LPG 사용시설의 사고예방설비 (과압안전 장치)

[사고 예방설비]

1) 과압 안전장치 : 저장능력이 250kg 이상(자동절체기를 사용하여 용기를 집합한 경우에는 저장능력이 500kg 이상)인 저장설비, 가스설비 및 배관에는 그 가스설비 등 안의 압력이 허용압력을 초과하는 경우, 즉시 그 압력을 허용압력 이하로 되돌릴 수 있게 하기 위해 다음 기준에 따라 과압 안전장치를 설치한다. 

→ 이상 압력 상승 시 압력을 방출할 수 있는 안전장치를 설치하는 이유는 설비를 보호하기 위해서다. 

설비 내 가스압력이 허용압력을 초과하여 상승할 경우에는 설비가 압력에 견디지 못하고 파열될 우려가 있다. 이 경우 파열을 방지하기 위해서는 설비 내 압력을 신속히 허용압력 이하로 낮추어야 하기 때문이다.

 

① 안전장치의 선정

  - 기체의 압력상승을 방지하기 위한 경우 : 스프링식 안전밸브, 자동압력 제어장치

  - 급격한 압력상승의 우려가 있는 경우 : 파열판 또는 자동압력 제어장치

  - 펌프 및 배관에서 액체의 압력상승을 방지하기 위한 경우 : 릴리프 밸브, 스프링식 안전밸브, 자동압력 제어장치

 

② 설치 위치 : 과압 안전장치는 가스설비 등의 압력이 허용압력을 초과할 우려가 있는 고압의 구역마다 설치한다. 

 

③ 구조 및 재질 : 과압 안전장치의 구조 및 재질은 그 과압 안전장치를 설치하는 가스설비 등의 안에 있는 고압가스의 압력 및 온도에 견딜 수 있고, 그 고압가스에 내식성이 있는 것으로 한다. 

 

④ 작동압력 : 액화가스의 가스설비 등에 부착되어 있는 스프링식 안전밸브는 상용의 온도에서 해당 가스설비 등 안의 액화가스의 상용의 체적이 해당 가스설비등 내용적의 98%까지 팽창하게 되는 온도에 대응하는 해당 가스설비 등 안의 압력이하에서 작동하는 것으로 한다. 참고로 프로판용 안전밸브 설정 압력은 1.8㎫ 이하이며 부탄용 안전밸브 설정 압력은 1.08 ㎫ 이하이다.

⑤ 방출관 설치 : 과압 안전장치 중 안전밸브에는 다음 기준에 따라 가스방출관을 설치한다. 

  - 화기가 없는 위치로써 지면으로부터 2.5m 이상 또는 안전밸브 상부에서 1m의 높이 중 높은 위치에 설치한다. 

  - 방출구는 공기 중에 수직 상방향으로 가스를 분출하는 구조로써 방출구의 수직 상방향 연장선으로부터 다음의 안전밸브 규격에 따른 수평거리 이내에 장애물이 없는 안전한 곳으로 분출하는 구조로 한다.

→ 안전밸브에서 방출된 가스가 배출되어 대기 중으로 확산할 수 있게 하기 위해 수직상방 구조로 규정하고 있다. 또한 장애물 등이 있을 경우 그 배출된 가스가 대기 중에 잘 확산되지 않고 체류하여 2차사고로 이어질 수 있기 때문에 방출구 주위 장애물이 없도록 규정하고 있다.

호칭지름 15A 이하	0.3m
호칭지름 15A 초과 20A 이하	0.5m
호칭지름 20A 초과 25A 이하	0.7m
호칭지름 25A 초과 40A 이하	1.3m
호칭지름 40A 초과	2.0m

  - 가스방출관 끝에는 빗물이 유입되지 않도록 캡을 설치하고, 그 캡은 방출가스의 흐름을 방해하지 않도록 설치하며 가스방출관 하부에는 드레인밸브를 설치한다. 다만 안전밸브에 드레인 기능이 내장되어 있는 경우에는 드레인 밸브를 설치하지 않을 수 있다.

  - 가스방출관 단면적은 안전밸브 분출면적(하나의 방출관에 2개 이상의 안전밸브 방출관이 연결되어 있는 경우에는 각 안전밸브 분출면적의 합계 면적) 이상으로 한다. 

 

참고로, 안전밸브에 가스방출관을 설치하고 방출구의 위치는 주위의 화기 등이 없는 안전한 위치에 설치해야 하는 이유는 

방출된 가스가 점화원에 의하여 폭발되는 것을 방지하기 위해서다. 안전밸브는 가스를 외부로 방출시켜 설비 내의 압력을 허용압력 이하로 되돌리는 안전장치로써 저장설비·가스설비·배관 등에 설치된다. 안전밸브를 통해서 방출된 가스는 주위의 설비나 화기 등에 의해 점화·폭발할 수 있기 떄문에 밸브 후단에 가스방출관을 설치하고 가스방출관의 방출구를 통해서 가스가 방출되더라도 화기에 의해 점화·폭발사고가 발생되지 않도록 방출구는 주위에 화기 등이 없는 안전한 위치에 설치해야 한다. 또한 가스방출구가 지면에서 2.5m 이상 또는 안전밸브 상부에서 1m 중 높은 위치에 설치토록 규정하는 이유는 

방출된 가스가 지면에 도달하기 전에 대기 중으로 퍼져 폭발하한계 이하로 낮추기 위해 가스방출구의 설치높이를 규정하고 있다.

※ 방출관은 지면에서 2.5m 또는 안전밸브 상부에서 1m 중 높은 위치 이상으로 방출관을 설치해야 한다. 최대 높이에 대해서는 규정하지 않았으나 방출관에 따로 고정장치를 설치하지 않았다면 길이가 긴 방출관은 바람, 충격 등 외부 영향에 약하므로 너무 길게 설치하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한 방출구는 수직 상방향 구조가 원칙이며 현장 여건에 맞춰 일부 방출관 구간이 곡관이어도 문제가 되지 않으나 방출관 내 빗물이 고이지 않도록 하며 방출구까지 상방향 구조로 설치되어야 한다. 방출구는 방출관의 안전밸브 분출면적의 이상으로 해야 하며 하나의 방출관에 2개 이상의 안전밸브 방출관이 연결된 경우 각 안전밸브 분출면적의 합계 면적 이상으로 한다. 

 

※ 방출구는 수직 상방향 구조여야 한다. 만약 방출구가 하방, 수평 양방향, 수직 상·하방일 경우 가스가 분출되면 지표면에서 폭발범위를 형성하게 되므로 수직 상방향이 아닌 경우에는 방출구 설치 기준에 적합하지 않다. 또한 방출구를 중심으로 수평거리 이내 가스 방출에 방해될 수 있는 장애물이 없는지 확인해야 한다. 아울러 빗물이 유입되지 않도록 방출구 끝에는 캡을 설치하고 방출관 하부에는 드레인 밸브를 설치한다. 다만 안전밸브에 드레인 기능이 있으면 설치하지 않을 수 있다.