폭발위험장소
Zone 경계 산정 기준
IEC 60079-10-1 기반 Zone 0 / 1 / 2 판정 방법론
누출 등급 · 환기 등급 · 가용도 · 판단 흐름도 · Decision Matrix 포함
01목적
본 기준은 IEC 60079-10-1에 따라 가스·증기 환경에서 폭발위험장소의 Zone을 결정하고 경계(Extent)를 산정하는 방법론을 정의한다. Zone 판정은 단순 규칙 적용이 아닌 누출원 특성 + 환기 성능 + 가용도의 세 가지 요소를 종합적으로 판단하는 공학적 프로세스다.
본 코드는 ARC-EX-001 가스 그룹, ARC-EX-002 온도 등급과 함께 방폭 설계의 3대 기준 문서를 구성한다.
이 문서의 핵심 메시지
Zone은 "환기팬이 있으면 Zone 2"처럼 단순 결정하는 것이 아니다. 누출원의 성격(등급), 환기의 실질 효과(등급·가용도), 가스의 특성을 종합한 공학적 판단이다.
02Zone 정의
Zone은 폭발성 가스 분위기가 존재하는 빈도와 지속시간에 따라 구분된다.
ZONE 0
폭발성 가스 분위기가
연속적·장시간 존재
연속적·장시간 존재
Zone 0
연간 1,000시간 이상. 탱크 내부, 밀폐 용기 내부 등.
ZONE 1
정상 운전 중 폭발성 가스
분위기가 간헐적으로 존재
분위기가 간헐적으로 존재
Zone 1
연간 10~1,000시간. 펌프 씰 주변, 환기 불량 구역.
ZONE 2
정상 운전 중 존재하지 않거나
존재하더라도 단시간
존재하더라도 단시간
Zone 2
연간 10시간 미만. Zone 1 경계 외곽 구역.
03Zone 판정 3요소 — 판단 흐름도
ZONE DETERMINATION PROCESS — IEC 60079-10-1
STEP 1 · 누출 등급
Release Grade
연속 / 1차 / 2차
연속 / 1차 / 2차
→
STEP 2 · 환기 등급
Ventilation Grade
Good / Fair / Poor
Good / Fair / Poor
→
STEP 3 · 가용도
Availability
Good / Fair / Poor
Good / Fair / Poor
→
RESULT
Zone 판정
+ Extent 산정
+ Extent 산정
04누출 등급 (Release Grade)
| 누출 등급 | 정의 | 대표 누출원 | 기여 Zone |
|---|---|---|---|
| 연속 누출 | 연속적 또는 장시간 가연성 가스를 방출 | 고정 지붕 탱크 액면부, 가스 방산 벤트 | Zone 0 |
| 1차 누출 | 정상 운전 중 주기적·간헐적으로 방출 가능성 | 펌프/압축기 씰, 샘플링 포인트, 릴리프 밸브 | Zone 1 |
| 2차 누출 | 정상 운전 중에는 누출 없고, 비정상 시만 가능 | 플랜지·피팅 연결부, 인스트루먼트 연결부 | Zone 2 |
FIELD NOTE — 누출원 개수
연속 누출원이 있다고 해서 공간 전체를 Zone 0으로 할 필요는 없다. 각 누출원별로 영향 범위(Extent)를 계산하여 해당 영역만 Zone 0으로 설정한다.
05환기 등급 (Ventilation Grade)
GOOD — 우수
누출 가스를 즉시 희석·제거. 실측 환기횟수 ≥ 12회/시간.
→ Zone 등급 하향 가능
FAIR — 보통
희석은 되나 즉각적이지 않음. 6~11회/시간.
→ 기본 Zone 등급 유지
POOR — 불량
환기 불충분. 6회/시간 미만 또는 밀폐 공간.
→ Zone 등급 상향 필요
중요 — 설계값 vs. 실제값
설계 도면의 이론값이 아닌 실제 측정값을 기준으로 해야 한다. 필터 막힘, 덕트 누설, 팬 노후화로 실제 환기량이 설계값의 40~60%까지 저하될 수 있다. (CASE-EX-001 참조)
06Zone 결정 매트릭스
누출 등급 × 환기 등급 × 가용도 조합에 따른 Zone 판정 결과. IEC 60079-10-1 Table A.1 기반.
| 누출 등급 | 환기 등급 | 가용도 Good | 가용도 Fair | 가용도 Poor |
|---|---|---|---|---|
| 연속 누출 | Good | Zone 1 | Zone 1 | Zone 0 |
| Fair | Zone 1 | Zone 1 | Zone 0 | |
| Poor | Zone 0 | Zone 0 | Zone 0 | |
| 1차 누출 | Good | Zone 2 | Zone 2 | Zone 1 |
| Fair | Zone 1 | Zone 1 | Zone 1 | |
| Poor | Zone 1 | Zone 1 | Zone 1 | |
| 2차 누출 | Good | NP¹ | Zone 2 | Zone 1 |
| Fair | Zone 2 | Zone 2 | Zone 1 | |
| Poor | Zone 2 | Zone 2 | Zone 1 |
¹ NP = Non-Hazardous. 단, Zone 2로 설계 권장.
07현장 오판 패턴
오판 ①
"환기팬이 있으면 Zone 2"
실제 기준
환기팬 존재 ≠ Good 환기 등급. 실제 풍량을 측정해야 한다. 팬이 있어도 덕트 불량, 필터 막힘 시 Poor 환기가 된다. (CASE-EX-001 참조)
오판 ②
"2차 누출원이니 Zone 2로 충분"
실제 기준
2차 누출이어도 환기가 Fair이거나 가용도가 Poor면 Zone 1이 된다. 누출 등급만으로 Zone을 결정하는 것은 오류다. 매트릭스(6항)를 반드시 적용한다.
오판 ③
"Zone 판정은 최초 한 번만 하면 된다"
실제 기준
설비 변경, 운전 조건 변화, 환기 성능 변화 시 재평가해야 한다. 특히 환기 설비 노후화 시 기존 판정이 무효화될 수 있다. 연간 정기 검토를 권장한다.
08Zone 판정 체크리스트
ZONE DETERMINATION CHECKLIST — ARC-EX-003 기반
누출원 전수 목록화 — P&ID 기반. 연속/1차/2차 등급 부여.
환기 성능 실측 — 풍량계로 실제 환기횟수 측정. 설계값 사용 금지.
환기 등급 판정 — Good/Fair/Poor. 사각지대 존재 여부 포함.
환기 가용도 확인 — 이중화, 전원 방식, 고장 알람 연동 여부.
매트릭스 적용 — 누출 등급 × 환기 등급 × 가용도 조합 대입.
Extent 산정 — 누출원별 Zone 경계 거리 계산 및 도면 표시.
방폭 기기 연계 — ARC-EX-001 가스 그룹, ARC-EX-002 T-class 적용.
정기 검토 주기 수립 — 연간 1회 + 설비 변경 시 즉시 재평가.
TOOL ↔ CODE ↔ CASE — 연결된 리소스