e-CA 정량 위험성 평가) 최악 사고 시나리오 수치 기입 요령

정량 위험성평가를 하려다 보면 e-CA를 하다 보면 프로그램은 받았는데 도저히 어떤 수치를 넣어야 할지 모르겠다.
그래서 이번에 공부를 하며 다른 사용자(안전관리자)들도 쉽게 적용이 가능하도록 실질적인 순서로 넣어야 하는 수치들만 쏙쏙 골라 정리해 보았다.

정량위험성평가 사용법

최악 및 대안의 사고 시나리오 선정에 관한 기술지침 P-107-2020를 참고로 작성하였습니다.
e-CA는 아래 사이트의 사고영향분석(e-CA)을 받으시면 됩니다.

e-CA 다운로드하는 사이트 아래 사진 클릭

정량위험성평가 해보기) e-CA 사용 방법

 

# 시나리오구간

• 화학물질을 취급하는 단위설비를 대상
• 단위설비의 인입 측 플랜지에서부터 연결 단위설비의 인입 측 플랜지가지로 한다. 다만 연결배관에 펌프, 자동차단밸브 등이 있는 경우에는 이를 포함한 부분까지를 시나리오 구간으로 구획할 수 있다.

 

#  최악의 사고 시나리오 선정

최악의 사고시나리오는 누출량 확산 범위에 따라 선정된 사고시나리오와 아래의 내용을 비교하여 끝점의 도달거리가 더 클 경우 큰 결과의 시나리오를 선정한다.

1. 고온 또는 고압의 운전조건하에서 실제 취급량
2. 누출원의 주위로부터 인접 정도

 

1. 독성

농도가 끝점농도(㎎/ℓ 또는 ppm)에 도달하는 지점 (아래 참고)

1. 끝점농도 기준의 적용 우선순위는 다음을 따른다.
① 미국산업위생학회(AIHA)에서 발표한 ERPG2(Emergency response planning guideline 2)
② 미국 환경보호청(EPA)에서 발표한 AEGL2(1시간)(Acute Exposure Guideline Level 2)
③ 미국 에너지부(DOE)에서 발표한 PAC2(Protective action criteria 2)
④ 미국직업안전보건청(NIOSH)에서 발표한 IDLH(Immediately dangerous to life and health) 수 치의 10%
⑤ IDLH 수치가 없는 물질은 다음의 순서대로 IDLH 수치를 대신하여 사용할 수 있다.
㉠ 0.1 × LC50 또는 0.2 × LC50 * 30분 노출에 대한 값의 경우 0.1, 4시간 노출에 대한 값의 경우 0.2 적용
㉡ 1 × LCLo
㉢ 0.01 × LD50(경구)
㉣ 0.1 × LCLo(경구) 2. 끝점농도의 ppm은 25℃에서의 수치이며 끝점거리 계산 시에는 대기의 온도조건에 따라 ppm의 수치가 다르므로 이를 고려하여 사용한다

 

2. 인화성 가스/액체

1) 폭발: 0.07 kgf/㎠의 과압 걸리는 지점
2) 화재: 40초 동안 5 ㎾/㎡의 복사열에 노출 지점
3) 누출: 폭발하한농도의 100% 지점
 

 #  최악의 시나리오 조건

1) 풍속 및 대기안정도 : 지상 10 m 높이에서 1.5 m/s 풍속, 대기안정도 F등급
2) 대기온도 및 습도: 대기온도는 40℃, 습도는 50%
3) 누출원 높이: 지표면 누출
4) 누출물질의 온도: 낮 시간 최고온도 or 운전온도 중 큰 수치 (냉동액체일 경우 운전온도)
  

 #  최악의 사고 시나리오 선정

1. 최악의 사고 시나리오 대상 및 누출량 산정

1) 사고 시나리오 대상

1) 모든 독성물질의 누출 사고를 대표하는 사고 시나리오 1개 이상
2) 인화성 가스 및 인화성 액체(가연성 물질 포함)의 화재·폭발 대표 사고 시나리오 1개 이상

 
2) 누출량
누출량은 다음 수치 중에서 큰 것으로 한다.

(가) 사고 시 비상조치가 가능한 범위 내에서 단일 용기에 저장되는 최대량
(나) 사고 시 비상조치가 가능한 범위 내에서 단일 배관계에 보유하고 있는 최대량

* 자동차단밸브 등으로 구획된 개별 제조 사용시설 + 연결된 배관의 최대수량 (드레인 배관은 연결되지 않은 것으로 봄)
* 두 개 이상의 저장탱크가 연결된 경우 연결 탱크 등의 모든 용량 (긴급차단 밸브가 설치된 경우 각각으로 산정)
* 사업장 경계부지 밖에서 다른 사업장으로 연결되는 대용량의 배관의 최대 체류량
 

2. 최악의 시나리오 누출량 계산

1) 독성물질

(1) 독성-가스 : 10분 기준
건물 외부의 설비에서 10분 동안 누출 확산으로 아래의 계산식에 따른다.

 
(2) 독성-가스 : 건물 내부의 설비에서 누출
'1.2) 누출량' x '밀폐정도에 따른 완화지수'

독성가스 누출 완화지수

 
(3) 독성-가스: 냉동액체 누출에 대한 적절한 조치가 되어있지 않을 경우 or 층이 1cm 이하의 경우
'1.2) 누출량'이 10분 동안 모두 누출 확산 가정
 
(4) 독성-가스: 냉동액체 누출에 대한 적절한 조치되어있을 경우 or  냉동액체의 층이 1cm 이상의 경우
액체층의 표면으로부터 물질의 비점에서 증발되는 속도로 가정

증발속도 계산

 

주 1) 확산방지 조치가 되어있는 경우

방유제의 내부면적(㎡), 위(확산방지 조치가 되어있는 경우)에서 계산한 수치(㎡) 중 작은 수치

주 2) 온도

냉동액체: 물질의 비점
상온 취급 액체: 25℃

(5) 독성-액체

• 누출에 대한 적절한 조치되어있지 않을 경우: 액체의 층이 1 ㎝ 깊이로 형성
• 누출에 대한 적절한 조치되어있는 경우: 방유제 등과 같은 면적의 표면적으로 산정

 

증발속도

증발속도 계산

확산방지 조치가 되어있지 않는 경우

액체층: 최대 산정 누출량의 1cm 층 형성을 가정하여 산정

누출층 표면적

 

확산방지 조치가 되어있는 경우

방유제의 내부면적(㎡), 위(확산방지 조치가 되어있는 경우)에서 계산한 수치(㎡) 중 작은 수치

주 2) 온도

가열된 액체: 물질의 비점
상온 취급 액체: 25℃

 

2) 인화성 가스, 인화성 액체 및 냉동액체

(1) 인화성 가스/액체, 냉동액체 가정: 증기운 폭발

폭발효율: TNO멀티에너지 모델, TNT당량 모델 등으로 산정
* 출처가 불분명할 경우 TNT 10%

(2) 누출량 및 증발량 산정: 독성-가스, 독성-액체와 동일

(3) 증기운 폭발:

가스: 누출 전량
액체: 최초 10 분가 증발된 량

 

3) 물반응성 물질

(1) 대상: 물과 반응한 반응생성물을 말하며 가스에 한정하며 생성물은 아래에 따름
※ 이때 물질이 누출 확산되는 영향범위와 반응생성물의 확산되는 영향 범위 중 큰 값에 따라 계산 적용함

정량적 위험성평가 가이드) 물과 반응생성물

 
(2) 증발량: 독성-가스, 독성-액체와 동일
 
(3) 누출량

• 가스 상태로 누출 시: 모두 반응생성물로 전환되는 것을 가정
• 액체 상태로 누출 시: 액체표면층으로부터 증발된 물질이 모두 반응생성물로 전환되는 것을 가정