염산 및 질산 탱크 저장 지침 (KOSHA GUIDE) - 설치 장소, 재질

오늘은 염산 및 질산 탱크 저장 지침에 대해 알려드리고자 합니다.

이 글을 다 읽으시면 염산 탱크 저장 지침에 대해 이해하시게 될 것이며, 질산 탱크 저장 지침 또한 알게 될 것 입니다.

또한, 염산 사용 재질, 질산 사용 재질에 대해서도 알려드리고 있습니다. 

 

 염산 및 질산 탱크 저장 지침 

염산 (Hydrochloric Acid, HCl)은 높은 산성을 가지고 있어 피부와 눈을 심각하게 손상시킬 수 있습니다. 특히 금속과의 반응으로 인해 유독한 가스인 염화수소가 발생할 수 있어, 안전안경, 방진마스크, 방수장갑 등의 보호장비를 착용하고, 사용 시에는 잘 환기된 장소에서 작업해야 합니다.

질산 (Nitric Acid, HNO₃)도 강력한 산성을 가지며, 피부와 눈을 손상시키는 데에 그치지 않습니다. 뿐만 아니라 다른 물질과의 반응으로 호흡기계에 위험한 산소화물을 발생시킬 수 있습니다.

 

염산과 질산 탱크 지침과 관련해서는 KOSHA Gudie P-59-2012에 기술되어 있습니다.

 설치 장소 선정 

(1) 염산 및 질산 탱크 설치 시에는 다음과의 이격거리를 고려하여야 합니다.

• (가) 부지 경계선
• (나) 도로 및 주요간선도로
• (다) 거주 건물
• (라) 강 알카리 및 산화제 등과 같은 혼용해서는 아니 되는 위험물질의 저장·취급 설비
• (마) 수로 및 지하수 시추공

(2) 탱크는 원칙적으로 1층에 설치해야 합니다.

(3) 탱크 주위에는 유지·보수를 위하여 접근 통로가 있어야 하며 충분한 공간이 확보되어

 

 확산 방지턱 

(1) 누출 시에는 확산을 방지하기 위해 확산 방지 턱을 설치합니다.

(2) 확산 방지 턱의 설치 목적은 다음과 같습니다.

• (가) 배수로 등으로 액체 염산 및 질산의 유입 방지
• (나) 사업장과 주위의 설비 및 사람에게 유해·위험을 줄 수 있는 액체 염산 및 질산의 확산 방지
• (다) 부지의 오염 방지
• (라) 누출된 액체의 포집·처리

(3) 확산 방지 턱 및 바닥의 재질은 취급하는 물질에 대한 내식성이 있어야 합니다.

(4) 같은 확산 방지 턱 내부에는 저장하는 염산 및 질산과 반응하거나 서로 접촉하지 않도록 주의해야 합니다. 즉, 누출 방지 및 안전을 위해 다른 물질을 저장·취급하는 설비는 함께 설치되어서는 안 됩니다.

 탱크 및 설비 재질  

(1) 염산 및 질산은 높은 부식성을 가진 물질이기 때문에 액체 상태나 흄 상태의 염산 및 질산과 접촉하는 설비 등의 재질은 내식성이 있는 재질을 사용해야 합니다.

(2) 재질을 선택하는 데 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.

• (가) 염산 및 질산의 물리·화학적 특성
• (나) 염산 및 질산의 농도
• (다) 염산 및 질산의 밀도
• (라) 이물질의 존재 여부
• (마) 취급·저장 온도

(3) 부식이 더욱 심한 경우에는 적절한 코팅을 하여 설비를 제작하고 설치할 수 있습니다. 이는 내식성을 강화하여 장기간 사용 중에 발생할 수 있는 손상을 최소화하기 위한 효과적인 방법 중 하나입니다.

 

 염산 사용 재질 

 

(1) 염산은 스테인리스 스틸을 포함한 대부분의 금속에 대해 높은 부식성을 가지므로, 플라스틱, 내산고무, 유리 및 세라믹 재질을 사용하거나 금속에 이러한 재질을 라이닝하여 사용합니다.

(2) 염산의 저장 및 취급 설비에는 주로 다음과 같은 재질이 사용됩니다.

• (가) 수지를 함침시킨 화이버글라스로 강화된 UPVC
• (나) 고밀도 폴리에틸렌 (High density polyethylene)
• (다) 수지를 함침시킨 화이버글라스로 내부를 강화한 폴리프로필렌
• (라) 적절한 고무로 라이닝된 탄소강

 

 질산 사용 재질

 

(1) 92 wt% 이상 농도의 질산 설비에는 주로 다음의 재질이 사용됩니다.

• (가) 상용 등급의 알루미늄
• (나) 구리가 포함되지 않은 알루미늄 합금
• (다) 스테인리스 스틸 304L(STS 304L)

(2) 60∼70 wt% 농도의 질산 설비에는 주로 다음의 재질이 사용됩니다.

• (가) 스테인리스 스틸 304L, 316L 및 321(STS 304L, 316L 및 321)
• (나) 글라스 화이버와 폴리에스터 수지로 강화시킨 UPVC

 설계 시 고려사항  

(1) 내용물의 이송 방법에는 다음과 같은 방법이 있습니다.

• (가) 펌프를 이용한 이송
• (나) 증기 회수식 펌프 이송
• (다) 압축공기에 의한 이송 (이 경우 설계압력은 게이지 압으로 210 Pa(30 psig) 이상으로 합니다.)

(2) 탱크는 기계적인 완벽성을 확보하기 위해 다음 기준과 동등 이상의 국내·외 기준에 따라 제작·설치되어야 합니다.

• (가) 상압탱크
  • ① 한국산업표준 KS B 6283 "액체저장탱크의 내풍압 및 내진에 대한 설계요건"
  • ② KOSHA GUIDE 안전보건기술지침의 "저장탱크의 형식선정에 관한 기술지침"
• (나) 압력용기
  • ① 한국산업표준 KS B 6750 "압력용기 - 설계 및 제조 일반"
  • ② 한국산업표준 KS B 6750-3 "일반 산업용 압력용기"

(3) 통기설비

• (1) 상압탱크에는 통기설비를 설치하여야 합니다.
• (2) 통기설비의 크기는 탱크에서 산을 입·출하 시에 탱크 내부에 진공 및 과압이 걸리지 않도록 충분해야 합니다.
• (3) 통기설비의 크기는 KOSHA GUIDE의 "통기설비 설치에 관한 기술지침"에 정한 것 이상이어야 합니다.

(4) 오버플로우(Overflow)

• (1) 상압탱크에는 통기설비와 별도로 오버플로우를 설치하여야 합니다.
• (2) 오버플로우는 탱크에 과충전 되었을 때 탱크 내부에 압력이 축적되지 않도록 충분한 크기여야 합니다.
• (3) 오버플로우의 크기는 탱크로 인입되는 배관의 크기와 같거나 커야하며 최소한 100㎜(NPS 4) 이상이어야 합니다.
• (4) 오버플로우는 탱크의 바닥 높이까지 내려와야 합니다.

(5) 흄 제거설비(Fume scrubber)

• (1) 대량 저장탱크의 통기설비는 흄의 대기 방출을 방지하기 위해 흄 제거설비에 연결되어야 합니다.
• (2) 흄 제거설비는 주로 활성탄 고정층 또는 물, 가성소다 수용액, 약산 수용액 등의 흡수액을 사용한 흡수설비 등을 사용합니다.

(6) 배관

• (1) 액체 이송 배관은 염산 및 질산에 적합한 재질로 설치되어야 합니다.
• (2) 배관 고정용 클램프 및 지지대는 부식 환경을 고려하여 적합한 재질로 설치되어야 합니다.
• (3) 배관은 용접 또는 플랜지로 연결되어야 하며, 플랜지 볼트, 가스킷 및 패킹 재질은 취급하는 산에 대해 내부식성 재질이어야 합니다.
• (4) 염산 취급 배관에는 뷰틸 고무(Butyl rubber) 가스킷을 주로 사용하며, 질산 취급 배관에는 PTFE 가스킷을 주로 사용합니다.
• (5) 배관은 이송 차량 등에 의한 충격으로부터 보호되어야 합니다.

(7) 밸브

• (1) 밸브의 재질은 취급하는 산에 대해 내부식성이 있는 재질이어야 합니다.
• (2) 탱크의 하단에 설치된 인출 배관에는 긴급차단밸브의 설치를 고려해야 하며, 이 경우 위치는 가능한 한 탱크에 가깝게 설치됩니다.
• (3) 완전 차단이 필요한 경우 플러그 밸브(Plug valve)를 사용합니다.
• (4) 주 인출 배관 및 드레인 배관에는 다이아프람 밸브(Diaphragm valve)는 사용하지 않습니다.
• (5) 밸브는 운전자가 접근하기 쉬운 장소에 설치되어야 합니다.
• (6) 밸브에는 밸브의 개·폐 표지를 붙여야 합니다.

(8) 펌프

• (1) 염산 및 질산과 같은 부식성 유체를 이송하는 펌프에서의 누출은 안전 및 환경에 심각한 영향을 줄 수 있습니다.
• (2) 펌프의 재질은 취급하는 염산 및 질산에 내식성이 있는 재질이어야 합니다.
• (3) 주로 PTFE가 라이닝된 주철제(Cast iron) 펌프 및 씰이 없는(Sealless) 마그네틱 펌프를 주로 사용합니다.

(9) 계기

• (1) 저장 탱크에는 적절한 액위를 측정할 수 있는 계기가 설치되어야 합니다.
• (2) 주로 압력식 액위계, 마그네틱 부유식 액위계(Magnetically coupled float gauge), 초음파 굴절형 송신기(Ultrasonic reflection transmitter) 등이 사용됩니다.
• (3) 상압 탱크에는 다이아프람 액위계도 많이 사용됩니다.
• (4) 압력용기에는 차압식 전송기(Differential pressure transmitter)를 사용하여야 합니다.
• (5) 사이트 글라스(Sight glass)는 사용하지 않습니다.
• (6) 저장 탱크에 높은 액위 경보 시스템(High-Level Alarm System)을 설치해야 합니다.

 

 

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