반응폭주의 위험성 및 방지대책

1. 반응폭주로 인한 위험성

 : 화학반응을 통하여 물질을 생산하는 화학공장에서는 원활한 반응을 통하여 효율적으로 물질을 생산하기 위해 400 ~ 500℃ 그리고 150 ~1,000atm에서 합성, 분해 등의 화학반응을 이용하는 경우가 많아 이들이 일시적으로 규정 조건에서 벗어나 반응폭주가 일어날 수 있으므로 대단히 주의를 기울여야 하며, 이로 인한 위험성을 나타내면 다음과 같다.

 1) 누출

  : 반응폭주에 의한 압력, 온도의 상승으로 인하여 액체, 기체 등의 화학물질을 외부로 유출시키며, 이러한 누출은 독성가스의 누출로 인한 피해, 화재. 폭발 등을 초래할 수 있다.

 

 2) 화재

  : 반응폭주에 의한 온도상승은 기기 자체 또는 주변 물질의 온도상승을 초래하며, 반응기 자체의 화재. 폭발뿐만 아니라 주변 화학설비, 저장탱크 등의 2차적인 화재를 초래할 수 있다.

 

 3) 폭발

  : 반응폭주는 초기에 제어하지 못하고, 반응용기가 반응폭주의 발생 열과 압력에 견디지 못할 경우 반응용기가 내압상승에 의해 폭발하게 되며, 이러한 폭발의 폭발압력과 기기의 파편으로 인하여 추가적인 2차 피해(화재, 폭발, 인명피해)를 유발 할 수 있다.

 

 4) Fire ball

  : 반응용기 내부에 많은 양의 반응물질이 있다면, 반응폭주로 인한 폭발과 더불어 Fire ball 을 형성할 수 있으며, 이는 주번 설비에 추가적인 2차 피해를 유발 할 수 있다.

 

 

2. 반응폭주에 특히 주의해야할 반응설비(특수반응설비)

 1) 에틸렌 제조시설의 아세틸렌 수첨탑

 2) 석유정제 중유 직접 수첨탈류 반응기

 3) 석유정제 수소화 분해 반응기

 4) 메탄올 합성 반응탑

 5) 암모니아 2차 개질로

 6) 산화에틸렌 제조시설의 에틸렌과 산소(공기)와의 반응기

 7) 사이클로 헥산 제조시설의 벤젠 수첨 반응탑

 8) 저밀도 폴리에틸렌 중합기

 

 

3. 폭주반응 방지대책

 1) 냉각설비의 설치

  : 반응폭주가 일어나지 않도록 온도를 제ㅣ어하기 위해 냉각설비를 설치

 

 2) 반응정지제 등의 공급

  : 제어범위를 벗어나게 되면 반응 정지제를 투입하여 반응을 정지

 

 3) 반응물질의 차단

  : 연속식 반응기의 경우 반응물질의 차단을 통하여 반응폭주의 크기를 축소

 

 4) 불활성 물질의 투입

  : 불활성 물질을 투입하여 반응물질의 농도를 낮추거나, 산화반응의 경에으는 불활성 가스를 투입하여 반응이 지속되지 않도록 함.

 

 5) 내용물의 이송

  : 반응물질의 양을 축소시켜 반응이 지속되지 않도록 함.

 

 6) 자동제어 및 다중화 설계

  : 반응폭주 방지대책의 설비가 자동적으로 제어되어 작동될 수 있도록 하여야 하며, 또한 다중화 설계를 통하여 안전성을 높게 함.