A Study on the Quantitative Process Facility Standards that Require H2S Toxic Gas Detectors and Location Selection for Emergency Safety

Design techniques for minimizing the damage caused by leakage of $H_2S$ gas, contained in natural gas and petroleum, have been widely studied abroad in chemical plants that purify and process natural gas and petroleum. However, there is no domestic engineering practice and regulation of $H_2S$. In accordance with the circumstances, this study proposes the quantitative criteria of process equipment to install $H_2S$ toxic gas detector as 500 ppm and explains the valid basis. The $H_2S$ gas dispersion radius up to IDLH 100 ppm is calculated by ALOHA under previous $H_2S$ gas leak accident scenario. The weather conditions of modeling include the conditions of Ulsan, Yeosu and Daesan, the three major petrochemical complexes in Korea. The long radius up to 100 ppm was derived in order of Ulsan, Daesan, Yeosu. For emergency safety the dispersion radius up to 100 ppm of the $H_2S$ gas obtained in this study should be extended to apply the additional $H_2S$ toxic gas detector, and local climate conditions should be considered.

H2S 독성가스감지기가 필요한 정량적 공정설비 기준 및 비상시 안전을 위한 위치선정 방안에 대한 연구

천연가스 및 석유를 정제 및 가공하는 화공플랜트에서 원료에 함유된 황화수소($H_2S$)의 누출로 인한 피해를 최소화시키기 위한 설계 기법들이 세계적으로 널리 연구되어왔다. 그러나 국내에서는 화공플랜트에서 $H_2S$ 가스 피해 최소화를 위한 별도의 뚜렷한 설계 지침 및 규제가 없는 실정이다. 그러므로 본 연구는 $H_2S$ 독성가스감지기를 설치해야 할 공정설비의 $H_2S$ 가스 함량의 정량적 기준을 500 ppm으로 제시하고 타당한 근거를 설명하였다. 또한 ALOHA 프로그램을 사용하여 과거 $H_2S$ 가스 누출 사고를 재구성하여 IDLH 값인 100 ppm까지의 확산 반경을 산출하였다. 모델링의 기상 조건은 국내 3대 석유화학단지가 위치한 울산, 여수, 대산의 조건을 각각 적용하였으며, 울산, 대산, 여수 순서로 긴 반경이 도출되었다. 비상시 안전을 위해서 본 연구에서 얻은 $H_2S$ 가스의 100 ppm까지의 확산 반경을 고려한 추가적인 $H_2S$ 독성가스감지기가 설치되어야 하고, 이때는 반드시 지역별 기후조건이 고려되어야 할 것이다.