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원소 주기율표
원소 주기율표
가스의 분류
1. 개요 가스는 통상적으로 취급하는 상태, 즉 물리적인 상태에 따라서 압축가스·액화가스·용해가스의 3가지 종류로 분류되기도 하고, 가스의 성질에 따라서 가연성가스·조연성가스·불연성가스로 분류되기도 하며, 인체에 유해한 위험성 여부에 따른 독성·비독성가스로 분류되기도 한다.
2. 물리적 상태에 따른 분류 가스란 기체상태의 물질을 말하는데 저장·취급하는 상태에 따라서 압축가스 ,액화가스, 용해가스의 3가지 종류로 구분합니다. ⑴ 압축가스 ① 압축가스는 상용의 온도에서 압력이 1㎫ 이상이 되는 가스가 실제로 1㎫ 이상이거나, 35℃에서의 압력이 1㎫ 이상이 되는 가스 ② 수소(H2), 산소(O2), 질소(N2), 메탄(CH4)과 같이 비점(끊는점)이 낮기 때문에 상온에서 압축하여 액화하기 어려운 가스를 단지 상태변화 없이 압축한 것 ③ 압축가스를 판매할 목적으로 용기에 충전할 때, 이들 압축가스의 압력은 약 12㎫ 이상 ⑵ 액화가스 ① 액화가스는 상용의 온도 또는 섭씨 35℃의 온도에서 0.2㎫이상이 되는 가스가 실제로 그 압력이 0.2㎫ 이상이거나 0.2㎫이상이 되는 경우의 온도가 35℃이하인 가스 ② 프로판(C3H8), 염소(Cl2), 암모니아(NH3), 탄산가스(CO2), 산화에틸렌(C2H4O) 등과 같이 상온에서 압축하면 비점(끊는점)이 다른 가스에 비해 높아 압력을 가하면 쉽게 액화되는 가스 ③ 액화가스는 액화시켜 용기에 충전한 것을 말하며, 용기 내에서는 액체 상태로 저장 (단, 액화가스중 액화시안화수소, 액화브롬화메탄 및 액화산화에틸렌은 35℃에서의 압력이 0㎩을 초과함) ⑶ 용해가스 ① 용해가스는 15℃에서의 압력이 0㎩을 초과하는 가스 ② 아세틸렌(C2H2)을 예로 들 수 있으며, 매우 특별한 경우로서 압축하면 분해폭발하는 성질 때문에 단독으로 압축하지 못하고, 용기에 다공물질의 고체를 충전한 다음, 아세톤과 같은 용제를 주입하여 이것에 아세틸렌을 기체상태로 압축한 것 ※ 용기 내의 압력은 충전된 가스의 종류·온도에 따라서 다르지만, 가스의 종류나 온도가 변하지 않는 다면, 용기 내부에 충전된 액량에 관계없이 일정하게 유지됩니다. 따라서 압축가스 및 액화가스는 가스의 고유 성질에 따라서 분류한 것이 아니고 저장되어 취급되는 상태에 따라서 분류한 것입니다.
3. 가스의 성질에 따른 분류 ⑴ 가연성 가스 ① 가연성 가스란 공기(산소)와 일정량 혼합되어 있는 경우 점화원에 의해 점화되어 연소 및 폭발이 일어나는 가스 ② 가연성 가스의 종류에는 아세틸렌ㆍ암모니아ㆍ수소ㆍ황화수소ㆍ일산화탄소ㆍ메탄ㆍ브롬화메탄ㆍ에틸렌ㆍ산화에틸렌ㆍ프로판ㆍ프로필렌ㆍ부탄ㆍ벤젠 등 ③ 폭발한계(공기와 혼합된 경우 연소를 일으킬 수 있는 공기중 가스농도의 한계를 말함)의 하한이 10% 이하인 것과 폭발한계의 상한과 하한의 차가 20% 이상의 것. 따라서 하한이 낮을수록 상한과 하한의 폭이 클수록 위험한 가스 ⑵ 조연성 가스 조연성 가스는 산소, 공기 등과 같이 다른 가연성 물질과 혼합되었을 때 폭발이나 연소가 일어날 수 있도록 도움을 주는 가스 ⑶ 불연성 가스 불연성가스는 질소, 아르곤, 탄산가스 등이며, 그 특징을 보면 스스로 연소하지 못하며, 다른 물질을 연소시키는 성질도 갖지 않는 가스, 즉 연소와 무관한 가스 ⑷ 독성가스 ① 독성가스는 인체에 유해성이 있는 가스를 말하며, 법적으로 허용농도가 100만분의 200(200ppm) 이하인 가스 ② 예로는 아황산가스ㆍ암모니아ㆍ일산화탄소ㆍ이황화탄소ㆍ불소ㆍ염소ㆍ브롬화메탄ㆍ염화메탄ㆍ시안화수소ㆍ황화수소ㆍ모노메틸아민ㆍ포스겐 등 ※ 허용농도 : 건강한 성인 남자가 그 분위기에서 하루 8시간 작업을 하여도 건강상 지장이 없는 독성가스의 농도를 말하며, 쓰이는 단위로는 ppm(백만분의 일)이 사용됨
임계점
1. 평형상태의 물질 두 상(相)이 서로 같게 되어 한 상(相)을 이룰때의 온도와 압력 이를테면, 물을 밀폐된 용기에 넣어서 가열하면, 물은 증발하여 용기 안의 윗부분에 포화수증기가 모인다. 이 경우에 온도를 올리면 물은 팽창하여 밀도가 작아지고 포화수증기는 압력이 증가하여 밀도가 커지므로, 물과 수증기의 밀도차는 점점 작 아진다. 그리고, 374.2℃에서 결국 물과 수증기의 밀도차는 없어져 물과 수증기를 구별할 수 없게 된다. 이와 같이 두 상(相)의 경계가 소실되어 하나의 상(相)의 상 태로 되어 공존하게 되는 점을 임계점이라 한다.
2. 임계점에서의 물질의 상태를 임계상태라 하며, 이 때의 온도·압력을 각각 임계온 도·임계압력이라 한다. 보통 임계점이라 하면 임계상태일 때의 임계온도·임계압력 등의 값을 뜻하며, 또 각 물질의 임계점을 임계온도로 나타낸다.
3. 암모니아 132.4℃, 염소 144.0℃, 산소 －118.8℃, 질소 －147.2℃, 수소 －239.9℃, 헬륨 －267.9℃이다.
4. 일반적으로 기체는 임계점(임계온도) 이하로 내려가지 않는 한 압력을 아무리 올 려도 액화되지 않는다. 이상과 같이 기상-액상평형에서는 분명히 임계점이 존재하 지만, 고상(固相)-액상평형에서의 임계점의 유무는 현재 불분명하며, 일반적으로 존재하지 않는다고 생각되고 있다. 임계점은 다성분계(多成分系)에서도 존재하며, 이 경우의 임계점은 그 계의 조성에도 의존한다.
소염농도와 불활성농도
1. 소염농도(불꽃소화농도) ⑴ 가연성가스와 공기의 혼합물은 어느 범위 내에서만 연소, 폭발하며 그 범위를 연소범위 또는 폭발범위라고 한다. 이 가연성가스와 공기의 2성분계에 3성분을 혼합하면 제3성분의 성질에 의해 이 범위가 변화하게 된다. 따라서 통상 소화 약제로서 사용되고 있는 것은 이 범위를 좁게 하는 것이다. 이 제3성분(소화약 제)의 최대치를 피크농도라 부른다. ⑵ 가스계의 소화약제를 이용해서 화재를 소화하는 것은 불꽃을 둘러싸고 있는 공기 (불꽃에 흡입되는 공기)중에 피크농도에 상당하는 소화약제를 혼합시키면 불꽃은 없어질 것이 확실하다. 소화실험을 해 보면, 이때에 필요한 소화약제의 농도는 피크농도보다 낮아서 2/3이고, 구별할 필요가 있다. 이 값을 소염농도라 한다. ① 화재시 Cup-burner 장치를 이용하여 불꽃에 소화제를 방사하여 소화가 되 는데 필요한 약제의 농도 ② 이는 할론이 화재진압용으로 사용할 때의 기준농도가 되며 ③ 설계농도는 소염농도의 120%를 적용한다.
2. 불활성 농도 ⑴ 연소에 있어서 지연성가스인 공기에 질소(N2)나 탄산가스(CO2)와 같은 화학적 으로 불활성인 가스를 가해서 희석하면 지연성이 최대로 억제되는 경향이 나타 난다. 이것은 공기중의 산소농도가 저하하는데 따른 것이다. 이때 불활성가스의 첨가량 증가에 비례해서 이 분위기 가스중에 있어서 가연성의 범위는 최대로 축소하며 드디어는 폭발 하한계와 상한계가 일치한다. 거기에 불활성가스를 많이 함유한 분위기 가스중에는 이미 화재의 전파가 불가능하게 된다. 즉, 첨가되는 불활성가스와 공기의 비율을 나타낸 것을 불활성농도라 한다. ① 공기와 연료의 가연성 혼합물을 불연성 혼합물로 만드는 데 필요한 소화약 제의 농도 ② 이는 할론이 폭발방지제로 사용될 때의 기준농도가 되며, ③ 설계농도는 불활성화농도의 110%가 된다. ⑵ 불활성가스의 종류는 Ar, He, H2O, CO2, N2 등이 있다.
정전기 발생에 영향을 주는 요인
1. 정전기 정의 ⑴ 정전기란 전하의 공간적 이동이 적어 이 전류에 의한 자계효과가 전계효과에 비해 무시할 정도로 아주 적은 전기를 말한다. ⑵ 정전기발생은 주로 2개의 물체가 접촉할 때 본래 전기적으로 중성상태에 있는 물체에서 정(+) 또는 부(-)로 극성전하가 과잉되는 현상이다. 이 과잉전자를 정 전기라 한다. 발생한 정전기는 물체상에 축적되는 현상을 정전기대전이라 한다.
2. 정전기 발생요인(대표이접분) ⑴ 물체의 대전서열 정전기의 발생은 일반적으로 접촉, 분리하는 2개의 물체가 대전서열 중에서 가 까운 위치에 있으면 작고, 떨어져 있으면 큰 경향이 있다. ⑵ 물체의 표면상태 물체표면이 거칠면 정전기의 발생에 큰 영향을 준다. 물체의 표면이 수분, 기름 등에 의해 오염되어 있거나 부식(산화)되어 있으면 정전기 발생에 큰 영향을 준다. ⑶ 물체의 이력 정전기 발생은 일반적으로 처음 접촉, 분리가 일어날 때 최고로 크고 접촉, 분 리가 반복되어짐에 따라서 서서히 작게 되는 경향이 있다. ⑷ 물체의 접촉면적 및 접촉압력 접촉면적은 정전기발생 범위에 관계가 있으므로 이것이 크면 정전기발생이 크게 된다. 접촉압력이 크면 정전기의 발생도 크게 되는 경향이 있다. ⑸ 물체의 분리속도 접촉후 물체가 분리하는 속도는 전하분리에 주어지는 에너지에 관계가 있으며 이것이 크면 정전기 발생이 크게 되는 경향이 있다.
3. 정전기 발생과정의 예 ⑴ 물체가 마찰할 때 → 마찰대전 ⑵ 액체가 파이프, 호스 내를 흐를때 → 유동대전 ⑶ 액체가 분출할 때 → 분출대전 ⑷ 접촉되어 있는 물체가 벗겨질 때 → 박리대전 ⑸ 액체, 분체가 충돌할 때 → 충돌대전 ⑹ 대전물체 부근에 절연된 도체가 있을때 → 유도대전 ⑺ 공기중에 액체가 분출할때 → 비말대전 ⑻ 고체표면에서 물방울이 떨어질때 → 적하대전
4. 정전기의 완화 ⑴ 방전에 의한 완화 부도체의 대전방지를 위해서 사용되는 도전성 섬유는 낮은 전위에서도 방전이 발생하여 완화되는 성질을 이용한 것이다. ⑵ 도전에 의한 완화 도전에 의한 완화는 주로 대전물체와 대지간의 전기전도에 의해 이루어진다.
5. 정전기 대전에 따른 물리현상 ⑴ 역학 현상 전하분리에 의해서 물체가 대전하면 여러 형태의 역학현상이 나타난다. 정전기의 전기적 작용인 쿨롱의 힘에 의해 대전물체 주위에 있는 먼지, 종이조각, 섬유등 가벼운 물체를 끌어 붙이거나 반발한다. 이를 번스타인(Bernstein)효과 라 한다. ⑵ 방전 현상 ① 정전기의 전기적 작용에 의해 일어나는 전리작용으로 기체의 전리현상이다. ② 전하분리에 의해서 정전기가 발생하면 그 주위의 매질 중에 전계(Electric Field)가 형성된다. 전계의 크기는 전하의 축적과 더불어 비례하여 상승하며, 어느 한계값에 도달하면 매질은 전기에 의해 절연성을 잃고 도전성으로 되어 버려 중화하기 시작한다. 이 현상을 방전현상이라 하며 빛과 소리를 수반하게 된다. ⑶ 정전유도현상 대전물체 가까이에 절연된 도체가 있으면 절연된 도체의 표면상에 대전물체의 전하와 반대극성의 전하가 나타나는 현상이다.
6. 정전기재해 및 장해 ⑴ 화재 및 폭발재해 정전기에 의한 화재, 폭발은 다음의 조건에서 일어날 수 있다. ① 가연성물질(가연성가스, 증기 또는 분진)이 공기 등과 혼합해서 폭발한계내에 있을 것 ② 정전기스파크의 에너지가 가연성물질(가연성가스 및 증기)의 최소 착화에너지 이상일 것 ③ 폭발성 분위기를 착화시키기 위해서는 충분한 방전에너지를 방출하는 정전기 방전이 있어야 한다. ⑵ 전격재해 ① 정전기에 의한 전격은 대전된 인체에서 접지도체로 또는 대전물체에서 인체로 정전기 방전이 일어나면 인체에 전류가 흘러 전격재해가 발생한다. ② 전격재해의 피해 ㈎ 사망의 직접적인 원인이 아니지만 근육의 급격한 수축등 신체적 손상 ㈏ 전격에 의해 신체균형을 잃고 높은 장소에서 추락, 전도, 기계로의 접촉등 2차 재해 발생 ㈐ 전격에 의한 공포감, 불쾌감으로 능률저하 ⑶ 생산장해 ① 생산장해는 정전기의 역학현상과 방전현상에 의해 발생하는 품질저하, 생 산 저하 등 생산상의 장해가 있다. ② 역학현상에 의한 생산장해 제품의 오염 ③ 방전현상에 의한 생산장해 ㈎ 방전에너지에 의한 반도체소자 등 전자부품의 손상, 파괴, 특성 열화 ㈏ 전자파에 의한 전자기기, 장치 등의 통신장해, 오동작 ㈐ 발광에 의한 사진필름 등의 감광
7. 정전기의 대전현상 ⑴ 마찰대전 마찰대전은 물체가 마찰하면 일어나는 대전현상이며, 서로 마찰한 2개의 물체의 접촉, 분리에 의해 정전기가 발생한다. 예를들면 벨트나 롤 및 분체와 시트 등 주로 마찰대전에 의해 대전한다. ⑵ 박리대전 박리대전은 밀착하고 있는 물체를 당길 때에 일어나는 대전현상이며 접촉, 분리에 의해 정전기가 발생한다. 예를들면 종이, 필름, 시트, 포 등 얇은 물질은 밀착하고 있기 때문에 박리대전을 일으킨다. ⑶ 유동대전 도전율이 낮은 액체류를 배관 등으로 수송할 때 정전기가 발생하는 현상 ⑷ 유도대전 대전물체의 부근에 절연된 도체가 있을 때 정전유도를 받아 전하의 분포가 불 균일하게 되며 대전된 것이 등가로 되는 현상 ⑸ 비말대전 공기중에 분출한 액체류가 미세하게 비산되어 분리하고, 크고 작은 방울로 될 때 새로운 표면을 형성하기 때문에 정전기가 발생하는 현상이다. ⑹ 적하대전 고체표면에 부착해 있는 액체류가 성장하고 이것이 자중으로 액적, 물방울로 되어 떨어질때 전하분리가 일어나서 발생하는 현상 ⑺ 충돌대전 분체류에 의한 입자끼리 또는 입자와 고체(예:용기병)와의 충돌에 의해서 빠르게 접촉, 분리가 일어나기 때문에 정전기가 발생하는 현상 ⑻ 분출대전 분체류, 액체류, 기체류가 단면적이 작은 개구부(노즐, 균열 등)에서 분출할 때 마 찰이 일어나서 정전기가 발생하는 현상 ⑼ 침(심)강대전 및 부상대전 침강대전, 부상대전은 액체의 유동에 따라 액체 중에 분산된 기포 등 용해성의 물질(분산물질)이 유동이 정지함에 따라 비중차에 의해 탱크내에서 침강 또는 부상할 때 일어나는 대전현상이다. ⑽ 동결대전 동결대전은 극성기를 갖는 물 등이 동결하여 파괴할 때 일어나는 대전현상으로 파괴에 의한 대전의 일종이다.
정전기의 방전형태
1. 개요 ⑴ 정전기의 방전은 정전기의 전기적 작용에 의해 일어나는 전리작용으로서, 일반 적으로 대전물체에 의해 정전계가 공기의 절연파괴 강도(약 30KV/cm)에 달한 경우에 일어나는 기체의 전리현상이다. ⑵ 방전 현상 ① 정전기의 전기적 작용에 의해 일어나는 전리작용으로 기체의 전리현상이다. ② 전하분리에 의해서 정전기가 발생하면 그 주위의 매질 중에 전계(Electric Field)가 형성된다. 전계의 크기는 전하의 축적과 더불어 비례하여 상승하며, 어느 한계값에 도달하면 매질은 전기에 의해 절연성을 잃고 도전성으로 되어 버려 중화하기 시작한다. 이 현상을 방전현상이라 하며 빛과 소리를 수반하게 된다. ⑶ 정전기 방전이 일어나면 대전물체에 축적되어 있는 정전기에너지가 방전에너지 로서 공간에 방출되어 열, 파괴음, 발광, 전자파 등으로 소비된다. 이 방전에너 지가 크면 가연성물질에 착화 등을 일으켜 정전기장해, 재해의 원인으로 된다.
2. 방전의 종류 ⑴ Corona 방전 ① 코로나 방전은 불평등 전계에 의해 전계의 집중이 일어나 이 부분만이 전리를 일으키는 국부적인 방전이다. ② 코로나 방전은 일반적으로 미약한 파괴음과 발광을 수반한다. ③ 대전물체에 예리한 돌기부분, 환상부분이 있을때 돌기부분 등의 가까이에서만 발광이 나타나는 방전이다. ④ 방전에너지 밀도가 작기 때문에 정전기 재해, 장해의 원인으로 되는 확률이 낮다. ⑵ Streamer 방전(Brush 방전) ① Streamer 방전은 일반적으로 비교적 강한 파괴음과 발광을 동반하는 방전 ② 대전량이 큰 대전물체(일반적으로 부도체)와 비교적 평활한 형상을 가진 접지 도체와의 사이에서 방전이 발생한다. ③ 코로나방전이 강하여 전리될 때 발생할 때도 있다. ④ 코로나방전에 비해 방전에너지 밀도가 크기 때문에 정전기 재해, 장해의 원 인이 된다. ⑶ 불꽃방전 ① 불꽃방전은 대전물체와 접지도체의 형태가 비교적 평활하고 그 간격이 적은 경우에 그것의 공간에서 갑자기 발생하는 강한 파괴음과 발광을을 동반하는 방전이다. ② 방전에너지 밀도가 크기 때문에 정전기 재해, 장해의 원인이 된다. ⑷ 연면방전 ① 연면방전은 대전물체의 뒷부분에 접지도체가 있는 경우 대전물체 표면에 전 위가 상승되어 대전이 상당히 클 때에 대전물체 표면을 따라 발생하는 방전 이다. 연면방전은 정전기가 대전되어 있는 부도체에 접지도체가 접근할 때 대전물 체와 접지도체와의 사이에서 발생하는 방전과, 동시에 부도체의 표면을 따라 발생하는 방전이다. ② 방전에너지 밀도가 크기 때문에 정전기 재해, 장해의 원인될 확률이 높다.
정전기 현상 및 방지대책 Ⅰ
1. 정전기 대전에 따른 물리현상 ⑴ 역학 현상 전하분리에 의해서 물체가 대전하면 여러 형태의 역학현상이 나타난다. 정전기의 전기적 작용인 쿨롱의 힘에 의해 대전물체 주위에 있는 먼지, 종이조각, 섬유등 가벼운 물체를 끌어 붙이거나 반발한다. 이를 번스타인(Bernstein)효과 라 한다. ⑵ 방전 현상 ① 정전기의 전기적 작용에 의해 일어나는 전리작용으로 기체의 전리현상이다. ② 전하분리에 의해서 정전기가 발생하면 그 주위의 매질 중에 전계(Electric Field)가 형성된다. 전계의 크기는 전하의 축적과 더불어 비례하여 상승하며, 어느 한계값에 도달하면 매질은 전기에 의해 절연성을 잃고 도전성으로 되어 버려 중화하기 시작한다. 이 현상을 방전현상이라 하며 빛과 소리를 수반하게 된다. ⑶ 정전유도 현상 대전물체 가까이에 절연된 도체가 있으면 절연된 도체의 표면상에 대전물체의 전하와 반대극성의 전하가 나타나는 현상이다.
2. 정전기재해 및 장해 ⑴ 화재 및 폭발재해 정전기에 의한 화재, 폭발은 다음의 조건에서 일어날 수 있다. ① 가연성물질(가연성가스, 증기 또는 분진)이 공기 등과 혼합해서 폭발한계내에 있을 것 ② 정전기스파크의 에너지가 가연성물질(가연성가스 및 증기)의 최소 착화에너지 이상일 것 ③ 폭발성 분위기를 착화시키기 위해서는 충분한 방전에너지를 방출하는 정전기 방전이 있어야 한다. ⑵ 전격재해 ① 정전기에 의한 전격은 대전된 인체에서 접지도체로 또는 대전물체에서 인체로 정전기 방전이 일어나면 인체에 전류가 흘러 전격재해가 발생한다. ② 전격재해의 피해 ㈎ 근육의 급격한 수축등 신체적 손상 ㈏ 전격에 의해 신체균형을 잃고 높은 장소에서 추락, 전도, 기계로의 접촉 등 2차 재해 발생 ㈐ 전격에 의한 공포감, 불쾌감으로 능률저하
⑶ 생산장해 ① 생산장해는 정전기의 역학현상과 방전현상에 의해 발생하는 품질저하, 생산 저하 등 생산상의 장해가 있다. ② 역학현상에 의한 생산장해 제품의 오염 ③ 방전현상에 의한 생산장해 ㈎ 방전에너지에 의한 반도체소자 등 전자부품의 손상, 파괴, 특성 열화 ㈏ 전자파에 의한 전자기기, 장치 등의 통신장해, 오동작 ㈐ 발광에 의한 사진필름 등의 감광
3. 정전기 방지대책(본불가제 정전 마폐정) ⑴ 본딩과 접지 ① 본딩이란 접촉부분등의 금속물체 사이가 절연상태로 되어 있을 경우 이 사 이를 도선으로 결합하여 양자의 전위차를 제거하고 방전을 방지하기 위한 방법이다. ② 접지란 도체와 대지와의 사이를 전기적으로 접속해서 대지와 등전위화함으 로서 정전기 축적을 방지하는 방법이다. 정전기 방지대책 중에서 가장 기본 적인 대책이다. ⑵ 가연성분위기의 불활성화 가연성분위기를 제거함으로써 정전기를 방지하는 방법인데, 이것은 질소, 탄산 가스와 같은 불활성가스를 이용하여 공기를 치환시킨다. ⑶ 가습 일반적으로 상대습도가 60～70% 이상이 되면 정전기의 축적을 방지한다. ⑷ 제전에 의한 대전방지 ① 제전은 어떤 물체에 발생 또는 대전되어 있는 정전기를 안전하게 제거하는 것으로 주로 정전기상의 부도체를 대상으로 한 대전방지 대책이며 일반적으로 제전기가 사용되고 있다. ② 제전한다는 것은 물체의 전체 대전전하를 완전히 중화시키는 것이 아니고, 정전기에 의한 재해가 발생하지 않을 정도까지 중화시키는 것이다. ⑸ 정전유도에 의한 이온화법 공기중에 이온을 만들어 대전체 표면의 전하를 중화시켜 공기중에 방전시키는 것을 이용한 것이다. ⑹ 전도성부여 전기저항이 높은 물질 대신에 전도성이 있는 물질을 사용하는 것으로 액체의 전도성을 증가시키면 전하의 누설을 촉진시키며 정전기축적을 방지한다. ⑺ 마찰을 줄임 보통 마찰이 정전기를 가장 많이 발생시키는데, 마찰계수가 큰 벨트를 사용하 거나 마찰되는 두 물질을 대전서열이 가까운 것으로 선택하거나 두 물질 모두를 도전성 물질로 하는 방법이 있다. ⑻ 정전차폐 접지된 도체로 대전물체를 덮거나 둘러싸는 방법, 대전물체의 표면을 금속 또는 도전성 물질로 덮는 것 ⑼ 정치시간 탱크로리 등에 위험물을 주입하여 용기내의 유동이 정지하여 정전기 방전이 발 생치 않을 정도까지 정치시간을 둔다.
4. 가연성 및 인화성 액체의 저장․취급시 정전기 방지대책 ⑴ 액체수송의 유속제한 ① 저항률이 1010[Ω․cm]미만인 도전성 위험물의 배관유속은 7㎧ 이하로 한다. ② 저항률이 1010[Ω․cm]이상인 위험물은 관경에 따라 1㎧～5㎧이하로 한다. ③ 이황화탄소 등과 같이 유동대전이 심하고 폭발 위험성이 높은 것은 배관유속을 1㎧ 이하로 한다. ④ 물이나 기체를 혼합한 비수용성 위험물은 배관내 유속을 1㎧ 이하로 한다. ⑵ 액체의 탱크 주입시 주의사항 ① 탱크 주입구 구조는 위쪽에서 위험물을 낙하시키는 구조로 하지 않아야 하며 주입구는 아래쪽으로 하고 위험물이 수평으로 유입되어 교란이 적도록 해야 한다. 또한 주입구 아래에 수분이 축적되지 않도록 한다. ② 탱크, 탱크로리, 탱크차 등에 위쪽에서 주입배관을 넣어 주입하는 경우에는 주입배관이 용기의 바닥에 이르도록 시설한다. (최소 6in이하) ③ 위험물 이송용 펌프는 가능한 한 탱크에서 먼 곳에 설치하고 배관은 난류가 생기지 않도록 굴곡을 적게 한다.
5. 정전기재해 방지대책 정전기재해를 방지하기 위한 목적을 달성하려면 정전기재해 방지대책을 검토하여야 한다.
정전기 방지대책 Ⅱ
1. 개요 정전기에 의한 폭발, 화재를 방지하기 위해 기본적인 정전기 대책은 다음과 같은 것이 있다. 이들을 실제로 잘 조합하여 실시하고 안전확보를 위해 노력하는 것이 바람직하다.
2. 정전기 발생의 방지대책 ⑴ 접촉 면적, 접촉 압력을 작게 한다. ⑵ 접촉 횟수를 줄인다. ⑶ 접촉 분리속도를 작게 함으로서 속도는 서서히 변화시킨다. ⑷ 표면의 상태를 깨끗이 유지한다.
3. 도체의 대전방지 ⑴ 누설저항이 1000Ω을 초과하는 제조설비, 장치 등은 접지한다. ⑵ 부도체의 대전물체로 취부하지만 그 근방에 있어서 정전유도 등에 의한 대전을 고려하여 금속물체 등은 접지한다. ⑶ 고전압 부근에 있는 설비, 장치 등을 접지한다. ⑷ 이동물체 또는 가반물체에 도전성재료를 이용하여 누설저항을 저하시킨다.
4. 부도체의 대전방지 ⑴ 설비, 장치 등을 도전성재료로 대체하거나 대전방지 처리, 가공 등을 실시한 대전 방지용품을 사용한다. ⑵ 유체, 분체 등에 대전방지제를 첨가하거나 표면이 도포하고 물질 전체 또는 표면에 대전성을 저하시킨다. ⑶ 금속분, 카본분, 도전성 섬유 등 도전성 물질을 혼입 또는 혼방한다.
5. 작업자의 대전방지 대책 ⑴ 대전방지 작업화 등 인체의 누설저항을 저하 ⑵ 작업자가 거의 일정한 위치에서 작업하는 경우 리스트 스트랩 등을 이용하여 직접 접지한다. ⑶ 작업복 등 의복 및 장착품 대전이 문제되는 경우는 대전방지 처리, 가공을 실 시한 대전방지 작업복 등을 착용한다.
6. 가습 플라스틱 제품 등은 습도가 증가되면 표면저항 값이 저하되므로 대전방지를 위하여 다음의 방법을 이용한다. 부도체 근방 또는 환경전체의 상대습도를 70%이상 유지 하면 대전방지가 가능하다. ⑴ 물의 분무 ⑵ 가습기 사용 ⑶ 증발법
7. 정치시간 대전물체가 인화성물질이고 폭발분위기를 조성 또는 그 가능성이 있는 경우 즉, 탱크로리 등에 위험물을 주입하여 용기내의 유동이 정지하여 정전기 방전이 발생치 않을 정도까지 정치시간을 둔다.
8. 제전기(除電器)에 의한 대전방지 ⑴ 제전은 어떤 물체에 발생 또는 대전되어 있는 정전기를 안전하게 제거하는 것 으로 주로 정전기상의 부도체를 대상으로 한 방지대책이며 일반적으로 제전기가 사용되고 있다. ⑵ 제전 한다는 것은 물체의 전 대전전하를 완전히 중화시키는 것이 아니고 정전 기에 의한 재해가 발생하지 않을 정도까지 중화시키는 것이다. ⑶ 제전기의 종류 전압인가식 제전기, 자기방전식 제전기, 방사선식 제전기
9. 가연성 분위기의 불활성화 가연성 분위기를 제거함으로써 정전기를 방지하는 방법인데, 이것은 질소, 탄산가 스와 같은 불활성가스를 이용하여 공기를 치환시킨다.
10. 정전유도에 의한 이온화법 공기중에 이온을 만들어 대전체 표면의 전하를 중화시켜 공기중에 방전시키는 것을 이용한 것이다.
11. 전도성 부여 전기 저항이 높은 물질 대신에 전도성이 있는 물질을 사용하는 것으로 액체의 전 도성을 증가시키면 전하의 누설을 촉진시키며 정전기를 방지한다.
12. 마찰을 줄임 보통 마찰이 정전기를 가장 많이 발생시키는데 마찰계수가 큰 벨트를 사용하거나 마찰되는 두 물질을 대전 서열이 가까운 것으로 선택하거나 두 물질 모두를 도전성 물질로 하는 방법이 있다.
정전기 재해 및 예방대책
1. 개요 정전기재해를 방지하기 위한 목적을 달성하려면 정전기재해 방지대책을 검토하여야 한다.
2. 정전기재해 및 장해 ⑴ 화재 및 폭발재해 정전기에 의한 화재, 폭발은 다음의 조건에서 일어날 수 있다. ① 가연성물질(가연성가스, 증기 또는 분진)이 공기 등과 혼합해서 폭발한계내에 있을 것 ② 정전기스파크의 에너지가 가연성물질(가연성가스 및 증기)의 최소 착화에너지 이상일 것 ③ 폭발성 분위기를 착화시키기 위해서는 충분한 방전에너지를 방출하는 정전기 방전이 있어야 한다. ⑵ 전격재해 ① 정전기에 의한 전격은 대전된 인체에서 접지도체로 또는 대전물체에서 인체로 정전기 방전이 일어나면 인체에 전류가 흘러 전격재해가 발생한다. ② 전격재해의 피해 ㈎ 근육의 급격한 수축등 신체적 손상 ㈏ 전격에 의해 신체균형을 잃고 높은 장소에서 추락, 전도, 기계로의 접촉 등 2차 재해 발생 ㈐ 전격에 의한 공포감, 불쾌감으로 능률저하 ⑶ 생산장해 ① 생산장해는 정전기의 역학현상과 방전현상에 의해 발생하는 품질저하, 생산 저하 등 생산상의 장해가 있다. ② 역학현상에 의한 생산장해 제품의 오염 ③ 방전현상에 의한 생산장해 ㈎ 방전에너지에 의한 반도체소자 등 전자부품의 손상, 파괴, 특성 열화 ㈏ 전자파에 의한 전자기기, 장치 등의 통신장해, 오동작 ㈐ 발광에 의한 사진필름 등의 감광
3. 정전기재해 방지 5원칙
4. 결론 주로 하드웨어면에서의 대책을 예시하였지만 생산환경, 공정의 감시 및 공정중의 원자재, 부품 등과 불요 품목의 관리를 시작으로 해서 안전교육, 훈련, 작업기준의 제정 등 소프트웨어 면에서 대책도 중요하다. 특히, 최근에는 각종 센서 및 판단기능을 가진 인텔리젼트 기기, 제어기술 등의 우 수한 소프트웨어가 개발되어 있기 때문에 이것들을 응용한 액티브 안전기술도 적 극적으로 도입하여야 한다.
정전기 대전현상 마박유 유비적 충분 침부동
1. 정전기의 대전현상 ⑴ 마찰대전 마찰대전은 물체가 마찰하면 일어나는 대전현상이며, 서로 마찰한 2개의 물체의 접촉, 분리에 의해 정전기가 발생한다. 예를들면 벨트나 롤 및 분체와 시트 등 주로 마찰대전에 의해 대전한다. ⑵ 박리대전 박리대전은 밀착하고 있는 물체를 당길 때에 일어나는 대전현상이며 접촉, 분 리에 의해 정전기가 발생한다. 예를들면 종이, 필름, 시트, 포 등 얇은 물질은 밀착하고 있기 때문에 박리대전을 일으킨다. ⑶ 유동대전 도전율이 낮은 액체류를 배관 등으로 수송할 때 정전기가 발생하는 현상 ⑷ 유도대전 대전물체의 부근에 절연된 도체가 있을 때 정전유도를 받아 전하의 분포가 불 균일하게 되며 대전된 것이 등가로 되는 현상 ⑸ 비말대전 공기중에 분출한 액체류가 미세하게 비산되어 분리하고, 크고 작은 방울로 될 때 새로운 표면을 형성하기 때문에 정전기가 발생하는 현상이다. ⑹ 적하대전 고체표면에 부착해 있는 액체류가 성장하고 이것이 자중으로 액적, 물방울로 되어 떨어질때 전하분리가 일어나서 발생하는 현상 ⑺ 충돌대전 분체류에 의한 입자끼리 또는 입자와 고체(예:용기병)와의 충돌에 의해서 빠르게 접촉, 분리가 일어나기 때문에 정전기가 발생하는 현상 ⑻ 분출대전 분체류, 액체류, 기체류가 단면적이 작은 개구부(노즐, 균열 등)에서 분출할 때 마 찰이 일어나서 정전기가 발생하는 현상 ⑼ 침(심)강대전 및 부상대전 침강대전, 부상대전은 액체의 유동에 따라 액체 중에 분산된 기포 등 용해성의 물질(분산물질)이 유동이 정지함에 따라 비중차에 의해 탱크내에서 침강 또는 부상할 때 일어나는 대전현상이다. ⑽ 동결대전 동결대전은 극성기를 갖는 물 등이 동결하여 파괴할 때 일어나는 대전현상으로 파괴에 의한 대전의 일종이다. |
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출처: 산이 조아라... ^^* 원문보기 글쓴이: 금복주
