정전기 재해예방에 관한 기술지침(KOSHA GUIDE E-188-2021) - 2장

정전기 재해예방에 관한 기술지침(KOSHA GUIDE E-188-2021) - 2장

 

8.2 비도전성 배관
(1) 유체가 배관 내를 흐를 때 비도전성 표면은 전하의 생성과 소멸의 속도에 큰 영 향을 미친다. 즉, 전하생성 속도는 도전성과 비도전성 배관에서 비슷하게 나타나 지만 전하 소멸 속도는 비도전성 배관에서는 아주 느리다.
(2) 대전된 비도전성 액체는 절연 라이닝 또는 배관의 외부 표면에 반대 극성의 전 하를 축적시키고, 이것은 결국 방전되면서 절연 라이닝 또는 비도전성 배관에 미 세한 구멍(Pin-hole)을 발생시킬 수 있다.
8.3 유연 호스 및 튜브(Flexible hose and tubing)
(1) 유연 호스와 유연 튜브의 종류에는 금속재, 라이닝된 금속, 비도전성 플라스틱, 강화 고무 및 플라스틱, 복합 주름형 등이 있다. 공정조건으로 인해 부득이 비도 전성 호스 또는 튜브를 사용해야 하는 곳에서는 정전기 생성으로 인한 위험을 충분히 조사하고, 최소한 모든 금속제 연결 부품은 본딩 및 접지를 한다.
(2) 비도전성 액체 계통에서 필터 바로 하단에 호스가 사용된다면 호스는 금속이나 도전성 재질로 설치하고, 전하 축적과 핀홀 생성을 방지하기 위해 반도전성 라이 닝이 필요할 수도 있다. 도전성 호스는 전기적으로 연속적이어야 하며, 이 연속 성에 대해 정기적으로 점검을 한다.
8.4 충전용 배관(Fill pipe)
(1) 충전용 배관은 도전성이어야 하고, 충전용 계통과 본딩을 한다. 또한 충전용 배 관의 끝을 용기의 바닥까지 연장하고, 바닥면 근처에서 액체의 흐름이 수평으로 전환되도록 45도의 팁(Cut tip) 또는 티(Tee)를 부착한다.
(2) 초기 충전 시 액체가 상부방향으로 분사되지 않도록 설계하고, 충전 배관의 출구 가 배관 직경의 2배 이상이 액체에 잠길 때까지 인입측 속도를 1 m/s 이하로 유 지시킨다.
8.5 필터(Filter)
8.5.1 마이크로 필터
(1) 마이크로 필터는 일반적으로 150 ㎛ 이하의 구멍을 가지며, 접촉 면적이 커서 비 도전성 액체가 흐를 경우 아주 큰 스트리밍 전류를 발생시킨다. 이때의 스트리밍 전류는 배관에서 필터로 흘러 들어오는 전류의 수백 배가 되며, 전하밀도는 2,000 μC/㎥을 넘을 수도 있다. 이러한 전하가 용기 내로 들어가는 것을 막으려 면 배관에 흐르는 액체 속의 전하가 충분히 감쇠되도록 필터를 상류 측으로 이 동시켜 설치한다.
(2) 산업현장에서 액체의 도전율을 모를 경우에는 마이크로 필터 하류 측 배관이나 도전성 호스에서 30초의 정체시간을 갖는다. 저 도전율(즉 2 pS/m 이하)과 고점 도(즉 30 centistokes 이상)를 갖는 비도전성 액체의 경우에는 일반 액체에서의 정체시간보다 상당히 긴 정체시간을 필요로 한다. 이 경우의 정체시간은 일반 액 체의 3 배까지 정체시간을 고려한다.
8.5.2 여과기(Strainer)
(1) 150 ㎛ 보다 더 조밀한 망을 가진 여과기는 마이크로 필터로 간주한다.
(2) 상기 (1) 보다 거친 망의 여과기가 오염되었을 때에는 상당히 많은 양의 정전기 가 축적될 수 있으므로, 오물의 축적이 예상되는 곳에 이러한 여과기를 사용할 경우에는 이 여과기도 마이크로 필터로 간주한다.
8.5.3 폴리싱 필터(Polishing filter)
폴리싱 필터는 오물을 제거하기 위해 배관의 끝단에 백(Bag) 모양으로 설치된다. 이 는 탱크 내의 증기에 직접 노출될 수 있으므로, 인화성 액체에 사용되는 폴리싱 필 터를 접지된 금속 밀폐함으로 덮는다.
8.6 부유물질(Suspended material)
(1) 기름 속의 물과 같이 다른 액체 내에서 용해 또는 혼합되지 않는 비도전성 액체 또는 천천히 용해되는 고체가 포함된 경우에는 정전기 이완에 큰 영향을 미친다. (2) 정전기는 일반적으로 단일 상인 경우보다 부유 상태인 경우에 더 많이 발생한다.
8.7 배관 부속품
오리피스 판(Orifice plate), 밸브, 엘보우, 티(Tee)와 같은 배관 부속품에 의해 발생된 난류는 전하생성 속도를 증대시킨다. 특히 플라스틱 부품은 짧은 접촉으로도 전하생성 을 크게 증대시키며, 제8.6에서의 물과 같은 부유물질 또한 이 영향을 증대시킨다.
9. 이동 탱크
이동 탱크(Portable tank, Intermediate bulk containers, Containers; 이하 “이동탱크” 라 한다)를 채우거나 비울 때에는 정전기에 의한 위험을 감소시키기 위해 다음의 조 치를 따른다.
9.1 금속 이동탱크
(1) 금속재질의 이동탱크는 가능하다면 하부 충전식으로 하고, 비도전성의 인화성 액 체가 사용되는 곳에서의 필터는 제8.5에서 권고한 것처럼 최소한 30초 이상의 정 체시간을 갖도록 상부에 설치한다.
(2) 이동탱크는 개방하기 전에 충전계통을 본딩하고, 닫은 후에 본딩을 분리시킨다. 이때 충전 속도는 컨테이너가 불활성화 되어있지 않으면 드럼 충전에 사용되는 속도에 따른다.
(3) 용기가 불활성화 되지 않았다면 드럼의 충전속도는 약 225 L/분 이하로 한다. 또 한 이 용기의 충전배관이 바닥까지 연장되어 있지 않으면, 충전 파이프가 약 150
㎜ 잠길 때까지 1 m/s 또는 그 이하의 낮은 속도로 충전한다.
(4) 비도전성 라이닝을 가진 이동 탱크는 용적이 클수록 동일한 전하밀도에 대해 저 장되는 에너지가 크기 때문에 드럼보다 더 위험하다.
9.2 비도전성 이동탱크
(1) 비도전성 이동탱크에 인화점 이하의 온도에서 액체를 채울 때에는 정전기에 의 한 점화의 위험은 거의 없다. 그러나 인화점 이상의 액체 또는 9 ℃ 이하의 인화 성 액체를 용기에 채울 때에는 인화성인 것처럼 취급한다.
(2) 이전 제품의 인화성 증기가 잔류하고 있는 용기 내에 재충전(Refill)을 하는 것은 허용되지 않는다. 비도전성 용기도 계속 사용하게 되면 용기의 바깥 표면에 전하 가 생성될 수 있으므로 주의한다. 비도전성 이동 탱크는 인화성 증기가 존재하는 곳에서 사용되어서는 안 된다.
9.3 금속 컨테이너
(1) 충전 중에는 금속 컨테이너와 부속된 충전 장치를 본딩 및 접지를 시킨다. 본딩 은 강한 스프링이나 나사 조임을 이용하여 페인트와 녹 부위에 축적된 오염물을 뚫을 수 있도록 금속 침을 가진 클램프를 사용한다(부록 참조). 클램프는 컨테이 너 뚜껑을 개방하기 전, 뚜껑으로부터 멀리 떨어진 상단 차임(Top chime)에 체 결한다.
(2) 접지된 충전배관 끝을 약 45도로 절단하고, 액체 표면으로부터의 브러시 방전을 피하기 위해 날카롭게 유지한다. 충전 배관의 끝은 드럼 바닥에서 45 ㎜ 높이 이 내까지 연장하고, 드럼이 다 찰 때까지 액체 표면 밑에 위치해야 한다. 액체가 튀지 않고 흐르는 점성액체는 드럼의 내벽을 따라 아래로 흐르도록 짧은 충전 노즐을 기울어지게 설치하되, 드럼의 불활성화는 필요하지 않다.
(3) 금속 컨테이너로 액체를 공급할 경우 컨테이너는 접지시키고, 스스로 닫히는 금 속 밸브를 사용한다. 직립 드럼(Upright drum)에서 공급하는 경우, 침액 파이프 (Dip pipe), 도전성 호스 및 펌프는 드럼과 본딩 및 접지를 한다(제9.6 참조).
9.4 플라스틱 라이닝 된 금속 컨테이너
(1) 페놀, 에폭시 페인트 등의 두께가 2 ㎜ 이내로 얇게 라이닝 된 컨테이너는 정전 기의 위험성이 없는 금속 컨테이너로 취급할 수 있다.
(2) 2 ㎜ 이상의 비도전성 플라스틱 라이닝을 가진 드럼은 표면 저항률이 단위 면적당 1010 Ω 보다 클 경우에는 비도전성 컨테이너로 취급한다.
9.5 플라스틱 컨테이너
(1) 플라스틱 컨테이너는 접지를 할 수 없기 때문에 Class I 액체를 사용해서는 안 되며, 이 용기는 전문가의 위험성 검토 없이는 폭발성 분위기에서 취급될 수 없다.
(2) 플라스틱 컨테이너에서 취급되는 인화점 37.8 ℃～60 ℃ 미만인 액체에서의 정전 기 예방을 위한 고려사항은 다음과 같다.
(가) 액체를 채우거나 비우는 중에 그 온도가 인화점을 초과할 수 있는 곳
- 하부에서 충전 또는 배출하기 전, 특히 컨테이너가 직사광선을 받았거나 고온 저장소에 있었을 경우에는 액체냉각이 필요하다. 배출하는 중에는 지속적인 불활성화를 고려한다.
(나) 폭발성 분위기 내에서 저장되거나 취급되는 컨테이너
- 플라스틱 컨테이너는 인화성 액체를 담은 컨테이너와 충분히 이격시켜 보관 하고, 플라스틱 컨테이너 외부 표면으로부터의 방전위험을 피한다.
9.6 용량 20 L 이하의 휴대형 용기
(1) 정전기에 의한 화재위험은 용기의 체적과 물질의 휘발성에 따라 증가하므로, 일 반적인 휴대형 용기의 크기는 20 L를 넘어서는 안 된다. 안전 캔(Can), 특히 깔 때기 없이 사용이 가능한 유연 금속호스가 부착된 것을 권고한다.
(2) 비도전성 용기는 접지를 할 수 없기 때문에 Class IA 액체는 2 L로, Class IB, IC 액체는 5 L로 제한한다.
(3) 예외적으로 휘발유는 폭발위험 없이 20 L 플라스틱 캔에 담아서 오랜 기간 사용되 어 왔는데, 이는 캔 내부의 액체가 빠르게 증발되어 증기농도가 폭발상한 이상으 로 되기 때문이나, 이러한 플라스틱 용기를 위험성 검토 없이 다른 인화성 액체에 사용하여서는 안 된다. 다만, 알코올과 같은 도전성 액체는 대전된 플라스틱 용기 에 의해 유도 대전되어 스파크를 발생시킬 수 있으므로 사용하지 않는다.
9.6.1 비도전성 소형 용기
(1) 상기 제9.6의 체적 제한과 관련된 인화성 액체를 취급하는 경우에는 용적 0.5 L 이하의 작은 글라스나 컨테이너를 사용한다.
(2) 용제 배합과 같이 잦은 이동이 필요한 작은 용기는 충전 시 주둥이(Spout)가 용 기 바닥까지 연장되어 있는 접지된 금속 깔때기를 사용한다. 이것은 마찰에 의해 플라스틱 용기가 대전되었을 때, 용기에서 액체로 유도된 전하가 접지된 깔때기 를 통해 소멸되도록 하기 위한 것이다.
(3) 플라스틱 또는 유리 깔때기와 같은 비도전성 기구는 적합성이 인정된 경우에만 사용한다.
9.6.2 샘플링용 용기
(1) 용기 외부에 폭발성 분위기가 존재하면 점화위험이 크게 증가한다, 예를 들면, 탱크에서 직접 샘플링을 하거나 통로 근처로 샘플을 이동시킬 때 화재 또는 폭 발의 위험이 있으므로, 이때에는 접지된 금속 샘플이나 접지된 금속 샘플 케이지 내의 유리병을 사용한다.
(2) 플라스틱 용기는 유리보다 쉽게 대전될 수 있으므로 환기가 잘되는 장소를 제외 하곤 사용을 피해야 한다. 탱크 개구부와 떨어진 환기가 자유로운 옥외의 샘플링 꼭지에서 1 L 이하의 양을 샘플링 할 때에는 화재 위험이 아주 낮다. 이 경우에 는 금속 구성품의 본딩 이외에는 특별한 조치를 필요로 하지 않는다.
9.7 청소
스팀을 이용한 청소작업을 하는 경우, 용기를 개방하기 전에 본딩 및 접지를 시키고, 청소용 장비 또한 본딩 및 접지를 시킨다.
10. 저장 탱크
10.1 일반사항
탱크 내로 유입되는 액체는 정전기를 축적시켜 액체 표면에 전위를 발생시킨다. 이 때 최대 표면전위는 유입되는 액체의 전하밀도와 탱크의 크기에 의해 영향을 받는 다. 정전기 이완시간을 고려하면 같은 체적의 탱크라도 단면적이 작은 탱크가 액체 높이가 빨리 상승하므로 최대 전위가 더 크게 된다. 따라서 같은 체적이라도 직육면 체 탱크에서의 전위가 원통형 탱크보다 더 높게 나타난다. 탱크 내부에 폭발성 분위 기가 형성될 가능성이 있다면, 충전속도와 유속에 관한 안전조치를 해야하며, 탱크 내부가 불활성화된 경우 이 항의 유속에 관한 지침을 따를 필요가 없다.
10.2 분류
이 항의 목적으로는 <표 10.1>에 나타난 바와 같이 저장탱크를 직경 및 용량에 따 라 분류하고, 도전성 저장 탱크는 1 ㏁ 미만의 접지저항을 갖는 탱크로 간주한다.
10.3 대형 도전성 탱크 도전성 또는 비도전성 액체에 대하여 다음의 안전조치를 취한다.
(1) 탱크와 배관, 펌프, 필터 등의 모든 관련 장비는 접지한다.
(2) 탱크 개구부에 진입하거나 인근에서 작업하는 근로자는 접지한다.
(3) 물방울이 튀기는 충전방식은 억제한다.
(4) 도전성이 낮은 액체는 <표 10.2>에 제공된 지침을 준수한다.

<표 10.1>                               저장탱크의 분류

탱크 크기	세로 대 길이 비율이 ≤ 1.5인 모든 수직 축 원통형 탱크와 모 든 각형 탱크	세로 대 길이 비율이 > 1.5인 모든 가로 축 원통형 탱크 및 모든 각형 탱크
대형 중형 소형	D 〉10 m 1.3 m 〈 D 〈 10 m D ≤ 1.3 m	용량 〉500 ㎥ 2 ㎥〈 용량 〈 500 ㎥ 용량 ≤ 2 ㎥
D= 원통형 탱크의 지름[각형 탱크의 경우 D=2(LW/N)1/2 ] (m) L= 비원통형 각형 단면탱크의 최대 선형지수 (m) W= 비원통형 각형 단면탱크의 최대 선형지수 (m) d= 인입구 주입배관 직경 (m) v= 인입구 액체 유속 (m/s) N= 탱크 길이가〈 2 m인 경우 1 N= 탱크 길이가〈 2 m이고 ≤ 4.6 m인 경우 (L/2)1/2 N= 탱크 길이가 〉4.6 m인 경우 1.5

               <표 10.2>      대형 도전성 탱크에서의 저도전성 액체 충전 시 주의사항 요약

주의사항	탱크 적용
	유동 덮개 또는 내부 덮개	유동 덮개가 없는 고정 지붕
1 m/s 이하 유속 유지	지붕이나 덮개가 뜨기 전 까지 필수적
7 m/s 이하 유속 유지	지붕이나 덮개가 떠있는 경 우라면 필수사항은 아님 참고 : 너무 빠른 이동으로 인한 지붕 파손을 방지하기 위하여 유량 제한 필요	최초 충전기간 및 오염되거나 두가지 액체 이송 또는 탱크 에 존재하는 액체보다 더 낮은 액체 이송기간
강전하 발생기(마이크 로필터 등)와 탱크사이 의 정체시간 확보	지붕이나 덮개가 뜨기 전 까지 필수적이며, 이 경우 정체시간 은 1 m/s의 속도로 산정할 수 있음	필수사항
투입되는 제품과 공기 와 바닥물과의 간섭과 가스를 이용한 배관 불어 내기 금지	지붕이나 덮개가 뜨기 전 까지 필수적	필수사항
고밀도의 액체를 포함 하는 탱크에 저밀도 액체 충전 금지	필수사항 아님	가능한 권장되며, 불가피한 경우 유속을 1 m/s 이하로 유지

10.4 도전성 고정 지붕식 저장 탱크
탱크 내의 액체에 축적되어 있는 정전기는 액체 표면과 탱크 본체, 지붕 지지대 또 는 탱크 부속물 사이의 방전으로 이어질 수 있다. 전하 생성 속도는 액체의 난류 및 물방울, 녹, 부유물 등의 미세입자가 침전하는 것에 의해 영향을 받는다.
10.4.1 주의사항
증기가 정체할 수 있는 탱크 내의 공간에서 인화성 혼합물, 예를 들면 증기압이 높 은 액체에 증기압이 낮은 생산품이 함유된 경우 또는 탱크 내의 물질을 교체하여 저 장할 경우에는 다음의 대책을 취한다.
(1) 물방울을 튀기는 충전방식과 상향 분사를 억제하고, 충전 배관은 물과 침전물의 교반이 최소화되도록 탱크바닥 근처까지 연장하여 설치한다.
(2) 충전 초기단계에서의 와류를 줄이기 위해 유속을 제한하되, 그 유속은 액위가 인 입 파이프 직경의 2배 또는 0.6 m(둘 중 작은 값)로 될 때까지 1 m/s를 넘지 않 도록 한다. 아주 느린 속도는 낮은 곳에 있는 액체를 안정화시키기 때문에 가능 한 한 인입유속은 이 기간 중에는 1 m/s로 유지한다. 그렇지 않으면 증가된 유 속에 의해 물 또는 기타 오염물이 혼합되므로 제품의 대전경향이 크게 증가할 수 있다.
(3) 50 m3 이상의 액체 저장탱크에 비도전성이거나 도전율을 모르는 액체를 충전할 경우에는 충전 파이프가 잠긴 후의 유속을 7 m/s까지 증가시킬 수 있다. 유속은 어떠한 경우에도 10 m/s 넘지 않도록 하되, 유량은 <그림 8.1(a)와 (b)>를 참고 하여 결정한다.
(4) 액체가 비도전성이고 물방울이 부유하고 있는 것처럼 분사되는 경우에는 유속을 충전 기간 동안 1 m/s 이하로 제한한다.
(5) 액체가 마이크로 필터를 지나 탱크로 흘러갈 때에는 배관 내에서 최소 30초의 정체시간을 갖도록 한다.
(6) 접지되지 않은 샘플링 용기나 액위 측정용 플로트 등의 도전성 물체가 탱크 내 의 액체 표면 위에 떠 있다면 불꽃을 발생시킬 수 있으므로 주의한다.
(7) 인화성 액체를 인화점 이상에서 취급하는 경우에는 공기 또는 다른 가스를 배관 내부로 불어 넣어서는 안 된다. 이는 탱크 내부로 공기나 다른 가스가 유입되면 정전기가 생성되고, 액체가 증기화하여 위험 분위기를 생성할 수 있기 때문이다.
10.4.2 접지
(1) 비도전성 액체를 저장한 도전성 탱크는 접지를 한다. 기초(Foundation) 위에 설 치된 탱크는 그 형태(콘크리트, 모래 또는 아스팔트 등)에 관계없이 본질적으로 접지된 것으로 본다. 기초 위에 또 다른 기초나 지지대를 갖는 탱크의 접지저항 이 106 Ω 정도까지 되더라도 정전기 방전을 위해서는 충분한 접지저항 값이며, 다만 그 저항 값을 확인하도록 한다.
(2) 접지봉을 추가하거나 유사한 접지시스템을 채택하더라도 액체 내의 정전기 위험 성은 줄일 수가 없다.
10.4.3 스파크 유도체(Spark promoter)
(1) 탱크의 공간 내부에 아래쪽으로 향한 액위 측정 봉, 고액위 센서, 기타 금속장치 등은 액체가 상승하는 경우 정전기 방전개소가 될 수 있다. 이러한 스파크의 발 생을 방지하기 위해 도전성 봉 또는 케이블을 이용하여 탱크 바닥과 직접 본딩 하거나, 탱크에 본딩된 게이지 웰(Well) 내에 설치하고, 정기적으로 본딩 설비가 이탈되지 않았는지를 점검한다.
(2) 탱크내 부착물(Fixture)이 비도전성이면 스파크 가능성이 없으므로 특별한 대책 은 필요가 없다. 레벨스위치, 온도센서 등과 같이 탱크 옆면에 부착된 장치는 탱 크 내면으로 조금 돌출되어 있으므로 정전기 방전 위험을 야기하지 않을 수도 있다.
10.4.4 탱크 혼합기
탱크 내부의 분사혼합기(Jet mixer) 또는 고속의 교반기(Agitator)가 물과 오염물을 섞으면서 표면에 액체를 튀기면 정전기를 생성시킬 수 있다. 따라서 혼합기의 액체 표면에 인화성 혼합물이 있으면 점화될 수 있으므로, 표면에서 액체가 튀는 현상을 최소화시킨다. 또한, 점화 위험을 제거하기 위해 불활성 가스를 주입할 수도 있다.
10.4.5 가스 교반
(1) 공기, 스팀 또는 가스를 이용한 가스 교반은 액체와 미스트, 거품 등에 전하를 생성시키기 때문에 바람직하지 않다. 공기와의 교반은 탱크 내부의 증기 공간 내 에 폭발성 분위기를 생성시킬 수 있으므로, 가스 교반이 불가피하다면 혼합 전에 퍼지(Purge)를 시키고, 공정설비는 정전기가 소멸되는 속도보다 더 빨리 축적되 지 않도록 천천히 기동시킨다.
(2) 불활성화를 위한 초기단계에서는 탱크 내의 증기가 불활성화되기 전에 교반으로 인해 축적된 정전기가 불꽃 및 점화를 일으킬 수 있으므로 주의해야 한다.
10.4.6 대형 도전성 고정 지붕식 저장 탱크 비도전성 액체의 경우 다음과 같이 추가적인 주의사항이 고려되어야 한다.
(1) 고 정전하 대전 요소인 펌프와 필터는 적절한 정체 시간을 위하여 탱크 인입구 상류부에 설치되어야 한다.
(2) 한 종류의 오염되지 않은 액체는 주입관이 인입배관 직경의 2배 깊이로 잠길 때 까지 주입관의 주입 속도를 1 m/s 로 제한하여야 하며, 주입 속도는 이후 7 m/s 까지 증가시킬 수 있다.
(3) 여러 종류 또는 오염된 액체 또는 유속이 방해 받지 않음을 보장할 수 없는 경 우는 인입구의 주입 속도를 전체 주입기간 동안 1 m/s로 제한하여야 한다.
(4) 탱크 바닥에서 150 mm 이내로 연장되어 중앙에 위치하는 인입관 사용을 권장한
다. 바닥 주입 연결 배출부에는 수평 받침대를 권장한다.
(5) 탱크 내부 물과 침전물의 축적을 최소화 하여야 한다.
(6) 다단계 주입의 경우 액체는 밀도가 높아지는 순서로 이동되어야 한다.
(7) 모든 경우에 있어 최대 유속은 7m/s를 초과하지 않아야 한다.
10.4.7 중형 고정형 지붕 도전성 탱크 모든 유형의 액체에 대하여 다음의 주의사항을 지켜야 한다.
(가) 제10.3의 권고사항을 따라야 한다.
(나) 제10.4.7(2)의 제한수치 이내의 유속을 유지하여야 한다.
(다) 장비운전이 해당 장비에 이상 압력이 발생시키지 않는다는 확실성이 없으면, 배관에서 공기나 가스를 제거하여야 한다.
(1) 도전성이 낮은 액체 도전성이 낮은 액체의 경우 다음의 주의사항을 지켜야 한다.
(가) <표 10.2>의 권장사항에서와 같이 필터와 같은 고위험 대전요소와 탱크 유입구 사이에는 대전 이완을 위하여 충분한 정체시간이 주어져야 한다.
(나) 탱크 바닥의 수위는 인입구 아래쪽으로 최소 배관 지름의 2배를 유지하여야 한다.
(다) 인입구는 고전위 대전 제품이 표면으로 분사되는 것을 최소화하고 바닥 물 또 는 침전물과의 간섭을 최소화하여야 한다. 예를 들어, 상부에서 주입할 때는 봉 관을 사용하여야 하며 바닥면 인입구를 통하여 주입할 때는 수평 받침대를 사 용하여야 한다.
(라) 스플래시 주입의 경우 바닥 주입이나 주입관을 바닥 근처까지 연장하여 사용하 는 경우는 피해야 한다. 탱크 내부의 벽면을 향하는 주입관은 상부 주입을 필요 로 하는 장소에서 사용할 수 있다. 이 경우, 유속은 2 m/s 또는 허용속도 제한 (제10.4.7(2) 참조)에서 결정된 유속의 50 % 중 작은 값을 초과해서는 아니되며, 배출관은 최대 주입 수준보다 최소 200 mm 위에 있어야 한다.
(2) 중형 고정형 지붕 탱크의 유속 및 유량 추가 제한
(가) 정전기 전하의 위험한 축적을 방지하기 위하여 유속은 탱크의 이완영역에서의 역류를 통해 제한되어야 한다. 이 영역은 액체가 30초 미만의 정체시간 또는 3 번의 이완을 가지는 액체를 통과시키는 배관으로 이루어진다. 이완시간은 도전 성이 가장 낮은 액체를 기준으로 정해져야 한다. 최저 도전성이 알려지지 않은 경우, 30초를 기준으로 적용한다.
(나) 전체 이완영역에서 속도제한 충족 여부는, 비분할 시스템에서 가장 작은 직경을 가지는 배관을 포함하는 구역, 즉 가장 결정적인 구역에서의 충족 여부만 확인 하면 된다. 가장 작은 직경을 가지는 구간의 길이가 5 m 이하이고, 해당 구간의 가장 작은 직경을 갖는 배관 크기 다음으로 작은 지름을 가지면, 후자는 결정적 인 구역으로 간주된다.
(다) 분기 시스템(각각의 생산 후속영역에서 한 탱크로 공급하는 동안 생산 영역의 배관 분배장치가 여러 탱크로 원료의 이송시키는 것 처럼 작은 배관으로 분배 해주는 대형 분배기 라인)의 경우, 중요 영역은 Fs/ds3의 가장 높은값을 가지는 영역인데 Fs는 분기를 통하여 가능성이 가장 높은 유량비이고 ds는 분기관의 직경이다.
10.4.8 중형 고정형 지붕 탱크
(1) 허용되는 유속은 이송되는 액체의 도전성과 이송되는 탱크의 크기와 기하학적 구 조에 의하여 결정된다. 중간 또는 저도전성 액체의 경우 주입관 배출구가 배관 직 경의 2배 깊이로 잠길 때까지 초기 유속은 1 m/s를 초과해서는 안된다.
(2) 초기 저충전율 기간 이후 또는 그 기간이 필요 없는 경우 최대 유량은 다음과 같 이 설정할 수 있다.
(가) 도전성 액체와 단일의 중간 도전성 액체의 경우, 최대 유속은 7 m/s로 권장된다.
(나) 오염된 액체와 2종류의 중간 또는 저도전성 액체의 경우는 최대 유속을 1 m/s 로 권장된다.
(3) 오염되지 않은 단일의 저도전성 액체의 경우, 다음과 같이 적용한다.
(가) 수직 원통형 탱크 및 사각형 단면을 갖는 직사각형 탱크의 경우, 최대 유속은 7 m/s 또는 0.7 (D/d)1/2 m/s 중 작은 값이어야 하는 데, 여기서 D는 미터로 나타 낸 원통형 탱크의 지름이고 d는 미터로 나타낸 인입구 주입 배관의 지름이다. 직사각형 탱크의 경우, D=2(LW/N)1/2이다.
(나) 수평 원통형 탱크 및 L/W ≤ 1.5 인 직사각형 탱크의 경우, 최대 유속은 다음 중 하나여야 한다. 이때, N은 표에 나타나 있는 계수이고, d는 미터로 나타낸 인입 주입배관이다.
(a) 상부 이송 및 도전체를 이용한 하부 이송의 경우 0.5 × N/d
(b) 도전체 없이 하부 이송의 경우 0.38 × N/d
1) 다수의 탱크가 분기된 배관을 통하여 채워질 때, 하나 이상의 탱크에 공급되는 위치에서 중요 구간이 발생할 수 있다. 이 경우, 중요 구간에서의 최대 유속은 제10.4.8(3)(가)에서 제공하는 값으로부터 Ns1/2 의 계수만큼 증가시킬 수 있는데, 이 때 Ns는 분기 임계구역을 통과한 최대 유량과 탱크로의 유입량의 비율이다.
10.5 도전성의 유동형 지붕(Floating roof) 저장 탱크
(1) 도전성의 유동형 지붕 저장 탱크는 지붕이 탱크 본체와 본딩되어 있다면 본질적 으로 안전하다. 일반적으로 유동형 지붕과 탱크의 벽 사이를 여러 갈래로 구분 (Shunt)시켜 본딩한다. 이는 낙뢰방지용으로 설치되나, 정전기의 위험도 방지할 수 있다.
(2) 유동형 지붕이 일정 지점에 계속 정체되어 있다면, 액체 표면에서 전하축적이 발 생될 수 있으므로 고정 지붕식 탱크에서와 같은 주의가 필요하다. 유동형 지붕 탱크의 내부에 충분히 환기가 되지 않는다면, 인화성 증기가 유동형 지붕과 액체 표면 사이에 축적될 수 있다.
10.6 유동형 덮개가 있는 고정 지붕식 탱크와 대형 도전성 유동 지붕식 탱크
모든 액체는 탱크 유입구 상부의 액체에 대하여 깊이에 상관없이 지붕이나 덮개가 설치되어 있는 동안 항상 1 m/s 이하의 초기 유속을 유지하여야 한다. 지붕이나 덮 개가 유동상태면 유속을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 지붕이나 덮개가 도전성 재료 이고 적절하게 접지된 경우라면 폭발성 분위기는 충전 시 발생되는 전위로부터 차 폐된다.
10.7 도포 및 라이닝 탱크
(1) 비도전성 재료로 도포 또는 라이닝 된 금속탱크는 다음의 경우 금속 탱크로 취 급한다.
(가) 비도전성의 도포 또는 라이닝의 상태가 부식방지용 유리섬유가 첨가된 라이닝 처럼 저항률이 1010 Ωm 이하이고 두께가 2 ㎜ 이하인 것
(나) 비도전성 라이닝의 저항률이 폴리에틸렌 또는 고무 라이닝과 같이 1010 Ωm 이상이나 4 ㎸ 이하의 절연파괴 전위를 갖는 것
(2) 제10.7(1)(가) 또는 (나)의 기준에 맞지 않는 비도전성 도포 또는 라이닝 된 금속탱 크는 비도전성 탱크로 취급하고, 도포 또는 라이닝의 두께 및 저항률에 관계없이 모든 탱크는 충전계통과 본딩을 한다. 도포 및 라이닝의 저항률은 저장되어 있는 액체의 저항률과 비슷한 크기로 되고, 도포 내에 벗겨진 부분도 있을 수 있으므로 도포 및 라이닝 처리는 정전기 흐름을 완전히 차단하는 것으로 보지 않는다.
(3) 배관, 용기 또는 장치 내부의 얇은 페인트, 플라스틱 라이닝, 금속 산화층 등은 정전기 위험을 발생시키지 않는다.
10.8 비도전성 탱크
특수한 상황을 제외하고는 비도전성 재료로 제작된 탱크에 Class I, II 및 III A 액체 를 저장하여서는 안 된다.
11. 탱크 차량
탱크 차량에 대한 충전 시의 주의사항은 취급하는 액체의 특성과 적재설비의 설계조건 에 따라 다르다. 탱크 차량 칸막이에 인화성 혼합물이 존재할 때의 주의사항을 요약하 여 <표 11.1>에 기술하였다. 이 주의사항은 도전성(금속제) 격실을 가진 탱크 차량에 관한 것이다. (비도전성 라이닝 격실의 경우 제13.4, 비도전성 재료의 격실은 제13.7 참 조)

<표 11.1> 탱크차량에 충전 시의 주의사항 요약

주의사항1)	대상액체
	비도전성					도전성3,4)
	저증기압	중증기압		고증기압6)
1. 본딩과 접지 탱크 트럭을 충전계통과 본딩하고, 모든 본딩과 접지는 작업시작 전에 실시한다. 필요 시 본딩이 제대로 되었 는지를 확인하기 위해 충전계통과 연동되는 접지표시 기를 사용한다. 클립과 같은 본딩 기구들과 충전계통과 의 연속성을 정기적으로 검사·확인한다. 상부 충전의 경우, 충전배관은 연속적인 도전 경로를 이루되 탱크의 바닥과 닿도록 한다.	Yes2)	Yes		Yes		Optional
2. 초기 충전 상부          충전    배관과    하부    충전계통은    분사 전향장치 (Spray deflector)를 설치하여 액체가 튀는 현상을 억 제한다. 충전물이 분사되는 것을 방지하고 표면에서의 난류를 최소화하기 위해 격실의 인입부는 그 충전배관 직경의 2배 깊이까지 잠기기 전에는 저속(1 m/s 이하)으 로 충전한다.	Yes	Yes		Yes		Yes
3. 최대 로딩 속도 배관 또는 연결부에서 최대 유속은 7 m/s 또는 (0.5/d)m/s(여기서 d= 인입배관 내경 미터) 중 작은 값으로 제한을 한다5). 저속충전에서 정상 펌핑 속도로 의 전환은 충전 조절기 팁(Special loading regulator tip: 안전한 깊이가 될 때 속도를 전환시켜 줌)을 사용하여 자동적으로 할 수 있다. 과도한 유속은 충전절차 또는 설계를 통해 억제한다.	Yes2)	Yes		Optional3)		Optional
4. 정전기 이완 마이크로 필터 또는 여과기와 탱크트럭 인입구 사이에 서 최소 30 초의 정체시간을 갖는다7). 돔(Dome)이나 해치를 통하여 충전된 트럭 격실내의 액체를 측정하거 나 샘플링하기 전에 최소 1분 동안의 정체시간을 갖는 다. 그러나 게이지 웰(Gauge well)을 통한 샘플링 또 는 측정작업은 어느 때나 가능하다.	Yes2)	Yes		Yes		Optional
주의사항1)	대상액체
	비도전성					도전성3,4)
	저증기압		중증기압		고증기압6)
5. 스파크 유도체 탱크의 증기 공간에서 아래로 향한 탱크 게이지 봉, 고수위(High level) 센서 등의 도전성 장치는 액체 사 이에서 정전기 방전을 일으킬 수 있으므로 피해야 한 다. 이러한 장치는 확실하게 본딩하고 도전성 케이블 또는 막대(스파크 갭을 없애기 위해)에 의해 탱크의 바닥에 직접 접속하거나 탱크 바닥에 본딩되어 있는 게이지 웰에 설치한다.8) 본딩 시스템이 탈락되지 않았 는지, 접지되지 않은 부분 또는 외부 물체들이 없는지 정기적인 검사가 필요하다.	Yes		Yes		Yes	Optional

주) 1) 상기 충전 시의 주의사항은 취급하는 제품에 따라 다르므로, 아주 다양한 제품을 취급하고 셀프 서비스 충전 랙에서와 같이 로딩 절차를 제어하기 어려운 충전작업에서는 모든 주의 사항을 포 함한 표준절차를 수립·시행하는 것이 바람직하다.

2)    충전 주의사항은 로딩 랙(Loading rack)에서 저증기압의 인화성 액체를 대기 온도에서 취급하 고, 유종변경 충전이나 제품의 상호오염의 가능성이 거의 없는 경우에는 적용할 필요가 없다. 저 증기압 제품이 그 인화점 부근(4～9 ℃ 이내) 또는 그 이상에서 취급될 때에는 모든 충전 주 의사항을 준수한다.

3)    도전성을 높이기 위하여 첨가제를 사용할 때 주의한다. (제11.5 참조)

4)    반 도전성 액체는 대전속도가 아주 빠르거나, 접지로부터 완전히 분리된 경우에 정전기가 축적 될 수 있으므로, 비도전성 액체처럼 취급할 필요가 있다. (제7.3.1 및 7.3.2 참조)

5)    취급 제품이 비도전성, 단일액체(톨루엔, 헵탄 등)일 경우 권고되는 최고 충전속도는 (0.38/d) m/s 이다.

6)    고증기압 제품이 낮은 온도(인화점 근처 또는 바로 아래)에서 취급된다면, 위의 모든 주의사항 을 준수한다.

아주 낮은 도전성과 고점도를 가진 제품은 추가로 100 초까지의 이완시간을 필요로 할 수 있다.

(제8.5.1 참조)
8) 이들 장치가 비도전성이라면, 스파크의 가능성이 존재하지 않으므로 특별한 주의가 요구되지 않 는다. 탱크 측벽에 설치되는 장치(예, 레벨 스위치와 온도 센서)가 탱크내로 짧게 돌출되고 액위 아래로 들어가지 않는다면 정전기 위험을 야기하지 않을 수 있다. 이 경우 개별적으로 위험성을 평가한다.
11.1 상부 충전(Top filling)
제8.4에 따라 설계된 충전 배관을 사용하여 액체가 튀기는 현상을 피해야 한다.
11.2 하부 충전(Bottom filling)
하부충전을 위한 인입구는 상방향 분사와 미스트의 생성을 막기 위한 장치(Deflector 또는 Diverter)를 설치한다. 인입되는 액체의 분출 방향을 위쪽 보다는 벽 쪽으로 보 내기 위해서 캡이나 티를 사용한다.
11.3 유종 변경(Switch loading)
(1) 고인화점과 저도전율을 가진 액체를 저인화점 액체가 보관되었던 탱크에 주입할 때 잔류된 인화성 액체의 증기를 점화시킬 수 있다.
(2) 이때의 위험제거 방법은 제10.4.1에서 언급된 방법과 유사하며, 유속은 <표 11.1>을 참고하여 결정한다.
11.4 고속도로 운송(Highway transport)
(1) 탱크 내부에 정전기를 발생시키는 액체의 튀어 오름(Splashing) 현상을 최소화하 는 칸막이(Compartment)나 배플(Baffle)이 설치되어 있으면 탱크 차량의 운송도 중 정전기 위험을 없앨 수 있다.
(2) 칸막이 또는 배플이 없는 탱크 차량은 증기 공간 내에 인화성 혼합물을 생성할 수 있는 액체에 사용할 수 없다.
11.5 대전방지 첨가제
(1) 정전기는 대전방지제(Antistatic agent)를 첨가하여 액체의 도전율을 증가시키면 감소되므로, 이 첨가제를 제작사 지침에 따라 ppm 정도의 농도로 주입하여 사용 한다.
(2) 대전방지제를 정전기 대책의 주된 방법으로 사용할 경우, 운전자는 시스템 중요 부위(Critical point)에서의 첨가제 농도를 수시로 확인하여야 한다.
12. 탱크 열차(Railroad tank car)
(1) 탱크 열차에 대한 주의사항은 제11항의 탱크 차량의 주의사항과 유사하다. 주된 차이점은 탱크 차량의 용적(약 50 ㎥)에 비하여 탱크열차(87 ㎥ 이상)의 용적이 더 크며, 용적이 커질수록 최대 충전속도 (0.8/d) m/s는 커진다. 여기서 d는 인입 배관의 내경(m)을 나타낸다.
(2) 대부분의 탱크 차량은 비도전성 베어링, 차 본체와 트럭 사이에 위치한 비도전성 마모판(Wear pad)으로 구성되어 있으므로, 레일을 통한 접지저항은 탱크차 본체 의 정전기를 방전시키기에 충분하지 않을 수도 있다. 탱크차와 충전 배관시스템 과의 본딩은 전하축적을 방지하기 위해 필요하며, 표류전류의 가능성 때문에 적 재(Loading)용 배관은 레일에 본딩을 한다.
13. 공정 용기
13.1 정전기 축적의 형태
(1) 공정 용기에서의 정전기는 제10항의 탱크에서와 유사한 형태로 축적된다. 따라서 도전성과 비도전성 액체가 혼합되는 곳에서는 가능하다면 도전성 액체를 용기에 먼저 채워서 혼합되는 동안의 도전성을 가능한 높게 유지시킨다.
(2) 재순환 루프의 액체 투입 시에는 액체 표면에서 물 튀기는 현상과 표면에서의 난류현상이 최소화되도록 탱크 바닥으로부터 투입시킨다.
13.2 탱크로의 이송 절차
(1) 둘 이상의 비도전성 액체를 혼합탱크에 채울 때에는 가벼운 물질이 상승하면서 높 은 전하층이 액체표면에 형성되는 것을 방지하기 위해 저밀도 액체를 먼저 채운다.
(2) 액체표면에 물 튀는 현상을 유발하는 재순환은 불활성 가스를 주입하거나 증기 가 과농도인 경우에만 실시한다.
13.3 교반
(1) 교반기는 액체가 튀는 현상을 최소화하기 위해 액체에 잠긴 상태에서 운전을 시 작하고 충분한 깊이에 도달할 때까지 감속하여 운전한다.
(2) 이 절에서 설명한 방법을 이용하여 위험한 전하 축적을 피할 수 없을 경우에는 용기를 불활성화 한다.
13.4 비도전성 라이닝 용기
(1) 정전기는 에나멜 또는 글라스 라이닝 반응기와 같은 설비에 핀 홀을 발생시킬 수 있고, 배출되는 액체 접촉면에서의 정전기 방전은 폭발을 유발할 수도 있다.
(2) 가능한 경우, 용기 또는 교반기를 정전기 분산물질로 도포하고, 도전성 용기와 부속품은 본딩하여 접지할 것을 권장하며, 경우에 따라 불활성화가 필요할 수도 있다.
13.5 고형체 투입
(1) 인화성 액체가 담긴 용기 내에 고형체를 투입하는 것은 정전기 방전의 주요 원 인이 되므로 유의해야 하며, 용기가 불활성화 되었다 하더라도 고형체의 과다한 투입은 공기유입을 유발할 수 있어 아주 위험하다. 특히 용적이 큰 고형체의 갑 작스런 투입은 부유하고 있던 분체 덩어리가 대전된 경우 정전기 방전을 일으킬 수도 있다.
(2) 개방된 포트 또는 맨홀을 통한 고체의 수동 투입은 배치(Batch)당 25 ㎏ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 보다 큰 배치 투입은 로터리 밸브나 동등의 장치를 가
진 중간 호퍼를 통해 이루어져야 한다.
(3) 비도전성인 플라스틱 백(Bag)으로 고체를 투입하는 것은 고체가 비인화성인 경 우에도 위험할 수 있으므로, 백은 종이, 비도전성 플라스틱(바깥 면은 종이로 쌓 여진) 필름과 종이의 겹 또는 대전방지 플라스틱으로 만든다. 이러한 백들은 접 지된 도전성 용기와의 접촉 또는 접지된 운전자의 피부접촉에 의해 효과적으로 접지되므로 접지클립의 사용은 불필요하다.
(4) 화이버 드럼(Fiber drum)이나 화이버 포장(Fiber package)은 플라스틱 라이너가 이탈되면 플라스틱 백처럼 작용할 수 있으므로 플라스틱 라이너가 헐거워서는 안 된다.
(5) 금속 차임(Chime) 및 인화성 액체가 담긴 용기의 개구부 근처 사람은 접지를 시 키고, 바닥 면이나 접지클립과 같은 부위에 비도전성 찌꺼기가 쌓이면 접지의 전 기 접속이 불량해 질 수 있으므로 특별히 관리한다.
13.6 교반
고체가 비도전성 액체에 용해되거나 분산될 경우, 정전기의 생성속도는 고체의 투입, 입자크기 및 교반 속도와 같은 요인에 의해 크게 좌우된다. 정전기는 도전성 용제 또는 대전방지 첨가제를 주입함으로써 도전율을 증가시켜 소멸시킬 수 있다. 기타 방법으로는 불활성화에 의해 점화 위험을 제거할 수 있다.
13.7 비도전성 공정 용기
일반적으로 비도전성 공정 용기를 인화성 액체에 사용해서는 안 되며, 용기의 외부 표면에서 대전될 경우에는 외부 점화의 위험성이 있다. 만약, 비도전성 탱크 주위의 대기 또는 탱크 내부의 증기 공간 내에서 점화될 가능성이 있다면, 전하를 분산시키 기 위한 다음 사항을 만족해야 한다.
(1) 모든 도전성 부품(예, 금속테두리, 해치커버)은 함께 본딩시키고 접지를 한다.
(2) 비도전성 액체를 저장하는 용기는 외부로부터의 방전을 막기 위해, 탱크 벽속에 접지된 와이어 메시를 매설하거나 도전성 쉴드로 용기 외부표면을 둘러싼다.
(3) 비도전성 액체를 저장하기 위해 사용되는 탱크에는 액체에 축적된 전하를 소산 시키기 위하여 탱크 단위 체적당(㎥) 0.05 ㎠ 이상의 금속판을 탱크 바닥에 설치 하고 이를 접지도체와 본딩시킨다.
(4) 도전성 액체를 저장하는 용기에는 접지된 충전배관을 탱크 바닥까지 연장하거나 탱크 내부의 상부에서 바닥까지 연결한 접지 케이블을 마련한다. 하부에서 인입 되는 접지된 충전배관은 스파크 유도체를 고려할 필요가 없다.
제4장 인화성 액체의 취급
14. 액체 등의 측정 및 샘플링
14.1 일반사항
(1) 온도측정을 포함하는 검측과 샘플링은 저장탱크 또는 격실 내에서 스파크 유도 체가 될 수 있으므로, 샘플링과 측정을 하는 경우 도전성인 게이지 웰의 사용을 권고한다.
(2) 게이지 웰의 사용이 불가능한 곳, 저장된 물질이 비도전성인 곳 또는 저장장소의 증기가 점화될 수 있는 곳에서는 이 절에서의 주의사항을 따른다. 측정과 샘플링 이 수동으로 이루어질 경우 제6.6의 인체의 접지 권고사항을 참고한다.
14.2 측정 및 샘플링 시스템의 구성 재료
(1) 측정 및 샘플링 시스템은 완전한 도전성이거나 비도전성 재료로 이루어진다. 도 전성 샘플링 장치는 금속 테이프나 케이블과 같은 도전성 하강장치(Lowering device)를 사용한다. 체인은 전기적으로 연속이 아니므로 폭발성 분위기에서 사 용되어서는 안 된다. 샘플링 컨테이너 또는 하강장치를 포함한 도전성 샘플링 및 게이지 장치는 탱크 또는 격실에 확실히 본딩을 한다. 본딩은 케이블을 사용하여 하강장치와 탱크 해치 사이의 금속-금속 접촉을 유지한다.
(2) 비도전성의 이동형 게이지 또는 샘플링 장치를 사용할 경우, 이상적인 상태에서 는 선적 또는 충전 후 정체시간이 필요하지 않다. 그러나 이 장치들이 환경적 요 인, 즉 습기나 오염물질 등으로 필요한 수준의 비도전성을 갖지 않을 수도 있으 므로 비도전성 장치를 사용할 때 적절한 대기시간을 갖는 것이 권고된다.
(3) 나일론과 같은 합성물질로 만든 코드(Cord)는 장갑을 낀 손에서 미끄러질 경우 대전의 우려가 크기 때문에 사용해서는 안 된다. 천연 셀룰로오스 섬유 코드가 사용되더라도 이러한 코드는 대전 능력을 갖는 자연 및 인조 혼합물질로 구성되 는 경우가 많으므로 유의해야 한다.
14.3 측정(Gauging)
측정은 자동 측정시스템을 사용하도록 하고, 게이지 플로트가 도전성 리드 인 테이 프(Lead-in tape) 또는 도전성 가이드 와이어(Guide wire)를 통해 탱크 본체와 전기 적으로 본딩이 제대로 되어 있으면 안전하게 사용할 수 있다. 본딩이 안된 플로트는 스파크 유도체가 될 수 있으므로 사용을 금해야 하고, 레이더나 초음파 계기와 같은 비접촉식 측정장치 또한 전기적인 연속성만 확인된다면 사용 가능하다. 전기적으로 고립되어 있는 도전성 부품은 반드시 피해야 한다.
14.4 정체시간
(1) 용기 크기와 적재되는 물건의 도전율에 따라, 축적된 전하가 소멸될 수 있는 충 분한 정체시간(대기시간)을 가져야 한다.
(2) 게이지 웰을 사용하지 않을 경우, 40 ㎥ 이상의 저장탱크에서 측정 또는 샘플링을 하 기 위하여는 30 분의 정체시간을 갖는 것이 필요하다. 더 작은 용기의 측정과 샘플링 을 위한 정체시간은 용량 20～40 ㎥는 5 분, 20 ㎥ 이하는 1 분까지 줄일 수 있다.
(3) 아주 낮은 도전율을 가진 액체(k<2 pS/m) 또는 2상으로 분리된(Class I 액체에 서 수분 함유량이 0.5 % 이상인) 비도전성 액체에는 보다 긴 정체시간이 필요하
다. 게이지 웰이 사용된다면 대기시간은 불필요하다.
15. 액체 저장 탱크의 청소
15.1 물청소
(1) 탱크 내에 물을 분무시키면 이때 생성된 미스트에 많은 정전기가 대전될 수 있 다. 특히, 100 ㎥ 이상의 탱크에서는 형성될 수 있는 미스트의 구름 크기가 커서 문제가 될 수 있다. 따라서 분무를 이용한 물청소는 불활성화 되어 있거나, 비인 화성 분위기에서만 사용할 수 있다. 100 ㎥ 이하의 탱크에서 모든 도전성 부품이 접지된 경우에는 방전의 위험성이 아주 작다.
(2) 물청소하는 과정 중에 수증기가 탱크 내부로 들어갈 우려가 있는 곳에서는 9.3항 을 따라야 한다.
15.2 용제 청소
용제에 의해 형성된 미스트의 전하 밀도는 물청소에서의 밀도와 비슷하며, 도전성 부품이 접지된 경우에는 특히 주의를 한다. 용제의 종류 또는 사용되는 청소방법 때 문에 폭발성 분위기의 미스트가 생성되는 경우에는 탱크 또는 용기 내부의 증기를 불활성화 시키거나 과농도로 유지한다. 용기가 불활성화(또는 과농도)되지 않고 폭발 성 분위기가 존재하는 곳에서 용제를 청소용으로 사용할 때에는 반드시 다음 주의사 항을 고려한다.
(1) 용제는 도전성의 것을 사용한다. 재생용제(Reclaimed solvent)가 사용될 때는 도 전율을 정기적으로 측정한다.
(2) 청소 중의 최고 온도보다 인화점이 최소 9 ℃ 이상 높은 고인화점의 물질을 사 용하고, 그 인화점을 매일 확인한다.
(3) 청소시스템은 도전성으로 하여 탱크와 본딩을 하고, 본딩이 된 모든 장치는 정기 적으로 확인을 한다.
(4) 접지되지 않은 도전성 물체는 청소 도중 또는 청소 후 상당한 기간 동안 탱크 내부로 인 입되어서는 안 된다. 이 경우 정체시간은 미스트의 생성에 따라 수 시간이 될 수도 있다.
15.3 스팀 청소
스팀 청소는 탱크가 크면 공간전하의 전위밀도도 매우 커지게 되므로 다음에 따르는 것이 바람직하다.
(1) 4 ㎥ 이상의 탱크는 스팀 청소전에 불활성화 한다.
(2) 스팀 시스템의 모든 구성품은 도전성으로 하고 접지를 한다.
(3) 탱크의 모든 도전성 구성품은 본딩 및 접지를 한다.
15.4 모래 블라스팅
가능하다면 탱크 및 공정 용기는 청소를 하여 인화성 물질을 제거한다(연소하한의 10 % 이하). 모래 블라스팅에 사용되는 호스는 접지를 하되, 호스의 모든 부분 특히 노즐의 접지저항은 106 Ω이 넘으면 안 된다.
16. 진공청소기
폭발성 분위기에서 진공청소기를 사용하여 액체나 고체를 빨아들이는 것은 정전기 방전으로 인한 위험을 발생시킬 수 있다. 따라서 진공청소기를 이러한 공정지역에서 사용할 경우, 청소의 위험성과 안전한 사용을 위한 절차를 주의깊게 검토하여 사용 자에게 알려준다.
제5장 분말 및 분진의 취급
17. 분말과 분진
17.1 일반사항
분말이라고 하면 알갱이(pellets), 과립, 분진입자, 기타 미립자 고체를 말한다. 알갱이 는 지름이 2 mm를 넘는 것을 말하고, 과립은 지름이 420 ㎛∼2 mm 사이인 것, 그리 고 분진은 지름이 500 ㎛ 이하인 것을 말한다. 알갱이와 과립의 집합체에는 흔히 상당 량의 분진이 포함되어 있다는 것을 주목해야 한다. 일반적으로 생산 공정에서 분말의 이동 시 정전하가 생성된다. 생성된 전하가 누적되어 이후 방전되면 화재 및 폭발을 야기할 수 있다.
17.2 분진운의 가연성
(1) 가연성 분진을 점화시키기 위한 정전기 방전은 다음의 네 가지 조건이 충족되어 야 한다
(가) 전하 분리의 효과적인 방법이 있어야 한다.
(나) 분리된 전하를 축적하고 전위차를 유지할 수 있는 방법이 있어야 한다.
(다) 정전기 방전을 위해서는 적절한 에너지가 필요하다
(라) 방전은 가연성 분진의 혼합물 내에서 발생하여야 한다
(2) 점화가 연소로 이어지기 위해서는 공기중에 부유하는 분진의 양이 충분해야 한다. 여기서 먼지의 최소량을 폭발하한농도라고 한다. 이것은 단위 부피당 질량으로 표 시하고, 공기중에서 균일하게 부유하는 폭연을 조연하는 입자 크기에 대한 가장 낮은 농도이다(제17항에서는 다른 산화 분위기가 명시되지 않는 한 “공기”를 조연 성 분위기로 가정한다).
(3) 정전기 방전에 의한 분진운의 점화는 시간과 장소 측면에서의 충분한 방전에너지 의 크기에 따라서 결정된다. 충전되어 접지되지 않은 도전체가 발생시킬 수 있는 스파크 방전의 경우, 방전에너지가 분진의 최소점화에너지를 초과하면 분진운이 점화될 수 있다. 최소점화에너지는 최적 농도의 분진운의 점화를 위한 용량성 스 파크 에너지의 최소량을 측정한 것이다.
17.3 정전기 대전 메커니즘
(1) 정전기 접촉 대전은 분말의 이동, 분말과 표면간의 접촉과 분리 및 개별 분말 입자 간의 접촉과 분리 시 광범위하게 발생한다. 입자의 대전 특성은 주로 화학적 특성 만큼이나 표면 오염에 의하여 결정되므로, 전하의 크기와 극성은 예측하기 어렵다.
(2) 체질, 투입, 감기(scrolling), 분쇄, 미분, 슬라이딩, 공압 이송과 같이 분말이 다른 표면과 접촉할 때 마다 대전이 발생할 수 있다. 이런 공정에서는 <표 17.3>과 같이 접촉이 활발 할수록 더 많은 대전이 발생한다. 표는 해당 공정에서 넓은 범위의 전하밀도가 생성될 수 있음을 보여준다. 실제 값은 제품과 공정의 영향을 받는다.
(3) 가스 상태로 부유하는 분말이 전달할 수 있는 전하량은 한계(상한)가 있다. 이 한 계는 입자표면의 전계강도에 의하여 결정되며 입자의 크기와 모양뿐만 아니라 표 면전하밀도에 따라 달라진다. 적정하게 분산된 입자의 경우, 최대 표면전하밀도는 27 µC/㎡ 정도이다. 이 값은 입자의 직경 및 밀도 정보로부터 최대 전하량 대 질 량비를 예측하는데 사용할 수 있다.

<표 17.3> 다양한 작업에서 발생하는 중저항성 분말의 대전 수준

작 업	전하 밀도량	작 업	전하 밀도량
체질 붓기 나사형 또는 나선형 공급 운반	10-3 ~ 10-5 10-1 ~ 10-3 10-2 ~ 1.0	연마 미분 공압이송	10-1 ~ 1.0 102  ~ 10-1 103  ~ 10-1

Source: BS 5958, Code of Practice for Control of Undesirable Static Electricity,Part 1, General Considerations.
(4) 분말의 수분 함량을 높여 분말의 부피 저항률을 감소시키거나, 이송속도나 처리량 을 줄이고, 단위 시간당 입자간 접촉이 적어지도록 프로세스를 대체하여(예를 들 면, 중력전달 대비 공압이송) 미립자 고체에 정전하가 축적되는 것을 최소화 할 수 있다. 축적된 전하를 감소시키기 위하여 제전기의 사용도 효과적인 응용 사례이다.
17.4 정전하 축적
17.4.1 대량의 분말은 부피저항 및 부피 유전상수에 따라 정전하를 보유한다. 이완시간 은 다음 식으로 표현한다.
τ =ρε   (17.1)
τ = 전하 이완 시간 상수 (s) ρ = 부피 저항 (Ω-m) ε = 유전율 (F/m)
17.4.2 전하를 전달하는 성질은 고체의 체적저항에 따라 특정된다.
17.4.3 분말은 3가지 종류로 구분한다.
(1) 저저항 분말은 최대 106 Ω-m 체적 저항값을 가지며, 금속, 석탄 분진 및 카본 블랙을 포함한다.
(2) 중저항 분말은 106 Ω-m에서 1010 Ω-m 사이의 체적 저항값을 가지며, 유기 분말 과 곡물류를 포함한다.
(3) 고저항 분말은 1010 Ω-m 이상의 체적 저항값을 가지며, 유기 분말, 고분자 화합 물 및 석영을 포함한다.
(가) 저저항 분말은 유동중 대전될 수 있다. 전하는 분말이 접지된 보관용기로 이송 되는 장소에서 빠르게 소멸한다. 그러나, 분말이 비도전성 용기로 이송되는 경 우 축적된 전하는 고체 물질로의 다량의 전하로부터 점화를 야기할 수 있는 스파크를 발생시킬 수 있다.
(나) 중저항 분말이 대량으로 정체하는 경우, 분말의 보유 전하는 분말과 접지간의 저항에 따라 달라진다. 분말을 접지된 용기에 보관하는 경우 전하의 보유 여부 는 분말의 벌크 체적 저항에 의하여 결정되며, 이는 입자간의 저항을 포함하 고, 식 (17.1)으로 나타낸 관계에 의하여 결정된다. 분말을 비도전성 용기에 보 관하는 경우, 전하의 보유여부는 보관용기의 저항에 의하여 결정된다. 중저항 분말의 주요 특성은 벌크 브러시 방전이나 스파크가 발생하지 않기 때문에 취 급 시 상대적으로 안전하다.
(다) 고저항 분말은 자체적으로 스파크 방전을 발생시키지 않지만 코로나, 브러시, 벌크 브러시, 전파 브러시 방전과 같은 다른 형태의 방전을 발생시킬 수 있다. 접지가 양호한 용기에서의 고저항 분말은 천천히 전하를 소멸시키는데, 그 속도는 체적저 항에 의하여 결정된다. 다수의 고저항 분말은 소수성이기도 하며 벌크 상태에서는 몇 시간 며칠 동안 전하를 유지할 수 있다. 열가소성 수지와 같은 고저항 분말의 부피저항은 최대 약 1016 Ω-m이다.
17.5 분말작업 시 방전
17.5.1 스파크 방전
(1) 도체에서 발생하는 스파크 방전의 경우 스파크 방전 에너지는 다음의 식이나 <그
림 4.6>의 계산 도표로부터 추정할 수 있다.
W= CV2 (17.2)
W= QV (17.3)
W=   (17.4)
Q=CV (17.5)
여기에서
W: 에너지 (J)
C : 정전용량 (F)
V: 전위차 (V)
Q : 전하 (C)
(2) 식 (17.2)부터 (17.5)까지는 도전체로부터 용량성 방전에만 적용되고, 절연체로부터 방전에는 적용할 수 없다는 점을 유의해야 한다. 이러한 추정 방전 에너지는 용량성 스파크 방전의 점화 가능성에 대한 고찰을 위해 분진의 MIE와 비교할 수 있다. 가 연성 분진층은 용량성 스파크 방전에 의하여 점화될 수 있는데, 이것은 2차로 분진 폭발로 이어질 수 있다. 모든 도전성 용기, 장비 및 제품을 접지하여 용량성 스파크 방전을 예방하여야 한다. MIE가 30 mJ 미만인 가연성 분진운에 노출되는 근로자도 접지하여야 한다.
17.5.2 코로나 및 브러시 방전
대량의 중저항 또는 고저항 분말을 취급할 때 코로나 및 브러시 방전이 발생할 수 있다. 그러나, 분진운에 가연성 가스 또는 증기가 없다면 코로나 방전과 브러시 방전 이 분진운을 점화시킬 수 있다는 증거는 없다.
17.5.3. 전파 브러시 방전
전파 브러시 방전은 1 J 이상의 에너지를 가질 수 있으므로 가연성 분진운과 분진층 모두 점화시킬 수 있는 것으로 고려되어야 한다.
17.5.4 벌크 브러시 방전(원추형)
(1) 약 109 Ω-m보다 큰 저항값을 가지는 분말을 접지된 도전성 용기에 채어 넣을 경 우, 보통 이송과정에서의 전하 축적 속도보다는 느린 속도로 전하가 소멸된다. 따 라서 전하는 집중되고 방전은 벌크 지점(떨어지는 입자가 쌓인 더미로부터 최초 접촉지점)으로부터 용기 벽면으로 발생한다. 경험적으로 벌크 브러시 방전은 20 mJ 이상의 MIE를 갖는 분진을 점화시킬 수 없으며, 20 mJ 미만의 MIE를 갖는 분진의 폭발 원인이 된다.
(2) 입자의 압축과정에서 입자의 크기가 커지게 되면 방전에너지가 증가하게 되므로, 가장 위험한 시스템은 상당량의 미립자(분진)가 포함된 펠릿을 포함하는 것으로 예상할 수 있다.
17.5.5 뇌 방전
번개와 화산폭발 같은 자연 현상처럼 개별 입자의 전하 누적은 번개와 같이 방전을 일으키는데 , 이런 유형의 방전은 산업현장에서는 발생하지 않았다.
17.6 충전과정 중의 방전
대형 사일로(Silo)를 분말, 과립, 펠릿 등으로 채우는 도중에 <그림 17.1>과 같은 1 m 정도의 표면 방전이 발생할 수 있으며, 이를 벌크 브러시 방전이라고 부른다. 벌크 브 러시 방전은 최대 10～25 mJ의 에너지를 가지며 접지된 사일로 내에서 분진폭발의 원 인이 될 수 있다. 이러한 방전 현상은 탱크 차량을 비도전성 액체로 채우는 과정에서도 관찰되는데, 이러한 현상을 “표면 스트리머” 또는 “고 데빌(Go-devil)”이라고도 한다.

Source: BS 5958, Code of Practice for Control of Undesirable Static Electricity,Part 1, General Considerations.
(4) 분말의 수분 함량을 높여 분말의 부피 저항률을 감소시키거나, 이송속도나 처리량 을 줄이고, 단위 시간당 입자간 접촉이 적어지도록 프로세스를 대체하여(예를 들 면, 중력전달 대비 공압이송) 미립자 고체에 정전하가 축적되는 것을 최소화 할 수 있다. 축적된 전하를 감소시키기 위하여 제전기의 사용도 효과적인 응용 사례이다.
17.4 정전하 축적
17.4.1 대량의 분말은 부피저항 및 부피 유전상수에 따라 정전하를 보유한다. 이완시간 은 다음 식으로 표현한다.
τ =ρε   (17.1)
τ = 전하 이완 시간 상수 (s) ρ = 부피 저항 (Ω-m) ε = 유전율 (F/m)
17.4.2 전하를 전달하는 성질은 고체의 체적저항에 따라 특정된다.
17.4.3 분말은 3가지 종류로 구분한다.
(1) 저저항 분말은 최대 106 Ω-m 체적 저항값을 가지며, 금속, 석탄 분진 및 카본 블랙을 포함한다.
(2) 중저항 분말은 106 Ω-m에서 1010 Ω-m 사이의 체적 저항값을 가지며, 유기 분말 과 곡물류를 포함한다.
(3) 고저항 분말은 1010 Ω-m 이상의 체적 저항값을 가지며, 유기 분말, 고분자 화합 물 및 석영을 포함한다.
(가) 저저항 분말은 유동중 대전될 수 있다. 전하는 분말이 접지된 보관용기로 이송 되는 장소에서 빠르게 소멸한다. 그러나, 분말이 비도전성 용기로 이송되는 경 우 축적된 전하는 고체 물질로의 다량의 전하로부터 점화를 야기할 수 있는 스파크를 발생시킬 수 있다.
(나) 중저항 분말이 대량으로 정체하는 경우, 분말의 보유 전하는 분말과 접지간의 저항에 따라 달라진다. 분말을 접지된 용기에 보관하는 경우 전하의 보유 여부 는 분말의 벌크 체적 저항에 의하여 결정되며, 이는 입자간의 저항을 포함하 고, 식 (17.1)으로 나타낸 관계에 의하여 결정된다. 분말을 비도전성 용기에 보 관하는 경우, 전하의 보유여부는 보관용기의 저항에 의하여 결정된다. 중저항 분말의 주요 특성은 벌크 브러시 방전이나 스파크가 발생하지 않기 때문에 취 급 시 상대적으로 안전하다.
(다) 고저항 분말은 자체적으로 스파크 방전을 발생시키지 않지만 코로나, 브러시, 벌크 브러시, 전파 브러시 방전과 같은 다른 형태의 방전을 발생시킬 수 있다. 접지가 양호한 용기에서의 고저항 분말은 천천히 전하를 소멸시키는데, 그 속도는 체적저 항에 의하여 결정된다. 다수의 고저항 분말은 소수성이기도 하며 벌크 상태에서는 몇 시간 며칠 동안 전하를 유지할 수 있다. 열가소성 수지와 같은 고저항 분말의 부피저항은 최대 약 1016 Ω-m이다.
17.5 분말작업 시 방전
17.5.1 스파크 방전
(1) 도체에서 발생하는 스파크 방전의 경우 스파크 방전 에너지는 다음의 식이나 <그
림 4.6>의 계산 도표로부터 추정할 수 있다.
W= CV2 (17.2)
W= QV (17.3)
W=   (17.4)
Q=CV (17.5)
여기에서
W: 에너지 (J)
C : 정전용량 (F)
V: 전위차 (V)
Q : 전하 (C)
(2) 식 (17.2)부터 (17.5)까지는 도전체로부터 용량성 방전에만 적용되고, 절연체로부터 방전에는 적용할 수 없다는 점을 유의해야 한다. 이러한 추정 방전 에너지는 용량성 스파크 방전의 점화 가능성에 대한 고찰을 위해 분진의 MIE와 비교할 수 있다. 가 연성 분진층은 용량성 스파크 방전에 의하여 점화될 수 있는데, 이것은 2차로 분진 폭발로 이어질 수 있다. 모든 도전성 용기, 장비 및 제품을 접지하여 용량성 스파크 방전을 예방하여야 한다. MIE가 30 mJ 미만인 가연성 분진운에 노출되는 근로자도 접지하여야 한다.
17.5.2 코로나 및 브러시 방전
대량의 중저항 또는 고저항 분말을 취급할 때 코로나 및 브러시 방전이 발생할 수 있다. 그러나, 분진운에 가연성 가스 또는 증기가 없다면 코로나 방전과 브러시 방전 이 분진운을 점화시킬 수 있다는 증거는 없다.
17.5.3. 전파 브러시 방전
전파 브러시 방전은 1 J 이상의 에너지를 가질 수 있으므로 가연성 분진운과 분진층 모두 점화시킬 수 있는 것으로 고려되어야 한다.
17.5.4 벌크 브러시 방전(원추형)
(1) 약 109 Ω-m보다 큰 저항값을 가지는 분말을 접지된 도전성 용기에 채어 넣을 경 우, 보통 이송과정에서의 전하 축적 속도보다는 느린 속도로 전하가 소멸된다. 따 라서 전하는 집중되고 방전은 벌크 지점(떨어지는 입자가 쌓인 더미로부터 최초 접촉지점)으로부터 용기 벽면으로 발생한다. 경험적으로 벌크 브러시 방전은 20 mJ 이상의 MIE를 갖는 분진을 점화시킬 수 없으며, 20 mJ 미만의 MIE를 갖는 분진의 폭발 원인이 된다.
(2) 입자의 압축과정에서 입자의 크기가 커지게 되면 방전에너지가 증가하게 되므로, 가장 위험한 시스템은 상당량의 미립자(분진)가 포함된 펠릿을 포함하는 것으로 예상할 수 있다.
17.5.5 뇌 방전
번개와 화산폭발 같은 자연 현상처럼 개별 입자의 전하 누적은 번개와 같이 방전을 일으키는데 , 이런 유형의 방전은 산업현장에서는 발생하지 않았다.
17.6 충전과정 중의 방전
대형 사일로(Silo)를 분말, 과립, 펠릿 등으로 채우는 도중에 <그림 17.1>과 같은 1 m 정도의 표면 방전이 발생할 수 있으며, 이를 벌크 브러시 방전이라고 부른다. 벌크 브 러시 방전은 최대 10～25 mJ의 에너지를 가지며 접지된 사일로 내에서 분진폭발의 원 인이 될 수 있다. 이러한 방전 현상은 탱크 차량을 비도전성 액체로 채우는 과정에서도 관찰되는데, 이러한 현상을 “표면 스트리머” 또는 “고 데빌(Go-devil)”이라고도 한다.

(3) 비도전성 파이프 또는 도관장치를 사용해서는 안된다.
(4) 짧은 길이의 투명 플라스틱은 분진의 점화능력을 가지는 전파 브러시 방전을 일 으키는 것으로 알려져 있으므로 유량 가시화 장치로 사용해서는 안된다.
17.8 유연 호스
(1) 고체 운반용으로 비도전성 호스를 사용하는 경우 상당량의 정전기가 발생할 수 있다. 정전기 발생에 따라, 다양한 유형의 정전기 방전을 초래할 수도 있다. 이러 한 호스는 위험한 장소로 분류되지 않고 고체가 가연성 분진이나 증기를 생성할 수 없는 장소에서만 사용해야 한다. 또한, 근로자에게는 심각한 감전위험이 상존 한다.
(2) 나선형 보강전선을 포함하는 비도전성 호스를 사용하는 경우 보강전선은 커플링 끝단 금속과 양호한 접촉상태를 유지해야 한다. 하나 이상의 내부 나선형 전선을 가지는 호 스는 내부 나선형 전선의 연속성 상실 여부에 대한 판단이 불가능하므로 사용하지 않아 야 한다.
(3) 가연성 분진 이송과 인화성 외부 분위기가 존재하는 장소에서는 도전성 또는 정 전기 소산 재질의 호스를 사용해야 한다. 이러한 호스는 도전성 말단 피팅류와 적 절하게 연결하고 접지되어야 한다.
17.9 유연성 신발과 양말
(1) 유연성 신발과 양말은 중력 이송공정에서 주로 사용된다. 유연성 신발은 일반적으로 플라스틱 또는 고무로 만들어지고, 유연성 양말은 일반적으로 직물로 제작된다. 비도 전성 신발은 브러시 방전 또는 전파 브러시 방전을 일으킬 수 있다. 전파 브러시 방 전은 직물 공극의 파괴강도가 낮기 때문에 양말을 통해서는 일어날 수 없다. 그러나, 예를 들어 양말이 유연벌크 용기(FIBC)와 함께 사용되는 경우 브러시 방전을 일으키 는 조건이 형성된다.
(2) 가연성 분진이 취급되는 장소에서는 메가옴 미터를 사용하여 측정했을 때 신발과 양말의 끝단간 저항이 106 Ω 미만이어야 한다.
(3) 유연성 연결은 공정설비 간의 본딩 또는 접지 연결에 의존해서는 안되며, 개별적 인 접지 또는 본딩 연결을 사용해야 한다.
17.10 섬유 필터
(1) 분진이 여과장치(Bag house, 이하 하우징)로 빨려들어 가거나 날아들어 가게 되어 정전하를 운반하게 되며, 정전하의 양은 <표 17.3>과 같이 분진과 공정의 특성에 따라 달라진다. 이때 전하는 분진에 존재하게 되며 하우징 내 필터 표면에 축적된 다. 더구나, 의도하지 않게 접지되지 않은 도전성 구성요소에 축적 전하가 유도되 는 것을 방지하기 위하여 도전성 장비의 접지를 유지하는 것이 중요하다. 특히, 필 터가 장착된 케이지 조립체의 경우 이와 같은 유도 발생은 자명한 일이다.
(2) 케이지 조립체가 적절하게 접지되지 않으면, 접지되지 않은 케이지로부터 하우징 의 구조체나 인접한 케이지 조립체로의 용량성 스파크 방전이 발생할 수 있다. 접
속 전선을 케이지에서 인출하여 튜브시트에 연결하는 단순 개념으로 다수의 필터 는 필터 테두리에 부착되어 있는 금속 편조 접속전선을 가진다. 케이지 접지 방법 은 항상 성공적인 방법은 아니며, 접속전선의 용도가 올바르지 못한 경우도 있다. 필터는 비도전성이라 자체를 접지할 수 없으므로 금속 편조를 필터 길이 전체에 걸쳐 연장하는 것은 효과가 없다<그림 17.3 참조>.

(3) 필터와 케이지는 유지보수 기간 동안 특히 작업자가 경험이 부족하거나 부주의 한 경우라도 접지 접속상태를 양호하게 유지할 수 있도록 설계되어야 한다. 이 접 속을 확실히 유지하는 방법은 180도 사이를 두고 필터의 테두리에 두 개의 금속 편조물을 꿰매는 것이다. 각각의 편조물은 연속적으로 테두리 안쪽, 상부 교차 및 테두리 바깥쪽으로 꿰매어 진다. 이 방법은 동작에 따른 내구성을 위한 배치로 편 조물이 케이지, 벤트리관, 클램프와 항상 양호한 접촉을 유지하기 위한 것이다. 어 떠한 경우에도 케이지와 접지사이의 저항은 10 Ω 보다 작아야 한다.
(4) 일반적으로 도전성 필터 수단은 비도전성 가연성 분진만 취급하는 경우에는 추가 적인 보호장치는 제공하지 않는다. 실제 이런 필터는 접지상태가 불량하거나 접촉 이 느슨하여 하우징 바닥으로 떨어지는 경우 추가적인 스파크 위험을 초래할 수 있다. 그러나, 4 mJ 미만의 MIE를 갖는 혼성의 가연성 분진-인화성 증기가 존재 하거나 가연성의 도전성 분진을 처리하는 경우 필터백의 사용이 고려되어야 한다.
17.11 하이브리드 혼합물
(1) 하이브리드 혼합물이라는 용어는 분진 또는 가스 및 증기가 자체적으로 연소할 수 있는 충분한 양은 아니지만 두 가지 혼합물이 연소를 촉진할 수 있는 조건에 서의 가연성 분진, 인화성 가스 및 증기의 혼합물을 말한다. 일반적으로 하이브리 드 혼합물을 구성함에 있어 인화 하한계의 20 %를 초과하는 증기농도가 필요하 다. 하이브리드 혼합물은 분말취급 공정에서 높은 전하밀도 문제와 인화성 증기의 낮은 점화에너지 문제가 결합된 특수한 문제를 수반한다. 하이브리드 혼합물의 MIE는 평가하기 어려우나, 혼합물의 MIE는 단일 가스의 MIE와 같거나 유사하다 고 가정하는 보수적인 추정은 할 수 있다. 하이브리드 혼합물은 인화성 가스 또는 증기를 함유하고 있어 브러시 방전에 의하여 점화될 수 있다.
(2) 용제 취급공정에서 용매의 증기가 상당한 농도로 축적되어진 충분한 양의 용제(중 량의 0.5 % 이상)를 포함하는 분말을 용제 습윤분말(Solvent-wet powders)이라고 한다. 이러한 경우, 저장용기 내부에서 잠재적으로 폭발성 분위기를 조성할 수 있 다. 이러한 위험을 예방하기 위한 적절한 조치가 수립되어야 한다. 아무리 농도가 낮더라도 용제 습윤 분말은 장시간 또는 고온에서 취급되는 경우 위험할 수 있다.
17.12 인화성 액체로의 분말 투입 수작업
(1) 공정 용기에서 일어날 수 있는 정전기적 점화의 다수 원인은 인화성 액체가 담겨 져 있는 용기에 고체를 첨가하는 것이다. 용기 내부가 불활성 상태이더라도 용기 로부터 인화성 증기가 배출되는 동안 다량의 고체 주입은 공기를 주입시킨다. 다 량의 고체가 빠른 시간 내에 주입 시 충전 분말의 부유 더미로부터 정전기 방전이 발생할 수 있다.
(가) 개방 포트나 출입구를 통한 투입 수작업 시 25 kg 단위로 작업해야 한다.
(나) 25 kg보다 큰 배치(예, FIBC) 주입은 회전식 밸브나 이와 동등한 장치를 구비 한 중간 호퍼를 통하여 실시하여야 한다. 호퍼는 혼합 용기로의 공기 혼입을 줄
이기 위하여 별도로 불활성화 될 수 있으나, 용기를 안전한 장소로 개방시켜 공 정지역으로 증기가 방출되는 것을 방지할 수 있다.
(다) 비도전성 플라스틱 백에 고체 주입작업은 불연성 고체(예, 실리카)인 경우에도 위험할 수 있다. 백은 정전기 소멸이 용이한 플라스틱 또는 종이로 제작되어야 한다. 내부 표면에 비도전성 재질로 코팅된 종이 백은 코팅 두께가 2 mm 미만 이라면 허용할 수 있다. 접지용 클립은 비실용적일 수 있으며, 이러한 백은 접 지된 도전성 용기 또는 이송장치와 접촉시키거나 접지된 근로자와 접촉시켜 피 부와의 직접접촉 또는 대전 방지용 장갑을 통해서 효과적으로 접지할 수 있다. 근로자를 통한 접지의 경우, 근로자는 대전 방지용 신발을 신어야 하며 바닥의 표면 저항을 106 Ω 미만을 유지하여야 한다.
(라) 섬유 드럼이나 포장재는 포장재가 벗겨져 비닐봉지처럼 너덜거리는 플라스틱 라이너가 없어야 한다. 이런 경우, 고체 주입전에 인화점보다 낮은 온도를 액체 를 냉각시켜 인화성 증기의 위험 분위기를 제거할 수 있다. 그러나 가연성 분 말을 취급하는 경우, 하이브리드 혼합물이 생성될 수 있다는 가능성도 고려되 어야 한다.
(마) 테두리의 금속부는 접지되어야 한다.
(바) 인화성 액체를 포함하는 용기의 개구부 근처 근로자는 접지되어야 하며, 바닥이 나 접지 클립과 같은 물품에 비도전성 잔류물(예, 수지)이 축적되어 전기적 연 속성을 악화시킬 수 있으므로 추가적인 관리 작업에 주의가 필요하다.
(2) 분말은 비도전성 용기 또는 플라스틱 백에서 폭발성 분위기가 존재하는 용기로 유동시켜서는 안된다.
(3) 비도전성 플라스틱 백에서 폭발성 분위기가 존재하는 용기로 직접 분말을 유동시 키는 것은 엄격하게 금지한다.
(4) 해당 공정에 대한 이해와 함께 용기 내부에 발화성 분위기가 존재하지 않는 경우 액체 주입전에 용기에 분말을 먼저 주입하는 것이 합리적이다.
17.13 대량 저장
(1) 분말이 대량으로 운반되는 장소(예, 사일로, 철도 차량, 트럭, IBC, FIBC 등)에서는 분말의 중력 낙하로 인하여 압축된다. 압축공정은 제17.5.4에서 설명된 바와 같이 대 량의 브러시 방전이 수반된다. 압축공정에서의 방전에너지는 입자크기가 감소함에 따라 표면적이 증가하여 방전에너지도 증가한다. 따라서 가장 위험한 경우는 상당량 의 미립자(분진)로 구성되는 펠릿이다.
(2) 벌크 브러시 방전의 점화 능력에 대한 정확한 조건은 잘 알려저 있지 않다. 그러 나,「ElectrostaticHazardsinPowderHandlingby Glor」에서 확인한 바에 의 하면 점화 가능성을 증가시키는 것으로 알려진 요소는 다음과 같다.
(가) 분말 저항률이 1010 Ω-m보다 큰 경우
(나) 분말 입자 크기가 1 mm 이상 증가
(다) 1 μC/kg보다 큰 분말의 전하밀도 증가
(라) 충전율 증가
1) 직경이 1 mm∼2 mm보다 큰 과립의 경우, 20,000 kg/hr보다 큰 증가
2) 직경이 약 0.8 mm인 과립의 경우 20,000에서 30,000 kg/hr 이상 증가
(3) 일반적으로, 가연성 도전성 분말을 저장에는 비도전성 용기를 사용해서는 안된다. 만약 불가능한 경우, 예를 들어 분말은 충전하기 전에 접지봉을 저장용기 내부에 삽입하여 분말이 접지되어야 한다.
18. 분말용 중형 벌크 용기(IBCs)
18.1 일반사항
제17항에서 분말과 과립형 고체의 안전조치 논의사항은 중형 벌크 용기(IBCs)에서 이 러한 물질이 취급되는 공정에도 적용된다.
(1) IBCs에 과립 물질을 충전하거나 비울 때 정전기 전하가 생성되는데, 이때의 발생 전하 는 과립 물질과 공정설비와 또는 과립 물질 상호간의 이동과 마찰의 결과로 생성된다.
(2) 접지된 용기에서 분말의 원료층에 축적될 수 있는 전하의 양은 원료 더미의 저항 률이 아니라 분말의 고유저항에 따라 결정된다. 저항률이 높아지는 경우 표면의 도전성은 낮아지고 전하는 오래 동안 유지된다. 저항성이 매우 큰 경우, 전하의 소멸은 천천히 이완되어 상당한 시간 동안 원료층에 존재한다. 따라서 과립형 물 질 이송과정에서는 전하의 생성과 소멸이 동시에 발생하게 되는데, 생성속도가 소 멸속도를 초과할 때 상당량의 전하가 축적될 수 있다.
18.2 방전 유형
벌크 용기나 관련 공정 설비에 정전기 전하가 축적될 때, 다음과 같은 네 가지 유형 의 방전이 발생한다.
(가) 스파크 방전
(나) 브러시 방전
(다) 전파 브러시 방전
(라) 벌크 브러시 방전
(1) 스파크 방전은 전위가 다른 두 도전체 사이에서 발생할 수 있으며, 공정 조건에 따라 인화성 가스와 증기 또는 가연성 분진을 포함하는 분위기에서 점화를 일으 킬 수 있는 에너지를 방출할 수 있다.
(2) 브러시 방전은 보통 과립형 물질을 취급할 때 문제가 되지는 않으나 하이브리드 혼합물 취급 시 인화성 가스나 증기가 존재하는 장소에서 점화의 원인이 될 수 있다. 가능한 이런 상황은 피해야 한다.
(3) 방전은 공정조건에 따라 상이하지만 일반적으로 1 J 이상의 에너지를 포함하는데 대부분의 폭발성 분위기에서 점화될 수 있다.
(4) 벌크 브러시 방전에너지는 직경 3 m 미만의 도전성 용기에서 최대 30 mJ의 상한 을 갖는 것으로 알려져 있다. 상한 값은 비도전성 용기에서는 더 높을 수 있다. 벌 크 브러시 방전의 위험을 최소화하기 위하여, 분말의 최소점화에너지가 10 mJ 이 하인 경우 용기가 불활성화 상태가 아니라면 2 ㎥이하의 용기에 이송되어야 한다.
18.3 과립형 물질
(1) 일반적으로 직경이 500 ㎛ 이상의 구형 입자는 가연성 먼지운 형성이 불가능하다. 그러나 공정에서의 거친 표면의 입자는 마멸을 통하여 구름운을 형성할 수 있는 미세한 입자를 생성할 수 있다. 반제품 상태의 거친 표면의 과립 물질에 존재하는 미세 입자도 고려되어야 한다. 섬유와 아주 얇은 조각들로 구성된 입자의 주된 치 수가 500㎛ 이상일지라도 가연성 분진운을 형성할 수 있다.
(2) 경험론적으로 저항값이 108 Ω-m 인 분말이 존재하는 장소에서는 정전하가 대량 의 과립형 물질에 축적되지 않기 위하여 빠르게 이완된다.
18.4 도전성의 중형 벌크 용기(IBCs)
(1) 도전성의 IBCs는 인화성의 위험 분위기가 존재하는 장소에서는 모든 작업 시 접 지되어야 한다.
(2) 모든 공정에서 도전성 용기 및 도전성 부속장비의 접지를 유지하기 위하여 고려 해야할 기술적 및 관리적 예시 사항은 다음과 같다
(가) 금속제 깔때기는 접지되어야 한다
(나) 유연 충전관은 내부 보강전선을 포함한 모든 도전성 구성요소가 접지와 연결되 어야 한다.
(3) 비도전성 물질을 접지된 IBCs로 이송하는 경우, 물질에 축적된 전하는 그대로 해 당 물질에 남는다. 이완과정은 해당 전하가 물질을 통과하여 용기 벽면의 반대 전 하로 천천히 이동하는 것이다. 물질의 도전성에 따라 이완 과정은 수 초 또는 수 분 동안 지속되는 동안, 물질의 표면에는 전기장이 존재한다.
(4) 상부가 개방된 IBCs의 경우, 전기장은 접지되지 않은 근로자를 포함하여 다른 도전체에 전하를 유도할 수 있다. 따라서, 도전성 IBCs가 적절히 접지되었더라도 다른 비도전체에 전하를 유도할 수 있으므로 적절한 예방조치가 필요하다.
(5) 도전성 물질과 비도전성의 라이너로 구성된 IBCs는 IBCs와 취급 물질간의 적합 성을 위하여 라이너가 필수적인 경우에만 사용해야 한다. 전파 브러시 방전에 의 한 점화 및 감전 위험은 라이너 두께와 저항값, 취급 절차, 취급되는 재료의 전기 적 특성과 존재할 수 있는 가연성 물질의 점화 특성에 크게 영향을 받는다.
(6) 일반적으로 비도전성 라이너의 절연파괴전압이 4 kV 이하이면 전파 브러시 방전 이 발생하지는 않으나, 각 상황은 개별적으로 고려되어야 한다.
18.5 비도전성 IBCs
(1) “비도전성”이라는 단어는 1010 Ω-m보다 큰 부피저항이나 1011 Ω보다도 큰 표면 저항을 가지는 IBCs에 적용된다.
(2) 비도전성 IBCs로 물질을 이송하는 경우, 용기의 재질은 물질에 존재하는 정전하 가 접지를 통하여 이완되는 것을 방해하며, 이 경우 도전성 물질도 전하를 축적할 수 있게 된다.
(3) 폭발성 분위기(가스, 인화성 증기, 가연성 분진 및 MIE가 10 mJ 미만인 하이브리 드 혼합물 등)가 쉽게 생성되는 장소에서는 비도전성 IBCs를 충전하거나 비우지 말아야 한다.
(4) 인화성 액체가 존재하는 비도전성 용기 내부에 분말을 투입할 경우, 용기 내부는 밀폐시키고 불활성화 하여야 한다.
(5) 비도전성 IBCs는 주변환경 온도가 용매의 인화점과 가깝거나 이상인 장소에서 용 제에 젖은 분말(용매 중량이 전체 용량 중 0.2 % 이상인 경우)과 함께 사용되어 서는 안된다.
(6) 비도전성 IBCs를 인화성 가스 또는 증기가 존재하는 장소로 이동하는 경우 용기 와 마찰을 일으키지 않아야 한다.
18.6 유연벌크용기(FIBCs)
(1) FIBCs는 프레임에 지지되는 기본적으로 천으로 만든 아주 큰 백이다. FIBCs는 사용 후 완전히 접을 수 있고 보관 장소가 크지 않기 때문에 단단한 IBCs보다 편 리하다.
(가) 천은 일반적으로 폴리프로필렌이 사용되고, 직조는 정육면체나 직사각형 모양으 로 되며 들어올릴 수 있는 끈이 달린다. FIBCs는 분말 또는 과립형 물질로 채 울 수 있으며 기존의 원료 취급장비로 운반할 수 있다.
(나) 산업용 포장재의 장점은 보통 300kg에서 500kg 까지의 제품을 30초 이내에 신 속하게 하역할 수 있다는 것이다. 일반적인 사용 조건하에서는 정전기 전하의 생성 속도가 정전기 전하의 이완 속도보다 초과할 수 있으며, 이때 정전기 전하 의 축적을 예상할 수 있다.
(2) 정전기 방전은 FIBC을 충전하거나 비울 때 발생할 수 있으며, 산업용 포장재의 내용물과 직물에 전하가 축적될 수 있다. 축적된 전하의 양이 충분히 많고, 폭발 성 분위기에서 방전이 일어나면 점화가 발생할 수 있다.
(3) FIBCs와 내부 라이너의 유형
KSC IEC 61340-4-4 : 개별 제품의 표준 시험방법-산업용 포장재(FIBC)의 정전 분 류에서는 산업용 포장재의 구성, 목적에 따른 공정 상태 및 관련 성능 요구사항에 의해 A형, B형, C형, D형으로 정의되는 4가지 유형의 산업용 포장재를 설명한다. 산업용 포장재는 위험한 환경에서 사용하기 전에 KSC IEC 61340-4-4에 명시된 요 구사항 및 시험절차에 따라 시험을 실시하고 사용 목적에 부합되어야 한다. 제
18.6.1에서 제18.6.4까지 설명하는 산업용 포장재의 요약은 <표 18.1>을 참조하고, 이 지침에서는 내부 라이너를 언급하지 않으므로 안전사용에 대한 내용은 KSC
IEC 61340-4-4에서 언급하고 있다.

<표 18.1> 산업용 포장재 유형에 따른 용도

유연벌크용기 내용물		주변환경
분진의 MIE*	비인화성 분위기	Class II, Divisions 1 and 2 (1000 mJ ≥. MIE > 3 mJ)*	Class I, Divisions 1 and 2 (Gas Groups C and D) or Class II, Divisions 1 and 2 (MIE ≤. 3 mJ)*
MIE > 1000 mJ	A,B,C,D	B,C,D	C, D†
1000 mJ ≥. MIE >3mJ	B,C,D	B,C,D	C, D†
MIE ≤.3mJ	C,D	C,D	C, D†

참고 :

(1)   FIBC 내부에 인화성 가스 또는 증기 분위기가 형성되면 추가적인 안전조치가 필요함(예, 용제에 젓은 분말의 경우)

(2)   비인화성 분위기는 MIE > 1000 mJ의 먼지를 포함

* KSC IEC 61241-2-3 : 정전기 방지용 고체 평판의 저항 및 저항률 측정법에 따라 측정함 † D유형의 사용은 MIE ≥ 0.14 mJ인 가스그룹 C 및 D에 국한함.