개념 한 쪽
가스와 분진의 폭발을 막는 대책을 묻는 문제다. 농도와 산소를 낮추는 불활성화가 한 축이고, 화염의 역류를 막는 화염방지기와 분진 첨가물이 다른 축이며, 방폭구조의 약어와 접지, 점화원 관리가 세 번째 축이다.
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출제기준 단원 「폭발방지대책」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 방염 설비 선택 | 1 | 방출구 화염 역류를 막는 설비를 고른다 |
| 예방조치 아님 판단 | 1 | 폭발 예방조치와 관계 먼 것을 고른다 |
| 첨가물 아님 판단 | 1 | 불활성 분진 첨가물이 아닌 것을 고른다 |
인화성 증기와 가스, 가연성 분진에 의한 폭발 예방의 기본은 가연물의 농도를 낮추는 것이다. 가스와 증기에는 통풍과 환기로, 분진에는 제진으로 농도를 떨어뜨리며, 설비를 씻어 내는 세척은 직접적인 예방조치로 보지 않는다. 환기가 불충분한 장소에서 산소로 환기하면 산소농축으로 화재와 폭발 위험이 오히려 커지므로 산소는 환기용으로 쓰지 않는다.
산소 농도를 최소산소농도 이하로 낮추는 불활성화에는 질소 같은 불연성 가스를 쓴다. 화학공장에서 세정과 치환에 가장 널리 쓰이는 불활성 가스가 질소이다. 용기를 불활성 가스로 치환하는 방법 가운데 진공치환은 용기를 진공으로 만들었다가 가스를 채우는 방식이라, 외압을 견디는 완전진공설계가 된 압력용기에만 적용되고 큰 용기에는 쓸 수 없다.
설비 상단의 화염방지기는 방출구로 외부 화염이 역류하는 것을 막는 장치다. 역류하는 화염이 다공성 금속판을 지나며 냉각되어 소화되는 원리로 차단한다. 분진폭발 방지에는 타지 않는 불활성 분진을 섞어 넣는데, 탄산칼슘과 모래, 석분이 그 대상이고 가연성 금속인 마그네슘은 첨가물이 아니다.
전기설비의 방폭구조는 약어로 구분한다. 본질안전이 i, 내압이 d, 유입이 o, 가압이 p이다. 방폭구조체에는 정전기 스파크에 의한 점화를 막기 위한 접지 단자를 반드시 설치해야 한다. 점화원 대책은 에너지원별로 구분해 답하는데, 접지는 정전기라는 전기적 점화원의 대책이지 화학 반응 에너지의 대책이 아니다.
학습목표: 불활성화 치환 방법의 적용 대상을 구분할 수 있다.
1) 진공 치환 압력용기류에 주로 적용하며, 완전진공설계가 이루어진 용기류에 적용이 가능하 다.
NCS 학습모듈 2306010403 화학공정 특성 분석 · 4-1. 화재 폭발 원리 및 예방 방법 검토
예방조치 문제는 통풍·환기·제진을 채우고 세척을 골라 낸다. 불활성화 문제에서 진공치환은 완전진공설계 압력용기 전용이라는 한계를 물으면 큰 용기를 답한다. 화염방지기는 다공성 금속판의 냉각과 소화로 외부 화염의 역류를 차단한다는 원리로 답한다. 분진 첨가물은 불타지 않는 것을 고르고, 방폭 약어는 i가 본질안전, d가 내압으로 짝지어 답한다. 접지 단자는 방폭구조체의 필수 설비로 고정해 답한다.
인화성액체 및 인화성가스를 저장 취급하는 화학설비로부터 증기 또는 가스를 대기로 방출할 때에 외부로부터의 화염을 방지하기 위해 설비상단에 설치해야 하는 것은?
정답 ① · 화학설비 상단의 방출구에서 외부 화염의 역류를 방지하는 설비를 묻는 문제다. 증기나 가스를 대기로 방출할 때 외부 착화원이 방출구 안으로 역류하는 역화 현상을 막는 장치가 화염방지기이며, 다공성 금속판에서 화염의 열이 흡수·냉각되어 소화되는 원리로 작동한다.
화염방지기는 방출구로 역류하는 외부 화염을 다공성 금속판에서 냉각·소화시켜 차단하는 설비다.
인화성물질의 증기, 인화성가스 또는 인화성분진의 존재에 의한 화재 및 폭발의 예방을 위한 조치와 관계가 먼것은?
정답 ② · 인화성 증기, 가스, 분진에 의한 폭발 예방 조치와 관계가 먼 것을 고르는 문제다. 폭발 예방의 핵심은 가연성 물질의 농도를 폭발범위 아래로 떨어뜨리는 것이며, 통풍과 환기는 증기·가스를 희석·배출하고 제진은 분진을 제거하는 대표적인 조치다.
인화성 증기·가스·분진의 폭발 예방은 통풍·환기·제진으로 농도를 낮추는 것이며, 세척은 무관하다.
분진폭발을 방지하기 위하여 첨가하는 불활성 분진폭발 첨가물이 아닌 것은?
정답 ④ · 분진폭발 방지용 불활성 분진 첨가물이 아닌 것을 찾는 문제다. 불활성 분진 첨가법은 가연성 분진에 비가연성 분진을 섞어 가연 성분의 비율을 낮추어 폭발을 억제하는 방법으로, 탄산칼슘, 모래, 석분 같은 비가연성 무기질이 여기에 사용된다.
불활성 분진 첨가물은 불타지 않는 탄산칼슘·모래·석분이고, 가연성 금속 마그네슘은 해당 없다.
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