<탱크설치가부 및 방유제의 높이 문제>
옥외탱크저장소에서 부지와 탱크조건을 주어주고, 설치가능한지 묻는 문제에 있어서,
이전에 산업기사 기출문제에 올렸거나, 이전에 제가 답변을 한 내용과는 풀이과정이 다릅니다.
법규의 여러부분에 있어서 감안하지 못했던 것이 일부 있었는데, 이에 대해 공단에 질문하여 그 답변을 얻었기에 새로운 풀이를 하게 되었습니다. 죄송합니다.
탱크설치가부를 묻는 문제에 대한 인력공단의 방침은 아래와 같습니다.
부지면적, 탱크크기, 탱크공간용적, 보유공지, 구내도로, 방유제의 용량 및 높이 등이 모두 위험물안전관리법에 적합해야만 옥외탱크저장소의 설치가 가능하다고 합니다.
(그간 질문들에 대해서 공단에서 직접 전화가 와서 통화를 하게 되었습니다. 구내도로, 탱크의 공간용적, 방유제의 용량 및 높이에 대해서 보다 자세히 물어 보았습니다. 모두 법령상에 언급이 되어 있는 것이므로 적용하여 탱크를 설치해야 한다고 합니다. 그 중에 공간용적은 탱크의 내용적의 5/100이상 10/100이하의 용적으로 하는 것인데, 지금까지 문제에서는 이러한 언급이 없었으나 향후에는 이 부분을 언급하도록 하겠다고 합니다. 예를 들어, 탱크의 공간용적은 탱크의 내용적의 5/100이라든지, 아니면 10/100이라든지, 아니면 공간용적은 무시(없는 것으로 한다)라든지로 언급할 것이라 합니다. 법령상에 공간용적을 확보해야 하는 것이므로 공단에서는 되도록이면 “공간용적은 무시”라는 형태로 나오지 않기를 기대합니다.)
문제풀이가 보다 복잡해 지겠다는 생각은 듭니다만, 이제 문제를 풀기 위한 정보로서는 확실하게 이 부분을 알 수 있게 되어 기쁩니다. 아래에 문제를 풀기 위한 기본적인 흐름을 먼저 게재하였고, 그 다음으로 과거기출문제들을 가지고 풀이를 해 보았습니다. 문제풀이는 매번 다음문제로 넘어갈 때, 보다 간략하게 풀이를 해 두었으므로, 위에서 아래로 순차적으로 짚어가시면서 풀어보시길 바랍니다. 자꾸 연습하다보면, 비교적 빠른 시간안에 본 문제를 풀 수 있다고 생각합니다. 그럼, 2점 확보해 봅시다.
탱크설치가부 문제를 풀기 위해서는 방유제의 용량 및 높이도 함께 구해야 하는 것이므로 자연스럽게 한꺼번에 문제가 풀립니다. 사실 문제풀이는 방유제의 높이를 묻는 문제를 먼저 푼 이후에 탱크설치가 가능한지를 보다 자세히 푸는 것이 더 효과적이라고 생각됩니다.
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[문제] 위험물 (oo)㎘를 옥외저장탱크에 저장하려고 한다. 부지면적 (oo)m×(oo)m, 탱크의 높이 (oo)m.
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
<핵심>
① : 방유제의 설치여부를 판단하고, 구내도로, 방유제의 용량, 위험물의 용량을 감안해 방유제의 높이를 구한다.
② : ①에서 방유제를 설치할 필요없거나 방유제 설치가 가능하다면, 설치할 임의의 탱크의 지름을 구한다.
③ : 위험물의 지정수량배수를 파악하여 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지를 구한다.
④ : 탱크의 위치를 선정하여, 확보가능한 보유공지가 몇 m인지 구한다.
⑤ : ③>④이면 탱크를 설치할 수 없고, ③<④이면 탱크를 설치할 수 있다.
<세부풀이>
① 방유제의 설치여부를 판단하고, 구내도로, 방유제의 용량, 위험물의 용량을 감안해 방유제의 높이를 구한다.
1) 액체는 방유제를 설치해야 한다. 단, 이황화탄소는 필요없음. 그리고, 고체도 필요없음.
2) 인화성액체의 경우는 방유제 외면의 1/2이상은 옥외저장탱크에 화재 등이 발생하였을 때 소방차 등이 접근할 수 있는 공간을 확보하기 위하여 3m이상의 노면폭을 확보한 구내도로에 직접 접하도록 한다(다만, 방유제내에 설치하는 옥외저장탱크의 용량합계가 20만ℓ 이하인 경우에는 소화활동에 지장이 없다고 인정되는 3m 이상의 노면폭을 확보한 도로 또는 공지에 접하는 것으로 할 수 있다). 구내도로는 옥외저장탱크가 있는 부지내의 도로를 말한다. 고인화점위험물(인화점이 100℃이상인 제4류위험물)로 100℃미만에서 저장할 경우와 인화성이 없는 액체의 경우는 구내도로는 확보하지 않아도 된다.
3) 인화성액체의 경우는 방유제의 용량은 방유제안에 설치된 탱크가 하나인 때에는 그 탱크 용량의 110% 이상, 2기 이상인 때에는 그 탱크 중 용량이 최대인 것의 용량의 110% 이상으로 할 것.
고인화점위험물로 100℃미만에서 저장할 경우와 인화성 없는 액체의 경우는 “110%이상”을 “100%이상”으로 할 것.
또한, 방유제의 용량은 당해 방유제의 내용적에서 용량이 최대인 탱크 외의 탱크의 방유제 높이 이하 부분의 용적, 당해 방유제 내에 있는 모든 탱크의 지반면 이상 부분의 기초의 체적, 간막이 둑의 체적 및 당해 방유제 내에 있는 배관 등의 체적을 뺀 것이다. 방유제의 높이는 0.5m이상 3m이하로 하여야 하고, 설계시에 방유제 높이가 3m초과로 계산된다면 방유제의 면적을 넓혀서 3m가 초과되지 않도록 해야 한다. 방유제의 면적은 인화성액체의 경우 8만㎡이하로 할 것. 고인화점위험물을 100℃미만으로 저장하는 경우도 8만㎡이하로 할 것. 인화성이 없는 액체는 방유제의 면적제한은 없음.
참고로, 이 문제를 풀 때, 탱크를 설계하는 것에 있어서 “탱크의 용량”은 곧 “해당 위험물의 양”이다.
[물론 탱크의 용량을 해당 위험물의 양보다 더 크게 할 수도 있지만, 그렇게 되면 탱크의 높이가 일정한 상태에서 탱크의 지름이 더 커져야 하기 때문에 한정된 부지내에서 법적으로 적합한 보유공지를 확보하는데에 있어서 더 불리하다. 지금 이 문제는 법규를 만족하는 옥외탱크저장소를 설치할 수 있는지 없는지를 묻는 것이기 때문에, 법규의 테두리의 끝선에서 모든 조건을 맞추어 옥외탱크저장소를 준비해 보는 것이다.]
4) 방유제의 높이구하기
[방유제의 용량] = [방유제의 내용적] ? [(최대탱크 외의 탱크의 방유제 높이 이하 부분의 용적)+(방유제 내의 모든 탱크의 지반면 이상 부분의 기초체적)+(간막이 둑의 체적)+(방유제 내에 있는 배관 등의 체적)]
[방유제의 용량] ≥ [최대탱크의 110% 또는 100%]이므로, 따라서,
[최대탱크의 110% 또는 100%] ≤ [방유제의 면적×방유제의 높이] - [(최대탱크 외의 탱크의 방유제 높이 이하 부분의 용적)+(방유제 내의 모든 탱크의 지반면 이상 부분의 기초체적)+(간막이 둑의 체적)+(방유제 내에 있는 배관 등의 체적)]
구한 방유제의 높이가 3m초과라면, 방유제가 설치안되니 탱크도 설치할 수 없다.
② : ①에서 방유제를 설치할 필요없거나 방유제 설치가 가능하다면, 설치할 임의의 탱크의 지름을 구한다.
1) 해당 위험물을 저장할 수 있는 탱크의 내용적을 구한다.
"탱크의 용량 = 탱크의 내용적 - 탱크의 공간용적",
"공간용적은 탱크 내용적의 5/100이상 10/100이하의 용적으로 한다."라고 법규에 되어 있다.
예를 들어 탱크의 공간용적을 탱크의 내용적의 5/100의 용적으로 하면,
(탱크의 용량) = (탱크의 내용적) - (탱크의 내용적×0.05)
(탱크의 내용적) = (탱크의 용량)/0.95
(탱크의 내용적) = (해당 위험물의 양)/0.95
그러므로, 해당 위험물을 저장할 수 있는 탱크의 내용적을 구할 수 있다.
2) 설치할 탱크의 형태를 생각해서, 탱크의 수평단면의 최대지름을 구한다.
탱크가 타원형이냐, 원통형이냐, 횡형이냐, 종형이냐에 따라 탱크의 내용적을 계산하는 방법이 다르다.
탱크의 내용적을 계산하는 방법은 위험물안전관리에관한세부기준 별표1에 있다.
보통 시험에 많이 적용되는 것은 종으로 된 원통형탱크이다. 이러한 탱크의 내용적을 계산하는 방법은
“π × (탱크의 반지름)² × (탱크의 높이)” 이다.
그리하여, 앞의 1)에서 구한 탱크의 내용적의 값을 이 식에 대입하여 탱크의 반지름을 구한다.
탱크의 지름은 탱크의 반지름의 2배이다.
③ : 위험물의 지정수량배수를 파악하여 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지를 구한다.
법적으로 확보해야 하는 옥외탱크저장소의 보유공지는 위험물안전관리법시행규칙 별표6에 나와 있다.
지정수량의 4000배초과인 경우는 앞의 ②로부터 구한 탱크의 지름을 활용하여 보유공지를 구해야 한다.
그리고, 6류위험물일 경우는 보유공지를 1/3이상(단,1.5m이상)으로 할 수 있으므로 유의하자.
또한, 탱크문제에서 “공지단축 옥외저장탱크”라는 말이 있을 경우는 보유공지를 1/2이상(단, 3m이상)으로 할 수 있으므로 유의하자.
④ : 탱크의 위치를 선정하여, 확보가능한 보유공지가 몇 m인지 구한다.
앞의 ②로부터 탱크의 지름은 알고 있으므로, 확보가능한 보유공지를 구할 수 있다.
우선, 가장 효과적으로 탱크의 위치를 선정하는 것은 위험물의 종류에 따라 달라질 수 있다는 것을 알아두자.
★고체 : 방유제 자체가 필요없음 ⇒ 부지의 한 가운데 탱크 설치.
★인화성이 없는 액체, 고인화점위험물을100℃미만의 온도에서 저장할 경우 : 구내도로(×), 방유제와 이격거리(×)
⇒ 부지의 한 가운데 탱크 설치.
★인화성액체 중 인화점이 200℃이상인 경우 : 구내도로(○), 방유제와 이격거리(×)
⇒ 부지의 한 가운데 탱크 설치.
★인화성액체(인화점이 200℃이상인 것은 제외)인 경우 : 구내도로(○), 방유제와 이격거리(○)
⇒ No1.[법적인 보유공지≥구내도로(3m)+방유제와 이격거리]이면, → 부지의 한 가운데 탱크 설치.
⇒ No2.[법적인 보유공지<구내도로(3m)+방유제와 이격거리]&[보유공지>방유제와 거리]이면, → 부지면적, 구내도로(3m), 방유제와 이격거리를 잘 감안하여 탱크를 위치를 결정한다.
⇒ No3.[법적인 보유공지<구내도로(3m)+방유제와 이격거리]&[보유공지≤방유제와 거리]이면, → 방유제의 한 가운데 탱크 설치.
<참고1> 방유제와 이격거리
지름이 15m미만인 경우에는 탱크 높이의 1/3이상
지름이 15m이상인 경우에는 탱크 높이의 1/2이상
<참고2> No2나 No3의 경우는 인화성액체를 저장하는 아주 소규모의 탱크 중에서 탱크의 지름에 비하여 탱크의 높이가 상당히 높은 경우에 해당될 수 있다. 저유소와 같은 곳의 비교적 큰 탱크들이라면 여기에 해당되지는 않을 것이다. 화학공장의 제품제조를 위한 곳에서는 소규모 탱크를 운용하는 경우가 많으므로 이런 경우가 충분히 있을 것으로 본다. 예를 들어 초산(인화점 39~40℃)을 지름2m인 탱크에 저장한다고 해 보자.
높이가 4.5m라면, 법적인 보유공지는 3m, 구내도로 3m확보, 방유제와 이격거리는 1.5m(=4.5m×1/3)→No2에 해당
높이가 9m라면, 법적인 보유공지는 3m, 구내도로 3m확보, 방유제와 이격거리는 3m(=9m×1/3)→No3에 해당)
⑤ : ③>④이면 탱크를 설치할 수 없고, ③<④이면 탱크를 설치할 수 있다.
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<별첨> [시행규칙 별표6]의 일부
옥외탱크저장소의 보유공지
1. 옥외저장탱크(위험물을 이송하기 위한 배관 그 밖에 이에 준하는 공작물을 제외한다)의 주위에는 그 저장 또는 취급하는 위험물의 최대수량에 따라 옥외저장탱크의 측면으로부터 다음 표에 의한 너비의 공지를 보유하여야 한다.
저장 또는 취급하는 위험물의 최대수량 |
공지의 너비 |
지정수량의 500배 이하 |
3m이상 |
지정수량의 500배 초과 1000배이하 |
5m이상 |
지정수량의 1000배 초과 2000배이하 |
9m이상 |
지정수량의 2000배 초과 3000배이하 |
12m이상 |
지정수량의 3000배 초과 4000배이하 |
15m이상 |
지정수량의 4000배 초과 |
탱크의 수평단면의 최대지름과 높이 중 큰 것과 같은 거리이상(30m초과는30m이상, 15m미만은 15m이상). |
2. 제6류 위험물 외의 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크(지정수량의 4,000배를 초과하여 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크를 제외한다)를 동일한 방유제안에 2개 이상 인접하여 설치하는 경우 그 인접하는 방향의 보유공지는 제1호의 규정에 의한 보유공지의 3분의 1 이상의 너비로 할 수 있다. 이 경우 보유공지의 너비는 3m 이상이 되어야 한다.
3. 제6류 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크는 제1호의 규정에 의한 보유공지의 3분의 1 이상의 너비로 할 수 있다. 이 경우 보유공지의 너비는 1.5m 이상이 되어야 한다.
4. 제6류 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크를 동일구내에 2개 이상 인접하여 설치하는 경우 그 인접하는 방향의 보유공지는 제3호의 규정에 의하여 산출된 너비의 3분의 1 이상의 너비로 할 수 있다. 이 경우 보유공지의 너비는 1.5m 이상이 되어야 한다.
5. 제1호의 규정에 불구하고, 옥외저장탱크(이하 이 호에서 “공지단축 옥외저장탱크”라 한다)에 다음 각목의 기준에 적합한 물분무설비로 방호조치를 하는 경우에는 그 보유공지를 제1호의 규정에 의한 보유공지의 2분의 1 이상의 너비(최소 3m 이상)로 할 수 있다. 이 경우 공지단축 옥외저장탱크의 화재시 1㎡당 20㎾ 이상의 복사열에 노출되는 표면을 갖는 인접한 옥외저장탱크가 있으면 당해 표면에도 다음 각목의 기준에 적합한 물분무설비로 방호조치를 함께 하여야 한다.
가. 탱크의 표면에 방사하는 물의 양은 탱크의 높이(기초의 높이를 제외한 높이를 말한다. 이하 이 호에서 같다) 15m 이하마다 원주길이 1m에 대하여 분당 37ℓ 이상으로 할 것
나. 수원의 양은 가목의 규정에 의한 수량으로 20분 이상 방사할 수 있는 수량으로 할 것
다. 탱크의 높이가 15m를 초과하는 경우에는 15m 이하마다 분무헤드를 설치하되, 분무헤드는 탱크의 높이 및 구조를 고려하여 분무가 적정하게 이루어 질 수 있도록 배치할 것
라. 물분무소화설비의 설치기준에 준할 것
고인화점위험물의 옥외탱크저장소의 특례
저장 또는 취급하는 위험물의 최대수량 |
공지의 너비 |
지정수량의 2,000배이하 |
3m 이상 |
지정수량의 2,000배초과 4,000배이하 |
5m 이상 |
지정수량의 4,000배초과 |
당해 탱크의 수평단면의 최대지름(횡형인 경우에는 긴변)과 높이 중 큰 것의 3분의 1과 같은 거리이상. 다만, 5m미만으로 하여서는 아니된다. |
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[과거기출문제 및 예제]
[문제1] 황 6000kg을 저장할 수 있는 옥외저장탱크를 만들려고 한다.
조건 : 황 비중 : 2.06, 탱크높이 6m, 부지면적 7m×7m
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
[답] ▶ 가) 예 나) 아니오 다) ? (방유제 불필요로 비활성화)
<문제풀이> 앞에서 말한 것을 바탕으로 본 문제를 비교적 간략하게 풀어 본다. 우선, 기본적인 것은 짚고 간다.
황 : 제2류, 지정수량100kg, 고체에 속하므로, 방유제 필요없다.(즉, 구내도로, 방유제와의 이격거리는 필요없다) ⇒ 부지의 한 가운데 탱크 설치
① : 고체이므로 방유제는 필요없다.
② : 탱크의 지름
탱크의 용량 = 탱크의 내용적 ? 탱크의 공간용적
공간용적을 탱크의 내용적의 5/100로 설정한다.(법적규제를 만족하면서 탱크의 용량을 보다 확보하기 위한 방편임)
탱크의 용량 = 탱크의 내용적 ? (탱크의 내용적×0.05)
탱크의 내용적 = 탱크의 용량/0.95
탱크의 내용적 = 해당 위험물의 양/0.95
문제에 제시된 위험물은 황 6000kg. 이것을 용적으로 단위환산하면, 약 2913ℓ (≒6000/2.06)이다. 따라서,
π×(탱크의 반지름)2×(탱크의 높이) = 2913ℓ/0.95
π×(탱크의 반지름)2×6m = 2.913㎥/0.95
탱크의 반지름 = 0.403327...m
탱크의 지름 = 0.8066m
③ : 위험물의 지정수량배수를 파악하여 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지를 구한다.
황 6000kg은 지정수량의 60배. 따라서, 지정수량의 500배이하에 해당하여,
법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 3m
④ : 탱크의 위치를 선정하여, 확보가능한 보유공지가 몇 m인지 구한다.
탱크를 부지의 한 가운데 설치한다.
부지의 가장 짧은 수평거리는 7m이다. 그리고, 앞의 ②에서 탱크의 지름이 0.8066m이므로,
탱크의 옆판에서 부지면적의 경계선에 도달하는 가장 짧은 거리는 (7m-0.8066m)/2 = 3.0967m이다.
즉, 확보가능한 보유공지는 약3.10m이다.
⑤ : ③>④이면 탱크를 설치할 수 없고, ③<④이면 탱크를 설치할 수 있다.
앞의 ③에서 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 3m이고,
앞의 ④에서 해당 부지내에서 임의로 탱크를 설계하여 확보가능한 보유공지는 약 3.10m이다.
따라서, 탱크를 설치할 수 있다.
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[문제2] 중유28000kℓ을 저장할 수 있는 위험물 옥외저장탱크(부속설비포함)을 만들려고 한다.
조건 : 탱크높이 28m, 부지면적 100m×100m
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
[답] ▶ 가) 아니오 나) ? (탱크설치불가로 비활성화) 다) ? (탱크설치불가로 비활성화)
<문제풀이> 앞에서 말한 것을 바탕으로 본 문제를 비교적 간략하게 풀어 본다.
중유 : 제4류 제3석유류, 지정수량2000ℓ(비수용성), 인화성액체에 속하므로, 구내도로를 확보해야 하고, 방유제와의 이격거리도 확보해야 함. (중유는 인화점 60~150℃이다. 문제에서 고인화점위험물이라는 언급이 없었으므로, 이 문제는 고인화점위험물로 보지 않고, 일반적인 인화성액체로 보고 문제를 푼다.)
① : 방유제의 높이
1) 인화성액체에 속하므로, 방유제의 용량은 탱크의 용량의 110%이상으로 해야 한다.
즉, 방유제의 용량은 중유28000㎘의 110%이상으로 해야 한다.
2) [방유제의 용량] = [방유제의 내용적] ? [(최대탱크 외의 탱크의 방유제 높이 이하 부분의 용적)+(방유제 내의 모든 탱크의 지반면 이상 부분의 기초체적)+(간막이 둑의 체적)+(방유제 내에 있는 배관 등의 체적)]
문제에서는 탱크의 기초체적, 간막이 둑의 체적, 배관 등의 체적은 알 수 없으므로 방유제의 용량을 구할 때, 방유제의 내용적에서 빼야 하는 체적부분은 모두 무시한다. 그러면,
[방유제의 용량] = [방유제의 내용적(=방유제의 면적×방유제의 높이)] 이다.
3) 부지면적 100m×100m 내에 방유제의 외면의 1/2이상은 폭이 3m이상인 구내도로를 확보해야 하므로,
정사각형의 부지의 가로와 세로의 한면에 각각 3m폭의 구내도로를 설치하면, 방유제의 면적은 97m×97m이다.
(방유제의 두께는 무시한다. 왜냐하면 방유제의 두께의 언급이 없었기 때문. 그리고, 혹시 가로나 세로의 평행한 부지경계선에 구내도로를 두어서 100m×94m는 안되느냐는 견해가 있을 수 있다. 물론 방유제의 외면의 1/2에 접하도록 하는데 있어서는 아무런 문제가 없다. 그러나, 한정된 공간내에서 탱크의 보유공지를 그나마 더 많이 확보하려면 97m×97m가 최상이라고 생각되기 때문이다.)
4) [방유제의 용량] ≥ [중유 28000㎘의 110%]이므로, 따라서,
[방유제의 면적×방유제의 높이] ≥ [중유 28000㎘의 110%]
[97m×97m×방유제의 높이] ≥ [28000㎘×110%]
[9409㎡×방유제의 높이] ≥ [30800 kℓ]
방유제의 높이 ≥ [30800㎥÷9409㎡]
따라서, 방유제의 높이 ≥ 3.28m
방유제의 높이가 3m초과로 계산되므로, 방유제의 면적을 넓혀서 3m가 초과되지 않도록 해야 한다.
그런데, 해당 부지 내에서는 방유제의 면적을 더 넓힐 수가 없으므로, 방유제를 설치할 수가 없다.
또한, 이에 따라 탱크를 설치할 수가 없다. (풀이종결)
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[문제3] 질산 1000ℓ를 저장할 수 있는 옥외저장탱크(부속설비포함)를 만들려고 한다.
조건 : 높이 1.8m, 부지면적 7m×7m
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
[답] ▶ 가) 예 나) 예 다) 0.5
<문제풀이>
질산 : 제6류, 지정수량300kg, 6류위험물은 인화성이 없는 액체 → 구내도로(×), 방유제와 이격거리(×) ⇒ 부지의 한 가운데 탱크 설치
① : 방유제의 높이
1) 인화성이 없는 액체이므로, 방유제의 용량은 탱크의 용량의 100%이상.
2) [방유제의 용량] = [방유제의 내용적(=방유제의 면적×방유제의 높이)]. (내용적에서 빼야할 부분은 무시)
3) 구내도로가 필요없으므로, 방유제의 면적을 부지면적과 같게 할 수 있음. (방유제의 두께는 무시)
4) [방유제의 용량] ≥ [질산1000ℓ의 100%]이므로, 따라서,
[방유제의 면적×방유제의 높이] ≥ 1000ℓ
[방유제의 높이] ≥ 1㎥/(7m×7m)
방유제의 높이 ≥ 0.03m
따라서, 방유제의 높이는 0.50m이상. (∵법규에 방유제의 높이는 0.5m이상 3m이하로 해야 하기 때문)
② : 탱크의 지름
탱크의 용량 = 탱크의 내용적 ? 탱크의 공간용적. (여기서, 공간용적은 탱크의 내용적의 5/100로 설정)
탱크의 용량 = 탱크의 내용적 ? (탱크의 내용적×0.05)
탱크의 내용적 = 탱크의 용량/0.95
π×(탱크의 반지름)2×(탱크의 높이) = 해당 위험물의 양/0.95 (여기서, 해당 위험물은 질산 1000ℓ=1㎥)
π×(탱크의 반지름)2×(1.8m) = 1㎥/0.95
탱크의 반지름 = 0.431446...m
탱크의 지름 = 0.8629m
③ : 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지
질산 1000ℓ = 1490kg (질산의 비중1.49로 감안). 이것은 지정수량의 4.97배(≒1490kg/300kg).
지정수량의 500배이하에 해당하여 보유공지는 3m이상이어야 하나, 제6류위험물이므로 이 보유공지의 1/3이상의 너비로 할 수 있다. 다만, 이럴 경우 1.5m이상이 되어야 한다.
따라서, 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 1.5m
④ : 탱크의 위치를 선정하여, 확보가능한 보유공지가 몇 m인지 구한다.
탱크를 부지의 한 가운데 설치한다.
부지의 가장 짧은 수평거리는 7m이다. 그리고, 앞의 ②에서 탱크의 지름이 0.8629m이므로,
탱크의 옆판에서 부지면적의 경계선에 도달하는 가장 짧은 거리는 (7m-0.8629m)/2 = 3.0686m이다.
즉, 확보가능한 보유공지는 약3.07m이다.
⑤ : ③>④이면 탱크를 설치할 수 없고, ③<④이면 탱크를 설치할 수 있다.
앞의 ③에서 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 1.5m이고,
앞의 ④에서 해당 부지내에서 임의로 탱크를 설계하여 확보가능한 보유공지는 약 3.07m이다.
따라서, 탱크를 설치할 수 있다.
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[문제4] 중유28000kℓ을 옥외저장탱크에 저장하려고 한다. 조건 : 부지면적 120m×120m, 탱크의 높이 28m
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
[답] ▶ 가) 예 나) 예 다) 2.25
<문제풀이>
중유 : 제4류 제3석유류, 지정수량2000ℓ(비수용성), 인화성액체 → 구내도로(○), 방유제와의 이격거리(○).
① : 방유제의 높이
1) 인화성액체에 속하므로, 방유제의 용량은 탱크의 용량의 110%이상.
2) [방유제의 용량] = [방유제의 내용적(=방유제의 면적×방유제의 높이)]. (내용적에서 빼야할 부분은 무시)
3) 부지의 가로, 세로 각각 한변에 구내도로 3m확보. ∴방유제의 면적은 117m×117m (방유제의 두께 무시)
4) [방유제의 용량] ≥ [중유 28000㎘의 110%]이므로, 따라서,
[방유제의 면적×방유제의 높이] ≥ 30800㎘
[방유제의 높이] ≥ 30800㎥/(117m×117m)
따라서, 방유제의 높이 ≥ 2.25m
② : 탱크의 지름
탱크의 용량 = 탱크의 내용적 ? 탱크의 공간용적. (여기서, 공간용적은 탱크의 내용적의 5/100로 설정)
탱크의 내용적 = 탱크의 용량/0.95
π×(탱크의 반지름)2×(탱크의 높이) = 해당 위험물의 양/0.95 (여기서, 해당 위험물은 중유 28000㎘=28000㎥)
π×(탱크의 반지름)2×(28m) = 28000㎥/0.95
탱크의 반지름 = 18.304727...m
탱크의 지름 = 36.6095m
③ : 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지
중유 28000㎘은 지정수량의 14000배(=28000000ℓ/2000ℓ). 지정수량의 4000배초과에 해당하여 보유공지는 탱크의 수평단면의 최대지름과 높이 중 큰 것과 같은 거리이상(30m초과는 30m이상, 15m미만은 15m이상)으로 해야 한다.
탱크의 지름이 36.6095m, 탱크의 높이가 28m이므로, 보유공지는 30m이상으로 하면 된다.
따라서, 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 30m
④ : 탱크의 위치를 선정하여, 확보가능한 보유공지가 몇 m인지 구한다.
우선, 인화성액체의 경우이므로, [법적인 보유공지]와 [구내도로+방유제와 이격거리]간의 다소관계를 파악한다.
여기서, 방유제와 이격거리는 14m(=28m/2, 탱크지름이 15m이상인 경우이므로 탱크높이의 1/2이상).
[법적인 보유공지(30m) ≥ 구내도로(3m)+방유제와 이격거리(14m)]이므로, 탱크를 부지의 한 가운데 설치.
부지의 가장 짧은 수평거리는 120m. 그리고, 앞의 ②에서 탱크의 지름이 36.6095m이므로,
탱크의 옆판에서 부지면적의 경계선에 도달하는 가장 짧은 거리는 (120m-36.6095m)/2 = 41.6953m이다.
즉, 확보가능한 보유공지는 약41.70m이다.
⑤ : 앞에서 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 30m이고, 해당 부지내에서 임의로 탱크를 설계하여 확보가능한 보유공지는 약 41.70m이다.
따라서, 탱크를 설치할 수 있다.
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[문제5] 질산 2000ℓ를 옥외저장탱크에 저장하려고 한다. 조건 : 부지면적 7m×8m, 탱크의 높이 1.8m
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
[답] ▶ 가) 예 나) 예 다) 0.5
<문제풀이>
질산 : 제6류, 지정수량300kg, 인화성이 없는 액체 → 구내도로(×), 방유제와 이격거리(×) ⇒ 부지의 한 가운데 탱크 설치
① : 방유제의 높이
1) 인화성이 없는 액체이므로, 방유제의 용량은 탱크의 용량의 100%이상.
2) [방유제의 용량] = [방유제의 내용적(=방유제의 면적×방유제의 높이)]. (내용적에서 빼야할 부분은 무시)
3) 구내도로가 불필요. 방유제의 면적을 부지면적과 같게 가능. 방유제의 면적은 7m×8m (방유제의 두께는 무시)
4) [방유제의 용량] ≥ [질산2000ℓ의 100%]이므로, 따라서,
[방유제의 면적×방유제의 높이] ≥ 2000ℓ
[방유제의 높이] ≥ 2㎥/(7m×8m)
방유제의 높이 ≥ 0.04
따라서, 방유제의 높이는 0.50m이상. (∵법규에 방유제의 높이는 0.5m이상 3m이하로 해야 하기 때문)
② : 탱크의 지름
탱크의 용량 = 탱크의 내용적 ? 탱크의 공간용적. (여기서, 공간용적은 탱크의 내용적의 5/100로 설정)
탱크의 내용적 = 탱크의 용량/0.95
π×(탱크의 반지름)2×(탱크의 높이) = 해당 위험물의 양/0.95 (여기서, 해당 위험물은 질산 2000ℓ=2㎥)
π×(탱크의 반지름)2×(1.8m) = 2㎥/0.95
탱크의 반지름 = 0.610157...m
탱크의 지름 = 1.2203m
③ : 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지
질산 2000ℓ = 2980kg (질산의 비중1.49로 감안). 이것은 지정수량의 9.93배(≒2980kg/300kg).
지정수량의 500배이하에 해당하여 보유공지는 3m이상이어야 하나, 제6류위험물이므로 이 보유공지의 1/3이상의 너비로 할 수 있다. 다만, 이럴 경우 1.5m이상이 되어야 한다.
따라서, 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 1.5m
④ : 탱크의 위치를 선정하여, 확보가능한 보유공지가 몇 m인지 구한다.
탱크를 부지의 한 가운데 설치한다.
부지의 가장 짧은 수평거리는 7m. 그리고, 앞의 ②에서 탱크의 지름이 1.2203m이므로,
탱크의 옆판에서 부지면적의 경계선에 도달하는 가장 짧은 거리는 (7m-1.2203m)/2 = 2.8899m이다.
즉, 확보가능한 보유공지는 약2.89m이다.
⑤ : 앞에서 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 1.5m이고, 해당 부지내에서 임의로 탱크를 설계하여 확보가능한 보유공지는 약 2.89m이다.
따라서, 탱크를 설치할 수 있다.
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[문제6] 벤젠 5000㎘를 옥외저장탱크에 저장하려고 한다. 조건 : 부지면적 45m×45m, 탱크의 높이 15m
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
[답] ▶ 가) 아니오 나) ? (탱크설치불가로 비활성화) 다) ? (탱크설치불가로 비활성화)
<문제풀이>
벤젠 : 제4류 제1석유류, 지정수량200ℓ(비수용성), 인화성액체 → 구내도로(○), 방유제와의 이격거리(○).
① : 방유제의 높이
1) 인화성액체에 속하므로, 방유제의 용량은 탱크의 용량의 110%이상.
2) [방유제의 용량] = [방유제의 내용적(=방유제의 면적×방유제의 높이)]. (내용적에서 빼야할 부분은 무시)
3) 부지의 가로, 세로 각각 한변에 구내도로 3m확보. ∴방유제의 면적은 42m×42m (방유제의 두께 무시)
4) [방유제의 용량] ≥ [벤젠 5000㎘의 110%]이므로, 따라서,
[방유제의 면적×방유제의 높이] ≥ 5500㎘
[방유제의 높이] ≥ 5500㎥/(42m×42m)
따라서, 방유제의 높이 ≥ 3.12m
방유제의 높이가 3m초과로 계산되므로, 방유제의 면적을 넓혀서 3m가 초과되지 않도록 해야 한다.
그런데, 해당 부지 내에서는 방유제의 면적을 더 넓힐 수가 없으므로, 방유제를 설치할 수가 없다.
또한, 이에 따라 탱크를 설치할 수가 없다. (풀이종결)
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[예제1] 에틸렌글리콜 20000㎘를 옥외저장탱크에 저장하려고 한다. 조건 : 부지면적 80m×100m, 탱크의 높이 25m
[설치파트] 가) 탱크를 설치할 수 있나? 나) 방유제가 꼭 필요한가? 다) 방유제의 높이는 몇 m이상인가?
[답] ▶ 가) 예 나) 예 다) 2.50
<문제풀이>
에틸렌글리콜 : 제4류 제3석유류, 지정수량4000ℓ(수용성), 고인화점위험물 → 구내도로(×), 방유제와의 이격거리(×) ⇒ 부지의 한 가운데 탱크 설치
(에틸렌글리콜은 인화점111℃이며, 융점이 -13℃부근이다. 에틸렌글리콜은 가열하여 보관한다 하더라도 100℃이상의 온도에서 저장하지는 않을 것으로 예상되므로 고인화점위험물로 분류한다.)
① : 방유제의 높이
1) 고인화점위험물에 속하므로, 방유제의 용량은 탱크의 용량의 100%이상.
2) [방유제의 용량] = [방유제의 내용적(=방유제의 면적×방유제의 높이)]. (내용적에서 빼야할 부분은 무시)
3) 구내도로는 확보할 필요없음. ∴방유제의 면적=부지면적 80m×100m (방유제의 두께 무시)
4) [방유제의 용량] ≥ [에틸렌글리콜 20000㎘의 100%]이므로, 따라서,
[방유제의 면적×방유제의 높이] ≥ 20000㎘
[방유제의 높이] ≥ 20000㎥/(80m×100m)
따라서, 방유제의 높이 ≥ 2.50m
② : 탱크의 지름
탱크의 용량 = 탱크의 내용적 ? 탱크의 공간용적. (여기서, 공간용적은 탱크의 내용적의 5/100로 설정)
탱크의 내용적 = 탱크의 용량/0.95
π×(탱크의 반지름)2×(탱크의 높이) = 해당 위험물의 양/0.95
π×(탱크의 반지름)2×(25m) = 20000㎥/0.95
탱크의 반지름 = 16.372245...m
탱크의 지름 = 32.7445m
③ : 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지
고인화점위험물의 특례를 적용한다. 에틸렌글리콜 15000㎘는 지정수량의 5000배(=20000000ℓ/4000ℓ). 지정수량의 4000배초과에 해당하여 보유공지는 탱크의 수평단면의 최대지름과 높이 중 큰 것의 1/3과 같은 거리이상(단, 5m미만으로 하여서는 아니된다)으로 해야 한다. 탱크의 지름이 32.7445m, 탱크의 높이가 25m이므로, 보유공지는 약10.92m(≒32.7445/3)이상으로 하면 된다.
따라서, 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 10.92m
④ : 탱크의 위치를 선정하여, 확보가능한 보유공지가 몇 m인지 구한다.
탱크를 부지의 한 가운데 설치한다.
부지의 가장 짧은 수평거리는 80m. 그리고, 앞의 ②에서 탱크의 지름이 32.7445m이므로,
탱크의 옆판에서 부지면적의 경계선에 도달하는 가장 짧은 거리는 (80m-32.7445m)/2 = 23.6278m이다.
즉, 확보가능한 보유공지는 약23.63m이다.
⑤ : 앞에서 법적으로 확보해야 할 최소한의 보유공지는 10.92m이고, 해당 부지내에서 임의로 탱크를 설계하여 확보가능한 보유공지는 약 23.63m이다.
따라서, 탱크를 설치할 수 있다.
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첫댓글 감사합니다.