01. 방폭은 무엇이며, 제조설비와는 어떤 관련이 있을까?

 

 

 

 

일상 용어와는 다소 거리가 있는 방폭, 방폭의 사전적 정의부터 알아보자.

 

☆ 방폭의 정의 ☆

1. 위험물의 폭발을 예방.

2. 폭발에 의한 피해를 방지하는 것.

 

-> 말 그대로 위험물의 폭발을 방지하는 것이라고 할 수 있다.

 

 

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1. 제조설비에서의 방폭은 무엇을 의미하는 것일까?

 

일반적으로 이해되고 있는 제조설비 방폭의 정의는

“설비가 설비에 설치된 전기 기기의 점화원으로서 작용하지 못하도록 하는 것”이다.

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즉, 설비가 전기기기를 연소(폭발) 시키지 못하게 하는 것이라고 할 수 있으며,

방폭 전자기기의 설계 & 선정 & 설치에 대한 기준을 만족한다면 방폭을 달성할 수 있다.

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2. 연소는 무엇이며, 설비가 전기기기를 어덯게 연소시킬 수 있을까?

연소란, 물질이 산소와 결합하면서 열과 빛을 방출하며 매우 빠르게 일어나는 현상이다.

​

연소를 발생시키기 위한 3요소는 아래와 같다.

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1. 연료 : 가연물, 연소될 수 있는 물질이다.

연료는 산화되기 쉬운 물질 즉, 활성화 에너지가 작은 물질이다.

​

2. 산소 : 충분한 산소가 공급되어야 한다.

산소가 존재하지 않으면 연소가 일어나지 않는다.

​

3. 열원 : 연소될 수 있는 가장 낮은 온도(발화점) 이상으로

온도를 상승시킬 수 있는 열원이 존재해야 한다.

 

이제, 설비와 전기기기를 연소의 3요소에 적용시켜보자.

​

1. 연료 = 설비

2. 산소 = 대기 중에 존재하는 산소.

3. 열원 = 전기기기

 

2, 3번은 쉽게 이해될 수 있다.

일반적으로 산소는 대기의 약 21%를 차지하며,

전기기기는 사용함에 따라 온도를 상승시키기 때문이다.

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하지만, 설비가 연료에 적용되는 이유는 무엇일까?

 

답은 설비가 사용하는 가스에 있다.

실제로 설비가 방폭 설계의 대상이 되기 위한 조건은

설비가 사용하는 가스의 성질과 물리적 상태에 밀접하게 관련되어 있다.

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따라서 우리는 가스에 대해 간략하게나마 이해할 필요가 있으며,

아래 내용을 참조하자.

​

​

※ 성질에 따른 가스의 분류 ※

- 조연성 가스 & 가연성 가스가 방폭과 관련된다.

 

1. 조연성 가스

: 산소(O2)와 같이 가연성 물질과 혼합되어 폭발 & 연소를 일어날 수 있도록 도움 주는 가스.

 

2. 가연성 가스

: 조연성 가스와 혼합되어 있을 때, 불씨에 의해 연소 & 폭발이 일어나는 가스.

: 조연성 가스와 혼합되어 있을 경우에만 연소 & 폭발 가능.

: 자연 발화성 가스를 포함하며, 이는 마찰 등의 이유로 공기 중에서 자연발생적으로 점화하는 성질을 가짐.

 

3. 불연성 가스

: 스스로 연소할 수 없는 가스.

: 다른 물질을 연소시키는 성질이 없는 가스.

: 질소(N2), 아르곤(Ar), 탄산가스(CO2) 등이 해당.

 

4. 독성 가스

: 인체에 대한 유해성이 있는 가스

: 아황산가스(SO2), 암모니아(NH3), 일산화탄소(CO), 염소(Cl)

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※ 물리적 상태에 따른 가스의 종류 ※

- 아래 3가지 가스 모두 방폭과 관련된다.

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1. 압축가스

: 상온에서 액화하지 않을 정도로 압력이 가해져 압축된 고압가스.

: 대표적인 예로는 수소(H2), 산소(O2), 질소(N2), 메탄올(CH3OH).

 

2. 액화가스

: 상온에서 압력을 가했을 때 비교적 쉽게 액화되는 가스.

: 가스에 압력을 가해 액체화 시켜 용기에 충전한 것.

: 즉, 용기 내에 저장된 액체.

: 대표적인 예로는 프로판(C3H3), 염소(Cl), 암모니아(NH3), 탄산가스(CO2)

 

3. 용해 가스

: 압축 시에 문제 발생(예를 들어 분해 및 폭발) 하는 성질로 단독으로 압축하지 못하는 가스.

: 용기에 대상 가스와 함께 다공 물질을 충전한 뒤, 용제를 주입하여 대상 가스를 압축한 것.

: 대표적인 예로는 아세틸렌가스(C2H2).

 

위 글은 기업의 구매, 영업, 설계 담당자에게 도움을 드리기 위한 참조용 글입니다