가스 용접 및 용단 작업은 산업 현장에서 필수적인 작업이지만, 잘못된 사용이나 관리 미흡으로 인해 화재, 폭발, 역화 등 심각한 사고로 이어질 수 있습니다. 특히 역화방지기(Flashback Arrester)는 가스 용접·용단 작업 시 안전을 확보하는 핵심 장치로, 올바른 설치와 관리가 현장 안전의 기본입니다. 이 글에서는 용접·용단 작업 시 화재예방을 위한 역화방지기의 중요성, 설치 방법, 안전관리 방안에 대해 상세히 알아보겠습니다.
본 블로그 내용은 F-1-2023 용접·용단 작업 시 화재예방에 관한 기술지침(KOSHA_2023)을 요약, 정리한 것입니다.
역화는 화염이 취관(토치) 쪽으로 되돌아오는 현상으로, 종종 '쿵'하는 소리가 동반됩니다. 이는 주로 다음과 같은 상황에서 발생합니다:
취관을 가공물과 너무 가까이 놓았을 때
노즐이 전체 또는 부분적으로 막혔을 때
불안정한 가스 압력이나 유량으로 인해 화염이 불안정할 때
역화 자체는 일반적으로 심각한 부상이나 피해를 야기하지 않지만, 장비에 결함이 있음을 나타내는 경고 신호입니다.
화염역류(Flashback)란?
화염역류는 보통 산소가 연료 가스 호스로(또는 연료가 산소 호스로) 역류하면서 발생하며, 호스에서 폭발력이 강한 혼합물을 만듭니다. 화염이 취관을 타고 역류하면 호스, 압력 조정기 또는 가스 용기까지 이를 수 있어 장비 손상은 물론 가스통의 폭발까지 일으킬 수 있는 매우 위험한 현상입니다.
2. 안전기(역화방지기) 설치의 중요성
역화방지기(Flashback Arrester)란?
역화방지기는 산소/연료가스를 사용하여 용접 또는 절단 작업을 할 때 취관에서 연료가스 공급원 쪽으로 화염이 역화되는 것을 방지하는 안전장치입니다. 주요 기능은 다음과 같습니다:
화염의 역류를 차단하여 가스통과 장비를 보호
가스의 역류를 방지하는 체크밸브 기능
과열 시 가스 흐름을 자동으로 차단
역화방지기 설치 위치
역화방지기는 다음과 같은 위치에 설치해야 합니다:
압력조정기 출구측: 연료 및 산소 공급 모두에 대해 압력조정기 바로 다음 위치에 설치
취관 측: 호스가 길 경우 취관과 호스 연결부 사이에도 추가 설치 권장
주관 및 분기관: 가스집합용접장치 사용 시 주관 및 분기관에도 설치
3. 용접·용단 작업 시 화재예방 안전 조치
작업 전 준비사항
작업허가서 확인: 용접·용단 작업허가서, 밀폐공간 작업허가서 등 안전작업허가를 작업 전에 받아야 합니다.
위험물 파악: 관리감독자, 화재감시자, 작업자는 작업장 내 위험물의 사용·보관 현황을 파악하고 위험의 정도를 공유해야 합니다.
불티 비산방지 조치: 용접불티 비산방지덮개, 용접방화포 등을 사용하여 불꽃, 불티 등의 비산을 방지합니다.
환기 확보: 인화성 액체의 증기 및 인화성 가스가 남아 있지 않도록 환기 등의 조치를 취합니다.
동시작업 금지: 도장작업 등과 같이 인화성 물질을 사용하는 작업은 안전거리 내에서 동시 작업을 금지합니다.
용접·용단 작업 중 안전사항
적정 소화기 비치: 예상되는 화재 종류에 적합한 소화기를 작업장에 비치하고, 소화전이 있다면 즉시 사용할 수 있도록 준비합니다.
인화성 물질 취급 주의: 그리스, 유류, 인화성 또는 가연성 물질이 덮인 표면에서 용접을 하지 않습니다.
산소 사용 제한: 통풍, 냉각, 옷에 묻은 먼지를 털어내기 위해 산소를 사용하지 않습니다.
폭발물 용기 작업 금지: 폭발물이나 가연성 물질을 담은 용기에 용접·용단 작업을 실시하지 않습니다. 부득이한 경우 용기 내부를 불활성 가스로 대체한 후 작업합니다.
작업 후 안전조치
화재 감시: 작업 종료 후 최소 30분 이상 화재 감시를 실시합니다.
장비 점검: 작업 후 가스 누설 여부를 확인하고, 모든 밸브를 잠급니다.
작업장 정리: 불티 비산거리 내에 가연성 물질이 없는지 최종 확인합니다.
4. 역화와 화염역류 발생 시 대응 방법
역화 발생 시 조치사항
취관 밸브를 차단합니다. 먼저 산소부터 차단하고 그 다음에 연료 가스를 차단합니다.
산소 및 연료가스 용기의 밸브를 차단합니다.
필요하다면 물로 취관을 식힙니다.
장비, 특히 노즐 부분이 손상되었거나 결함이 있는지 점검합니다.
화염역류 발생 시 조치사항
필요하다고 판단되면 즉시 연료 가스 및 산소 모두의 용기 밸브를 잠급니다.
연료 가스가 차단되면 화염이 꺼져야 합니다. 불이 즉시 꺼지지 않으면 대피하고 소방차를 부릅니다.
취관, 호스, 조정기, 역화방지장치 등 모든 장비를 점검하고 필요 시 교체합니다.
아세틸렌 용기 화재 시 특별 주의사항
화염역류가 발생하거나 화재의 영향을 받은 아세틸렌 용기에는 특별한 주의가 필요합니다. 아세틸렌이 변질될 위험이 있으며, 용기가 뜨거워지거나 흔들리기 시작하면 즉시 대피하고 소방차를 부릅니다.
5. 가스 용접·용단 장비의 안전한 관리
산소/연료가스 장비의 구성
가스 용접 및 용단 장비는 다음과 같은 요소로 구성됩니다:
산소/연료가스통 (프로판 또는 아세틸렌)
가스공급 차단장치(밸브)
압력조정기
역화방지기(안전기)
가스 호스
체크밸브
취관(토치)과 노즐
안전한 가스용기 취급 방법
보관장소: 위험장소나 통풍이 안 되는 장소에 보관하지 않습니다.
온도관리: 직사광선을 피하고 저장소 온도는 40℃ 이하로 유지합니다.
고정: 넘어지지 않도록 잘 묶어 보관하고, 충격에 대비하여 방호울 등을 설치합니다.
밸브 조작: 밸브는 서서히 열어 가스가 갑자기 분출되지 않도록 합니다.
구분 보관: 산소와 아세틸렌 용기는 각각 별도로 저장합니다.
용접·용단 작업 시 호스와 취관 관리
호스 점검: 호스는 손상, 마모 등이 없고 가스 누출 우려가 없는 것을 사용합니다.
호스 연결: 호스 연결부는 호스밴드, 클립 등 안전한 연결기구로 확실히 조입니다.
역화방지 안전장치: 토치와 호스 연결부 사이에 역화방지기를 설치합니다.
아세틸렌 장비 주의: 아세틸렌 가스집합용접장치의 배관 및 부속기구는 구리나 구리 함유량이 70% 이상인 합금 사용을 금지합니다.
작업 중단 시: 공급구의 밸브, 콕크를 반드시 잠그고, 가스호스를 해체하거나 환기가 충분한 장소로 이동합니다.
FAQ: 용접·용단 작업 안전 관련 자주 묻는 질문
1. 역화방지기와 체크밸브의 차이는 무엇인가요?
역화방지기는 화염의 역류를 차단하고 가스통을 보호하는 장치인 반면, 체크밸브는 단순히 가스의 역류만 방지합니다. 체크밸브만으로는 화염역류를 막을 수 없으므로 반드시 역화방지기를 함께 설치해야 합니다.
2. 산소와 연료가스 모두에 역화방지기를 설치해야 하나요?
네, 반드시 산소와 연료가스 양쪽 모두에 역화방지기를 설치해야 합니다. 화염역류는 산소 라인으로도, 연료가스 라인으로도 발생할 수 있기 때문에 양쪽 모두 보호해야 합니다. 안전기준에 따르면 산소/연료가스의 압력조정기 출구측에 각각 역화방지기를 설치해야 합니다.
3. 아세틸렌 압력은 얼마로 유지해야 안전한가요?
아세틸렌의 사용 압력은 0.1 MPa(1 bar) 이하로 유지해야 합니다. 이보다 높은 압력에서는 불안정해져 폭발 위험이 있습니다.
4. 화재감시자는 언제 배치해야 하나요?
사업주는 용접·용단 작업 시 화재 위험을 감시하고 화재 발생 시 대피를 유도하는 화재감시자를 지정하여 배치해야 합니다. 다만, 같은 장소에서 상시·반복적으로 작업하며 경보용 설비와 소화기가 갖춰진 경우에는 화재감시자 배치를 생략할 수 있습니다.
5. 산소와 연료가스 호스는 어떻게 구분하나요?
산소용 호스는 일반적으로 녹색(또는 흑색), 연료가스용 호스는 적색(또는 황색)으로 색상 구분되어 있습니다. 호스 혼용으로 인한 사고 예방을 위해 반드시 색상을 확인하고 사용해야 합니다.
출처
한국산업안전보건공단. (2023). KOSHA Guide F-1-2023: 용접․용단 작업 시 화재예방에 관한 기술지침. 한국산업안전보건공단.
