4절~8절 연구·실험용 파일럿플랜트의 설계 안전(온도차·설계압력)

연구실의 파일럿플랜트는 소량이라 안전하다고 여기지만 폭주반응은 규모와 무관하다. 이 지침은 설계 단계에서 여유를 얼마나 두어야 하는지를 수치로 준다. 반응기의 운전온도는 분해 또는 폭주반응의 개시온도와 50 ℃ 이상 차이가 나도록 운전한다. 용기의 설계온도는 최고 운전온도에 30 ℃를 더한 값으로 한다. 설계압력은 최대 운전압력이 게이지압력 7 MPa를 초과하면 최대 운전압력의 105% 또는 +0.7 MPa 중 큰 값, 7 MPa 이하면 110% 또는 +0.18 MPa 중 큰 값으로 하되 최소 0.35 MPa 이상으로 한다. 공정이 커지면 분리에 24시간 이상 걸릴 가능성이 높으므로 이성질체처럼 즉각적인 분리가 필요한 반응은 피한다. 주요 설비는 운전·유지보수용 데이터시트를 작성한다.

✅지금 해야 할 조치

반응물의 분해·폭주 개시온도(DSC 등)를 확인하고 운전온도 상한을 개시온도보다 50 ℃ 낮게 설정한다
용기의 설계온도·설계압력을 지침 기준으로 재검토하고 데이터시트에 기록한다
설계압력에 맞는 압력방출장치를 설치·설정한다

📋사업주 의무사항

반응기의 운전온도는 분해 또는 폭주반응 개시온도와 50 ℃ 이상 차이가 나도록 운전할 것
용기의 설계온도는 최고 운전온도에 30 ℃를 더한 값으로 할 것
최대 운전압력이 게이지압력 7 MPa를 초과하는 용기의 설계압력은 최대 운전압력의 105% 또는 최대 운전압력 + 0.7 MPa 중 큰 값으로 할 것
최대 운전압력이 7 MPa 이하인 용기의 설계압력은 최대 운전압력의 110% 또는 최대 운전압력 + 0.18 MPa 중 큰 값으로 하되 최소 0.35 MPa 이상으로 할 것
주요 설비에 대한 운전·유지보수용 데이터시트를 작성할 것
즉각적인 분리가 요구되는 반응(이성질체 분리 등)은 피할 것
파일럿플랜트 설비가 지하 또는 2층 이상의 구조로 설치되는 경우 기본 접근 통로 외에 반대되는 위치에 비상대피통로를 설치할 것

🔍현장 점검 확인 항목

반응물의 분해·폭주반응 개시온도를 확인했는가(운전온도와 50 ℃ 이상 차이가 있는가)용기 설계온도가 최고 운전온도 + 30 ℃ 이상인가설계압력이 최대 운전압력 대비 105%/110% 기준과 최소 0.35 MPa를 만족하는가주요 설비의 데이터시트가 있는가압력방출장치(안전밸브·파열판)가 설계압력에 맞게 설정되어 있는가

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⚠️위반 시 처벌

권고 기준(KOSHA GUIDE) — 직접 처벌 없음. 다만 압력용기 압력방출장치를 두지 않으면 산업안전보건기준에 관한 규칙 제261조 위반

파일럿플랜트 폭발로 중대재해가 발생하면 안전보건 확보의무 위반 여부가 검토된다

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