위험물저장소의 시설기준 - 특정옥외저장탱크의 기초 및 지반

위험물저장소의 시설기준 - 특정옥외저장탱크의 기초 및 지반

 

 

1. 특정옥외저장탱크의 기초 및 지반

1) 특정옥외저장탱크란

옥외탱크저장소 중 그 저장 또는 취급하는 액체위험물의 최대수량이 100만ℓ 이상의 것을 "특정옥외탱크저장소" 라 한다. 특정옥외저장탱크는 위험물을 대량 저장하는 탱크로서 워낙 크고 무겁 기 때문에 "특정옥외저장탱크" 의 기초 및 지반은 당해 기초 및 지반상에 설치하는 특정옥외저장탱크 및 그 부속설비의 자중, 저장하는 위험물의 중량 등의 하중(이하 "탱크하중" 이라 한다)에 의하여 발생하는 응력에 대하여 안전한 것으로 하여야 한다.

 

2) 기초 및 기반 기준

① 지반은 암반의 단층 절토 및 성토에 걸쳐 있는 등 활동을 일으킬 우려가 있는 경우가 아닐 것

② 지반은 다음에 적합할 것

· 소방방재청장이 정하여 고시하는 범위내에 있는 지반이 표준관입시험 및 평판재하시험에 의하여 각각 표준관입 시험치

- 20이상 및 평판재하시험치(5mm 침하시에 있어서의 시험치(K30치)로 한다. 제4호에서 같다)가 1㎥당 1000MN 이상의 값일 것

· 소방방재청장이 정하여 고시하는 범위내에 있는 지반이 다음의 기준에 적합할 것

- 탱크하중에 대한 지지력 계산에 있어서의 지지력안전율 및 침하량 계산에 있어서의 계산침하량이 소방방재청장이 정하여 고시하는 값일 것

- 기초(소방방재청장이 정하여 고시하는 것에 한한다. 이하 이 호에서 같다)의 표면으로부터 3m이내의 기초직하의 지반부분이 기초와 동등 이상의 견고성이 있고 지표면으로부터의 깊이가 15cm까지의 지질(기초의 표면으로부터 3m이내의 기초직하의 지반부분을 제외한다)이 소방방재청장이 정하여 고시하는 것 외의 것일 것

· 점성토 지반은 압밀도시험에서 사질토 지반은 표준관입 시험에서 각각 압밀하중에 대하여 압밀도가 90%(미소한 침하가 장기간 계속되는 경우에는 10일간(이하 이 호에서 "미소침하측정기간" 이라 한다)계속하여 측정한 침하량의 합의 1일당 평균침하량이 침하의 측정을 개시한 날부터 미소침하측정기간의 최종일까지의 총침하량의 0.3%이하인 때에는 당해 지반에서의 압밀도가 90%인 것으로 본다)이상 또는 표준관입 시험치가 평균 15이상의 값일 것

· 지반이 바다, 하천, 호수와 늪 등에 접하고 있는 경우에는 활동에 관하여 소방방재청장이 정하여 고시하는 안전율이 있을 것

· 기초는 사질토 또는 이와 동등 이상의 견고성이 있는 것을 이용하여 소방방재청장이 정하여 고시하는 바에 따라 만드는 것으로서 평판재하시험의 평판재하시험치가 1㎥당 100MN이상의 값을 나타내는 것(이하 "성토" 라 한다) 또는 이와 동등 이상의 견고함이 있는 것으로 할 것

· 기초성토는 그 윗면이 특정옥외저장탱크를 설치하는 장소의 지하수위와 2m이상의 간격을 확보할 것

· 기초 또는 기초의 주위에는 소방방재청장이 정하여 고시하는 바에 따라 당해 기초를 보강하기 위한 조치를 강구할 것

 

 

2. 준특정옥외탱크의 기초 및 지반

1) 준특정옥외탱크란

옥외탱크저장소 중 그 저장 또는 취급하는 액체위험물의 최대수량이 50만ℓ 이상 100만ℓ 미만의 것을 "준특정옥외탱크저장소" 라 한다. 준특정옥외탱크도 특정옥외탱크와 더불어 대량저장탱크로서 준특정옥외저장탱크 의 기초 및 지반은 탱크하중에 의하여 발생하는 응력에 대하여 안전한 것으로 하여야 한다.

 

2) 기초 및 지반 기준

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가) 지반은 암반의 단층 절토 및 성토에 걸쳐 있는 등 활동을 일으킬 우려가 없을 것

나) 지반은 다음의 기준에 적합할 것

(1) 소방방재청장이 정하여 고시하는 범위내에 있는 지반이 암반 그 밖의 견고할 것

(2) 소방방재청장이 정하여 고시하는 범위내에 있는 지반이 다음의 기준에 적합할 것

(가) 당해 지반에 설치하는 준특정옥외저장탱크의 탱크하중에 대한 지지력 계산에 있어서의 지지력안전율 및 침하량 계산에 있어서의 계산침하량이 소방방재청장이 정하여 고시하는 값일 것

(나) 소방방재청장이 정하여 고시하는 지질 외의 것일 것(기초가 소방방재청장이 정하여 고시하는 구조인 경우를 제외한다)

(3) (2)와 동등 이상의 견고함이 있을 것

다) 지반이 바다, 하천, 호수와 늪 등에 접하고 있는 경우에는 활동에 관하여 소방방재청장이 정하여 고시하는 안전율이 있을 것

라) 기초는 사질토 또는 이와 동등 이상의 견고성이 있는 것을 이용하여 소방방재청장이 정하여 고시하는 바에 따라 만들거나 이와 동등 이상의 견고함이 있는 것으로 할 것

마) 기초(사질토 또는 이와 동등 이상의 견고성이 있는 것을 이용하여 소방방재청장이 정하여 고시하는 바에 따라 만드는 것에 한한다)는 그 윗면이 준특정옥외저장탱크를 설치하는 장소의 지하수위와 2m이상의 간격을 확보할 것

 

 

3. 옥외저장탱크의 외부구조 및 설비

1) 탱크의 재질

옥외저장탱크는 특정옥외저장탱크 및 준특정옥외저장탱크 외에는 3.2mm두께 이상의 강철판 또는 소방방재청장이 정하여 고시하는 규격에 적합한 재료로 특정옥외저장탱크 및 준특정옥외저장탱크는 소방방재청장이 정하여 고시하는 규격에 적합한 강철판 또는 이와 동등 이상의 기계적 성질 및 용접성이 있는 재료로 틈이 없도록 제작하여야 한다.

 

2) 탱크의 시험

압력탱크(최대상용압력이 대기압을 초과하는 탱크를 말한다.)외의 탱크는 충수시험, 압력탱크는 최대상용압력의 1.5배의 압력으로 10분간 실시하는 수압시험에서 각각 새거나 변형되지 아니하여야 한다 특정옥외저장탱크의 용접부는 소방방재청장이 정하여 고시하는 바에 따라 실시하는 방사선투과시험, 진공시험 등의 비파괴시험에 있어서 소방방재청장이 정하여 고시하는 기준에 적합한 것이어야 한다.

 

3) 내지진 및 내풍압 구조

특정옥외저장탱크 및 준특정옥외저장탱크 외의 탱크는 다음 각목에 정하는 바에 따라 지진 및 풍압에 견딜 수 있는 구조로 하고 그 지주는 철근콘크리트조, 철골콘크리트조 그 밖에 이와 동등 이상의 내화성능이 있는 것이어야 한다.

① 지진동에 의한 관성력 또는 풍하중에 의한 응력이 옥외저장탱크의 옆판 또는 지주의 특정한 점에 집 중하지 아니하도록 당해 탱크를 견고한 기초 및 지반 위에 고정할 것

② 지진동에 의한 관성력 및 풍하중의 계산방법은 소방방재청장이 정하여 고시하는 바에 의할 것

 

4) 이상내압방출구조

옥외저장탱크는 주위로부터 의 가열이나 탱크 내 화재 등에 의한 가스발생으로 탱크내의 압력이 이상적으로 상승한 경우에 이를 방치하게 되면 탱크의 파괴를 초래하게 된다. 이때 탱크바닥판 또는 옆판이 파괴 되면 그 피해는 막대한 것이 되기 때문에 이러한 경우 피해를 줄이기 위하여 그 압력을 탱크의 위쪽 방향으로 방출할 수 있는 구조로 설치되어야 한다. 일반적으로 종설치원통형탱크에 있어서는 옆판 윗부분의 톱앵글과 지붕판과의 접합부를 탱크의 다른 접합부보다도 약하게 하는 수가 많다. 이 경우 지붕판과 라프터와는 용접하여서는 안 된다. 또한, 기타 탱크의 경우에는 일정의 내압이 되면 상부로 방출하도록 파괴 판 등의 방식을 생각할수 있다.

< Fig01. 이상내압방출구조의 예 >

 

5) 부식방지 조치

5-1) 외면 도장

옥외저장탱크는 강판으로 만들어지고 그 입지조건으로서는 풍우와 해안부근에서 염분의 영향을 받는 장소에 설치되는 것이 많다. 이 때문에 외면의 부식을 방지하는 목적으로 하는 방청도장을 하여야 한다. 외면도장의 부가적인 목적으로서는 일조영향의 완화나 사회적 필요성에 의한 주위 경관과의 조화도 고려되어야 한다 일반적으로 사용되는 도료는 프탈산수지도료, 염화고무도료, 에폭시수지도료, 아연분말도료 등이다 다만 탱크의 재질이 부식의 우려가 없는 스테인레스 강판 등인 경우에는 도장을 생략할 수 있다.

 

5-2) 지반면과 접하는 탱크 밑판의 부식 방지조치

옥외저장탱크의 바닥판(애뉼러판)의 외면은 부식이 되기 쉬운 환경임에도 불구하고 수시로 보수하는 것이 불가능하기 때문에 아스팔트샌드 등에 의한 방법이나 전기방식에 의한 방법 등으로 방식조치를 시행하지 않으면 안 된다 바닥판(애뉼러판)의 바깥 둘레에 있어서는 특히 빗물 침입 에 의한 부식이 조장되는 수가 많으므로 이것을 방지하기 위한 조치가 필요하다.

< Fig02. 아스팔트 샌드 >

 

< Fig03. 전기방식의 예 >

 

6) 통기관 및 안전장치

옥외저장탱크에는 위험물의 출입 및 직사일광 등을 받을 때에 생기는 내압의 변화를 안전하게 조정하기 위하여 통기관 또는 안전장치를 설치하여야 한다.

6-1) 밸브 없는 통기관

통상 open vent라 불리는 것으로 그 직경은 30mm이상으로 하여야 한다. 이것은 이물질에 의한 막힘 등을 고려한 최소한 것으로 실제로는 저장탱크의 상황(구조, 용량, 위험물의 출입속도 등)에 의해 직경이나 필요개수가 결정된다. 통기관의 구조는 빗물의 침입을 막기 위해 선단을 아래 방향으로 45도 이상 굽히고, 동망, 프레임어레스터 등의 인화방지장치를 설치해야 한다.(인화점 70℃이상의 위험물만을 해당 위험물의 인화점 미만의 온도로 저장 또는 취급하는 탱크에 설치하는 통기관에 있어서는 인화방지장치를 생략할 수 있음)

< Fig04. 밸브없는 통기관 예 >

 

가연성의 증기를 회 수하기 위한 밸브를 통기관에 설치하는 경우에 있어서는 당해 통기관의 밸브는 저장탱크에 위험물을 주입 하는 경우를 제외하고는 항상 개방되어 있는 구조로 하는 한편, 폐쇄하였을 경우에 있어서는 10kPa이하의 압력에서 개방되는 구조로 해야 한다 이 경우 개방된 부분의 유효단면적은 777.15㎟이상이어야 한다.

< Fig05. 가연성 증기 회수 밸브 >

 

< Fig06. 가연성 증기 회수 밸브 작동원리 >

 

6-2) 대기밸브 부착 통기관

저장할 위험물의 휘발성이 비교적 높은 경우 등에 사용되며 5kPa이하의 압력차에서 작동하지 않으면 안 된다. 또한 동망, 프레임어레스터 등의 인화방지장치를 설치해야 한다.

< Fig07. 대기밸브 부착 통기관 >

 

6-3) 안전장치

안전장치를 어떤 장치로 설치하는가에 대해서는 그 설치대상설비에 따라서 적절한 것을 선정해야하는데 옥외저장탱크의 경우에는 주로 안전밸브가 사용된다. 또한 파괴판에 대하여서는 위험물의 성질에 의해 안전밸브의 작동이 곤란한 가압설비에 한하여 설치할 수 있다 안전장치는 상승한 압력을 유효하게 방출할 수 있는 능력을 갖춘 것이어야 하지만 설치개수에 대하여서는 설비의 규모, 취급하는 위험물의 성상을 고려하여 적정한 수를 설치한다. 안전장치의 압력방출구 등은 주위에 불씨가 없는 안전한 장소에 설치할 필요가 있다.