화학물질폭로영향지수(CEI) 산정지침(KOSHA GUIDE) - 2012.07

P - 91 - 2012 화학물질폭로영향지수(CEI) 산정지침(KOSHA GUIDE) - 2012.07.

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1. 목 적

이 지침은 산업안전보건법 제49조의 2, 같은 법 시행규칙 제130조의 2 규정에서 정하고 있는 위험성평가기법의 하나인 상대위험순위결정기법 중 독성화학물질의 누출사고로 인하여 사업장 및 주변 사업장의 근로자와 지역사회의 주민에 대한 건강상의 위험을 상대적으로 등급화 하는 화학물질폭로영향지수(CHEMICAL EXPOSURE INDEX, CEI)를 산정하는데 필요한 사항을 정하는데 목적이 있다.

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2. 적용범위

이 지침은 독성물질을 취급․저장하는 설비에서 독성물질의 누출로 인하여 인체에 미칠 수 있는 영향을 위험거리로 평가하여 대책을 수립하는데 적용한다.

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3. 용어의 정의

3.1 “비상대응계획수립지침”(ERPG, EMERGENCY RESPONSE PLANNING GUIDELINE)은 관심의 우선순위, 취급․저장평가, 누출시 확산지역의 파악 및 지역사회의 비상대응계획을 수립하는데 사용되는 지침을 말하며 이 지침에서 사용되는 농도는 공기중의 농도에 따라 ERPG-1, ERPG-2 및 ERPG-3 등으로 구분하며 다음과 같이 정의한다.

(1) ERPG-1 : 거의 모든 사람이 한시간 동안 노출되어도 오염물질의 냄새를 인지하지 못하거나 건강상 영향이 나타나지 않는 공기중 최대 농도

(2) ERPG-2 : 거의 모든 사람이 한시간까지 노출되어도 보호조치 불능의 증상을 유발하거나 회복불가능 또는 심각한 건강상 영향이 나타나지 않는 공기중 최대 농도

(3) ERPG-3 : 거의 모든 사람이 한시간까지 노출되어도 생명의 위험을 느끼지 않는 공기중 최대 농도

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4. 계산절차

4.1 준비자료

화학물질폭로영향지수 산정에는 다음과 같은 자료가 준비되어야 한다.

(1) 설비와 주변의 정확한 배치도

(2) 주요배관, 독성물질 취급용기 및 화학물질 저장량을 알 수 있는 개략적인 공정흐름도

(3) 평가하고자 하는 물질의 물리․화학적 성질

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4.2 계산절차

4.2.1 [그림1]의 화학물질폭로영향지수 계산 흐름도에 따라 공정흐름도를 참조하여 중대한 누출을 야기할 수 있는 배관이나 설비를 정한다.

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4.2.2 ERPG-2를 정한다.

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4.2.3 누출시나리오별 누출량을 계산한다.

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4.2.4 최대 누출량을 정한다.

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4.2.5 화학물질폭로영향지수를 계산한다.

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4.2.6 위험거리를 계산한다.

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4.2.7 화학물질폭로영향지수 요약서를 [별지서식1]에 따라 작성한다.

[그림1] 화학물질폭로영향지수 계산 흐름도

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5. 누출시나리오별 누출량 산출방법

5.1 공정배관에서의 누출단면적은 다음과 같이 가정한다.

(1) 배관의 호칭경이 50A미만인 경우 : 배관의 단면적

(2) 배관의 호칭경이 50A이상 100A이하 : 50A 배관의 단면적

(3) 배관의 호칭경이 100A 초과하는 경우 : 배관 단면적의 20%

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5.2 호오스에서의 누출단면적은 호오스 단면적으로 한다.

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5.3 압력방출장치에서 대기중으로 누출되는 양은 설정압력에서 계산하며 누출된 전량이 공기에 의해 운반되는 것으로 간주한다.

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5.4 용기에서 누출되는 량은 용기에 연결된 가장 큰 공정배관이 파열된 것으로 간주하여 5.1에 따라 결정한다.

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5.5 탱크에서 누출되는 량은 흘러넘치는 양으로 가정한다.

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5.6 누출되는 시간은 최소 10분간으로 하고, 누출속도는 시스템내의 모든 량이 10분 동안에 모두 누출되는 것으로 간주한다.

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6. 비상대응계획 수립지침(ERPG) 농도

6.1 ERPG 농도는 <표1>에서 구한다. PPM 단위를 mg/㎥ 단위로 바꾸기 위해서는 다음 식에 따른다.

여기서, M.W는 분자량, T는 온도(℃)를 뜻한다.

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<표1> ERPG 데이터

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6.2 ERPG 농도가 없는 경우에는 다음과 같이 산정한다.

6.2.1 ERPG-1 농도가정

ERPG-1 농도는 다음중 하나를 이용한다.

(1) 취기 전단 농도

(2) ERPG-2를 10으로 나눈 값

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6.2.2 ERPG-2 농도 가정

ERPG-2 농도는 다음중 하나를 이용한다.

(1) STEL 또는 CEILING 값

(2) TWA 농도의 3배 값

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6.2.3 ERPG-3 농도 가정

ERPG-3 농도는 다음중 하나를 이용한다.

(1) LC50을 30으로 나눈 값

(2) ERPG-2의 5배 값

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7. 대기 확산량 계산

7.1 대기 확산량을 결정하는 순서는 [그림2]와 같다.

〔그림2〕대기 확산량(AIRBORNE UANTITY)량 결정 흐름도

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7.2 가스나 증기방출

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7.3 액체방출

7.3.1 방출속도 결정

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7.3.2 방출 총량은 탱크내의 물질이 10분 이내에 방출되는 것으로 가정하거나 다음의 식으로 계산하여 작은쪽을 택한다.

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7.3.3 운전온도가 끓는점미만인 경우에는 액체가 후래쉬되는 양이 없으므로 식(6)에 따라 풀의 크기를 결정하고 운전온도가 끓는점이상인 경우에는 다음의 식(4)에 따라 계산한다.

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(1) CP/HV의 값은 <표2>에서 구할 수 있다. 다만 표에 없는 경우에는 0.0044를 취하여 계산한다.

(2) 후래쉬에 의한 대기확산량, AQf는 식(5)에 따라 계산한다.

여기에서, AQf = 후래쉬에 의한 대기확산량 [kg/초]

FV가 0.2이상이면 AQf = L이 되어 풀이 형성되지 않는다.

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7.3.4 풀(POOL)의 크기 결정

(1) 풀을 형성하는 액체의 양은 다음의 식(6)에 따라 계산한다.

(2) 풀의 크기는 풀의 깊이를 1 cm로 가정하여 다음의 식(7)에 따라 계산한다.

다만, 다이크의 용량이 누출된 량보다 충분히 큰 경우에는 풀의 크기는 다이크 크기와 같다.

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7.3.5 풀 표면에서 증발되는 대기확산량 결정

(1) 풀의 표면에서 증발되는 대기확산량은 식(8)에 따라 계산한다.

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(2) 풀의 특성 온도를 정하는 조건 1 및 2는 아래와 같다.

① 조건 1

액체의 온도가 대기온도이상 비점미만에 있는 경우 풀의 특성 온도는 운전온도로 한다.

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② 조건 2

액체의 온도가 비점이상인 경우 풀의 특성 온도는 대기압하에서의 액체의 비점으로 한다.

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7.3.6 최대 대기확산량의 결정

(1) 최대 대기확산량은 식(9)에 따라 계산한다.

(2) 대기확산량(AQ)이 액체방출속도(L) 보다 큰 경우에는 액체방출속도로 한다.

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8. 화학물질폭로영향지수

8.1 화학물질 폭로영향지수(CEI)는 [그림3]을 이용하거나 대기안정도를 중립, 풍속을 5m/초를 가정하여 다음 식(10)에 따라 계산한다.

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8.2 계산된 CEI가 1000을 초과하는 경우에는 CEI를 1000으로 한다.

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9. 위험거리

9.1 ERPG-1, 2 또는 3 농도에 따른 위험거리(HD)는 식(11)에 따라 계산한다.

9.2 위험거리가 10,000m를 초과하는 경우에는 위험거리를 10,000m로 한다.

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10. 화학물질폭로영향지수 요약서

10.1 화학물질폭로영향지수 요약서를 [별지서식]에 따라 작성한다.

[그림3] 대기확산량 대 화학물질폭로영향지수

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[별지서식] 화학물질 폭로영향지수 요약서

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<표2> 화학물질폭로영향지수를 위한 물리적 성질

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[부록1] 화학물질폭로영향지수 검토 절차

1. 공장이나 설비에 대해 보다 상세한 검토가 필요한 경우에는 현장을 접촉하여 재검토 일정을 수립한다.

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2. 재검토 단계에는 다음 3가지 요소가 포함되어야 한다.

(1) 예비검토 작업단계

(2) 화학물질폭로영향지수 재검토 제안서 작성

(3) 공식적인 재검토

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3. 예비 검토작업 단계

(1) 이 단계는 잠재적인 누출을 제거, 감소 또는 영향을 완화하기 위하여 무엇을 할것인가와 실제로 초점을 어떻게 맞출 것인가를 설정하기 위해 실시한다.

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(2) 공식적인 재검토일 2주 이전에 1～2시간 정도 실시한다.

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(3) 이 단계에서 검토할 수 있는 주제들은 다음과 같다.

① 각각의 시나리오, 방어선, 완화조치 및 재검토 팀이 개선을 위한 계획

② 과거 누출사고에 대한 토의

③ 공장 운전원들과의 면담

시나리오에 대한 운전원들의 인지상태, 비상조치 절차의 사용여부 등에 대하여 면담한다.

④ 가상누출시나리오에 대한 훈련 및 평가

⑤ 가장 큰 CEI를 갖는 설비 및 배관 검사

⑥ 각 CEI 시나리오에 관한 서류검토

․과거 가상훈련 기록

․지역감시 시스템의 기록

․유지관리 점검표

․운전교육훈련

(4) 보고서에는 면담, 가상훈련, 검사 및 서류검토 내용을 포함하여 작성하여야 한다.

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4. 화학물질폭로 검토 제안서

4.1 제안서는 적어도 1주일전에 검토팀원 각각에 전달되어야 한다.

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4.2 제안서에는 다음의 내용이 포함되어야 한다.

(1) 모든 화학물질 및 시나리오에 대한 화학물질폭로영향지수 요약서

(2) 가장 큰 화학물질폭로영향지수를 갖는 시나리오에 대한 다음이 포함된 공정도

① 설명, 기기번호, 크기 및 내용물 등을 포함한 모든 용기

② 직경, 기기사이의 배관길이, 자동밸브 등

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(3) 가장 큰 화학물질폭로영향지수를 갖는 다음 사항이 포함된 각각의 화학물질 누출사고 시나리오 설명서

① 최근 감사이후 변경내용 설명서

② 시나리오가 발생될 경우 방어선 또는 취해져야 할 조치에 대한 설명서

③ 스필 또는 다이크의 크기를 포함한 완화방법에 대한 설명서

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(4) ERPG-1, 2, 및 3 농도에 대한 위험거리를 원으로 표시한 배치도 또는 지도

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(5) 누출을 감지하기 위한 가스검지기, 누출검지기 등이 표시된 배치도

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(6) 완료된 제한 및 상응 점검표

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(7) 지난 검토시 권고된 내용의 목록 및 실행 현황

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(8) CEI 시나리오에 기초한 가상훈련 보고서

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(9) 근로자 면담 결과 보고서

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(10) 각 CEI 시나리오 발생원에 대한 공장내 검사보고서

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4.3 예비검토 작업 단계를 거치지 않은 경우 4.2 (9) (10)은 공식적인 검토시에 실시한다.

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5. 공식적인 검토

5.1 예비작업 단계를 거치지 않은 경우 공식적인 발표전에 다음 4가지 활동이 선행되어야 한다.

(1) 가상훈련

(2) 근로자 면담

(3) 각 시나리오에 대한 현장검사

(4) 서류검토

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6. 검토 주제 제안

6.1 지난번 검토시 권고사항에 대한 현황 요약한다.

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6.2 누출배경, 사고조사보고서 및 후속조치 보고서 등을 포함한 검토되는 화학물질이 관련된 사고에 대해 토의한다.

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6.3 ERPG-1, 2, 3에 대한 위험거리를 포함한 CEI 계산 결과 요약한다.

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6.4 가장 큰 CEI 시나리오에 대해 검토한다.

① 최근 감사이후 변경내용 설명서

② 시나리오가 발생될 경우 방어선 또는 취해져야 할 조치에 대한 설명서

③ 스필 또는 다이크의 크기를 포함한 완화방법에 대한 설명서

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6.5 감사전에 실시한 가상훈련 결과에 대해 토의한다.

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6.6 감사전에 실시한 근로자 면담결과에 대해 토의한다.

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6.7 각각의 CEI에 대한 현장검사 결과를 검토한다.

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6.8 서류검토 결과에 대하여 토의한다.

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6.9 감사결과로부터 작성된 CEI에 대해 토의한다.

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6.10 운전 개선계획에 대하여 토의한다.

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6.11 CEI 검토에서 파악되지 못한 것들이 있는 지를 확인한다.

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7. 보고서를 작성하여 경영자에게 제출한다.

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[부록2] 제한 및 최소화 점검표

이 점검표는 독성물질의 누출, 검지 및 제어를 하기 위한 설비의 최소화 조치를 평가하기 위한 공정위험성평가를 위한 도구이다. 완료되었거나, 운전상 또는 회사의 규정, 지침, 요구사항에 맞는 지를 체크하시오. 필요한 경우 완료율을 %로 기재할 수 있으며, 완료되지 않은 항목들에 대한 토론계획을 수립하시오.

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