폭발위험장소 구분

안전보건규칙 별표 1

인화성 액체 : 인화점이 60℃ 이하인 물질 (원유, 납사, 가솔린, 에탄올, 메탄올, 헥산, 톨루엔 등)

* 101.3 kpa에서 인화점이 60℃ 이하이거나 고온, 고압의 운전조건으로 화재, 폭발 위험이 있는 상태에서 취급되는 가연성물질(열매유 등 해당 가낭) - 산압법 시행령 별표10

인화성 가스 : 폭발하한이 13%이하이거나 폭발상하한의 차가 12% 이상인 것으로서 101.3kpa 하의 20℃에서 가스상태인 물질 (도시가스, C3-LPG, C4-LPG, 수소, 암모니아, 황화수소 등)

*부피분을 15% LFL을 갖는 암모니아가 누출되면 개방된 공간에서 빠르게 소산되므로 무시한다

용어 정의

정상작동 (Normal Operation) - 설비가 설계변수 범위 내에서 작동되는 상태
일상정비 (Routine maintenance) - 설비의 적절한 성능을 유지하기 위하여 정상작동 중에 가끔 또는 주기적으로 실시하는 활동
드문 오작동 (Rare Malfunction) - 아주 드물게 발생될 수 있는 오작동의 유형
치명적 고장 (Catastrophic Failure) - 인화성 물질의 누출 결과로 공정 플랜트 및 제어 시스템의 설계 매개변수를 넘는 사고

안전원칙

▣ 목표

인화성 물질을 취급/저장하는 장소의 설비는 물질의 누출 빈도, 지속시간 및 누출률에 대하여 정상 또는 비정상작동과 관계없이,
해당 물질의 누출로 인한 폭발위험장소의 범위가 최소가 되도록 설계, 제조, 운전 및 정비
공정장비 및 시스템에서 인화성 물질이 누출될 수 있는 부분을 조사하여, 누출 가능성, 빈도, 누출률 및 누출속도가 최소화 될 수 있도록 설계변경 고려가 중요함

▣ 시기

공장의 설계 초기 단계에서 검토

▣ 예외

시운전, 비이상정비와 같은 비정상 작동상태의 경우, EHA(폭발위험장소) 구분이 적합하지 않을 수 있음
정상작동 상태 이외의 활동의 경우에는 안전작업 시스템으로 다룬다
폭발위험장소 구분은 모든 일상 정비를 고려한다

▣ 폭발성 가스 분위기 조성될 수 있는 경우,

점화원 주위에 폭발성 가스 분위기의 생성될 가능성을 제거한다
또는, 점화원 제거한다

▣ 폭발성 가스 분위기 조성이 불가능한 경우,

동시 발생 가능성을 합리적으로 실현 가능한 정도로 낮게 되도록, 보호조치, 공정기긱, 시스템 및 절차의 선정과 준비 필요
이런 조치가 신뢰도가 높으면 개별적으로 사용될 수 있다
다만, 필요한 안전수준을 달성하기 위해서는 서로 조합하여 수행해야 한다.

폭발위험장소(EHA) 구분 목적

▣ 개요

폭발성 가스 분위기가 생성될 우려가 있는 장소에서 전기설비를 안전하게 사용, 적절한 선정, 설치/가동을 위한 환경 분석/구분하는 방법
발화에너지(가스그룹) 및 발화온도(온도등급)와 같은 가스/증기 발화특성 고려
주 목적 : EHS의 종별과 범위 결정

▣ 구체적 목표

설계 또는 적합한 운전절차를 통하여 0종 및 1종 장소의 수와 범위 최소화 필요
인화성 물질의 누출을 피할 수 없는 경우에는 2차 누출등급의 공정설비로 제한
2차 누출등급이 불가능한 경우에는 누출량과 누출률 제한
필요한 경우 비정상작동 시에도 대기로 누출되는 인화성 물질의 양이 최소화되도록 공정설비를 설계, 운전 및 배치

▣ EHA 구분 완료 후 조치

폭발위험장소 구분 책임자와 협의없이 설비와 운전절차 변경 금지
공장과 운전절차 변경 시에는 구분도 최신화 필요(공장의 수명 내내 검토 필요)

폭발 위험성평가

▣ 기기보호수준 EPL (Equipment Protection Level) 결정

- 폭발위험장소(EHA) 구분 완료 후 다음의 목적을 위해 위험성평가 수행

폭발분위기의 점화 시 더 높은 보호수준(EPL)의 설비 필요성 여부 판단
일상적으로 요구하는 수준보다 낮은 보호수준(EPL)의 설비 사용 정당화

*EPL (기기보호수준) : 점화원으로 될 가능성과 가스 및 분진 폭발위험분위기의 위험정도를 구분하기 위하여 기기에 적용되는 보호수준 (참조 600079-0, 60079-14)

위험장소의 분류	기기 보호수준(EPL)
0종	Ga
1종	Ga 또는 Gb
2종	Ga, Gb 또는 Gc

▣ 무시가능한 범위 (Negligible extent, NE)

일부 경우에는 NE지역이 발생하는데 비위험장소로 간주
폭발이 발생한다면 무시가능한 결과를 발생할 수 있는 지역

- 예) 천연가스의 구름

1) 평균농도가 LFL의 50% 정도이면서,

2) 0.1㎥ 또는 대상 밀폐공간의 1.0% 중 작은 값보다 작은 부피

기기보호수준 EPL 에 따른 기기의 선정

▣ Ga 를 요구하는 장소의 사용기기

Ga를 요구하느 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 기기기 Ga로 표시가 되어 있거나, Ga의 요구조건을 만족하는 것으로 등록된 방폭구조 (아래표 참조)
전기설비는 해당지역에 적합한 방폭구조로써 요구조건에 따라 설치하여야 한다. IEC 60079-26에 따라 조합된 방폭구조가 Ga로 표시되어 있으면 해당지역에 적합한 방폭구조로써 요구조건을 동시에 만족하여야 한다

▣ Gb 를 요구하는 장소의 사용기기

Gb를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 기가가 Ga 또는 Gb로 표시되어 있거나, Ga 또는 Gb의 요구조건을 만족하는 것으로서 등록된 방폭구조 (아래표 참조)
Ga의 요구조건을 만족하는 기기가 Gb 기기만을 요구하는 장소에 설치되는 경우에 개별적 방호기술의 추가요구사항으로 인하여 방폭구조의 요구사항이 변경되는 경우를 제외하고는 해당 방폭구조의 모든 요구조건을 충족하여야 한다.

▣ Gc 를 요구하는 장소의 사용기기

Gc를 요구하는 장소에서 사용할 수 있는 전기기기나 회로는 기기가 Ga, Gb, 및 Gc 로 표시되어 있거나, 해당 방폭구제에 적합한 것으로 요구조건을 만족하고 있는 방폭구조이어야 한다 (아래표 참조)
Ga 또는 Gc의 요구조건을 만족하는 기기가 Gc 기기만을 요구하는 장소에 설치되는 경우에는 개별적 방호기술의 추가요구사항으로 인하여 방폭구조의 요구사항이 변경되는 경우를 제외하고는 해당 방폭구조의 모든 요구조건을 충족하여야 한다 (KOSHA GUIDE E-48, 2016)

[방폭구조와 기기보호수준 관계]

기기보호수준	방폭구조	기호
Ga (Zone 0)	본질안전	ia
	몰드구조	mA
	각기 EPL "Gb"에 맞는 2가지 독립된 보호구조	-
	광방사를 사용하는 기기와 송신시스템의 보호	-
Gb (Zone 1)	"Ga" 장소의 방폭구조 포함
	내압용기	d
	안전증	e
	본질안전	ib
	몰드	m, mb
	유입	o
	압력	p, px, py
	충전	q
	필드 본질안전개념 (FISCO)	-
	광방사를 사용하는 기기와 송신시스템의 보호	-
Gc (Zone 2)	"Ga, Gb" 장소의 방폭구조 포함
	본질안전	ic
	몰드	mc
	비점화	n 또는 nA
	제한급기	nR
	에너지 제한	nL
	스파크 기기	nC
	가압용기	pz
	필드버스 비점화개념 (FNICO)	-
	광방사를 사용하는 기기와 송신시스템의 보호	-

EHA 구분 수행자의 자질 (Competence of personnel)

▣ 전문가(필수 자질)

인화성 물질의 물성에 대한 관련성과 중요성 이해
가스/증기의 확산 원리 이해
공정과 설비에 대한 숙련도

▣ 참여인력

전기 및 기계 엔지니어
안전책임자
EHA 구분 경험자 (적절한 정기 교육/훈련 필요, 국가규정, 표준 또는 회사 요구에 맞는 능숙도 입증)

* KOSHA Guide : 가스 폭발위험장소에서의 전기설비 설계, 선정 및 설치에 관한 기술지침

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