* 제134회 화공안전기술사 2교시 1번 고순도 암모니아 안전밸브 등 풀이 후기 - 31점 / 총 75점

1. 99.999% 이상의 고순도 암모니아를 충전·운반, 저장·사용하기 위한 암모니아용 ISO 탱크컨테이너의 스프링식 안전밸브와 액유동방지장치 설치기준에 대하여 설명하시오.

 

--->  솔직히 정확한 기준은 몰랐고, 찾아 보겠으나, 암모니아가 인화성 가스인 동시에 급성독성물질임을 착안하여 안전기준을 생각해서 기술했고, 탱크 컨테이너는 현장에서 봤던 적이 있어서 현장 경험을 살려 액유동방지장치는 탱크로리 내부에 4부분으로 나뉘어진 부분 등을 착안해서 작성했다.

 

1)개요

- ISO 탱크 컨테이너는 운송이 편리하고, 차량 앞부분(헤드)을 자유롭게 다른 운송수단으로 이용할 수 있어 물류수단으로 많이 활용한다. 그러나, 탱크로리 차량과 비교하여 안전관리가 취약한 단점이 있다.

- 2012년 구미 불산 누출 사고도 ISO 탱크 컨테이너에서 발생했다. 언로딩 과정에서 플렉시블 호스를 앵글 밸브에 연결하는 과정에서 누출이 발생한 만큼 안전장치에 관심을 가져야 한다.

- (작성은 안 했는데) 탱크 컨테이너는 탱크로리와 달리 고정상태가 미흡하여 탱크내 액체 편하중이 발생하지 않도록 관리가 중요하다. 이런 내용을 추가했으면 좋을 것 같다.

 

2) 스프링식 안전밸브 설치기준

-  고순도 무수 암모니아는 인화성 가스이자 급성독성물질(고법에서는 독성가스)이어서 스프링식 안전밸브 전단에 파열판을 설치하고 중간에는 압력계나 경보장치를 설치하여야 한다. 그림도 명시했음

 

-  과압 원인에 따라 소요분출량을 계산하고 가장 큰 케이스에 대해 배출용량을 결정한다.

- 안전밸브 설치는 탱크의 기상부에 설치한다.

- 인입부 압력손실이 3% 이하이어야 한다.

- 안전밸브 출구 관경의 크기가 인입부 관경 크기 이상이어야 한다. (예, 3×4)

- 토출배관에는 물이 고이지 않도록 조치(Weeping hole)하여야 한다. 등

 

3) 액유동방지 설치기준

- 탱크 내 액체의 편하중이 발생하지 않도록 한다.

- 탱크를 4등분 하여 중간에 구분판(baffle)을 설치하고 구분판의 80%이내로 유지한다.

- 구분판은 내식성, 내한성, 내열성을 가져야 한다.

- 내부 유지보수에 용이해야 한다.

- 간단히 그림을 그렸음

 

4) ISO 탱크 컨테이너 안전관리

- 주행 중 안전운전, 서행

- 안전장치 정상 작동을 위한 안전밸브 정기 토출시험(Popping Test), 액유동방지장치의 주기적 청소 및 유지관리

- 액유동방지장치 청소 및 유지관리 작업은 밀폐공간 작업이므로 산소농도 측정 등 밀폐공간 작업 절차 준수 후 작업 등을 강조하였음

 

관련 기준을 찾지 않은 상태에서 기존의 상식, 안전밸브 Kosha guide, 산업안전보건 기준에 관한 규칙 등을 인용하여 작성한 것임. 이렇게도 작성하는 구나 참고하시고, 나중에 기준 찾아서 모범답안 올리겠음  ㅎㅎ

--> 31점 득점 / 총 75점 중, 용하다. ㅠㅠ

 

 

(인터넷 검색 후)

제1절 암모니아용 ISO 탱크 컨테이너의 제조 및 검사 기준

제5조(설계) 암모니아용 탱크 컨테이너의 안전성 확보를 위하여 설계는 다음 기준에 따른다. ① 암모니아용 탱크 컨테이너의 설계압력은 1.97 ㎫ 이상 2.01 ㎫ 이하로 한다. 

② 암모니아용 탱크 컨테이너의 설계온도는 (-40∼50)°C로 한다. 다만, 혹독한 기후조건에서 사용되는 탱크 컨테이너는 더욱 엄격한 설계온도를 고려하여야 한다.

제6조(구조) 암모니아용 탱크 컨테이너의 안전성 확보를 위하여 구조는 다음 기준에 따른다. 

ⓛ 탱크의 형상은 수평원통형으로 하여야 한다.

② 탱크에는 탱크 내부 보수 및 검사를 위해 맨홀이나 적당한 크기의 다른 검사 개구부를 설치하여야 한다.

③ 탱크를 보호하기 위하여 프레임을 설치하여야 한다.

 

제7조(재료) 암모니아용 탱크 컨테이너의 재료는 그 암모니아용 탱크 컨테이너의 안전성 확보를 위하여 다음 기준에 적합한 것을 사용하여야 한다. 

ⓛ 탱크의 재질은 스테인리스강으로 한다.

② 모든 배관 및 피팅(Fitting)의 파열압력은 탱크 설계압력의 4배 이상이어야 한다.

③ 모든 운용설비는 암모니아에 적합한 재질로 제조된 것을 설치하여야 하며, 암모니아용 탱크 컨테이너의 최고허용사용압력에 적합한 것을 설치한다.

제8조(안전장치) ⓛ 스프링식 안전밸브의 작동압력은 설계압력의 95% 이상 100% 이하로 하여야 한다. 

② 파열판을 스프링식 안전밸브의 전단에 직렬로 설치하는 경우 파열판의 설정압력은 스프링식 안전밸브의 설정압력보다 10% 높게 하여야 한다.

③ 스프링식 안전밸브의 작동압력을 임의로 조작할 수 없도록 하여야 한다.

④ 스프링식 안전밸브의 방출구는 동체의 상부에 위치하여야 한다.

⑤ 탱크 컨테이너를 사용 중 스프링식 안전밸브는 항상 개방되어 있어야 하며, 스프링식 안전밸브 전단에는 스톱밸브를 설치하지 아니한다.

⑥ 안전밸브에는 이물질의 유입, 액체의 누출 등을 방지할 수 있어야 하며 파열판 파열, 핀홀(Pinhole)이나 누출을 감지할 수 있도록 압력게이지 또는 적절한 지시기를 설치하여야 한다.

⑦ 암모니아용 탱크 컨테이너에는 과류방지체크 밸브를 설치하여야 한다.

제9조(액유동방지장치) 탱크 내에는 액유동을 방지할 수 있도록 상세기준 KGS AC113에 따른 방파판을 2개 이상 설치하여야 한다. 

제10조(차단장치) ⓛ 스톱밸브 또는 다른 차단장치는 암모니아용 탱크 컨테이너의 설계온도에 따른 설계압력 이상의 압력에서 견딜 수 있도록 설계·제조된 것을 설치하여야 한다. 

② 암모니아용 탱크 컨테이너의 모든 스톱밸브의 잠김 방향은 시계방향이어야 하고, 밸브 핸들 등에는 밸브의 개·폐 표시가 명시되어 있어야 하며, 밸브의 의도하지 않은 개폐가 되지 않는 구조이어야 한다.

③ 암모니아용 탱크 컨테이너의 충전 배관에는 암모니아용 탱크 컨테이너 가까운 쪽에 수동 스톱밸브를 설치하여야 한다.

④ 암모니아용 탱크 컨테이너의 충전 상황을 명확히 알 수 있도록 표시기능이 있어야 한다.

제11조(배관) ⓛ 배관, 튜브, 피팅은 열팽창과 열수축, 기계적 충격과 진동에 의한 손상을 방지할 수 있는 구조이어야 한다. 

② 배관, 튜브, 피팅은 암모니아용 탱크 컨테이너의 최고허용사용압력 이상으로 설계·제조된 것을 설치한다.

③ 배관, 튜브, 피팅은 암모니아에 의해 손상을 받는 황동, 구리 등으로 제조된 것은 사용하지 아니한다.

④ 피팅은 주철재인 것을 사용하지 아니한다.

제12조(측정장치) 암모니아용 탱크 컨테이너는 사용 중 탱크내의 암모니아 충전량을 확인할 수 있도록 액면게이지 또는 이와 유사한 장치를 설치하여야 한다.