화염방지기(Flame Arrester)는 가연성 가스나 인화성액체를 저장, 운송, 취급하는 화학설비에서 증기나 가스를 공기 중으로 방출되는 경우 외부로 부터 화재 발생 시 화염이 화학설비 내부로 들어오지 못하도록 막아주는 장치이다.

화염방지기 고양저유소 화재 [사진: 고양 저유소 화재, J. Sci. Crim. Invest. Vol. 14, No. 2: 146-152, June 2020]

화염방지기를 설치해야 하는 기준

  1. 인화점(Flash point)이 38도 미만인 위험물(제4류 위험물의 옥외저장탱크에 한함)만을 저장 또는 취급하는 저장탱크에 설치하는 통기관(Vent)

2. 인화성 액체 및 인화성 가스를 저장 취급하는 화학설비에서 증기나 가스를 대기로 방출하는 경우

3. 통기관에 통기밸브가 있는경우 화학설비와 통기밸브 사이

4. 인화성 유해화학물질을 저장 취급하는 설비에서 증기나 가스를 대기로 방출하는 경우
(화학물질관리법)

화염방지기
자료: 화염방지기 OPL

화염방지기능을 가지는 인화방지망을 설치하는 기준

  1. 인화점이 38도 이상의 위험물만을 저장취급하는 경우에는  40mesh 이상의 구리망 또는 동등이상의 성능을 가진 인화방지망(Flame Screen)을 설치
  2. 대기로 연결된 통기관에 화염방지 기능이 있는 통기밸브(Breather Valve)가 설치된 경우
  3. 인화점이 38도 이상 60도 이하인 인화성 액체를 저장, 취급 시

인화방지망

참고용어

통기관(Vent)는 위험물을 상하역 시 화학설비가 진공이나 과압이 걸려서 저장탱크의 찌그럼이나 Crack을 방지하기 위해 대기로 개방된 구조의 배관

인화방지망은 외부에서 발생한 화염의 크기와 온도를 분산시켜 화염전파를 막기위해  통기관의 끝단에 설치하는 40 mesh 이상 구리망으로 만들어진 인화방지장치

 

 CASE STUDY

2018년 10월 7일 고양저유소에서 풍동에 의해 잔디화재의 화염이 통기관을 통해 역화되고 휘발유 유증기에 착화되면서 증기운이 모여서 폭발을 일으키는 사고로서 당시 과압발생으로 상부 지붕이 날아가고  T-303C 저장탱크에서 액면화재(Pool Fire) 직선거리 16m에 있던 T-303D에도 증기운 폭발이 발생하였으나 액면화재는 발생하지 않았다.

탱크의 구조는 지중형 IFRT(Internal Floating Roof Tank)이며 부상지붕의 재질은 알루미늄이다.

아래 중앙에 화염방지기가 설치된 1개의 통기관과 인화방지망이 설치된 9개의 통기관이 상부지붕 가장자리에 방사형으로 설치되어 있다고 한다.

상기 기술된 사항을 기준으로 하여 다음과 같이 결론을 도출할 수 있다.

  1. 인화점이 100도 이하이고 저장온도가 인화점을 초과하는 경우에는 화염방지기를 설치해야 한다.
  2. 기능을 상실한 인화방지망이 사용되지 않도록 작업 전 안전점검 또는 자체점검 , 정기 안전점검을
    통해서 사전 관리를 철저히 해야한다.
  3. 불꽃 또는 화염을 감지 할 수 있는 감지기와 경보설비를 설치하고 유지보수 절차서를 작성하여 실제 수행 결과를 기반으로 철저한 관리가 필요하다.

IFRT 증기운 폭발
[자료: J. Sci. Crim. Invest. Vol. 14, No. 2: 146-152, June 2020]