염산, 황산 PSM R값 계산방법

 

안녕하세요? 수박공입니다.

어제와 오늘 이틀간 '염산 PSM R값 계산방법'이라는 검색어로 블로그에 유입된 것을 몇 건 보았습니다.

혹시나 해서 인터넷 포털사이트를 검색해 보니, 너무 단순한 내용이라 그런지 설명해 놓은 블로그가 한 곳도 없었습니다.

'사업장의 안전관리자분들은 PSM R값 계산밥법이 궁금하실텐데, 왜 설명하는 블로그가 없을까?' 하는 생각이 들어, 이렇게 글을 쓰게 되었습니다.

오늘은 염산, 황산 관련 PSM R값 계산방법에 대해 알아보겠습니다.

 

■ R값 계산방법

1) 계산식

산안법 시행령 별표13 비고 7에는 유해위험물질의 R값 계산식이 아래와 같이 나와있습니다.

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2) 주의사항

산안법 시행령 별표13 비고 6에는 유해위험물질의 R값 산정시 농도 관련 주의사항이 나와있습니다.

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"6. 규정량은 화학물질의 순도 100%를 기준으로 산출하되, 농도가 규정되어 있는 화학물질은 그 규정된 농도를 기준으로 한다"

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상기에 대한 해석이 어려울 수도 있는데요.

쉽게 설명드리겠습니다.

 

① 전단부에 있는 "규정량은 화학물질의 순도 100%를 기준으로 산출하되"의 의미는 아래와 같습니다.

(예시) 사업장에서 가열로 Burner의 연료로 수소(H2)를 취급하고 있음

Burner의 열량 조절을 위해, 수소와 질소(N2)를 50wt%+50wt%로 섞어 총 6,000kg/일을 사용할 경우,

(수소와 질소는 저장하지 않고, 배관을 통해 공급받는다고 가정)

유해위험물질	CAS No.	규정량
수 소	1333-74-0	제조·취급· 저장 : 5,000kg

이 경우, PSM R값 계산시 수소의 사용량은 질소량을 제외하고 3,000kg/일로 산출하라는 의미입니다.

 

※ 주의. 상기 내용은 쉽게 이해하기 위해 가장 단순한 예시를 가정한 것입니다.

만약, 혼합가스가 인화성가스(LFL 12% 이하 또는 UFL - LFL = 12% 이상)에 해당하는 경우, 혼합가스 전체가 인화성가스이므로 수소량(3,000kg/일)이 아닌 전체량(6,000kg/일)을 기준으로 R값을 계산해야 합니다.

 

 

② 후단부에 있는 "농도가 규정되어 있는 화학물질은 그 규정된 농도를 기준으로 한다"의 의미는 아래와 같습니다.

(예시) 사업장에서 염산 35wt% 30톤, 황산 10wt% 30톤을 저장하고 있음

(쉽게 이해하기 위해 사용은 하지않고, 단순 저장만 하는 것으로 가정)

유해위험물질	CAS No.	규정량
염 산 (20wt% 이상)	7647-01-0	제조·취급· 저장 : 20,000kg
황 산 (20wt% 이상)	7664-93-9	제조·취급· 저장 : 20,000kg

이 경우, PSM R값 계산시 대상물질은 염산만 해당되며, 염산 전체 중량(30톤)을 모두 R값 계산에 적용하라는 의미입니다.

(∵ 황산은 20wt% 이상이 PSM 대상이며, 사업장에서 황산 10wt%를 취급하므로 PSM 대상물질에 해당되지 않음

 염산은 20wt% 이상이 PSM 대상이며, 사업장에서 염산 30wt%를 취급하므로 PSM 대상물질에 해당됨

 여기서, 염산은 농도가 산안법 별표13에 규정되어 있으므로(20wt% 이상), 전체량을 기준으로 R값 계산시 적용 필요

 * 주의할 점 : 염산을 순도 100%로 하여 20%는 염산, 80%는 물로 계산하지 않도록 주의해야 함)  

 

■ 염산, 황산 R값 계산

상기 내용을 적용한 염산, 황산 R값 계산방법에 대해 알아보겠습니다.

예시를 통해 확인해 보겠습니다.

 

(예 시)

사업장에서 아래와 같이 유해위험물질을 취급하고 있음

  - 염산 35wt%를 취급하며, 30㎥ Tank 저장, 생산공정에 max. 5,000kg/일 사용

  - 황산 10wt%를 취급하며, 30㎥ Tank 저장, 생산공정에 max. 7,000kg/일 사용

 

 

1) PSM 대상물질 여부 확인

PSM 대상물질 기준	사업장 취급	PSM 대상물질 여부
염 산 (20wt% 이상)	염 산 (35wt%)	O
황 산 (20wt% 이상)	황 산 (10wt%)	X

→ 산안법 시행령 별표13의 기준에 의거, PSM 대상물질은 염산만 해당함

 

2) R값 계산

① 저장량 R값 계산

  - 규정량  :  20,000kg

  - 저장량  :  30㎥  ×  1.18ton/㎥(비중)  ×  1,000kg/ton  =  35,400kg

  - R값  :  35,400kg  ÷  20,000kg  =  1.77

  → 염산의 저장량에 대한 R값은 1.77임

 

② 사용량 R값 계산

  - 규정량  :  20,000kg

  - 사용량  :  max. 5,000kg

  - R값  :  5,000kg  ÷  20,000kg  =  0.25

  → 염산의 사용량에 대한 R값은 0.25임

 

③ 염산 R값 확인

저장량 R값(1.77)과 사용량 R값(0.25) 중 큰 값을 염산의 R값으로 결정

  → ∴ 염산의 R값은 1.77임

 

 

염산, 황산 관련 PSM R값 계산방법에 대해 알아보았습니다.

참고하시기 바랍니다. 감사합니다.