연구 실험용 파일럿 플랜트(Pilot Plant)의 위험성, 안전설계 및 운전

1. 파일럿 플랜트의 위험성

- 연구 실험시설의 특성 상 좁은 공간에 많은 설비를 설치하기 때문에 높은 설비 집약도에 의한 위험성이 높다.

- 검증되지 않은 공정과 기술을 적용하고 그 위험의 확인이나 크기를 정확히 알수 없기 때문에 사고발생 위험이 높다.

- 원부재료, 중간제품(생성물), 제품과 관련된 위험성이 파악되지 않을 수 있으므로, 비상상황에 대한 조치가 어렵다.

- 취급물질의 변경으로 인해 바관 및 반응기 등 공정설비의 부식 유발, 이상반응, 공정압력의 변화 및 안전밸브 등 안전설비의 기능 제한이나 저하를 유발시킬 수 있다.

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2. 파일럿 플랜트 안전설계

- 반응과 관련된 신규공정 도입 시 공정위험성평가를 실시하는 것이 바람직하다.

- 주요 설비에 대한 운전과 유지보수를 위한 데이터 시트를 작성한다.

- 성분의 안정성, 반응열, 분해반응 및 폭주반응성에 대한 열적 위험성평가를 실시하는 것이 바람직하다.

- 모든 물질은 한번에 투입하고 가영ㄹ하는 방식은 피하여야 한다.(폭주반응 위험)

- 최소운전 용량을 고려하여 설계 한다.

 

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3. 파일럿 플랜트 안전운전

1) 근원적 방법

- 완화 : 건물 내 설치 시 충분한 성능으 환기설비 설치

- 영향의 제한 : 취급물질과 설비의 규모에 적정한 소화설비 설치 및 비치

2) 수동적 방법

- 방호벽 : 반응기 등 폭발을 충분히 견딜 수 있는 강도의 방호벽 설치

3) 능동적 방법

- 안전밸브 또는 파열판 설치

- 온도 또는 압력제어 장치는 자동 및 수동 조절이 가능하도록 한다.

- 2차 경보가 울리는 경우 원료의 공급을 차단하고 운전이 정지되도록 연동한다.

- 특히, 반응 폭주 우려가 있는 반응기 하부에는 온도 또는 압력 2차 경보에 따라 반응기 내의 반응물이 안전한 장소로 긴급배출되도록 연동설비를 구성하여야 한다.

4) 절차적 방법

- 온도, 압력, 유량, 액위 등에 대한 계기를 설치하고 중요 계기에 대해서는 1차/2차로 경보가 울리도록 한다.

- 필요시, 반응기에 반응억제제 주입 설비를 설치하여 이는 정전 시에도 가동할 수 있게 하여야 한다.

- 긴박한 상황 대비 안전한 장소로 대피할수 있는 대피통로와 적정한 대피장소를 갖추어야 한다.

 

 

연구 실험용 파일럿 플랜트(Pilot Plant)의 위험성, 안전설계 및 운전