사람과 일
재질 선정에 관한 지침
poongkum
2008. 12. 10. 20:11
1. 목적
이 지침은 산업안전기준에관한규칙(이하 "안전규칙"이라 한다) 제283조의
규정에 의거 화학설비 등에 사용하는 재질에 대하여 규정하므로서 사업주가
이를 활용하여 재질의 부식 등으로 인한 위험물질의 누출을 방지하고 누출
로 인한 폭발·화재 등을 사전에 예방하고자 하는데 그 목적이 있다.
2. 적용범위
이 지침은 안전규칙 [별표1]에서 규정한 위험물질을 가스 또는 액체상태로
취급하는 다음 각호의 1에 해당하는 설비에 적용한다.
(1) 안전규칙 [별표3]의 1호의 화학설비중 다음 각목의 1에 해당하는 설비
(이하 "용기류"라 한다)
(가) 반응기·혼합조 등 반응 또는 혼합장치
(나) 증류탑·흡수탑·추출탑·감압탑 등 분리장치
(다) 저장탱크·계량탱크 등
(라) 응축기·냉각기·가열기·증발기 등 열교환기류
(마) 고로 등 점화기를 직접 사용하는 열교환기류
(2) 안전규칙 [별표3]의 2호의 화학설비의 부속설비중 가.목에 해당하는 배관
·밸브·관·부속류 등 이송 관련 설비(이하 "배관류"라 한다)
3. 용어의 정의
(1) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음 각호의 1과 같다.
(가) "탄소강"이라 함은 철과 탄소의 합금으로 탄소 함유량이 0.02%～2%의
범위의 강을 말한다.
(나) "킬드강(Killed steel)" 이라 함은 실리콘이나 알루미늄 등으로 완전히
산소를 제거시킨(Deoxidation) 탄소강을 말한다.
(라) "수소취성"이라 함은 탄소강이 수소에 의하여 부풀음(Blistering) 또는
물러짐(Embrittlement) 등의 현상이 일어나는 것을 말한다.
(2) 기타 이 지침에 사용하는 용어의 정의는 이 지침에 특별한 규정이 있는
경우를 제외하고는 산업안전보건법(이하 "법" 이라 한다), 동법 시행령,
동법 시행규칙 및 안전규칙이 정하는 바에 의한다.
4. 재료의 사용제한
(1) KS B6231 (압력용기의 구조)의 <표 2> 내지 <표 4>에 열거된 재료를 동
표에 표시된 허용 인장 응력값에 대응하는 온도 범위를 초과하여 사용
하여서는 아니 된다.
(2) 탄소 함유량이 0.35%(용강분석치)를 초과하는 탄소강 강재, 저합금강 강재
및 단조품을 용접 구조에 사용하여서는 아니된다.
(3) 다음의 각호의 1에 해당되는 경우 KS D 3503(일반 구조용 압연 강재),
KS D 3515(용접 구조용 압연 강재) 중 SWS 400A, SWS 490A 및 SWS 490YA,
KS D 3583(배관용 아아크 용접 탄소 강관)에 의한 재질을 사용하여서는
아니된다.
(가) 설계압력이 16㎏/㎠g를 초과하는 압력용기의 동체, 경판, 그 밖에 이와
유사한 부분 및 배관류
(나) 설계압력이 10㎏/㎠를 초과하는 압력용기로서 동체의 길이 이음을 용접
하는 것 또는 경판에 용접 이음이 있는 것.
(다) 압력용기의 동체, 경판, 그밖에 유사한 부분 및 배관류로서 용접부의
모재의 두께가 16㎜를 초과하는 것
(라) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 압력용기의 동체, 경판,
기타 이와 유사한 부분 및 배관류
(4) 설계압력이 30㎏/㎠g를 초과하는 압력용기의 동체, 경판 및 이와 유사한
부분에 KS D 3515 중 SWS 400 B, SWS 400 C, SWS 490 B, SWS 490 C, SWS
490 YB, SWS 520 B, SWS 520 C 및 SWS 570의 재질을 사용하여서는 아니
된다.
(5) 다음 각호의 1에 해당하는 압력용기 및 배관류에 KS D 3507 (배관용 탄소
강관)에 의한 재질을 사용하여서는 아니된다.
(가) 설계압력이 10㎏/㎠g를 초과하는 것
(나) 설계온도가 0℃ 미만 또는 100℃(설계압력이 2㎏/㎠g 미만인 경우에는
350℃)를 초과하는 것
(다) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 것
(라) 상압 35℃에서 기체인 것을 액체상태로 취급하는 것으로서 설계압력이
2㎏/㎠g 를 초과하는 것
(6) 다음 각호의 1에 해당하는 압력용기 및 배관류에 KS D 4301 (회 주철품),
KS D 4302(구상 흑연 주철품), KS D 4303(흑심 가단 주철품), KS D 4304
(펄라이트 가단 주철품) 및 KS B 6231의 부속서에서 정하는 가단 주철의
주조품(Malleable iron castings)을 사용하여서는 아니된다.
(가) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 것.
(나) 안전규칙 [별표1]의 4호 인화성 물질 및 5호 가연성 가스를 취급하는
것. 다만, 가스상태로 취급하는 것으로서 설계압력이 2㎏/㎠ 미만인
것은 제외한다.
(다) (1)항 및 (2)항에서 규정한 것 이외의 위험물질을 가스 상태로 취급하는
것으로서 설계압력이 11㎏/㎠g를 초과하는 것. 단, 부속품에 대하여는
설계압력이 21㎏/㎠g를 초과하는 것.
(라) 설계온도가 0℃ 미만이거나 250℃ 를 초과하는 것
(마) 설계압력하에서의 비점이 49℃ 이하인 경우에는 그 비점에서 그렇지
아니한 경우에는 49℃ 에서 액체인 위험물질을 취급하는 것으로서 설계
압력이 18㎏/㎠g을 초과하는 것. 다만, 부속품에 대하여는 설계압력이
21㎏/㎠g를 초과하는 것
(7) 다음 각호의 1에 해당하는 용기류 및 배관류에 KS B 6231의 부속서에서
정하는 강인주철의 주조품(Ductile iron casting)을 사용하여서는 아니
된다.
(가) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 것.
(나) 설계압력이 18㎏/㎠g을 초과하는 것.
(다) 설계온도가 -30℃ 미만이거나 350℃를 초과하는 것.
5. 수소취성재질
다음 각호의 1에 해당하는 경우에는 킬드강 이외의 탄소강을 사용하여서는
아니되며, 킬드강 이상의 성능을 갖는 재질을 사용하여야 한다.
(1) 운전조건에서 수소의 분압이 3.5㎏/㎠g 이상이 되는 압력용기 및 배관류
(2) 액체상태에서 몰분율로 0.3% 이상의 황화수소(H2S)를 포함하고 있는 위험
물질을 취급하는 용기류 및 배관류
(3) 10ppm 이상의 황화수소를 포함하고 있는 수용액(Sour water)를 취급하는
용기류 및 배관류
(4) 무게분율로 5% 이상의 알카놀아민류(Alkanolamines)를 포함하고 있는 위험
물질을 취급하는 용기류 및 배관류
6. 고온수소취급
수소가 포함된 위험물질을 고온에서 취급하는 압력용기 및 배관류에는 수소
취급설비의 재질선정기준에 의하여 선정된 재질 이상의 성능을 갖는 것을
사용하여야 한다.
[그림1]
수소취급설비의 재질 선정기준
사용방법
1. 설계압력에서의 분압을 구한다.
2. 설계온도 및 수소의 분압에 의한 점을 표시한다
3. 표시한 점 위에 있는 선의 재질을 선택한다.
(만일 표시한 점이 선위에 위치할 경우에는 그 위선의 재질을 선정한다.)
범례
표면탈탄(Surface Decarburization) -------------------
내부탈탄(Internal Decarburization) ──────────
이 지침은 산업안전기준에관한규칙(이하 "안전규칙"이라 한다) 제283조의
규정에 의거 화학설비 등에 사용하는 재질에 대하여 규정하므로서 사업주가
이를 활용하여 재질의 부식 등으로 인한 위험물질의 누출을 방지하고 누출
로 인한 폭발·화재 등을 사전에 예방하고자 하는데 그 목적이 있다.
2. 적용범위
이 지침은 안전규칙 [별표1]에서 규정한 위험물질을 가스 또는 액체상태로
취급하는 다음 각호의 1에 해당하는 설비에 적용한다.
(1) 안전규칙 [별표3]의 1호의 화학설비중 다음 각목의 1에 해당하는 설비
(이하 "용기류"라 한다)
(가) 반응기·혼합조 등 반응 또는 혼합장치
(나) 증류탑·흡수탑·추출탑·감압탑 등 분리장치
(다) 저장탱크·계량탱크 등
(라) 응축기·냉각기·가열기·증발기 등 열교환기류
(마) 고로 등 점화기를 직접 사용하는 열교환기류
(2) 안전규칙 [별표3]의 2호의 화학설비의 부속설비중 가.목에 해당하는 배관
·밸브·관·부속류 등 이송 관련 설비(이하 "배관류"라 한다)
3. 용어의 정의
(1) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음 각호의 1과 같다.
(가) "탄소강"이라 함은 철과 탄소의 합금으로 탄소 함유량이 0.02%～2%의
범위의 강을 말한다.
(나) "킬드강(Killed steel)" 이라 함은 실리콘이나 알루미늄 등으로 완전히
산소를 제거시킨(Deoxidation) 탄소강을 말한다.
(라) "수소취성"이라 함은 탄소강이 수소에 의하여 부풀음(Blistering) 또는
물러짐(Embrittlement) 등의 현상이 일어나는 것을 말한다.
(2) 기타 이 지침에 사용하는 용어의 정의는 이 지침에 특별한 규정이 있는
경우를 제외하고는 산업안전보건법(이하 "법" 이라 한다), 동법 시행령,
동법 시행규칙 및 안전규칙이 정하는 바에 의한다.
4. 재료의 사용제한
(1) KS B6231 (압력용기의 구조)의 <표 2> 내지 <표 4>에 열거된 재료를 동
표에 표시된 허용 인장 응력값에 대응하는 온도 범위를 초과하여 사용
하여서는 아니 된다.
(2) 탄소 함유량이 0.35%(용강분석치)를 초과하는 탄소강 강재, 저합금강 강재
및 단조품을 용접 구조에 사용하여서는 아니된다.
(3) 다음의 각호의 1에 해당되는 경우 KS D 3503(일반 구조용 압연 강재),
KS D 3515(용접 구조용 압연 강재) 중 SWS 400A, SWS 490A 및 SWS 490YA,
KS D 3583(배관용 아아크 용접 탄소 강관)에 의한 재질을 사용하여서는
아니된다.
(가) 설계압력이 16㎏/㎠g를 초과하는 압력용기의 동체, 경판, 그 밖에 이와
유사한 부분 및 배관류
(나) 설계압력이 10㎏/㎠를 초과하는 압력용기로서 동체의 길이 이음을 용접
하는 것 또는 경판에 용접 이음이 있는 것.
(다) 압력용기의 동체, 경판, 그밖에 유사한 부분 및 배관류로서 용접부의
모재의 두께가 16㎜를 초과하는 것
(라) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 압력용기의 동체, 경판,
기타 이와 유사한 부분 및 배관류
(4) 설계압력이 30㎏/㎠g를 초과하는 압력용기의 동체, 경판 및 이와 유사한
부분에 KS D 3515 중 SWS 400 B, SWS 400 C, SWS 490 B, SWS 490 C, SWS
490 YB, SWS 520 B, SWS 520 C 및 SWS 570의 재질을 사용하여서는 아니
된다.
(5) 다음 각호의 1에 해당하는 압력용기 및 배관류에 KS D 3507 (배관용 탄소
강관)에 의한 재질을 사용하여서는 아니된다.
(가) 설계압력이 10㎏/㎠g를 초과하는 것
(나) 설계온도가 0℃ 미만 또는 100℃(설계압력이 2㎏/㎠g 미만인 경우에는
350℃)를 초과하는 것
(다) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 것
(라) 상압 35℃에서 기체인 것을 액체상태로 취급하는 것으로서 설계압력이
2㎏/㎠g 를 초과하는 것
(6) 다음 각호의 1에 해당하는 압력용기 및 배관류에 KS D 4301 (회 주철품),
KS D 4302(구상 흑연 주철품), KS D 4303(흑심 가단 주철품), KS D 4304
(펄라이트 가단 주철품) 및 KS B 6231의 부속서에서 정하는 가단 주철의
주조품(Malleable iron castings)을 사용하여서는 아니된다.
(가) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 것.
(나) 안전규칙 [별표1]의 4호 인화성 물질 및 5호 가연성 가스를 취급하는
것. 다만, 가스상태로 취급하는 것으로서 설계압력이 2㎏/㎠ 미만인
것은 제외한다.
(다) (1)항 및 (2)항에서 규정한 것 이외의 위험물질을 가스 상태로 취급하는
것으로서 설계압력이 11㎏/㎠g를 초과하는 것. 단, 부속품에 대하여는
설계압력이 21㎏/㎠g를 초과하는 것.
(라) 설계온도가 0℃ 미만이거나 250℃ 를 초과하는 것
(마) 설계압력하에서의 비점이 49℃ 이하인 경우에는 그 비점에서 그렇지
아니한 경우에는 49℃ 에서 액체인 위험물질을 취급하는 것으로서 설계
압력이 18㎏/㎠g을 초과하는 것. 다만, 부속품에 대하여는 설계압력이
21㎏/㎠g를 초과하는 것
(7) 다음 각호의 1에 해당하는 용기류 및 배관류에 KS B 6231의 부속서에서
정하는 강인주철의 주조품(Ductile iron casting)을 사용하여서는 아니
된다.
(가) 안전규칙 [별표1]의 7호 독성물질을 취급하는 것.
(나) 설계압력이 18㎏/㎠g을 초과하는 것.
(다) 설계온도가 -30℃ 미만이거나 350℃를 초과하는 것.
5. 수소취성재질
다음 각호의 1에 해당하는 경우에는 킬드강 이외의 탄소강을 사용하여서는
아니되며, 킬드강 이상의 성능을 갖는 재질을 사용하여야 한다.
(1) 운전조건에서 수소의 분압이 3.5㎏/㎠g 이상이 되는 압력용기 및 배관류
(2) 액체상태에서 몰분율로 0.3% 이상의 황화수소(H2S)를 포함하고 있는 위험
물질을 취급하는 용기류 및 배관류
(3) 10ppm 이상의 황화수소를 포함하고 있는 수용액(Sour water)를 취급하는
용기류 및 배관류
(4) 무게분율로 5% 이상의 알카놀아민류(Alkanolamines)를 포함하고 있는 위험
물질을 취급하는 용기류 및 배관류
6. 고온수소취급
수소가 포함된 위험물질을 고온에서 취급하는 압력용기 및 배관류에는 수소
취급설비의 재질선정기준에 의하여 선정된 재질 이상의 성능을 갖는 것을
사용하여야 한다.
[그림1]
수소취급설비의 재질 선정기준
사용방법
1. 설계압력에서의 분압을 구한다.
2. 설계온도 및 수소의 분압에 의한 점을 표시한다
3. 표시한 점 위에 있는 선의 재질을 선택한다.
(만일 표시한 점이 선위에 위치할 경우에는 그 위선의 재질을 선정한다.)
범례
표면탈탄(Surface Decarburization) -------------------
내부탈탄(Internal Decarburization) ──────────