가스용접 및 절단작업에 관한 기술지침(G-7-1013)

o 관련규격 및 자료
   - INDG297(rev1) : Safety in gas welding, cutting and similar processes
   - KS B 4601 : 수동 가스 용접기, 절단기 및 가열기
o 관련법규ㆍ 규칙․ 고시 등
   - 「산업안전보건기준에 관한 규칙」
     제233조 (가스용접 등의 작업)
     제234조 (가스 등의 용기)
     제240조 (유류 등이 있는 배관이나 용기의 용접 등)
     제241조 (통풍 등이 충분하지 않은 장소에서의 용접 등)

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가스용접 및 절단작업에 관한 기술지침(G-7-1013)

 

 

1. 목적

2. 적용범위

3. 용어의 정의

4. 작업허가와 훈련

5. 산소/연료가스 장비

6. 위험요인과 안전대책

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1. 목적
이 지침은 용접, 절단 및 유사공정을 위해 고압가스를 사용하는 작업자들에게 화재 및 폭발 위험에 관한 정보를 제공함으로써 그로 인한 사고를 미연에 방지하는 것을 목적으로 한다.

2. 적용범위
이 지침은 가스용접 및 절단작업을 수행하는 모든 작업장에 대하여 적용한다.

3. 용어의 정의
(1) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.
(가) “취관(Torch)”이라 함은 산소/연료가스 장비 등에서 연료가스와 산소를 혼합하는 부속품을 말한다.
(나) “역화(Backfire)”라 함은 노즐의 화염이 취관 쪽으로 되돌아오는 현상을 말한다.
(다) “안전기(Flashback arrester)”라 함은 산소/연료가스를 사용하여 용접 또는 절단 작업을 할 때 취관에서 연료가스 공급원 쪽으로 화염이 역화되는 것을 방지하는 기구를 말한다.
(다) “화염역류(Flashback)”라 함은 산소/연료가스 장비에서 산소가 연료가스 호스로 혹은 연료가스가 산소 호스로 역류하여 생기는 화염을 말한다.
(2) 그 밖에 이 지침에 사용하는 용어의 정의는 이 지침에 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는 산업안전보건법, 같은 법 시행령, 같은 법 시행규칙, 산업안전보건기준에 관한 규칙 및 관련고시에서 정하는 바에 의한다.

4. 작업허가와 훈련
사업주는 작업장내의 위험성을 평가해야 하고, 근로자 및 일반인들의 안전을 확보할 수 있는 모든 적절한 예방조치를 취해야 한다. 작업을 하기 전에 유해· 위험요인에 대한 주의 깊은 평가가 실행되어야 한다. 특히 익숙하지 않는 작업환경에서 장비를 사용하기 전에 위험성을 평가하는 것은 매우 중요하다.

4.1 작업허가
사업주는 용접 및 절단 작업 시 작업허가서에 따라 실시하여야 한다. 작업허가서에는 작업방법, 작업시간 그리고 예방대책을 상세히 나타내야 한다. 작업장, 수행될 작업의 종류, 관련된 위험요소 그리고 예방대책 등에 대하여 잘 알고 있는 감독자와 안전관리자에 의해 허가되지 않으면 절대 작업을 해서는 안 된다.

4.2 훈련
산소/연료가스 장비를 사용하기 위해서는 다음과 같은 내용에 대하여 교육 또는 훈련을 받아야 한다.
(1) 장비의 안전한 사용방법
(2) 화재폭발 예방대책
(3) 소화기의 사용
(4) 대피방법, 화재경보 발동 및 응급조치

5. 산소/연료가스 장비
모든 산소/연료가스 장비들은 동일한 방법으로 작동한다. 프로판 혹은 아세틸렌 같은 연료가스는 보통 목적에 맞는 고온의 불꽃을 내기 위해 취관을 통해 산소와 혼합된다. 산소/연료가스 장비의 주요 구성품은 다음과 같다.

 

<그림 1> 가스 용접 및 절단에 사용되는 전형적인 산소/연료가스 장비

(1) 산소/연료가스통 (프로판 혹은 아세틸렌)
(2) 가스공급을 차단하거나 고립시키는 장치, 보통 가스통의 밸브
(3) 가스압력을 줄이거나 조절하기 위해 사용되는 가스통의 배출밸브에 장착된 압력조절기
(4) 역화와 화염역류로부터 가스통을 보호하는 안전기
(5) 가스통으로부터 취관까지 가스를 이송하는 유연한 고무호스
(6) 연료라인으로의 산소역류와 산소라인으로의 연료유입을 방지하는 체크밸브

6. 위험요인과 안전대책
주된 위험요인은 화재와 폭발이며 이것은 다음과 같은 원인에 의해 발생한다.
(1) 불이 붙어 있는 착화된 취관을 작업자 주변에서 부주의하게 사용하는 행위
(2) 취관을 가연물에 너무 가까이 접근하여 사용하는 행위
(3) 가연성물질이 들어 있거나 포함되어 있는 탱크 혹은 드럼을 절단하거나 수리하는 작업
(4) 호스, 밸브 그리고 연료가스통에서 누출되는 가스
(5) 산소통에서 누출되는 산소
(6) 역화와 화염역류 등

6.1 점화된 취관
점화된 취관은 산소/연료가스 장비의 각 부분 중에서 아주 위험한 부분이다.
이 취관에 의해 화상을 입거나 치명적인 상해를 당하며 다른 근로자에게 상해를 입히기도 하고 가연성물질에 의해 화재를 유발하기도 한다. 상해를 방지하기 위한 예방대책은 다음과 같다.
(1) 타인과 거리를 둔 안전한 위치에서 작업한다.
(2) 보호장갑, 보호의, 보안경 등을 착용한다.
(3) 사용하지 않을 때에는 취관을 제자리에 둔다. 착화된 취관이 불꽃의 힘으로 움직이게 될 수 있는 벤치나 바닥에는 놓지 않는다.
(4) 작업소재는 고정시키고, 손으로 잡지 않아야 한다.
(5) 불꽃, 열, 스파크 혹은 불티에 접촉하는 것을 방지하기 위해 호스는 작업장소에서 호스를 떨어진 곳에 둔다

6.2 화재
산소/연료가스의 취관에서 나오는 불꽃은 매우 강력한 점화원이다. 많은 화재가 산소 및 연료가스의 취관을 부주의하게 다룸으로써 발생된다. 불꽃은 나무, 종이, 종이상자, 섬유, 가죽, 플라스틱 등 가연성 물질을 태워버린다. 또한 많은 작업과정에서 이들 물질들을 발화시킬 수 있는 스파크, 불티와 같은 점화원을 발생시킨다. 그러므로 화재를 예방하기 위해서는 다음과 같은 예방대책을 준수하여야 한다.
(1) 화기작업 과정을 수행하기 위해 작업소재를 안전한 위치로 이동시킨다.
(2) 작업지역으로부터 가연성 물질들을 제거한다.
(가연성 액체, 나무, 종이, 섬유, 포장재 혹은 플라스틱)
(3) 연료가스가 축적할 수 있는 장소, 즉 피트(pit) 혹은 트렌치 같은 공간은 환기를 시킨다.
(4) 이동시킬 수 없는 가연성 물질들은 금속 판, 광물질 섬유판 혹은 방염담요 등의 적합한 가드나 덮개를 사용하여 보호하여야 한다.
(5) 예정보다 용접 혹은 절단 작업이 지연될 경우에 벽 혹은 칸막이 뒤에 감춰진 가연성물질이 발화할 수 있으므로 확인해야 한다.
(6) 바닥과 벽의 개구부(문, 창문 등)를 통해 화염, 스파크 등이 빠져가는 것을 방지하기 위해 덮개 등으로 차단하여야 한다.
(7) 작업종료 후 적어도 30분 동안은 화재 감시를 해야 한다.
(8) 소화기를 근처에 비치하여야 한다.

6.3 폭발
6.3.1 탱크와 드럼
휘발유, 디젤, 연료오일, 페인트, 솔벤트와 같은 가연성액체는 작업장 여러 곳에서 사용된다. 만일 산소/연료가스 장비의 취관이나 버너가 가연성물질이 들어 있는 탱크나 드럼에 사용될 때 폭발이 일어날 수 있다. 이러한 폭발은 근로자에게 상해를 입히기도 하고 사망에 이르게 하기도 한다. 비어 있는 것으로 보이는 탱크와 드럼은 대부분이 바닥에 잔류물이 남아 있으며, 갈라진 틈이나 균열된 곳에도 잔류물이 있다. 드럼 안에 있는 찻숟가락 하나 정도의 가연성 액체라도 가열되고 증기화되어 폭발을 일으킬 수 있는 충분한 양의 증기를 발생시킬 수 있기 때문에 주의하여야 한다.
(1) 가연성 물질이 담겨져 있거나 또 그럴 가능성이 있는 드럼이나 탱크에 산소/연료가스 장비의 취관을 사용해서는 안 된다.
(2) 드럼이나 탱크에 가연성물질이 남아 있으면 철저히 세척하거나 불활성화 시켜야 한다.
6.3.2 타이어
타이어가 장착된 휠을 용접하거나 화염절단을 해서는 안 된다. 열은 휠 내부 림(Rim)에 있는 어떤 오일 혹은 윤활유를 가열시켜 가연성증기를 생성할 수 있다. 타이어 안에 갇힌 이러한 가스는 발화한다면 폭발을 일으키기에 충분하며 이러한 폭발은 매우 격렬하고 또 치명적이기 때문에 항상 타이어를 제거한 뒤 휠을 용접을 하거나 절단작업을 해야 한다.

6.4 가스 누출
산소/연료가스 장비에서 누출이 생기면 화재와 폭발의 위험이 생긴다. 아세틸렌 또는 다른 연료가스들은 가연성이 커서 공기 또는 산소와 혼합되면 폭발을 일으킬 수 있다. 심지어 작은 누출도 심각한 결과를 초래할 수 있고 특히 가스가 모여 있는 폐쇄된 공간 혹은 환기가 불량한 곳에서 누출이 생기면 그 가능성은 훨씬 커진다. 가스누출은 종종 장비의 관리 소홀, 연결 불량 그리고 사용 후 적절히 밸브를 잠그지 않은 이유로 발생한다.
6.4.1 누출 예방
누출을 방지하기 위한 예방대책은 다음과 같다.
(1) 날카로운 모서리와 마모된 표면 혹은 차량에 부딪칠 수 있는 장소에는 호스를 놓지 않는다.
(2) 고온의 금속 혹은 튀어나온 파편이 호스 위에 떨어지지 않도록 한다.
(3) 가스통은 주의 깊게 다루고 넘어지지 않도록 고정시켜 놓아야 한다. 예를 들어 이동용 손수레에 보관하거나 또는 보관대에 놓고 체인으로 묶어 놓아야 한다.
(4) 작업이 종료되면 항상 가스통의 밸브를 잠가서 가스공급을 차단해야 한다.
(5) 결함과 누출을 예방하기 위해 모든 연결 부위와 부품들을 정기적으로 점검해야 한다.
6.4.2 누출 점검
(1) 소유하고 있는 가스누출감지경보기를 사용하여 가스누출을 점검한다. 비눗물과 그리스를 함유하고 있는 용해제는 산소장비에는 사용해서는 안 된다.
그리고 누출이 발견되면 즉시 부품을 수리 또는 교체해야 하며 부식성 염분을 제거하기 위해 깨끗한 물로 씻어내야 한다.
(2) 가스통에서 가스가 누출된다면 불꽃, 스파크, 전기 그리고 모터 등 발화원과 거리가 먼 환기가 잘되는 바깥쪽으로 옮긴다.
6.4.3 환기
작은 누출은 바로 발견되지 않으나 일정시간 동안 환기가 불량한 방과 폐쇄된 공간에서 누출된다면 가스농도가 높아져서 화재폭발을 일으키므로 다음 사항을 주의해야 한다.
(1) 용접과 절단 작업 시에는 항상 적절한 환기가 이루어져야 한다.
(2) 가스통은 가능한 한 언제나 외부에 놓아야 하고, 또 환기가 잘되는 장소에 보관해야 한다.
(3) 가스통을 환기가 불량한 방 혹은 폐쇄된 공간에 두어서는 안 된다.

6.5 산소 누출
산소누출도 가스누출처럼 화재위험을 증가시킨다. 특히 의복이 산소로 덮이게 되면 쉽게 불이 붙어 치명적인 화상을 입게 된다. 특히 산소는 오일과 그리스와는 폭발적으로 반응하므로 항상 다음의 예방대책을 취해야 한다.
(1) 산소밸브 혹은 가스통 부속장치가 오일 혹은 그리스와 접촉되게 해서는 안된다.
(2) 산소는 산소에게 맞게 설계된 장비에만 사용해야 한다. 특히 압력조절기가 산소에 안전한지 그리고 가스통 압력에 안전한지 점검해야 한다.

6.6 역화와 화염역류
역화와 화염역류는 대개 결함이 있거나 올바르게 작동하지 않는 장비에 의해 유발된다.
6.6.1 역화
역화는 화염이 취관 쪽으로 되돌아오는 현상으로 날카로운 쿵하는 소리와 함께 나타난다. 이것은 취관이 작업 소재에 너무 가까이 있거나, 노즐이 막혀 있거나 혹은 부분적으로 막혀 있을 때 발생한다. 화염이 취관 안으로 들어오기도 하고, 혼합되는 곳에서 계속 타기도 하는데 역화는 대개 심각한 상해 혹은 충격을 야기하지는 않으나 이것은 장비에 결함이 있음을 지적하고 있기 때문에 만일 역화현상이 발생하면 다음과 같은 조치를 취해야 한다.
(1) 취관밸브를 잠근다. 먼저 산소밸브를 잠그고 그 다음에 연료가스 밸브를 잠근다.
(2) 산소/연료가스 장비의 가스통 밸브를 잠근다.
(3) 필요하다면 물로 취관을 냉각시킨다.
(4) 장비에 손상이나 결함이 있는지 점검한다.
6.6.2 화염역류
화염역류는 대개 산소가 연료가스 호스로 혹은 연료가 산소호스로 역류함으로 일어나는데 이때 호스내부에서는 폭발성 혼합기체가 생긴다. 화염이 취관을 통하여 호스 안으로 그리고 심지어 압력조절기와 가스통에 닿을 수 있을 정도로 역류하면서 타는데 화염역류의 결과는 매우 심각하다. 이것은 장비의 충격 혹은 파손을 초래할 수 있으며 심지어 가스통을 폭발시킬 수도 있다. 그리고 신체상에 치명적인 상해와 재산상의 손실을 초래하므로 특히 주의하여야 한다.
6.6.3 화염역류 예방
(1) 가스가 호스로 역류하는 것을 방지하기 위해 취관을 스프링이 부착되어 있는 체크밸브에 확실히 고정시켜야 한다.
(2) 작업에 알맞은 가스압력과 노즐 치수를 사용해야 한다.
(3) (1)과 (2)의 조치들은 장비는 화염역류의 위험을 줄일 수는 있으나 완전히 제거하지는 못하며, 체크밸브는 일단 화염역류가 발생하면 역류를 멈추게 할 수는 없다. 화염역류의 결과는 잠재적으로 매우 심각하기 때문에 다음과 같은 방법으로 가스통을 보호해야 한다.
6.6.4 화염역류로부터 가스통의 보호
가스통을 보호하기 위해서는 안전기를 연료 및 산소 조절기에 모두 고정시켜야 한다. 호스가 긴 경우에는 취관과 조절기 모두에 안전기를 장착해야 한다. 이러한 안전기의 장착은 안전한 작업을 위한 하나의 대안으로 고려되어서는 안 된다. 화염역류가 발생하면 다음과 같은 조치를 취해야 한다.
(1) 충분한 여유가 있어 조치가 가능하다면 즉시 연료가스 및 산소통의 밸브를 모두 잠근다.
(2) 밸브를 잠글 시간적 여유가 없다면 주위에 알리며 대피하고 소방당국에 신고한다.
(3) 화염역류가 발생한 후에는 취관, 호스, 압력조절기, 안전기, 등 다른 부품들이 손상되었을 수 있으므로 주의 깊게 검사하고, 필요하다면 재사용 전에 교체해야 한다.
6.6.5 아세틸렌 가스통
화염역류에 관련되거나 화재에 의해 영향 받은 아세틸렌 가스통에 대해서는 특별한 관심을 기울여야 한다. 아세틸렌이 분해하면서 압력이 증가하여 가스통은 단 몇 분 안에 폭발할 수도 있기 때문이다. 만일 아세틸렌 가스통이 뜨거워지거나 진동을 하기 시작하면 즉시 작업장에서 나와 소방당국에 신고해야 한다.

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[첨부자료] 가스용접 및 절단작업에 관한 기술지침(G-7-1013)

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