개념 한 쪽
안전성 평가는 사고가 나기 전에 위험을 미리 헤아리는 작업이다. 어떤 기법은 확률을 숫자로 계산하고, 어떤 기법은 공정의 이상을 질문으로 훑는다. 위험의 등급과 방폭구조의 원리도 함께 구분해 둔다.
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출제기준 단원 「안전성 평가 이론」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 정량·정성 기법 구분 | 1 | 사고결과를 정량 평가하는 기법과 운전 문제를 찾는 정성 기법을 가림 |
| 위험 등급 최고 단계 | 1 | 안전부터 파탄까지 등급 중 위험도가 가장 큰 단계를 고름 |
| 방폭구조 원리 매칭 | 1 | 보호가스 압입과 양압 유지로 가스 유입을 막는 구조를 가림 |
안전성 평가 기법은 크게 정량적 방법과 정성적 방법으로 나뉜다. 정량적 방법은 사고의 발생 확률이나 결과를 수치로 산출하고, 정성적 방법은 위험요소와 운전상의 문제점을 체계적으로 찾아내는 데 목적을 둔다.
사건수분석은 이미 정해진 초기 사건에서 출발해 후속 사건의 성공과 실패를 갈라 가며 최종 결과를 추적하는 상향식 분석이다. 잠재적인 사고결과를 정량적으로 평가하는 데 쓰이며, 초기 사건 이후의 사고 전개 순서를 제시하거나 안전장치의 적절함을 평가하는 데 유용하다. 반면 사고의 근본 원인을 거슬러 올라가 찾는 일은 하향식 분석인 결함수분석의 몫이다.
위험과 운전분석은 공정에 존재하는 위험요소와 설비가 제 성능을 발휘하지 못하게 만드는 운전 측 문제를 찾아내 그 원인을 제거하는 정성적 기법이다. 공정 변수와 편차를 조합해 위험과 운전가능성을 함께 본다. 위험과 운전분석은 공정의 운전 이상을, 결함모드영향분석은 부품 단위의 고장 모드를 다룬다는 점에서 분석 대상이 다르다.
위험 등급은 안전, 한계성, 위험, 파탄의 순으로 심각도가 커진다. 안전은 문제가 없는 상태이고, 한계성은 위험이 있으나 통제 가능한 수준이며, 위험은 사고 가능성이 높은 단계이고, 파탄은 체계가 무너져 통제 불가능해진 가장 심각한 단계다.
방폭구조는 폭발이 외부로 번지지 않도록 하는 물리적 장치다. 내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발성 가스가 폭발해도 용기가 그 압력을 견디고 외부 가스에 인화할 우려가 없도록 전 폐쇄 구조로 만든다. 압력방폭구조는 용기 내부에 보호가스를 압입해 내부 압력을 유지함으로써 가연성 가스가 안으로 유입되지 않게 한다. 유입방폭구조와 안전증방폭구조는 각각 다른 원리로 폭발 확산을 막는다.
사건수분석과 결함수분석의 역할을 뒤바꾸는 선지가 함정이다. 근본 원인 분석을 사건수분석의 기능으로 적으면 틀리고, 그것은 결함수분석의 영역이다.
위험 등급 문제에서는 한계성이나 위험을 가장 큰 등급으로 고르게 하는 선지가 나온다. 안전에서 파탄으로 갈수록 심각도가 커지므로 가장 큰 위험도는 파탄이다.
방폭구조는 작동 원리로 갈린다. 보호가스를 압입해 양압을 유지하는 설명은 압력방폭구조이고, 내부 폭발 압력을 견디는 전 폐쇄 구조는 내압방폭구조다. 두 구조의 정의를 서로 바꿔 놓는 선지에 주의한다.
전 폐쇄 구조로 용기내부에서 폭발성 가스의 폭발이 일어났을 때 용기가 압력에 견디고 외부의 폭발성 가스에 인화할 우려가 없도록한 방폭구조는 ?
정답 ① · 문제는 용기 내부에서 폭발이 일어났을 때 내부 압력을 견디고 외부 인화 위험을 차단하는 방폭 구조를 찾는 것이다. 전폐쇄 상태에서 내부 폭발압력을 견디며 화염이나 가스가 외부로 유출되지 않도록 설계된 구조는 내압방폭구조이며, 다른 방식들은 배출이나 차단 등 다른 목적을 가진다.
내부 폭발 압력을 견디고 외부로 화염이 전달되지 않도록 완전히 밀폐한 구조를 내압방폭구조라 한다.
위험 등급의 분류에서 특정 결함의 위험도가 가장 큰 것은?
정답 ④ · 문항은 위험 등급 분류에서 가장 심각한 단계를 묻는 것이다. 일반적인 등급 체계는 안전→한계성→위험→파탄의 순서로 심각도가 증가하며 최종 단계인 파탄이 가장 위험도가 크다.
위험 등급은 안전→한계성→위험→파탄 순으로 심각도가 증가하며, 파탄이 가장 큰 위험이다.
용기내부에 보호가스를 압입하여 내부압력을 유지함으로서 가연성가스가 용기내부로 유입되지 아니하도록 한 방폭구조는 어느 것인가?
정답 ③ · 문제는 보호가스를 압입하여 용기 내부를 양압으로 유지함으로써 외부 가연성 가스의 유입을 막는 방폭구조를 묻고 있다. 내부에 양압을 유지하는 방식은 압력방폭구조로, 내부 압력을 외부보다 높게 유지하여 가연성 가스가 들어오지 못하게 하는 원리이다.
용기 내부에 보호가스를 압입하여 양압을 유지해 가연성 가스 유입을 막는 구조는 압력방폭구조입니다.
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