개념 한 쪽
방폭구조 문제는 구조별 방폭 원리를 서로 구분하는 문제와 방폭지역의 판정 기준을 확인하는 문제, 방폭구조의 취약한 부분과 표기 항목을 묻는 문제로 나온다.
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출제기준 단원 「방폭구조의 종류 및 특징」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 구조 정의 판별 | 1 | 전기불꽃·과열을 회로특성상 방지하는 방폭구조 고르기 |
| 종류 명칭 판별 | 1 | 1종 위험 장소의 방폭구조 종류가 아닌 것 고르기 |
| 취약부 확인 | 1 | 방폭구조에서 가장 취약한 부분 고르기 |
방폭구조는 점화원을 어떻게 다루는지로 갈린다. 내압방폭구조는 용기 자체가 내부 폭발의 압력을 견디며 점화원을 외부에 전달하지 않는 구조이고, 압력방폭구조는 용기 안에 공기, 질소, 탄산가스 같은 보호가스를 대기압 이상으로 봉입해 폭발성 가스가 침입하지 못하게 막는 구조이다. 안전증 방폭구조는 정상 운전 중에 점화원이 될 가능성을 구조적으로 낮추는 쪽이고, 본질안전 방폭구조는 회로 자체의 에너지를 제한해 점화에 필요한 에너지가 나오지 않게 하는 쪽이다. 기름에 담가 점화원을 차단하는 유입방폭구조도 같은 계열로 분류한다.
방폭지역은 위험 물질의 존재로 정한다. 인화점 65도 이하인 액체를 취급하는 곳이나 가연성 가스가 존재하는 곳이 방폭지역이고, 인화점 150도 이하는 위험물 저장고의 분류 기준일 뿐 방폭지역 판정 기준이 아니다. 위험도에 따라 0종, 1종, 2종으로 나뉘는데, 0종 장소는 가장 엄격하게 관리하는 곳이라 점화 에너지를 근본적으로 제한하는 본질안전 구조가 적합하다.
위치에 따른 등급 판정도 익혀 둔다. 옥외에 설치된 저장탱크의 브리더밸브에서 반경 1미터 안은 통상 조건에서도 폭발성 가스가 있을 수 있어 1종 지역으로 본다. 전기기기의 온도등급은 다루는 물질의 발화점으로 정하는데, 발화점이 450도를 넘으면 T1, 300도에서 450도 사이면 T2에 해당한다.
방폭구조의 몸체가 아무리 튼튼해도 약점은 남는다. 외부 도선이 연결되는 인입부는 물리적 개구부라 밀봉이 불량하면 폭발성 가스가 새어 들어가는 첫 경로가 되어 가장 취약한 부분으로 꼽힌다. 방폭전기기기의 명판에는 제조자, Ex 기호, 방폭형식의 종류가 표기되며, 특성처럼 포괄적인 낱말은 표기 항목이 아니다.
학습목표: 압력방폭구조의 원리(보호가스로 내부를 채워 위험가스 침입을 막음)를 설명할 수 있다.
압력방폭구조는 전기설비 용기 내부에 공기, 질소, 탄산가스 등의 보호가스를 봉입하여 당해 용기의 내부에 가연성 가스 또는 증기가 침입하지 못하도록 한 구조이다.
NCS 학습모듈 2306010403 화학공정 특성 분석 · 4-1. 화재 폭발 원리 및 예방 방법 검토
온도등급은 발화점과 비교해 정한다. 벤젠의 발화점이 538도이면 450도를 넘으므로 온도등급 T1에 해당하고, 브리더밸브 반경 1미터 안의 전기 스위치는 1종 지역 기준에 맞춘 방폭 성능을 골라야 한다. 발화점이 450도를 넘으면 T1, 300도에서 450도면 T2로 등급이 내려가는 구조만 기억하면 된다.
폭발성가스가 전기기기 내부로 침입하지 못하게 전기기기 내부에 불활성가스를 압입하는 방식의 방폭구조는?
정답 ② · 전기기기 내부에 보호기체를 주입하여 외부 가스의 침투를 막는 방폭구조의 명칭을 묻는 문제이다. 압력방폭구조는 기기 용기 내부에 질소와 같은 불활성가스나 신선한 공기를 연속적으로 압입하여 대기압보다 높은 양압을 유지함으로써, 외부의 가연성 가스가 내부로 들어오지 못하게 차단하는 방식이다.
전기기기 내부에 불활성 가스를 압입하여 폭발성 가스의 침입을 막는 방폭 구조는 압력 방식이다.
다음은 폭발성 가스 또는 증기에 대한 방폭구조의 설명이다. 틀린 것은?
정답 ④ · 제4보기의 '안전증 방폭구조'는 정상 운전 상태에서는 점화원 방지 대책을 갖추며, 사고 시(단선, 단락 등)에도 불꽃이나 고온이 외부로 노출되지 않도록 하는 구조가 아니라, 사고 시 점화원이 발생하지 않도록 추가 안전장치를 마련하는 구조입니다. 내압, 압력, 유입 방폭구조 모두 외부 폭발성 가스가 침투하더라도 점화되지 않게 막는 구조입니다.
안전증 방폭구조는 사고 시에도 점화원이 외부로 노출되지 않도록 격리하는 구조이므로 사고 시 점화원 방지는 오답이다.
1종장소와 2종 장소에 적합한 구조로서 용기내부에 아크 또는 고열이 발생하여 폭발이 일어날 경우에 용기가 폭발 압력에 견디고 외부의 폭발성 가스에 인화될 위험이 없도록 한 방폭의 구조는?
정답 ① · 이 문제는 내부 폭발 압력을 견디고 외부 가연성 가스로의 화염 전파를 방지하도록 설계된 방폭구조를 묻고 있다. 내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발성 가스에 의해 폭발이 발생하더라도 용기가 그 압력에 견디고 접합면의 틈새를 통해 화염이 외부로 새어 나가지 않도록 제작된 방식이다.
내압방폭구조(d)는 폭발성 가스 내부에서 발생한 아크나 고열에 의한 폭발 압력을 견디고, 외부로 전파되지 않도록 설계된 구조이다.
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