에틸렌(Ethylene)의 폭발 위험성과 안전 수칙

에틸렌은 폭발 위험이 있는가?

에틸렌(Ethylene, C₂H₄)은 가연성 가스로, 특정 조건에서 폭발 위험이 있습니다.

특히 밀폐된 공간에서 공기와 혼합되면 쉽게 점화될 수 있으므로 취급 시 각별한 주의가 필요합니다.

에틸렌의 폭발 위험성

• 가연성 및 폭발성
  • 공기 중 폭발 하한(LEL, Lower Explosive Limit) : 약 2.7 vol%
  • 공기 중 폭발 상한(UEL, Upper Explosive Limit) : 약 36 vol%
  • 이 범위 내에서 점화원이 존재하면 폭발할 가능성이 높습니다.
• 자동 발화점: 약 490°C
  • 이 온도 이상에서 자체적으로 점화될 수 있습니다.
• 폭발 강도
  • 에틸렌의 폭발력은 천연가스(메탄)보다 강하지만, 아세틸렌보다는 낮은 편입니다.
  • 폭발 시 강한 충격파와 화염 확산으로 2차 피해가 발생할 수 있습니다.

에틸렌 취급 시 주의사항

✔ 환기 유지: 밀폐된 공간에서는 공기 중 가스 농도가 상승하여 폭발 위험이 커지므로 충분한 환기가 필요합니다.

✔ 화기 엄금: 불꽃, 열원, 정전기 발생을 철저히 차단해야 합니다.

✔ 가스 감지기 사용: 에틸렌 누출 감지 시스템을 갖추는 것이 중요합니다.

✔ 저장 압력 관리: 고압 가스 저장 시 적정 압력을 유지해야 폭발 위험을 줄일 수 있습니다.

에틸렌 누출 시 담뱃불로 폭발할 수 있을까?

에틸렌이 누출된 상태에서 담뱃불이 점화원이 되어 폭발할 가능성은 있지만, 몇 가지 조건이 필요합니다.

1️⃣ 담뱃불이 에틸렌을 점화할 수 있을까?

• 담뱃불 온도:
  • 흡입 시 약 700~800°C, 평상시 약 500~600°C
• 에틸렌의 자동 발화점 : 약 490°C
• 담뱃불 온도가 에틸렌 발화점보다 높아 점화가 가능하지만, 작은 열원이므로 넓게 확산된 가스를 점화시키기는 어려울 수 있음

2️⃣ 폭발 가능성이 높은 경우

✅ 위험한 상황

• 밀폐된 공간에서 에틸렌이 누출되고 공기와 혼합된 경우
• 가스 농도가 폭발 범위(2.7%~36%) 내에 있을 때
• 담뱃불이 높은 농도의 가스 구역과 직접 접촉할 때
• 정전기 등 추가적인 점화원이 존재하는 경우

❌ 위험이 낮은 상황

• 개방된 공간에서 에틸렌이 빠르게 확산될 경우
• 가스 농도가 너무 높거나 낮아 폭발 범위에서 벗어난 경우

에틸렌 누출 시 라이터 불로 폭발할 가능성

1️⃣ 라이터 불과 에틸렌의 반응

• 라이터 불의 온도 : 일반 부탄 라이터 기준 1,000~1,900°C
• 에틸렌의 자동발화점 : 약 490°C
• 에틸렌의 폭발 범위(LEL~UEL) : 2.7%~36% (공기 중 부피비율)
• 라이터 불은 에틸렌을 쉽게 점화시킬 수 있으며, 폭발을 유발할 수도 있음

2️⃣ 폭발 위험이 높은 상황

✅ 라이터 불로 점화될 가능성이 높은 경우

• 밀폐된 공간에서 에틸렌 농도가 폭발 범위 내에 있을 때
• 가스가 농축된 지점에서 라이터 불을 켰을 때
• 공기 흐름이 적어 가스가 정체된 공간에서
• 정전기 또는 다른 점화원과 함께 작용할 때

❌ 폭발 가능성이 낮은 경우

• 개방된 공간에서 에틸렌이 빠르게 확산될 경우
• 가스 농도가 폭발 범위를 벗어난 경우

3️⃣ 에틸렌이 누출된 환경에서 라이터를 켜면 어떻게 될까?

• 가스 농도가 높을 경우 : 라이터 불이 점화원이 되어 화재 또는 폭발 발생 가능
• 가스 농도가 낮을 경우 : 불꽃이 일어나지 않거나 단순히 연소될 가능성 있음
• 누출 부위에 직접 불이 닿을 경우 : 가스 누출 압력에 따라 화염 역류(backfire) 현상이 발생할 수도 있음

🚨 결론: 에틸렌이 누출된 곳에서는 절대 화기를 사용하지 말 것!

✅ 에틸렌은 폭발 위험이 높은 가연성 가스이므로, 누출 시 작은 불꽃(담뱃불, 라이터 등)도 점화원이 될 수 있습니다.

✅ 밀폐된 공간에서는 작은 불꽃이라도 폭발로 이어질 수 있으므로, 절대 라이터나 성냥을 사용하지 마세요.

✅ 안전한 취급을 위해 가스 감지기, 환기, 화기 차단 등의 조치를 철저히 해야 합니다.

📌 에틸렌 안전 관리 체크리스트

• 🔹 에틸렌 저장 시 적절한 환기 시스템을 갖추었는가?
• 🔹 가연성 가스 감지기 및 경보 시스템이 설치되어 있는가?
• 🔹 화기(라이터, 담배, 불꽃) 사용이 금지된 구역인지 확인했는가?
• 🔹 정전기 발생을 방지하기 위한 접지 및 보호 조치가 되어 있는가?
• 🔹 에틸렌 누출 시 긴급 대응 절차를 숙지했는가?

🚨 에틸렌은 작은 실수에도 큰 사고로 이어질 수 있습니다. 안전한 취급이 최우선입니다!