개념 한 쪽
가스설비의 재료와 부속은 온도 변화·불순물·기계적 환경에 의해 성능과 안전성이 크게 달라진다는 점을 이해해야 한다. 초저온·저온 환경과 가연성 가스 환경에서의 재료 선택 및 배관 구성 원리를 숙지한다.
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출제기준 단원 「가스설비 재료의 성질」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 초저온 장치 단열 특성 판별 | 1 | 단열재의 습기·공동·불연성 요구 중 옳지 않은 설명을 가리기 |
| 부식 유형과 특성 비교 | 1 | 전면부식과 국부부식 등 부식 유형의 특징과 위험도를 구분하기 |
| 냉동·흡입 배관의 구배와 배관 부속 | 1 | 흡입관의 구배 방향과 지름 차 배관 연결용 부속을 판정하기 |
초저온 및 저온장치에서는 수분과 이산화탄소(CO2)의 존재가 치명적인 문제를 유발한다고 본다. 수분은 온도 저하 시 얼음으로 고체화되어 배관이나 밸브를 막는 현상을 일으키고, CO2는 드라이아이스로 고체화되어 유로를 차단하므로 운전 전 건조 및 정제가 필수적이라고 설명한다.
공기액화 분리장치와 같이 산소가 농축되는 설비에는 아세틸렌과 같은 불안정한 가연성 가스의 혼입을 절대 금지해야 한다고 본다. 아세틸렌이 액체산소와 접촉하면 격렬한 연소·폭발을 일으킬 위험이 있으므로 설비 처리 가스는 불연성 물질로 한정해야 한다고 이해한다.
단열재는 초저온 환경에서 습기 차단과 공동(틈새) 방지가 핵심이며, 안전 기준상 불연성이 요구된다고 본다. 습기가 침입하면 동결로 인한 단열 성능 저하가 발생하고, 공동이 있으면 대류로 침투열이 발생하여 단열 효율이 떨어진다고 설명한다.
배관 구성에서는 용도에 따른 부속품 및 구배의 원리를 구분해야 한다고 본다. 지름이 다른 관은 리듀서로 연결하고, 흡입관은 액체 고임을 방지하기 위해 하향구배 또는 수평으로 설치해야 하며, 토출관은 오일 회수를 위해 하향구배를 고려해야 한다고 설명한다. 또한 신축이음은 온도 변화에 따른 관의 팽창·수축을 흡수하여 파손을 방지하는 주된 목적을 가진다고 본다.
계측기 선택 시에는 부르동관 압력계처럼 온도·진동·충격에 민감한 기기 특성을 고려하여 설치 환경에 적합한 형식을 선택해야 한다고 이해한다.
초저온 장치 운전 문제에서는 '수분과 CO2가 저온에서 고체화하여 배관을 막는다'는 선지가 정답 유력 근거가 된다. 공기액화 분리장치 관련 문제에서는 '아세틸렌 혼입 시 폭발 위험'이 핵심 안전 논점이다. 단열재 관련 보기에서는 '불연성 요구 무시'가 틀린 설명으로 쉽게 판별 가능하다. 배관 설계 문제에서는 '지름이 다른 관 연결은 리듀서'와 '흡입관은 상향구배가 아니다'를 기준으로 선택지를 검토한다.
다음 설명중 초저온장치의 단열법에 대해서 옳지 않은 것은?
정답 ① · 초저온장치에서는 단열재의 효율을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 가장 큰 적은 수분(습기)이므로 단열재 내부에 습기가 없어야 하며, 균등하게 충전하여 틈새(공동)가 없어야 대류에 의한 열유입을 차단할 수 있습니다.
초저온 장치 단열재는 습기 차단과 공동 방지가 중요하며, 가연성 여부와 무관하게 불연성이 요구된다.
다음 부식에 대한 설명 중에서 틀 린 것은?
정답 ① · 부식의 형태별 특징에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 전면부식은 금속 표면 전체가 균일하게 부식되는 것으로 부식량 산정과 잔여 수명 예측이 비교적 쉬워 오히려 위험성이 적은 편이며, 특정 부위에 집중되는 국부부식이 국소적 파단을 유발해 더 위험하다.
전면부식은 균일하게 진행되어 예측이 쉬우나 국부부식보다 발견이 늦어 위험할 수 있으나, 일반적으로 국부부식이 구조적 파손을 더 빠르게 유발한다.
냉동장치의 배관에 대한 설명으로 틀 린 것은?
정답 ① · 냉동장치 배관의 설계 원칙 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 증발기에서 액분리기까지, 그리고 액분리기에서 압축기까지의 흡입관은 오일과 액체 냉매가 원활히 압축기 쪽으로 흘러들어가도록 하향구배로 시공하는 것이 원칙이며, 흡입관을 상향구배로 하면 액체 냉매가 고여 액압축의 원인이 된다.
흡입관 배관은 액체 유입을 방지하기 위해 상향구배가 아닌 하향구배 또는 수평이어야 한다.
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