4절~6절 폭주반응 예방을 위한 열적 위험성평가(TMRad·TD24)

반응기 폭발의 대부분은 반응열이 냉각능력을 넘어서면서 온도가 스스로 올라가는 폭주반응이다. 이 지침은 그 위험을 '얼마나 시간이 남았는가' 로 잰다. TMRad(단열조건에서 폭주반응의 최대속도에 도달하는 시간) 를 기준으로 사고 가능성을 평가한다 — TMRad(시간)가 1 미만이면 높음(자주), 1~8이면 있을 것 같음(probable), 8~24면 중간(때때로), 24~50이면 낮음(가끔), 50~100이면 희박함, 100 초과면 거의 가능성이 없음이다. 화학반응공정의 단열조건에서 폭주반응의 최대속도에 도달하는 시간이 1일보다 길면 사고의 가능성을 낮게 고려할 수 있다. TD24는 TMRad이 24시간이 되는 온도로, 반응혼합물의 열적 안정성에 의해 정의되며 반응물질의 열적 안정성이 문제가 없는 가장 높은 온도다. TMRad은 온도의 함수이므로 TMRad이 일정한 값(8시간, 24시간)에 도달하는 온도를 찾아 운전 상한을 정한다.

✅지금 해야 할 조치

반응물질의 열적 안정성 시험으로 TMRad·TD24를 확보한다
운전 상한 온도와 온도 경보·인터록을 TD24 기준으로 설정한다
냉각능력 상실 시나리오에 대한 비상냉각·긴급방출 절차를 마련한다

📋사업주 의무사항

반응물질의 TMRad(단열조건에서 폭주반응 최대속도 도달시간)을 확인할 것
TMRad에 따라 사고 가능성을 평가할 것(TMRad 시간 기준: 1 미만 높음 / 1~8 / 8~24 / 24~50 / 50~100 / 100 초과)
단열조건에서 폭주반응 최대속도 도달시간이 1일보다 길면 사고 가능성을 낮게 고려할 수 있음을 반영할 것
TMRad이 24시간이 되는 온도(TD24)를 산출해 운전 상한 온도로 삼을 것
TMRad이 8시간·24시간에 도달하는 온도를 찾아 경보·인터록 설정에 반영할 것
냉각능력 상실 시 대응 절차(비상냉각·긴급방출)를 마련할 것

🔍현장 점검 확인 항목

반응물질의 열적 안정성 자료(DSC·단열열량계)가 있는가TMRad과 TD24가 산출되어 있는가운전 상한 온도가 TD24를 넘지 않게 설정되어 있는가온도 경보·인터록이 TMRad 기준과 연동되어 있는가냉각능력 상실 시 비상 대응 절차가 있는가원료·촉매·불순물이 바뀌면 열적 위험성을 재평가하는가

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⚠️위반 시 처벌

권고 기준(KOSHA GUIDE) — 직접 처벌 없음. 다만 반응폭주 방지를 위한 계측장치·자동경보·긴급차단장치를 설치하지 않으면 산업안전보건기준에 관한 규칙 제273조·제274조 위반

폭주반응 폭발로 중대재해가 발생하면 안전보건 확보의무 위반 여부가 검토된다

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🔗같은 법령의 다른 조문

4절~5절 화학공정 배관의 혼합위험과 보온재 착화 방지 3절~5절 정유·석유화학 공정의 핵심성과지표(강산·강염기 정의와 기록 규칙)4절~8절 연속공정의 위험과 운전분석(HAZOP) 수행 5절~7절 이상위험도분석(FMECA)의 팀 구성과 고장 발생확률 등급 5절~9절 회분식 공정의 위험과 운전분석(HAZOP) 수행 방법 5절~12절 회분식 공정의 안전운전(투입·정치시간·건조설비 환기)