개념 한 쪽
보일러 사고는 물리적 손상과 운전 중 위험이 결합되어 발생하므로 원인별 특징을 구분하여 방지대책을 세운다. 수질과 운전행태, 재료 온도 조건, 배관의 수격 등 여러 요인이 사고로 이어지므로 각 항목의 메커니즘을 이해하고 적절한 유지관리와 운전 절차를 적용한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「보일러 사고 방지대책」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 수격 방지 대책 판별 | 1 | 수격 방지를 위한 적절한 조치와 부적절한 조치 구분 |
| 저수위 원인 선별 | 1 | 보일러 이상 저수위의 원인으로 볼 수 없는 항목 가리기 |
| 캐리오버·포밍 원인 판정 | 1 | 캐리오버와 포밍의 원인 중 관련성 높은 항목 식별 |
캐리오버(carry over)는 보일러가 발생시키는 증기에 물방울이 섞여 나오는 현상으로, 증기 품질 저하와 터빈 등 설치장치 손상을 유발한다. 주요 유발 조건은 드럼 수면이 과도하게 높거나 증발면이 협소하여 물이 튀기기 쉬운 상태, 그리고 포밍이 발생하여 거품이 확산되는 경우 등으로 정리된다. 캐리오버 예방은 수면 제어와 증발면 관리, 포밍 억제가 핵심이다.
포밍(foaming)은 보일러수 내 유지류·용해 고형물·부유물 등의 농도가 증가하여 드럼 표면에 안정한 거품이 생성되고 기실 전체로 확대되는 현상으로 규정된다. 포밍이 심하면 거품이 증기 중으로 유입되어 습증기가 발생하므로 수질 관리로 불순물 농도를 낮추고 유지류 유입을 차단하는 조치를 취해야 한다.
팽출(불룩해짐)은 관재의 국부 과열과 내부 압력에 의해 관이 변형되는 현상으로, 수관이 복사열을 직접 받고 내부 압력 및 스케일로 인한 국부 과열이 겹치면 발생하기 쉽다. 따라서 수관의 열부하 분산, 스케일 제거, 적절한 냉각 및 운전 온도 관리가 팽출 방지의 핵심이다.
수격(워터 해머)은 배관 내 유체의 급격한 정지나 방향 전환으로 발생하는 충격으로서 밸브의 급개 방지, 응축수 배제, 프라이밍 방지 등으로 대응해야 한다. 에어포켓은 수격을 유발하거나 증기 흐름을 방해하므로 에어포켓의 형성을 억제하는 것이 수격 예방에 필수적이다.
보일러 사고 원인은 직접원인과 간접원인으로 분류한다. 불안전한 행동은 직접원인에 해당하고, 기술적 결함·교육 부족·관리상의 문제 등은 간접원인에 해당한다. 사고 방지대책은 직접원인 차단과 간접원인 개선을 병행하는 방식으로 수립한다.
실제 문제에서 '선택적 캐리오버의 원인 물질'을 묻는다면 실리카(Si)가 핵심이다. 실리카는 고온·고압 환경에서 증기 중으로 휘발성이 강하여 증기 순도 저하의 주요 원인이므로 수질관리에서 실리카 농도를 낮추는 조치를 우선 고려한다.
과열기에서 특정 금속 부식 발생 온도를 묻는 유형에서는 바나듐에 의한 고온부식이 대체로 500℃ 이상에서 급격히 진행된다는 사실을 기준으로 선택한다. 이 수치는 운전상 주의 온도로 삼아 과열기 온도를 관리하거나 내열 재료를 적용하는 근거로 활용한다.
수격 관련 문항에서는 에어포켓 형성이 방지조치로 적합한지 여부를 묻는 함정이 자주 출제된다. 에어포켓은 수격을 유발하는 요인이므로 '에어포켓 형성'은 방지조치가 아니라 오히려 피해야 할 행위로 판단한다.
수격작용의 방지조치로서 적합치 않은 것은?
정답 ① · 수격작용의 방지조치로 적합하지 않은 것을 고르는 문제이다. 급수관 도중에 에어포켓이 형성되면 그 부분의 압력 변동이 큰 충격파를 유발할 수 있으므로, 수격 방지를 위해서는 오히려 에어포켓이 생기지 않도록 관을 배관하고 공기를 빼 주어야 한다.
수격 현상을 방지하려면 급수관 내 에어포켓 형성을 막아야 하며, 형성시키는 것은 오히려 위험하다.
보일러 이상 저수위 원인에 해당되지 않는 것은?
정답 ④ · 보일러 저수위 현상의 원인이 아닌 것을 고르는 문제이다. 안전밸브는 보일러 압력이 허용 압력을 초과할 때 증기를 대기로 방출하여 과압을 방지하는 장치로, 저수위와는 직접적인 인과관계가 없다.
안전밸브는 과압 시 증기를 배출하는 장치로, 저수위 발생 원인과는 직접적인 인과 관계가 없다.
노내 가스폭발과 가장 관계가 없는 것은?
정답 ④ · 노내 가스폭발과 관련 없는 요인을 찾는 문제이다. 가스폭발은 노내에 가연성 가스가 축적되고 점화원이 결합될 때 발생하므로, 심한 불완전연소로 미연소 가스가 쌓이거나 연소정지 중 연료가 노내로 유입되는 경우, 연도 굴곡이 심해 배기 가스의 배출이 원활하지 못한 경우는 모두 폭발 위험을 높이는 요인이다.
노내 가스폭발은 불완전연소나 연료 유입 등 폭발성 가스 축적과 관련되며, 연도 길이는 직접적 원인이 아니다.
에너지관리기능장 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.