산업현장 '열매체유' 화재예방이 필요하다

장준수

안전보건공단 충북북부지사 화학사고예방센터장

지난 6월 화성 일차전지 제조공장에서 발생한 화재로 인한 중대재해로 23명의 외국인 근로자가 사망하는 불행한 사고가 있었다.

이후 많은 사업장에서 전지 제조나 전지원료 위험성에 대해 인식을 제고하고 화재예방조치를 강화하는 노력을 하고 있다.

하지만 아직까지 이런 노력이 부족한 분야가 있는데 '열매체유' 위험 예방 노력이다.

'열매체유'는 열매체 보일러 또는 열교환기를 통해 물질을 간접적으로 가열하거나 냉각시키는 용도로 사용되는 물질로서 화학공장, 플라스틱 사출공정, 제지공정 및 의약품 제조공정 등에서 다양하게 사용되고 있다.

비교적 적은 비용으로 원하는 온도로 열을 효율적으로 공급하는 설비로 저비용, 고효율이라는 이점이 있다.

그러나 열매체유를 사용하는 대부분의 사업장에서 사용 기간 중에 1회 이상 열매체유 누출 또는 화재사고를 경험할 정도로 그 사고 빈도가 높다.

실제 열교환기를 포함한 보일러의 화재 건수는 2021년 26건, 2022년 28건, 23년에는 32건이 발생하면서 점차 증가하는 추세다.

충북지역도 열매체유가 분출되어 근로자가 화상을 입거나, 2차 전지 제조공장에서 열매체유 보일러 과열로 유증기가 누출돼 폭발하며 1명이 사망하고, 3명의 근로자가 부상당하는 사고가 있었다.

열매체 열전달 시스템에서 발생 가능한 사고의 주요 형태는 네 가지 위험 때문이다.

첫째, 열매체유를 가열하는 연료 자체가 위험하다.

열매유를 가열하는 연료로는 보통 도시가스(NG), 액화석유가스(LPG), 부생유 등을 사용하고 있어 누출시 화재, 폭발 위험이 있다.

둘째, 열매체유는 고온·고압에서 운전되기 때문에 열화(decomposition)되고 배관 플랜지 등에서 누출될 수 있다.

사고의 빈도가 가장 많은 형태다.

열매체유가 누출되면 화재 또는 폭발의 위험이 있으며, 특히 미스트 폭발이 발생할 수 있다.

셋째, 열매체유가 배관에서 보온재로 누출이 될 경우 보온재에 스며들어 물리적인 특성 저하로 자연발화될 가능성이 크다.

넷째, 고온·고압으로 운전되기 때문에 밀폐된 공간에서 운전하게 되면 관련 시스템 폭발의 위험이 있다.

이런 네 가지 위험은 단일 또는 복합적으로 작용할 수 있으며 근로자에게 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

그러므로 산업현장에서 많이 사용하고 있는 점을 고려하면 사용자는 위험요인을 파악해 위험을 적합하게 제어하면서 안전하게 사용해야 한다.

열매체유 열전달 시스템의 안전을 확보하기 위한 방안도 알아보자.

먼저 열매체유 열전달 시스템 설계 시에 근원적으로 안전설계를 해야 한다.

또 열매체유를 고온·고압으로 사용하다 보면 사용 중에 열화되는데 주기적으로 그 상태를 분석해 허용범위를 벗어나는 경우 적합하게 조치해야 한다.

화재 및 폭발 방지조치도 해야 한다.

화재 감지기를 설치해 화재를 조기에 감지해야 하고, 스프링클러 등 소화설비를 설치해 화재 발생 시 신속히 대응할 수 있도록 해야 한다.

열매체유를 가열해 사용하는 열매체 열전달 시스템의 안전을 확보하기 위해서는 사용자는 상기에서 언급한 바와 같이 근원적 안전확보 설계를 해야 하고, 사용 시에 안전확보 방안을 철저히 지켜 열매체유의 누출, 화재, 폭발 사고가 발생하지 않도록 노력해야 한다.