 피부를 통하여 흡수될 가능성이 있는 물질은 WEL 목록에서피부(skin)’라고 표기되어 있다. OEL 위한 제안서를 준비할 때는 현재의 과학 지식에 따른 발암성, 생식에 대한 유독성, 자극성, 과민성 유발 등이 모두 고려된다.



미국의
작업장 노출 한도
미국의 작업장 안전 시스템은 주마다 다른데,  여기에서는 작업장 노출 한도에 대해 가장 영향력있는 산업위생전문가협의회(ACGIH), 직업안전위생관리국(OSHA), 국립직업안전건강연구소(NIOSH) 곳으로부터 정보를 받아 사용했다.

미국
ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists) 최대허용농도(MAC; Maximum Allowable Concentrations) 발표했는데, 이후에 이름을허용한도라는 의미의 TLV(Threshold Limit Values) 변경했다.

TLV
거의 모든 근로자들이 평생 일하는 기간 내에 매일같이 노출되더라도 건강에 나쁜 영향을 미치지 않는다고 인정되는 노출 한도라고 정의된다. ACGIH 대학과 정부기관의 직업위생 전문가로 이루어진 기관으로, 사기업의 위생 전문가는 준회원으로 가입할 수 있다. 매년 각기 다른 위원회에

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