정전기로 인한 재해예방

[진인사대천명]

정전기로 인한 재해예방

◈ CHECK POINT ◈

* 정전기의 발생원인을 알아본다.

* 정전기의 방전현상을 알아본다.

* 정전기의 피해 및 재해방지대책을 알아본다.

1. 정전기 개요

① 정전기(靜電氣) : 공간의 모든 장소에서 전하의 공간적 이동이 거의 없는 전기

(특성:전기와 동일하나 정전기는 축적됨)

② 정전기의 발견

가. 고대 그리스의 자연철학자 『탈레스』에 의해 발견

◇ 전하(Coulomb)의 작용에 의한 현상

­ 전하의 종류 : 양전하(+), 음전하(­)

­ 양전하 + 양전하, 음전하 + 음전하

: 서로 밀어냄

­ 양전하 + 음전하 : 서로 끌어다님

나. 전개등의 자연계에 의한 방전현상

다. 야간 탈의시 불꽃(Spark) 발생 현상

2. 정전기로 인한 화재 폭발방지

① 사업주는 다음 각호의 설비를 사용함에 있어서 정전기에 의한 화재 또는 폭발등의 위험이 발생할 우려가 있는 때에는 당해 설비에 대하여 확실한 방법으로 접지를하거나, 도전성 재료를 사용하거나 가습 및 점화원으로 될 우려가 없는 제전장치를 사용하는 등 정전기의 발생을 억제하거나 제거하기 위하여 필요한 조치를 하여야 한다.

ㄱ)위험물을 탱크로울리. 탱크차 및 드럼등에 주입하는 설비

ㄴ) 탱크로울리. 탱크차 및 드럼등 위험물저장설비

ㄷ) 인화성물질을 함유하는 도료 및 접착제등을 제조, 저장. 취급또는 도포하는 설비

ㄹ) 위험물 건조설비 또는 그 부속설비

ㅁ) 가연성 및 폭연성 분진을 저장또는 취급하는 설비

ㅂ) 드라이클리닝설비. 염색가공설비 또는 모피류등을 세정하는 설비등 인화성유기용제를

사용하는 설비

ㅅ) 유압. 압축공기또는 고전위정전기등을 이

용하여 인화성물질이나 가연성분체를 분무

또는 이송하는 설비

ㅇ) 액화수소, 공업용연료가스. 액화천연가스또

는 액화석유가스를 이송하거나 저장. 취급

하는 설비

ㅈ) 화약류 제조설비

ㅊ) 구파공에 장전된 화약류를 점화시킬 때 사용하는 구파기(구파공을 막는 재료로 물을

사용하거나 갱고두파를 하는 경우를 제외한다)

②사업주는 인체에 대전된 정전기로 인하여 화재 또는 폭구의 위험이 구생할 우려가 있는 때에는 정전기 대전방지용 안전화의 착용, 제전복의 착용, 정전기 제전용구의 사용등의 조치를 하거나 작업장 및 바닥등에 도전성을 갖추도록 하는 등 필요한 조치를 하여야 한다

(산안규칙 제 355조)

3. 정전기로 인한 감전방지

사업주는 생산공정상 정전기로 인하여 감전의 위험이 구생할 우려가 있는 때에는 제 355조의 규정에 준하는 필요한 조치를 하여야 한다.(산안규칙 제 356조)

4. 피뢰침의 설치

①사업주는 화약류또는 위험물을 저장하거나 취급하는 시설물에는 낙뢰에 의한 산업재해를 예방하기 위하여 피뢰침을 설치하여야 한다. 다만, 금속판을 전기적으로 접속하여 통전시켜도 불꽃이 구생되지 아니하도록 되어있는 밀폐구조의 저장탑. 저장조등의 시설물이 두께 32 밀리미터이상의 금속판으로 되어 있고, 당행 시설물의 대지접지 저항이 5오옴이하인 경우에는 그러하지 아니하다.

②제1항의 피뢰침을 설치하는 때에는 다음각호의 사항을 준수하여야 한다.

ㄱ)피뢰침의 보호각은 45도 이하이로 할 것

ㄴ) 피뢰침을 접지하기 위한 접지극과 대지간의 접지저항은 10오옴이하로 할 것

ㄷ) 피뢰침과 접지극을 연결하는 피뢰도선은 단면적이 30제곱밀리미터이상인 동선을 사용

하여 확실하게 접속할 것

ㄹ) 피뢰침은 가연성 가스등이 누설될 우려가 있는 밸브, 게이지 및 배기구등은 시설물로

부터 1.5미터이상 떨어진 장소에 설치할 것

③제1항 및 제2항의 규정은 금속망이나 가공지선등을 설치하여 접지저항이 10오옴이하로

한 때에는 이를 적용하지 아니한다.(산안규칙 제 357조)

5. 정전기에의한 장애와 재해

가. 화재.폭발

화재. 폭발은 정전기의 방전현상에 의한 결과로 가연성 물질이 연소되어 일어나는 현상이다. 그러나, 정전기 방전기 일어났다 하더라도 그 방전에너지가 가연성 물질의 최소 착화에너지보다 작을 경우에는 화재. 폭발은 일어나지 않는다.

화재. 폭발은 대전물체가 도체일 경우에는 대전에너지에 관련되고, 부도체일 경우에는 대전에너지보다는 대전전위에 관련되나 정확한 기준을 제시하기는 어렵다.

나. 전 격

대전된 인체에서 도체로, 또는 대전물체에서 인체로 방전되는 현상에 의해 인체내로 전류가 흘러 나타나는 저격현상으로, 그 대부분이 전격사로 이어질 만큼 강열한 것은 아니나, 전격시 받는 충격으로 인해 고소에서의 추락 등의 2차적 재해를 일으키는 요인으로 작용하기도 하며, 또한 전격에 의한 불쾌감, 공포감 등으로 인해 생산성이 저하되는 원인이 되기도 한다.

다. 생산장애

생산장애는 역학현상에 의한 것과 방전현상에 의한 것이 있다.

ㄱ) 역학현상에 의한 장애

정전기의 흡인력또는 반발력에 의해 발생되는 것으로, 분진의 막힘, 실의 엉킴, 인쇄의 얼룩, 제품의 오염등 그 예가 아주 많다.

ㄴ) 방전현상에 의한 장애

정전기의 방전시 발생하는 방전전류, 전자파, 발광에 의한 것이 있다.

* 방전전류 :반도체소자등의 전자부품의 파괴, 오동작 등

* 전자파 : 전자자기, 장치등의 오동작, 잡음 발생

* 발광 : 사진 필름 등의 감광

<코로나방전> <브러쉬방전> <불꽃방전> <연면방전> <뇌상방전>

6. 정전기로 인한 재해방지

가. 도체의 대전방지

정전기 장애. 재해의 대부분은 도체가 대전된 결과로 인한 불꽃방전에 의해 발생되므로, 도체의 대전방지를 위해서는 도체와 대지와의 사이를 전기적으로 접속해서 대지와 등전위와 함으로써, 정전기 축적을 방지하는 방법이다.

나. 부도체의 대전방지

부도체에서는 발생또는 대전되어 있는 전하의 이동이 쉽게 이뤄지지 않기 때문에, 접지를 해도 효과를 보기가 어려우므로, 부도체에서의 정전기 대책은 정전기의 발생억제가 기본이고, 다음에 정전기를 인위적으로 중화시켜제거해 주어야 한다.

. 부도체의 사용금지-많은 양의 대전이 우려되는 다음 개소는 가능한 금속재료를 사용하고 접지또는 본딩을 실시한다.

ㄱ) 마찰등에 의해 지속적으로 정전기가 발생되는 부분, 장치

ㄴ) 정전기가 대전되어 있는 물질을 다량취급하는 용기

ㄷ)이동식 또는 가반형의 장치등

. 도전성재료의 사용- 금속도체의 사용이 불가능한 경우에는 도전성 재료 또는 대전방지처리된 것을 사용한다.

다. 대전방지제의 사용

대전방지제는 섬유나 수지의 표면에 흡습성과 이온성을 부여하여 도전성을 증가시키고 이것에 의하여 대전방지를 도모하는 것이며 대전방지제에 주로 많이 사용하는 물질은 계면활성제이다.

계면활성제는 친수성의 기와 배수성의 기 및 극성기와 무극성기가 있는바, 친수성의 기는 물등 극성이 큰 용매에 대해서 친화성이 강하고 배수기는 광유등극성이 작은 용매에 대해서 친화성이 강하다.

라. 대전물체의 차폐

대전물체의 표면을 금속 또는 도전성 물질로 덮는 것을 차폐라 한다.

(1)정전차폐효과

가)전기적 작용억제에 의한 대전방지 효과

나)대전물체의 전위상승 억제효과

다)대전된 정전기에 의한 역학현상억제 및 방전억제효과

(2)차폐재

가)금속제 또는 도정성 테이프

나)도전성필름또는 쉬트

다)금속선 또는 도전성 섬유가 들어있는 섬유제품

마. 가 습

플라스틱 제품등 습도가 증가되면 표면 저항값이 저하되므로 대전방지를 위하여 물의분무, 가습기 사용, 증발법등을 사용하여, 부도체 근방 또는 환경전체의 상대습도를 약 65%이상 유지한다

◇ 상대습도는 대기의 온도에 영향을 받는다 : ­1℃, 100%의 공기를 실내에서 21℃로 가열시키면 상대습도는 20%가 된다.(겨울철 정전기 재해원인)

◇ 산업별로 적정 습도는 다르다(화약류 : 60%, 종이공정 : 70%).

바. 정치시간

정치시간이란, 접지상태에서 정전기 발생이 종료된 후 다시 발생이 개시될 때 까지의 시간 또는 정전기 발생이 종료된 후 접지에의해 대전된 정전기가 빠져 나갈 때까지의 시간을 발하는 것으로서 대전방지 효과와 밀접한 관계가 있다.

정치시간은 물질에 대전되어 있는 정전기를 대지로 누설시켜 대전량을 적게하기 위하여 설정하나, 그 물질의 도전율이 10-12[S/M] 보다 작은 경우에는 정치시간을 설정했다 하더라도 대전량이반드시 감소한다고 볼수 없다.

그러므로 대전물체가 인화성 물질이고 폭발위험분위기를 조성 또는 조성가능성이 있는 경우에는 정치시간을 두는 것이 바람직하다.

사. 배관내 액체의 유속제한

(1)불활성화 할수 없는 탱그, 탱커, 댕크로울리, 탱크차 드럼통등에 위험물을 주입하는 배관은 다음의 관내 유속디 되도록 설비하고 그 유송의 값 이하이어야 한다.

가) 저항률이 1010[Ω․㎝]미만의 도전성 위험물의 배관유속은 7[m/s] 이하로 할 것

나) 에텔, 이황화탄소등과 같이 유동대전이 심하고 폭발 위험성이 높은 것은 배관내 유속을 1[m/s] 이하로 할 것

다)물기나 기체를 혼합한 비수용성 위험물은 배관내 유속을 1[m/s]이하로 할 것

라)저항률 1010[Ω․㎝]이상인 위험물의 배관내 유속은 아래의 표값이하로 할 것. 단, 주입구가 액면 밑에 충분히 침하할 때까지의 배관애 유속은 1[m/s]이하로 할 것

(표)관경과 유속제한값

관내경D		유속V [m/초]	V2	V2D
[inch]	[m]
0.5	0.01	8	64	0.64
1	0.025	4.9	24	0.6
2	0.05	3.5	12.25	0.61
4	0.1	2.5	6.25	0.63
8	0.2	1.8	3.25	0.64
16	0.4	1.3	1.6	0.67
24	0.6	1.0	1.0	0.6

(2)주입구에 대해서는 다음과 같이 설비한다.

가)탱크에 대해서는 위쪽에서 위험물을 낙하시키는 구조로 하지말것이며 주입구는 밑쪽으로 하고 위험물이 수평방량으로 유입, 교반이 적도로 시설할 것이며 또한 주입구 아래에 고이는 수분을 제거할수 있도록 설계할 것.

나) 탱커, 탱크, 탱크로울리, 탱크차, 드럼통 등에서 위쪽으로부터 주입배관을 넣어 주입하는 경우에는 주입구가 용기의 바닥쪽에 이르도록 시설할 것

다) 위험물의 펌프는 가능한 한 탱크로부터 먼 곳에 설치하고 배관은 날류가 일어나지 않도록 굴곡을 적게할 것

라)스트레너의 위치는 가능한 한 탱크의 주입구로부터 떨어지게 하고 그 단면적이 큰 버킷타임을 사용하도록 할 것

자. 제전기에 의한 대전방지 및 종류

제전은 물체데 대전된 정전기를 이온(ion)을 이용하여 중화시키는 것으로서, 대전체 가까이 설치된 제전기에서 발생되는 이온중에서 대전물체의 전하와 반대극성의 이온이 대전물체로 이동하여 대전전하와 결합하여 중화시키는 것이다,

① 자기방전식 제전기

◇ 원리 : 도전성의 가는 실을 대전체에 접근시키면 쌍방에 강력한 불평등 전계가 형성되고, 이로 인하여 대전체 주위 공기에 이온이 발생, 대전체의 대저전하를 중화시켜 제전한다.

◇ 장점 : 전원이 필요없고, 구조가 간단하고, 취급이 편리하다.

◇ 단점 : 제전효과가 적다

◇ 제전범위 : 7,000 ～ 8,000 V

② 전압인가식(코로나 방전식) 제전기

◇ 원리 : 교류 고압전원 또는 고압전류를 제전극에 보내주면 제전전극에서 코로나 방전이 일어나 주변의 공기를 이온화시키고 대전전하를 중화시켜 정전기를 제거하는 방법

◇ 장점 : 제전능력이 크고, 적용범위가 넓다.

◇ 단점 : 고압전원, 제전전극, 고압전선으로 되어 있어 설치

가 복잡하다.

◇ 제전범위 : 20,000 ～ 25,000 V

◇ 고압전원 : 7,000 V

◇ 종류 : 일반형, 방폭형, 내열형, 내열방폭형

③ 송풍형 제전기

◇ 원리 : 전압인가식 제전기에 강력한 FAN을 내장, 제전거리를 연장시킨 것

◇ 장점 : 제전능력이 크고, 제전거리가 길다.

◇ 단점 : 고압전원, 제전전극, 고압전선으로 되어 있어 설치가 복잡하고 FAN을 내장

하여 방폭형을 만들지 못한다.

④ Air Gun

◇ Air Gun에 전압인가식 제전기를 부

착하여 Air 방출시 제거

차. 작업자의 대전방지

◇인체의 접지

인체의 접지방법에는 입식 작업에서는 정전기 대전방지용 안전화를 , 좌식 작업시에는 손목접지대 등을 착용하는 방법등이 있으나, 절연성 페인트나 작업대의 재료, 구두, 의류, 의자등에 의해 인체접지가 무효화될수 있으므로 유의해야 한다.

58. 정전기로 인한 재해예방.hwp

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