우레탄 폼 제조 사업장의 화학물질 이송 공정 위험성평가

Abstract

In this study, a risk assessment technique was applied to the process of manufacturing urethane foam using a mixture of 4,4'-Diphenylmethane diisocyanate, a substance subject to the Chemical Substances Control Act, and Toluene diisocyanate, a hazardous substance under the Occupational Safety and Health Act._x000D_ <br>The entire process in which the study material is transported was operated into four zones, and risk assessment was conducted in the order of HAZOP, LOPA, and CA, and the results are summarized as follows._x000D_ <br>As a result of HAZOP, 18 risk causes were operated through 5 process variables, and 4 serious risk causes of risk level 4 were discovered. Toxic substance leakage accidents were expected to occur due to poor equipment conditions, operator errors, and substance temperature etc._x000D_ <br>A semi-quantitative risk assessment, LOPA was conducted for four major risk causes. The accident frequency was calculated by applying the reduction rate (PFD) of the mitigation plan (IPL) to the initial incident frequency and compared with the risk tolerance standard (1.00E-4/yr). As a result, one risk cause did not meet the risk tolerance standard._x000D_ <br>A quantitative risk assessment, CA was conducted using an accident damage prediction technique for one major risk cause that did not meet the risk tolerance standards, and the ALOHA program was employed to calculate the scope of influence in the event of an accident._x000D_ <br>Among the material transfer pipes connected from the Main Storage Tank to the Temporary Storage Tank, the influence range of the end point concentration IDLH standard for the accident scenario in which the material leaks and spreads from the outdoor section pipe was 240 m for accident scenario 1 and 111 m for accident scenario 2._x000D_ <br>This expected to be used as basic research to manage related facilities and prevent chemical accidents.|본 연구에서는 화학물질관리법 적용대상 물질 중 하나인 4,4'-디페닐메탄 디이소 시아네이트(4,4’-Diphenylmethane diisocyanate, MDI)와 산업안전보건법에서 유해· 위험물질로 분류된 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate, TDI) 혼합물질 을 사용하여 우레탄 폼을 제조하는 공정에 위험성평가 기법을 적용하였다. 연구대상 물질이 이송되는 전체 공정을 4개의 구역으로 나누어 위험 및 운전분석 (HAZOP), 방호계측분석(LOPA), 사고피해예측(CA) 순으로 위험성평가를 실시하였으 며 수행 결과를 요약하면 다음과 같다. 정성적 위험성평가(HAZOP) 결과에서는 위험감소활동이 필요한 3등급 이상의 시 나리오 18개가 도출되었다. 그 중 즉시 개선이 필요한 위험도 4등급에 해당하는 4개의 시나리오를 대상으로 반정량적 위험성평가(LOPA)를 수행하였다. 각각의 시나리오를 대상으로 초기 개시사건을 식별하고 발생빈도를 결정하였으며 완화방안(IPL)에 대한 감소율(PFD)을 적용하여 최종 발생빈도를 산출하고 위험허 용기준 충족여부를 확인하였다. 4개의 시나리오 중 3개는 위험허용기준을 충족하 였으며 1개는 충족되지 않았다. 위험허용기준을 충족하지 못한 1개의 시나리오를 대상으로 정량적 위험성평가(CA) 를 수행하였으며, ALOHA 프로그램을 사용하여 사고 발생 시 독성물질 확산범위를 산출하였다. 2가지 사고시나리오에 대한 사고영향범위를 예측하였으며 사고시나리 오 1은 240 m, 사고시나리오 2는 111 m로 나타났다. 본 연구는 MDI와 TDI 혼합물질을 사용하는 공정의 화학사고를 예방하고 비상대 피계획을 수립하기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.