안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
인화성 화학물질 저장 탱크에 질소를 채워 두는 이유는 탱크 내부의 산소를 밀어내어 화재 및 폭발 조건 자체를 근본적으로 차단하고 화학물질의 변질을 막기 위함입니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.
인화성 물질이 차 있는 탱크 내부에는 항상 가연성 유증기가 존재하므로, 반응성이 거의 없는 비활성 가스인 질소를 주입해 공기를 밖으로 밀어냅니다. 내부 산소 농도를 떨어뜨리면, 점화원이 발생하더라도 불이 붙거나 폭발할 수 없습니다. 또한, 탱크에서 화학물질을 펌프로 빼내거나 밤낮으로 기온이 낮아져 내부 기체가 수축하면 탱크 내부 압력이 낮아져 질소 공급 장치가 탱크 내부를 대기압보다 살짝 높은 양압 상태로 계속 유지해 주어, 외부의 산소나 수분이 내부로 유입되는 것을 완벽히 막아줍니다.
질소 퍼징을 하지 않으면 물질 상부의 빈 공간에 유증기와 공기가 섞이게 되는데, 이 혼합 기체의 농도가 폭발 범위에 진입한 상태에서 작은 점화원만 발생해도 탱크 전체가 순식간에 폭발합니다. 그리고, 에테르류, 모노머 계열의 화학물질은 산소와 장기간 접촉하면 폭발성이 높은 유기 과산화물을 생성하여 충격, 마찰, 온도 상승에 극도로 민감하여 별도의 점화원 없이도 스스로 분해 폭발하거나 제어 불가능한 폭주 반응을 일으킵니다.