Flame Arrester (화염방지기) - 125회 예상문제

 

금번 기술사 시험에 기존 기출문제 분석 및 현재 시사 내용(입법사항 유예기한 거친 후 2021년부터 집행)을 고려하여,

Flame Arrester (화염 방지기)에화염방지기)에 관련된 사항이 출제될 줄 알았는데, 출제가 안되었으며 KOSHA Guide 또한 최근에 개정되었다.

 

P-70-2019 화염방지기 설치 등에 관한 기술지침.pdf

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다음횟차에 출제 확률이 클 것으로 예상된다.

(시험에 대비할수 있도록 밑에 그림들도 간략히 도해로 그릴 수 있도록 연습해두자)

 

1. Background

고양 저유소 화재

요약: 스리랑카 작업자가 풍등을 날렸는데 운나뿌게(?) 고양 저유소 탱크 주변으로 떨어졌고, 탱크 주변에서 화재 발생 à 후 탱크(화염 방지기 불꽃이 옮겨 붙으며 2차 화재까지 이어짐.

 

2. 관련 법안 수정

고양저유소 화재 이후 flame arrester 관련 위험물 안전관리법이 개정되었으며, 1년간 유예기간을 거친 후 2021년부터 시행 예정이다. 내용은 아래와 같다.

 

* 주요 내용년부터 시행, 1년 동안년동안 유예)

1. 현행 11년 주기마다 실시하는 정기검사를  보완하여 -> 4년마다 실시하는 중간 정기검사 도입(탱크 용량 50만 L 이상)

단. 중간 검사에서는 탱크 내부를 제외한 외부 구조와 소화설비 및 부속설비에 대한 안전성 검사 실시

2. 인화 방지망의 규격을 구체화하고,화재의 위험성이 높은 옥외 저장탱크에 화염 방지장치 설치하도록 함 (인화점 38도 미만 시 화염 방지망 의무)

3. 용량이 1000만 L 이상의 옥외탱크저장소에 자동화재탐지설비(가스감지기 설치하거나 CCTV 설치시 제외)와 자동화재 속보설비(자체 소방대를 설치한 곳은 제외)를 설치하도록 함

단, 안전관리자가 24시간 상주하여 관리하는 경우에는 해당 감지기를 수동으로 할 수 있음 (스위치는 0.8~1.5m 사이)

4. 위험물 안전관리자 등의 교육 시기 세분화 및 교육 내용의 구체적 명시 (안전관리자 및 위험물운송자는 신규 종사 6개월 이내 8시간 이내의 실무교육을 추가로 받아야 함,현재는 위험물 안전관리자는 2년 운송자는 3년 주기로 8시간 이내 교육 수령)

 

3. 관련 Code/Standard

해외로는 API STD 2000 _ Venting Atmospheric and Low-pressure Storage Tanks이며, 국내기준은

안전보건규칙 제269조 화염 방지기 설치 등 및 KOSHA GUIDE P-70-2019_화염 방지기_설치_등에_관한_기술지침이다.화염방지기_설치_등에_관한_기술지침이다. 간단한 비교는 아래와 같다.

 

해외기준

3-1. API STD 2000 _ Venting Atmospheric and Low-pressure Storage Tanks

Tank Vent에 적용되는 내용. 현재 7th edition까지 publish 되었음.단 5th Edition까지 define 되었던 speicific 했던 Flame Arrester의 설치 예외 장소 등의 규정이 6th edition 때부터 general 해져서 설치 대상에 대한 판단이 애매할 수도 있음 (뒤에 해당 내용 비교)

참고) API 2000 Standard 비교 (5th edition vs 6, 7th Edition)

	5th Edition	6th Edition 이후 version
Flame arrester 설치대상관련	4.4.1 Normal Venting Normal venting for pressure and vacuum shall be accomplished by a PV valve or an open vent with or without a flame-arresting device in accordance with the requirements of Sections 4.4.1.1 through 4.4.1.5. Relief devices equipped with a weight and lever are not recommended   4.4.1.3 Open vents with a flame-arresting device may be used in place of PV valves on tanks in which petroleum or petroleum products with a flash point below 100¡F (37.8¡C) are stored and on tanks containing petroleum and petroleum products where the fluid storage temperature may exceed the flash point.	Normal venting for pressure and vacuum shall be accomplished by a PV valve with or without a flame arresting device or by an open vent with or without a flame-arresting device. Protect atmospheric storage tanks against flame transmission from outside the tank if ⎯ the stored liquid has a low flash point, i.e. less than 60 °C (140 °F) or in accordance with the applicable regulations, whichever is higher; or ⎯ the storage temperature can exceed the flash point; or ⎯ the tank can otherwise contain a flammable vapor space.   기준 자체는 severe 해졌음
Flame arrester 설치예외대상관련 (공통)	In the case of viscous oils, such as cutback and penetration-grade asphalts, where the danger of tank collapse resulting from sticking pallets or from plugging of flame arresters is greater than the possibility of flame transmission into the tank, open vents may be used as an exception to the requirements of 3.4.1.1; or heat traced vents that ensure that the vapor temperature stays above the dew point may be used.
Flame arrester 설치예외대상관련 (변경부분)	4.4.1.4 Open vents without flame arresters may be used to provide venting capacity for any of the following: a. For tanks in which petroleum or petroleum products with a flash point of 100¡F (37.8¡C) or above are stored, provided the contents are not heated and the fluid temperature remains below the flash point. b. For heated tanks in which the storage temperature of the petroleum and petroleum products is below the flash point. c. For tanks with a capacity of less than 59.5 barrels (9.46 cubic meters) [2,500 US gallons (9,460 liters)] used for storing any product. d. For tanks with a capacity of less than 3,000 barrels (477 cubic meters) [126,000 US gallons (477,000 liters)] used for storing crude oil.	삭제   탱크용량에 관계없이 인화성 가스가 체류할 수 있으면 모두 설치

 

3-2. 국내기준

1. 안전보건규칙 제269조 화염 방지기 설치 등

제269조(화염 방지기의 설치 등) ① 사업주는 인화성 액체 및 인화성 가스를 저장 취급하는 화학설비에서 증기나 가스를 대기로 방출하는 경우에는 외부로부터의 화염을 방지하기 위하여 화염 방지기를 그 설비 상단에 설치하여야 한다. 다만, 대기로 연결된 통기관에 통기 밸브가 설치되어 있거나, 인화점이 섭씨 38도 이상 60도 이하인 인화성 액체를 저장ㆍ취급할 때에 화염 방지 기능을 가지는 인화 방지망을 설치한 경우에는 그러하지 아니하다.

② 사업주는 제1항의 화염 방지기를 설치하는 경우에는 「산업 표준 화법」에 따른 한국산업 표준에서 정하는 화염 방지장치 기준에 적합한 것을 설치하여야 하며, 항상 철저하게 보수ㆍ유지하여야 한다.

2. KOSHA GUIDE P-70-2019_화염 방지기화염방지기 설치 위치 및 방법

(Section 6 화염 방지기의 형식 및 구조와, Section 7 설치위치 및 방법은 외워두자 아래 작성해둠)

7. 설치 위치 및 방법                   

1. 가능한 보호대상 화학설비의 통기관 끝단 권장                

2. 배관 중간에 설치할 경우, 특성등 고려 관내 폭연 방지기 또는 관내 폭굉 방지기 설치          

3. 인화점이 38 ℃ 이상이고, 60 ℃ 이하인 경우-> 인화방지망          

4. 인화점이 100 ℃ 이하이고, 저장온도가 인화점을 초과하는 경우에는 화염 방지기 설치

5. 소염소자는 매년 1회 이상 막힘, 부식, 변형, 파손 등의 상태를 확인, 청소             

단. 분진, 중합등으로 막힘 자주 일어날 우려 시 점검주기 단축  

6. 설계압력 초과하지 않도록 충분한 용량의 성능으로 설치              

7. 통기밸브통기 밸브(Breather valve)가 있는 경우는 당해 화학설비와 통기 밸브 사이 화염 방지기 설치     

단. 화염방지기 성능인 통기 밸브는 생략 가능

 

 

4. Flame Arrester 정의 및 Type

가연성 가스 또는 인화성 액체를 저장하거나 수송하는 설비 내․외부에서 화재가 발생 시 폭연 및 폭굉 화염이 인접 설비로 전파되지 않도록 차단하는 장치를 말한다. (KOSHA GUIDE P-70-2019)

또한 관련 개념인 MIE 등도 연관해서 공부하면 좋을듯하다

 

1-1 소염소자식 화염 방지기

화염 방지기 내부에 설치되는 내식, 1000도씨 이상의 내열성 재질로써 금망,소결 금속, 다공판, 주름리본. 기타 금속이나 무기재료를 이용한 것으로 화염을 차단시키는 역할을 하는 것

 

1 금속제로서 내식성, 화재폭발->압력 온도 견딜 수 있도록

2 소염소자는 내식성, 1000C이상에서 변형 x -> 내열성, 이물질등 제거를 위한 정비작업용이

3 가스킷은 내식, 내열성

4 모든 접합부는 화염이 소염 소자 우회 x, 방지장치 내부로 전파 x 거나 밀봉

5 황화수소, 황성분등 함유된 가스-> 배관내에서 자연발화성 물질로 전환 우려 시 사용금지

 

1- 2 액봉식 화염 방지기

통기관 끝부분을 액체에 담금으로써 외부의 화염이 설비 내부로 전달되지 않도록 한 것

1 본체는 불연성이고 1,000 ℃ 이상의 내열성, 담금액체에 대한 내식성

2 담금액체는 비독성, 불연성 -> 화학설비에서 취급하는 물질 대해 화학적 안정

3 ㄱ. 전체 압력손실 고려- 설정,

ㄴ. 물사용시 동결방지조치(결빙 우려 시)

ㄷ. 액면계/투시창 설치(내부 확인)

ㄹ. 물 배출/보충 장치

4. 자동액면조절장치 설치, 경보장치

 

5. 화염 방지망 및 인화 방지망 비교

 

1. 인화 방지망

화염 방지기와 비슷한 기능이지만, 성능면에서는 떨어지고 외부에서 발생한 화염의 전파를 억제하기 위해 통기관 끝에 설치하는 40 메시 정도의 구리 망으로 만들어진 인화 장치.에는 인화점 38C 이상 60C 이하인 경우 화염 방지기 설치를 생략하고 인화 방지망을 설치할 수 있었음. (시험에 대비할 수 있도록 밑에 그림도 간략히 도해로 그릴 수 있도록 연습해두자)

출처 : 인터넷 신문등