식품 및 농업 가공 업체는 가연성 분진 위험 완화 부문에서 제조 산업을 선도해 왔습니다. 최근 전미방화협회(NFPA)에서 가연성 분진 위험에 대한 새 표준을 발표함에 따라 지금은 완화 전략을 검토하고, 필요한 경우 개정해야 할 적기입니다.
규제 배경
NFPA 표준은 연방법의 일부는 아니지만 업계 모범 사례로 간주됩니다. 많은 지방 정부에서 이 표준을 명령으로 채택했으며 OSHA 검사관은 안전하지 않은 작업 환경을 언급할 때 일반 의무 조항에 따라 이를 참조하곤 합니다.
식품 및 농업 가공에서 가장 관련성이 높은 표준은 NFPA 61, 농업 및 식품 가공 시설의 화재 및 분진 폭발 방지를 위한 표준입니다. NFPA 61의 최신 버전에 따르면 가연성 또는 폭발성 분진이 존재하는 기존 식품 또는 농업 가공 시설은 2022년 1월 1일까지 분진 위험 분석(DHA)을 완료해야 합니다. DHA 개발 과정을 안내하기 위해 표준에는 위험 식별 방법에 대한 장과 예제 DHA 공정 체크리스트도 포함되어 있습니다.
가연성 분진 및 공정 위험을 확인한 후에는 전략과 장비를 평가하여 이러한 위험을 가장 효과적으로 완화하는 방법을 결정해야 합니다. 다음은 화재 또는 폭발의 초기 단계에서 연소를 방지하고 시설을 보호하는 데 도움이 되는 6가지 전략 및 장비 옵션입니다.
예방 전략 및 장비
시설 관리 — 큰 화재 및 폭발의 위험을 줄이기 위해서는 적절한 관리가 필수적입니다. 초기 폭연은 벽, 천장, 파이프 및 대들보에 쌓인 분진을 흩날리게 할 수 있으며 이 분진은 연료로 작용해 더 큰 폭발을 일으킬 수 있습니다. 바닥에서 천장까지 정기적으로 검사하고 청소하면 이러한 위험을 최소화하는 데 도움이 됩니다.
집진 — 집진 시스템이 공기를 여과해 분진이 쌓이는 것을 방지합니다. 이들 시스템은 공기 흐름을 생성하여 지정된 지점에서 분진을 포집하고 집진기로 보냅니다.
새로운 기술 발전 덕분에 집진기 시스템은 다양한 크기로 제공되며 실내 또는 실외에 배치할 수 있습니다. 집진기를 실외에 설치하면 추가적인 완화 전략을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 적절하게 격리된 실외 집진기에서 화재가 발생하면 자체 소각될 때까지 방치할 수 있습니다. 그러나 식품 제조업체에서 실내 POU(point-of-use) 집진기를 고려해야 할 세 가지 이유가 있습니다.
제한된 교차 오염 — 비산 분진을 발생 지점에서 포집하면 제품 라인 간 교차 오염을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한 이러한 방법은 휘발성으로 연소 위험을 증가시킬 수 있는 물질과 분진이 혼합되지 않도록 합니다.
클리닝 시설 — 분진 발생 지점 근처에서 분진을 제거하면 분진 축적을 최소화하고 긴 덕트 작업을 방지할 수 있습니다. 덕트가 적으면 폭연이 시설 전체에 퍼질 가능성이 줄어듭니다. 또한 초기 시스템 비용을 낮아지고 유지 관리가 더 쉬워집니다.
가동 중지 시간 감소 — 필요한 경우 전체 생산 라인에 영향을 주지 않고 단일 사용 지점 집진기를 끌 수 있습니다. 이렇게 하면 가동 중지 시간이 줄어들고 잠재적으로 에너지 비용도 절약됩니다.
보호 전략 및 장비
예방 노력 외에도 연소 사고가 발생할 경우 손상을 제한하기 위한 보호 전략 및 장비가 필요합니다. 식품 가공 공정에서의 보호 방법은 차단, 벤팅 및 억제에 중점을 둡니다.
차단 장치 — 차단 장치는 연소 초기 단계에서 증가하는 압력을 감지하고 폭연이 덕트를 통해 전파되는 것을 방지합니다.
비활성 장치 — 흐름 작동식 차단 밸브는 압력파에 의해 활성화되어 지정된 집진 시스템 영역 내에서의 폭발을 억제합니다.
활성 장치 — 화재 및 폭발에 모두 사용할 수 있는 활성 장치(흡입구 및 배기구)는 센서와 신호를 사용하여 사전에 결정한 대응을 시작합니다. 폭발 차단 밸브는 덕트에서 화염이 퍼지는 것을 방지합니다. 화재 진압 댐퍼는 감지 시스템이 화재를 감지하면 연기와 화염의 방향을 바꿉니다.
폭발 벤팅 — 일반적으로 폭발성 분진은 폭발 벤트를 통해 완화됩니다. 벤트는 의도된 대로 정의된 압력 지점에서 열려 지정된 안전한 위치로 가스를 방출합니다. 이러한 유형의 벤팅은 저렴하고 효과적인 제어 방식이지만, 외부로 배출해야 합니다.
무화염 폭발 벤트 — 하위 범주에 속하는 이 폭발 벤트는 스테인리스 스틸 금속 메시와 통합되어 압력을 완화하면서 화염 선단을 제어합니다. 기존의 폭발 벤트와 달리 무화염 벤트는 외부 벽이나 지붕을 통해 배출할 필요가 없습니다. 그러나 기존의 폭발 벤트와는 성능이 다릅니다. 시설에 가장 적합한 옵션에 대해서는 공급업체에 문의하십시오.
폭발 억제 시스템 — 폭발 억제 시스템은 센서를 사용하여 압력 변화를 감지한 다음 폭발 후 밀리초 이내에 화학적 화염 억제제(보통 탄산수소 나트륨)를 집진기에 주입합니다. 억제 시스템은 2차 화재 또는 폭발의 위험을 줄이고 청소 시간을 단축할 수 있습니다. 이러한 시스템은 분진이 집진기에 남아 있을 때나 실내에서 사용 시 좋은 옵션입니다. 억제 시스템은 또한 차단 전략의 하나로 흡입구 및 배기구에 설치할 수 있습니다.
운영 최적화
분진 위험 분석을 진행하는 과정에서 여러 가지 고려해야 할 사항이 많습니다. NFPA 61에 포함된 체크리스트는 현재 가연성 분진 위험을 해결하는 과정을 안내합니다. (NFPA 61의 부록 F 참조: 분진 위험 분석을 위한 체크리스트 — 기존 시설의 예)
주요 변경 사항 또는 새로운 공정에도 DHA가 요구되므로 가까운 미래에 예상되는 리모델링 또는 확장을 파악하는 것이 좋습니다. 공정 또는 장비를 업데이트하는 몇 가지 일반적인 이유에는 식품 안전 현대화법(FSMA) 규정 준수, 기술 발전 또는 생산 속도 증가가 포함됩니다. 위험 완화 계획을 운영 업그레이드와 통합하면 비용을 절감하고 DHA 공정을 궤도에 올리는 데 도움이 될 수 있습니다.
마지막으로 완화 옵션을 평가할 때 연소 사고의 총 비용을 확인하는 것을 잊지 마십시오. 첨단 기술은 초기 비용이 더 높을 수 있지만 장기적인 관점에서 고려하면 가동 중지 시간, 청소 및 손상을 줄이는 옵션이 비용 효율적일 수 있습니다.
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