9.1 일반사항
(1) 위험장소 구분은 여러 단계를 거쳐 수행되며, 사용되는 정보와 가정 등은 모두 문서화하도록 한다.
(2) 위험장소 문서는 실제적인 문서로써 위험장소 구분에 사용된 방법을 포함하고 설비가 변경되면 개정하되, 사용되는 다음의 모든 정보, 자료 등을 표시한다.
(가) 관련 코드 및 표준 등의 내용
(나) 가스와 증기의 분산 특성 및 계산
(다) 환기의 유효성 평가를 위한 인화성 물질의 누출 매개변수와 관련된 환기특성
검토
(라) 플랜트에 사용되는 모든 공정물질(KS C IEC 60079-20-1 참조)의 다음 특성 - 분자량, 인화점, 비점, 발화점, 증기압, 증기밀도, 인화하한값, 가스그룹 및 온
도등급 등
(3) 인화성물질의 목록 및 특성 작성용 양식은 <표 2>, 위험장소 구분 결과와 추후 변경사항에 대한 작성 양식(누출원 목록)은 <표 3>에 따른다.
(4) 정보(코드, 국가 표준, 계산)의 원천은 위험장소 구분 팀의 철학을 분명히 하고 이어지는 검토를 확실히 하기 위하여 기록한다.
9.2 도면, 자료시트 및 표
(1) 위험장소 구분에 대한 문서는 종이 또는 전자문서로 작성하되, 위험장소의 종류 와 범위, 가스 그룹, 발화온도 및/또는 온도등급이 모두 포함되는 평면도, 입면도 또는 3차원 모델로 표시한다. 또한 지역의 형상이 위험장소 범위에 영향을 미치 는 경우, 이를 문서화한다.
(2) 위험장소 구분 문서에는 다음과 같은 기타 관련 정보를 포함한다.
(가) 누출원의 위치와 표시. 대규모 복합 플랜트 또는 공정 지역의 경우, 위험장소 의 구분 자료 시트와 도면의 상호 참조를 위하여 누출원의 항목화 또는 번호 부여 고려
(나) 건물 내 개구부의 위치(예: 문, 창, 환기 급기구 및 배기구)
(3) 위험장소 구분 표시는 <그림 2>와 같다. 주요 표시는 각 도면에 제시하여야 하 며, 복수의 기기 그룹 및/또는 온도등급이 같은 위험장소 내에서 요구되는 경우, 다양한 기호가 필요할 수 있다(예를 들어, 2종장소 IIC T1 및 2종장소 IIA T3).
a) 0종장소((Zone 0)
b) 1종장소((Zone 1)
c) 2종장소((Zone 2)
<그림 2> 폭발위험장소 구분 표시
시작
인화성 물질 용기
용기에 들어있는 인화성 물질의 양이 위험한
폭발성가스분위기를 조성할 수 있는 양 인가? 아니오
예
인화성 물질의 누출 가능성이 있는가? 아니오
예
누출원을 제거할 수 있는가? 예
아니오
누출등급을 결정한다.
연속누출등급 1차누출등급 2차누출등급
<그림 4> <그림 5> <그림 6>
비 위험 장소
<그림 3> 폭발위험장소 구분절차도(1)
<그림 3>
연속 누출등급
1차 등급으로 변환 할 수 있는가?
아니오 예 <그림 5>
위험장소의 종별, 범위에 영향을 미치는 변수 평가 (예, 누출률, 속도 등)
희석 등급 결정 (옥내는 배경농도 평가)
고희석 중희석 저희석
예 고희석 전환 가능한가? 예 중희석 전환 가능한가?
아니오 아니오
환기 이용도 결정 환기 이용도 결정 환기 이용도 미 고려
우수 양호 미흡 우수 양호 미흡
위험장소 종별 결정 위험장소 종별 결정 위험 장소 종별 결정
0종 장소 NE 비 위험
장소
0종 장소 NE 1종 장소
0종 장소 NE 2종 장소
0종 장소 0종 장소 + 1종 장소
0종 장소 + 2종 장소
0종 장소
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련 코드
또는 계산 이용
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련 코드
또는 계산 이용
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련
코드 또는 계산 이용
<그림 4> 폭발위험장소 구분절차도(2)
환기 이용도 결정 환기 이용도 결정 환기 이용도 미 고려
우수 양호 미흡 우수 양호 미흡
위험장소 종별 결정 위험장소 종별 결정 위험 장소 종별 결정
1종 장소 NE 비 위험
장소
1종 장소 NE 2종 장소
1종 장소 NE 2종 장소
1종 장소 1종 장소 + 2종 장소
1종 장소 + 2종 장소
1종 장소 또는 0종 장소
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련 코드
또는 계산 이용
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련 코드
또는 계산 이용
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련
코드 또는 계산 이용
<그림 3 또는 4>
1차 누출등급
2차 등급으로 변환 할 수 있는가?
아니오 예 <그림 6>
위험장소의 종별, 범위에 영향을 미치는 변수 평가 (예, 누출률, 속도 등)
희석 등급 결정 (옥내는 배경농도 평가)
고희석 중희석 저희석
고희석 전환 가능한가?
아니오
중희석 전환 가능한가?
아니오
예 예
<그림 5> 폭발위험장소 구분절차도(3)
<그림 3 또는 5>
2차 누출등급
2차 누출원을 없앨 수 있는가?
아니오 예 비 위험장소
위험장소의 종별, 범위에 영향을 미치는 변수 평가 (예, 누출률, 속도 등)
희석 등급 결정 (옥내는 배경농도 평가)
고희석 중희석 저희석
환기 이용도 결정 환기 이용도 결정 환기 이용도 미 고려
우수 양호 미흡 우수 양호 미흡
위험장소 종별 결정 위험장소 종별 결정 위험 장소 종별 결정
1종 장소 NE 비 위험
장소
1종 장소 NE 2종 장소
1종 장소 NE 2종 장소
1종 장소 1종 장소 + 2종 장소
1종 장소 + 2종 장소
1종 장소 또는 0종 장소
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련 코드
또는 계산 이용
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련 코드
또는 계산 이용
위험장소 범위 결정하기 위하여 관련
코드 또는 계산 이용
아니오 아니오
고희석 전환 가능한가?
예 예 중희석 전환 가능한가?
<그림 6> 폭발위험장소 구분절차도(4)
<표 1> 국가 표준 및 산업 표준의 예
구 분 코드,표준 제 목 제정기관 비 고
호주, 뉴질랜드
AS/NZS (IEC) 60079-10-1
Explosive Atmospheres Part 10-1:
Classification of areas – Explosive Gas Atmospheres
Standards Australia/
Standards New Zealand
독일
BRG 104
ExRL »Explosionsschutz- Regeln – Regeln für das Vermeiden der Gefahren durch explosionsfähige Atmosphäre mit Beispielsammlung«
TRBS 2152.
Technischen Regeln fϋr Betriebssicherheitsverordnung
Technical Rules for Plant Safety Provisions
EN-1127-1 의 독일판
영국
EI 15 (구 IP 15)
Model code of safe practice for the petroleum industry, Part 15: Area Classification Code for Petroleum Installations Handling Flammable Liquids
Energy Institute
IGEM/SR/25 Hazardous area classification of natural gas installations
institution of Gas Engineers and Managers
미국
API RP 505
Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities classified as Class I, Zone 0, Zone 1 and Zone 2.
American Petroleum Institute (API)
NFPA 59A Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied Natural Gas
National Fire Protection Association
NFPA 497
Recommended Practice for the Classification of Flammable Liquids, Gases, or Vapors and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas
National Fire Protection Association
단체표준 IEC 60079-10-2
Explosive atmospheres – Part 10-2:
Classification of areas – Combustible dust atmosphere
International Electrotechnical Commission
IEC 61285 Industrial Process Control – Safety of Analysers House: 2004-10
International Electrotechnical Commission
EN 1127-1
Explosive Atmospheres – Explosion Prevention and Protection – Part 1: Basic Concept and Methodology; 2010-05
European
Commission 참고문헌
설비 :
지역 : 관련도면:
인화성 물질 휘발성 인화하한값(LFL) 방폭 특성
비 고 관련정보)(기타
물질명 분자식
(구성성분) 분자량
(kg/kmol) 비중
(가스,공기) 단열팽창폴리
트로프 지수 인화점
(℃) 발화점
(℃) 비점
(℃) 증기압
20℃ (kPa) vol
(%) ()
기기그룹및 온도등급 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
a 일반적으로 증기압 값이 주어지며, 증기압 값이 주어지지 않은 경우, 비점 사용 가능
<표 2> 인화성 물질 목록 및 특성_폭발위험장소 구분 데이터 시트(파트 I)
설비 :
지역 : 관련도면:
누출원 인화성 물질 환기 폭발위험장소
비 고(기타 관련정보)
설비명 위치 누출
등급
누출률 (kg/s)
누출특성
() 참조
운전온도 및 압력
상태 형태 희석
등급 이용도 위험장 소종별 (0,1,2)
위험장소범위(m)
참조
(℃) (kPa) 수직 수평
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a : C(연속), S(2차), P(1차), b : 파트 I 목록 인용 번호, c : G(가스), L(액체), LG(액화가스), S(고체), d : N(자연환기), AG(강제 전체환기), AL(국소배기), e : 부속서 C 참조, f : 사용된 코드/표준 번호, 계산 기준 표시
<표 3> 누출원 목록_폭발위험장소 구분 데이터 시트(파트 Ⅱ)
<부록 1>
가스폭발위험장소 설정을 위한 누출원 평가
1. 누출등급의 예
1.1 일반사항
1.2∼1.4에 주어진 예들은 특정 공정, 설비와 상황에 따라 다양하게 변경될 수 있으 므로 엄격하게 적용하지 않는다. 일부 설비는 하나 이상의 누출등급을 가질 수 있다.
1.2 연속누출등급의 누출원
(1) 대기와 연결되는 고정 통기구(Vent)가 설치된 고정 지붕탱크(Fixed roof tank) 내부의 인화성액체 표면
(2) 지속적으로 또는 장시간 동안 대기에 개방되어 있는 인화성 액체 표면
1.3 1차누출등급 누출원
(1) 정상작동 중에 인화성 물질의 누출이 예상되는 펌프, 압축기 또는 밸브의 씰 (Seals) 등
(2) 정상작동 중의 배수과정에서 대기로 인화성 물질이 누출될 수 있는 용기의 배수 점(Water drainage point) 등
(3) 정상작동 중 인화성 물질의 대기 누출이 예상되는 시료 채취점(Sample point)
(4) 정상작동 중 인화성 물질의 대기 누출이 예상되는 릴리프밸브1), 통기구 및 기타 개구부(Openings) 등
1) 릴리프밸브(Relief Valve) : 설정된 압력 직하에서 작동되도록 사용자가 압력을 조정하여 사용할 수 있는 밸브
2) 안전밸브(Safety Valve) : 설정된 압력 이상에서만 작동되도록 조립 시 제조공장에서 고정시킨 것으로 압력조정이 불가능한 밸브
1.4 2차누출등급의 누출원
(1) 설비의 정상작동 중에는 인화성 물질의 누출이 예상되지 않는 펌프, 압축기 및 밸브의 씰(Seals) 등
(2) 정상작동 중에는 인화성 물질의 누출이 예상되지 않는 플랜지, 연결부 (Connections), 배관 피팅부(Pipe fittings) 등
(3) 정상작동 중에는 인화성 물질의 대기 누출이 예상되지 않는 시료 채취점
(4) 정상작동 중 인화성 물질의 대기 누출이 예상되지 않는 릴리프밸브, 통기구 및 기타 개구부 등
2. 누출등급의 평가
(1) 누출등급의 잘못된 평가는 전체 평가과정에서 잘못된 결과를 초래할 수 있고, 누 출등급(연속누출(1.2 참조), 1차누출(1.3 참조), 2차누출(1.4 참조)에 대하여 정의 하였음에도 실제적으로는 다른 누출등급과 구별하는 것이 항상 쉽지는 않다.
(가) 일반적으로 정상 작동상태에서 발생되지 않는 모든 누출은 2차누출로 간주되 고 누출의 예측주기는 통상 무시한다.
① 2차누출은 누출이 아주 짧은 시간만 발생한다는 가정을 바탕으로 한다.
② 이는 누출현상이 발생하자마자 즉시 이를 감지해서 진행되는 누출원에 대해 가능한 한 신속히 필요한 조치를 취한다는 것을 전제로 하는 것으로, 이러한 가정은 장비와 설비의 정기적인 감시 및 정비의 문제로 이어진다.
(나) 정기적인 감시와 정비가 미흡할 경우, 누출이 감지되기 전까지 수 시간 동안 지속될 수도 있다. 이와 같은 감지 지연이 누출원의 등급을 1차 또는 연속누 출 등급으로 해야 한다는 의미는 아니다.
① 무인 원격설비에서 합리적 및 규칙적으로 누설 감시와 검사가 이루어진다 하
더라도 이러한 설비에서는 누출이 발생할 경우, 상당 기간 동안 이를 알아차 릴 수 없는 경우가 있다. 이들의 누출등급의 평가는 제조자의 지침서, 관련 규정 및 프로토콜과 엔지니어링 지침 등에 따라 합리적인 방법으로 장비와 설비의 감시와 검사가 실시된다는 신중한 고려와 가정을 바탕으로 이루어져 야 한다.
② 위험장소 구분이 미흡한 정비지침을 외면해서도 안 되겠지만, 사용자는 미흡 한 지침이 위험장소 구분을 위태롭게 할 수 있음을 알아야 한다.
(2) 대부분의 누출원에서, 정의로만 보면 1차 누출등급으로 보는 것이 편할 수 있다.
그러나 누출 특성을 조사할 때, 폭발위험분위기가 누출원 인근에 존재하지 않음 을 논리적으로 보증할 수 없는 누출이 자주 발생할 수 있다는 것을 알아야 한다.
이러한 경우에는 연속 누출등급의 정의가 더 적합할 수 있다. 따라서 연속 누출 등급의 정의는 연속누출 뿐만 아니라 고빈도의 누출도 포함하고 있다(1.2 참조).
3. 누출의 합
(1) 하나 이상의 누출원이 있는 실내에서 위험장소의 종별 및 범위를 정하기 위해서 는 희석등급 및 배경농도(Bac㎏round concentration)를 결정하기 전에 누출원을 모두 합할 필요가 있다. 누출원을 합산하는 정기(예측 가능한)활동에는 운전조건 의 자세한 분석을 바탕으로 하되, 누출원의 합산(질량과 부피 모두)은 다음에 따 른다.
(가) 연속누출은 모든 개별 연속 누출원의 합으로 한다.
(나) 1차누출은 모든 연속 누출원과 조합되는 일부 개별 1차누출원의 합으로 한다.
(다) 2차누출은 모든 1차 누출과 조합되는 가장 큰 개별 2차누출원의 합으로 한다.
(2) 다양한 인화성 물질이 누출된다면 그 상황은 보다 복잡해지며, 모두 합하기 전에 각 물질 누출특성을 정하여 가장 큰 2차 누출원을 사용한다.
(3) 배경농도를 결정하는 경우, 체적 누출률을 직접 합할 수 있다.