Re:가스 기능사 시험보려고하는데요 처음 이라 어덯게 준비해야할지몰라서요

[베로니카]

이론 총정리

가스 산업기사 기출 및 필수 이론, 공식

기출 및 필수이론

1. 기화기 사용 시 이점

  ① 한랭 시에 공급이 가능하다.

  ② 가스조성이 일정하다.

  ③ 설치면적이 적어도 된다.

  ④ 기화량을 가감할 수 있다.

2. 발화의 원인

  1)온도

  2)압력

  3)조성

  4)용기의 크기 및 형태

3. 가스폭발의 종류

  ① 화학적 폭발 : 가스 점화

  ② 압력폭발 : 불량용기 파열

  ③ 분해폭발 : C2H2, C2H4O, N2H4

  ④ 촉매폭발 : H2와 Cl2(직사광선)

  ⑤ 분진폭발 : Al, Mg

* 흡수순서

  ` 오르자트법  CO2 → O2 → CO

  ` 헴펠법  CO2 → CmHn → O2 → CO

  ` 케겔법  CO2 → C2H2 → C2H4 → O2 → CO

4. 배기통의 세로길이

  - 곡면 개수  

  2개 → 1.4L  [L : 가로길이(m), D : 배기통 지름(m)]

  3개 → 1.4L + 12D

  4개 → 1.4L + 24D

5. 탄소수 증가

  ① 증기압 : 낮아진다.

  ② 비점 : 높아진다.

  ③ 발열량 : 증가한다.

  ④ 착화온도 : 낮아진다.

  ⑤ 폭발범위 하한 : 낮아진다.

6. 윤활유 선택 시 유의사항

  ① 사용가스와 반응하지 말 것.

  ② 열에 대한 안정성이 있을 것.

  ③ 인하점이 높을 것.

  ④ 점도가 적당할 것.

  ⑤ 수분 등 불순물이 적을 것.

7. 윤활유

  ① 산소 압축기 : 물 또는 10% 이하의 글리세린 수용액

  ② 염소 압축기 : 진한 황산

  ③ 아세틸렌 압축기 : 양질의 광유

  ④ 공기 압축기 : 양질의 광유

  ⑤ LPG : 식물성유

8. 스프링식 안전밸브

  ① 안전밸브 작동압력 : TP × 0.8이하

  ② 안전밸브 정지압력 : 작동압력 × 0.8이상

9. 파열판식(박판식)안전밸브

 * 특징

  1) 구조가 간단

  2) 취급, 점검이 용이.

  3) 압력 상승이 급격히 변하는 곳에 적당. (냉동기 저압장치에 적합)

  4) 밸브 시트의 누설이 없다.

  5) 슬러지 함유, 부식성 유체에도 사용 가능.

 * 재료 :

  1) 크리프나 피로에 견뎌야 한다.

  2) 강도의 분산이 없어야 한다.

  3) Al, STS강, 모텔, 은 등이나 납 또는 플라스틱을 라이닝한 것도 쓰인다.

 * 피로강도 : 반복하중에 견디는 성질

 10. 고압가스 장치 중 안전밸브 설치장소

 ① 저장탱크 상부

 ② 고압가스 수송도관(도관 최대지름부 단면적의 1/10)

 ③ 압축기 각 단마다

 ④ 감압밸브 뒤

 ⑤ 반응탑 및 반응관

 11. 고압장치의 패킹재료

  1)구리

  2)납

  3)석면

  4)테프론

 12. LPG 기본적 특징

  ① 공기보다 무거워 누설시 낮은 곳에 체류, 화재의 위험이 있다.

  ② 액체는 물보다 가볍다.

  ③ 기화하면 체적이 250배 증가한다.

  ④ 액체의 온도에 의한 부피변화가 크다.

   ㉠ 액팽창률을 고려, 용기 충전시 안전공간을 둔다.

   ㉡ 대형 : 10% 이상

      소형(3t 미만) : 15% 이상

  ⑤ 연소에 다량의 공기가 필요하다.

  ⑥ 발열량이 크며, 착화온도가 높다.

  ⑦ 연소속도가 늦어서 안전하다.

13. LPG 저장탱크를 지하에 묻는 경우

  ① 저장탱크실의 규격은 외면은 아스팔트 루핑하고  바닥 두께는 30cm 이상의 방수조치

  ② 탱크 정상부와 지면과의 거리는 60cm

  ③ 저장탱크실에 마른모래를 채운다.

  ④ 탱크 2개 인접설치 시엔 1m를 유지한다.

14. 가스 검지기

  ① 설치수는 신속하게 감지할 수 있는 숫자로 가스

     용도에 적합

  ② 누설시 가스가 체류하기 쉬운 곳

  ③ 공기보다 무거운 것(지면 30cm 이하)

  ④ 공기보다 가벼운 것(천장 30cm 이하)

  ⑤ 검지기 : 열선식, 간섭계형, 검지관식

 15. 부취제의 구비조건

  ① 냄새가 확실해야 한다.

  ② 저농도에서 냄새 식별이 가능해야 한다.

  ③ 화학적으로 안정된 것.

  ④ 연소 후 유해가스를 발생X

  ⑤ 독성X

  ⑥ 부식성 X

  ⑦ 물에 녹지 않을 것

  ⑧ 토양에 투과성이 있을 것

  ⑨ 관 이음새나 미터에 흡착되지 말 것

16. 부취제의 첨가방법

  ① 펌프 주입식(대용량에 적합)

  ② 중력 적하식

  ③ 미터 연결 by-pass식

  ④ 워크식

 17. 용기 재질

  ① Cl2, NH3 등 저압인 것 : 탄소강

  ② O2, H2등 고압인 것 : 망간강

 18. 초저온, 저온용기 비열처리 재료

  ① 오오스테나이트계 스테인리스강

  ② 내식 알루미늄 합금단조품

  ③ 내식 알루미늄 합금단조판

 19. 다공물질의 구비조건

  ① 고다공이어야 한다.

  ② 화학적으로 안정

  ③ 기계적 강도가 커야 한다.

  ④ 경제적

  ⑤ 재료(숯, 목탄, 규조토, 다공성 플라스틱, 탄산마그네슘)

  ⑥ 다공도 : 75% ～ 92%

 20. 압력계 종류

  ① 1차 압력계 : U자관, 마노미터, 자유피스톤식 압력계

  ② 2차 압력계 : 브르동관, 벨로우즈, 전기저항, 다이어프램 압력계

 21. 유량측정기기

  ① 직접법 : 습식가스 미터

  ② 간접법 : 오리피스, 벤투리, 피토관, 로터 미터

 22. 고압가스 용기 저장시 주의사항

  ① 2m 이내에 인화성, 발화성 물질을 두지 않는다.

  ② 빈 용기와 충전 용기는 구분하여 설치.

  ③ 40℃ 이하로 유지하고 직사광선을 피한다.

  ④ 동화용으로는 휴대용 손전등만 사용.

  ⑤ 작업에 필요한 것 이외는 두지 않는다.

 23. 온도계

  ① 비접촉식 : 광고온계, 색온도계, 방사온도계

  ② 접촉식 : 봉상식, 바이메탈, 전기저항, 압력식, 열전대 온도계

 24. 가스 크래마토 그래피

  ① 분리관(컬럼), 검출기, 기록계로 구성

  ② 검출기 형식

   ㉠ 열전도형 검출기 TCP : 가장 널리 쓰임

   ㉡ 수소이온화 검출기 FID : 탄화수소 감도 최고

   ㉢ 전자포획 이온화 검출기 ECD : 할로겐 화합물의        감도 최고

  ③ 캐리어 가스 ; N2, H2, Ar, He

  ④ 흡착제  

   ㉠ 활성탄 : H2, CO, CO2, CH4 적용

   ㉡ 활성 알루미나 : CO, C1 ～ C4 탄화수소

   ㉢ 실리카겔 : CO2, C1 ～ C3  탄화수소

   ㉣ 몰리큘러 시이브 : CO, CO2, N2, O2

   ㉤ 포라팍 : N2O, NO, H2O

 25. 가스액화 분리장치 폭발원인

  ① C2H2, NO, NO2 혼입시

  ② 오일 열분해로 탄화수소 생성시

  ③ 오존의 흡입시

 26. 암모니아가스 누설 검사법

  ① 적색 리트머스지를 사용

  ② 물에 적신 염산과 반응시키기.

  ③ 네슬러 시약 사용.

  ④ 냄새 판별

 27. CH4 가스제조법

  ① 유기물의 분해

  ② 석유정제의 부산물

  ③ 석탄의 열분해

  ④ 천연가스

 28. C2H2 발생기

  저압 : 0.07kg/㎠ 미만

  중압 : 0.07이상 1.3kg/㎠ 미만

  고압 : 1.3kg/㎠ 이상

 29. 압축 금지사항

  ① 가연성 가스 중 산소 4%(상대적)

  ② 산소속 H2, C2H2, C2H4 각각 또는 합이2%(상대적)

  ③ 액화산소 5ℓ당(C2H2 5mg, 탄화수소 중 탄소질량       500mg)초과시

 30. 공기희석의 목적

  ① 발열량의 조정

  ② 재액화 방지

  ③ 누설시 손실량 감소 및 연소효율 증대

   주의) 폭발범위 내에 들어가서는 안 됨.

 31. 특정 고압가스

  H2, O2 : 압축가스

  Cl2, NH3 : 액화가스(흡수 재해장치, 이중배관)

  C2H2 : 용해가스

  방폭구조 : NH3, CH3Br 예외

 32. 폭발범위

  ① C2H2(2.5 ～81%)         ⑥ CO(12.5～74%)

  ② C2H4(3～80%)           ⑦ CH4(5～15%)

  ③ H2(4～75%)             ⑧ C3H8(2.1～9.5%)

  ④ C4H10(1.8～8.4%)         ⑨ NH3(15～28%)

  ⑤ CH3Br(13.5～14.5%)

 33. 허용농도

  ① COCl2(0.1ppm)          ⑤ H2S(10ppm)

  ② Cl2(1ppm)              ⑥ C6H6(25ppm)

  ③ NH3(25ppm)            ⑦ CO(50ppm)

  ④ HCN(10ppm)           ⑧ C2H4O(50ppm)

 34. 특정설비

  저장탱크, 안전밸브, 긴급차단장치, 역류방지밸브,       역화방지밸브, 기화기, 자동차용 주입기

 35. 아세틸렌 발생기의 구비조건

  ㉠ 열발생률이 적을 것

  ㉡ 가스수요에 적합하고 내압성이 우수할 것

  ㉢ 역류나 역화시 영향을 받지 않는 구조일 것

  ㉣ 구조가 간단하고 취급이 용이 할 것

 36. 누설검사 검색지

  ① COCl2 : 하리슨 시험지 → 심등색

  ② H2S : 연당지(초산연시험지) → 흑갈색

  ③ CO : 염화파라듐지 → 흑색

  ④ C2H2 : 염화제일구리 착염지 → 적색

  ⑤ Cl2 : KI 전분지 → 청색

  ⑥ NH3 : 적색 리트머스시험지 → 청색

  ⑦ HCN : 질산구리 벤젠(초산벤젠) → 청색

 37. 신축이음

  상온 스프링,   밸로우즈,   U형 band,   슬리브형,      스위블

 38. 고압가스의 반응기의 종류

  합성탑, 합성관, 전화로

  ※ 오조작 방지를 위한 장소의 조도는 150lux 이상

 39. 수분사용시 부식 : Cl2, CO2, SO2, COCl2, H2S

 40. 구리 사용시 부식 : C2H2, NH3, H2S

 41. 줄톰슨의 효과

  압축가스를 단열팽창시키면 온도와 압력이  강하       한다.(줄톰슨 효과가 커지려면 팽창전 압력이 높고,      온도가 낮아야 한다.)

 42. 강관

   SPPW : 아연도금 배관용 탄소강관

   SPPS : 압력배관용 탄소강관

   SPPH : 고압배관용 탄소강관

   SPLT : 저온배관용 탄소강관

   SPHT : 고온배관용 탄소강관

   STHG : 고압가스용 이음매 없는 강관

기출 및 필수 공식

1. 가스배관 두께

  ① 바깥지름과 안지름비가 1.2이상일 때

   t= { D} over {2 }( SQRT { { 25f eta+P } over {25f eta-P } }-1)+C

  여기서,   eta : 접수효율

           C : 부식 여유수치

  ② 바깥지름과 안지름의 비가 1.2 미만일 경우

   t= { PD} over {50f eta-P }+C

  여기서, f : 인장강도

2. 배관두께(t)

  ① 바깥지름과 안지름의 비가 1.2이하인 경우

   t = { PD}over {200f eta -P } + C  

  ② 바깥지름과 안지름의 비가 1.2초과인 경우

  t = { D} over { 2}( SQRT { { 100f eta +P} over {100f eta-P } } -1)+C

  여기서,  P : 상용압력(kg/㎠)

          f : 허용응력(kg/㎠)

          eta : 용접효율

          C : 부식 여유수치(1mm 이상)

          (스테인리스강, 염화비닐, 폴리에틸렌 등의   내식성 재료는 0으로 한다.)

          t : 최소 두께 (mm)

          D : 내경(mm)

  ※ 도시가스 배관 설치시 기울기는 도로의 기울기를       따르고, 평탄 도로의 경우 1/500～1-1000기울기를       둘 것.

 3. 길이방향 응력

  σ = { PD} over {4t } (kg/㎠)

  여기서,  σ : 응력(kg/㎠)

           P : 압력(kg/㎠)

           D : 지름(cm)

           t : 두께(cm)

4. 가스밀도, 비체적 비중

  ① 밀도 = { M} over {22.4 } (g/ℓ, kg/㎥) 여기서, M : 분자량

  ② 비체적 = { 22.4} over {M } (ℓ/g, ㎥/kg)

  ③ 비중 = { M} over {29 }

 5. 보일 ․ 샬의 법칙

  { PV} over {T }= { P'V'} over {T' }  

여기서 P, V, T : 처음 압력, 부피, 온도  

       P', V', T' : 나중 압력, 부피, 온도

 6. 이상기체상태 방정식

  PV = nRT = { w} over {M } RT

  R = { PV} over {nT }= { 1atm TIMES 22.4ℓ} over {1mol TIMES 273°K }

     = 0.082ℓ․atm/mol°K

  여기서,   P : 압력(atm)

           V : 부피(ℓ)

           n : 몰수(mol)

           R : 기체상수(ℓ․atm/mol°K)

           T : 절대온도 (°K )

           M : 기체의 분자량

           w : 기체의 질량 (g)

7. 실재기체상태의 방정식

 (P+ { {n }^{2 }a } over { { V}^{2 } }) (V - nb) = nRT

  P = { nRT} over {V-nb }- { { n}^{2 }a } over { { V}^{2 } }

  여기서, a : 기체 분자 간의 인력(ℓ2․atm/mol2)

          b : 기체 자신이 차지하는 부피(ℓ/mol)

8. 기체상태 방정식

 PV = GRT

 R = { PV} over {GT }= { 1.033 TIMES { 10}^{4 }kg/ ㎡ TIMES 22.4㎥ } over {1kmol×273°K }

    = 848kg․m/kmol°K

  여기서, P : 압력(kg/㎡)

          V : 부피(㎥)

          G : 가스중량(kg)

T : 절대온도(°K)

          R ; 가스정수(kg․m/kmol°K) = 848/분자량

9. 혼합가스의 조성

 ․ 용량(%)= { 단독 성분가스의 용적} over {전체 가스의 용적 }×100

 ․ 용적(V%) = 몰(mol%) = 압력 (P%)

 ․ 중량(%) = { 단독 성분의 중량} over {전체 가스의 중량}×100

 10. 열효율( eta )

  eta = { G×C× DELTA T} over { W×Q}    

  여기서, G : 질량(kg)

          C : 비열 (kcal/kg℃)

          DELTA T : 온도차 (℃)

          W : 연료소비량(kg)

          Q : 연료발열량(kcal/kg)

 11. 구형 탱크의 내용적

  V = { { pi D}^{3 } } over {6 }또는 { { 4 pi r}^{3 } } over {3 }

  여기서, V : 내용적 (㎥)

         D : 안지름(m)

         r : 반지름(m)

 12. 피스톤식 압력계

 압력(kg/㎠) = {추와 피스톤의 무게(kg)} over {실린더 단면적(㎠) }

 13. 돌턴의 분압법칙

  P = P1 + P2 + P3 + .....

  여기서, P : 전압

          P1, P2, P3 : 각 단독 성분의 분압 혼합기체가 나타나는 전압은 각 단독성분의 분압           의 합과 같다.

 14. 르․샤틀리에 공식

  { 100} over {L } = { { V}_{1 } } over { { L}_{1 } }+ { { V}^{2 } } over { { L}_{2 } } + { { V}^{3 } } over { { L}_{3 } } +……

  여기서, L : 혼합가스의 하한 또는 상한

         L1, L2, L3 : 단독 성분의 하한이나 상한

         V1, V2,, V3 : 단독 성분의 부피(%)

 15. 압축률 - 압력이 증가하면 액체의 체적의 감소된다.

  beta = { - DELTA V} over {V DELTAP }

 여기서, beta  : 압축률 (1/atm)

          V : 최초의 부피

          DELTA P : 가해진 압력(atm)

          DELTA V : 줄어든 부피

16. 연신율과 단면 수축률

  ① 연신율 (= 신장률) = { L'-L} over {L }×100

  여기서,  L : 처음 길이

          L' : 나중 길이

  ② 단면 수축률 = { A-A'} over {A } ×100

  여기서,  A : 처음 단면적

           A' : 수축한 최소 단면적

 17. 저장능력 산정기준

  ① 압축가스 : Q = (P+1)V

  ② 액화가스의 용기 : w= { { V}_{2 } } over {C }

  ③ 액화가스 탱크 : w = 0.9dV2

 여기서,  Q : 저장능력(㎥)

          P : 충전압력 (kg/㎠)

          V : 내용적(㎥)

          V2 ; 내용적(ℓ)

          w : 저장능력(kg)

          d : 액비중(kg/ℓ)

          C : 충전상수(C3H8 - 2.35, C4H10-2.05, CO2 -        1.34, NH3 - 1.86)

 18. 다공도

  다공도 = { V-E} over {V } ×100(%)

  여기서,  V : 다공물질의 용적(㎥)

           E : 침윤 잔용적(㎥)

 19. 위험도

  H = { U-L} over {L }

  여기서,  H : 위험도

          U : 폭발범위 상한

          L : 폭발범위 하한

 20. 웨베지수

  WI= { { H}_{g } } over { SQRT { d} }

  (표준 웨베지수의 ±4.5% 이내일 것.)

  여기서,  WI : 웨베지수

           Hg : 도시가스의 발열량 (kcal/㎥)

           d : 가스의 비중

21. 압축기용 안전밸브의 분출면적

  a = { w} over {230p SQRT { { M} over { T} } }

  여기서,  a : 분출부의 유효면적(㎠)

          w : 1시간에 분출해야 할 가스량(kg/h)

          P : 안전밸브의 분출압력(kg/㎠a)

          M : 가스의 분자량

          T : 압력 P에 있어서 가스의 절대온도(°K)

 22. 압력용기의 안전밸브구경 계산식

  d=C `^{ } SQRT {D×L }

  ․ 도관용 안전밸브 단면적 도관에 설치하는 안전

     밸브 분출면적은 도관최대지름부 단면적의 0.1배

     이상

  여기서,  d : 안전밸브 구경(mm)

          D : 바깥지름(m)

          L : 관의 길이(m)

          C : 35 SQRT { { 1} over { P} }

          P : 기밀시험압력(kg/㎠)

 23. 영구 증가율

  영구 증가율 = { 항구 증가량} over {전 증가량 }×100

 24. 초저온용기 단열성능 시험

  Q = { Wq} over {H DELTAtV } (kcal/h℃ℓ)

  여기서,  Q : (kcal/h℃ℓ)

           W : 기화량 (kg)

           q : 기화잠열(kcal/kg)

           H : 측정시간(h)

           V : 내용적(ℓ)

          DELTA t  : 비점과 외기온도차(℃)

  합격 1000t  초과 : 0.002kcal/h℃ℓ이하

              이하 : 0.005kcal/h℃ℓ이하

 25. 상사법칙

  Q' = Q( { N'} over {N }) ( { { { D}_{2 } } over { { D}_{ 1} }) }^{3 }

  H' = H( { { N'} over {N } }^{2 }) ( { { { D}_{2 } } over { { D}_{1 } } )}^{ 2}

  kW' = kW( { { N'} over {N } }^{3 }) ( { { { D}_{2 } } over { { D}_{1 } }) }^{ 5}

  여기서,  Q, H, kW : 최초의 유량, 양정, 동력

          Q', H', kW‘ : 나중의 유량, 양정, 동력

          N, D1 : 처음 회전수, 지름

          N', D2 : 나중 회전수, 지름

26. 유량공식

 Q = A×V = { pi } over {4 } {D}^{ 2} ×V = A× SQRT { 2gh}

 여기서, Q : 유량( { m}^{3 } )

        A : 단면적( { m}^{2 } )

        V : 속도(m/s)

        D : 지름(m)

        h : 압력손실(m)

        g : 중력가속도(9.8m/ {s}^{2} )

27. 마찰손실 수두

  { h}_{ t} = lambda  × { L} over { D}  × { { V}^{ 2} } over {2g }

  여기서, { h}_{ t}  : 마찰손실수두(m)

            lambda : 마찰계수

            L : 길이(m)

            D : 지름(m)

            V : 속도(m/s)

            g : 중력가속도(9.8m/s2)

28. 오차율(%)

  오차율(%) = {측정값-진실값} over {진실값} ×100

29. 배관 유량 공식

 ① 저압 : Q = K SQRT { { { D}^{5 }H } over {SL } }

  여기서,   Q : 유량(㎥/h)

            K : 폴의 정수(0.707)

            D : 관의 안지름(cm)

            H : 허용압력손실(mmH2O)

            S : 가스의 비중

            L : 관의 길이(m)

 ② 중․고압 : Q = K SQRT { { { D}^{5 }( { P}`_{1 } ^{2 }- { P}`_{2 } ^{2 } ) } over {SL } }

  여기서,  Q : 유량(㎥/h)

           K : 콕의 계수(52.31)

           D : 관의 안지름(cm)

           P1 : 처음 압력(kg/㎠a)

           P2 : 나중 압력(kg/㎠a)

30. 피스톤 압출량

  ① 왕복동식 : V = { pi } over {4 } D2․L․N․R․60

  여기서,  V : 피스톤 압출량(㎥/h)

          D : 실린더의 안지름(m)

          L : 피스톤의 행정(m)

          N : 기통 수

          R : 압축기의 매분 회전수(rpm)

  ② 회전식 : V = { pi } over {4 } (D2-d2)․t․R․60

  여기서,  V : 1시간의 피스톤 압츨량(㎥/h)

          t : 회전자의 가스압축 부분의 두께(m)

          R : 회전자의 1분간의 표준회전수(rpm)

          D : 피스톤기통의 안지름(m)

          d : 회전자의 바깥지름(m)

 31. 펌프의 소요동력

  PS = { r․Q․H} over {75 eta }

  kW = { r×Q×H} over {102 eta }

  여기서,  r : 비중량(kg/㎥)

          Q : 유량(㎥/sec)

          H : 양정(m)

          eta : 효율( eta < 1)

 32. 압축기 토출가스 온도

   T2 = T1× ( { { { P}_{2 } } over { { P}_{1 } } })^{ { k-1} over {k } }

  여기서,  T1 : 흡입 절대온도(°K)

          T2 : 토출 절대온도 (°K)

          P1 : 흡입압력(kg/㎠a)

          P2 : 토출압력(kg/㎠a)

          K : 비열비(Cp/Cv)

 33. 압축비

 r = `^{ z} SQRT { { { P}_{e } } over { { P}_{1 } } }

  여기서,  r : 압축비

          z : 단수

          P1 : 흡입 절대압력(kg/㎠a)

          Pe : 토출 절대압력(kg/㎠a)

34. 염소용기 두께

  t = { PD} over {200S }

  여기서,  t : 두께(mm)

          P : 최고 충전압력(kg/㎠)

          D : 바깥지름(mm)

          S : 인장강도(kg/㎟)

 35. 산소용기 두께 계산식

  t = { PD} over {200SE }

  여기서,  t : 산소용기 두께(mm)

          P : 최고 충전압력(kg/㎠)

          D : 바깥지름(mm)

          S : 인장강도(kg/㎟)

          E : 안전율

 36. 프로판 용기 두께

  t = { PD} over {50S eta-P }  + C

  여기서,  t : 두께(mm)

          P : 최고 충전압력(kg/㎠)

          D : 안지름(mm)

          S : 인장강도(kg/㎟)

          eta : 용접효율

          C : 부식 여유 수치(mm)

 37. 용접용기 동판두께

  t = { PD} over {200S eta -1.2P }  + C

  여기서,  t : 용접용기 동판두께(mm)

          P : 최고 충전압력(kg/㎠) (C2H2 : FP× 1.62)

          D : 안지름(mm)

          S : 허용응력(kg/㎟)= { 1} over {4 } 인장강도

          eta : 용접 효율

          C : 부식 여유수치(mm)

   NH3  1000ℓ     이하 : 1mm

                    초과 : 2mm

   Cl2  1000ℓ      이하 : 3mm

                    초과 : 5mm

 38. 배관두께 계산식

  ① 바깥지름과 안지름의 비가 1.2이상일 때

   t = { D} over {2 } ( SQRT { { 25f eta+P } over { 25f eta-P } }-1)  + C

    ② 바깥지름과 안지름의 비가 1.2미만일 때

  t = { PD} over {50f eta -P }  + C

  여기서,  t : 배관의 두께(mm)

          P : 상용압력(kg/㎠)

          D : 안지름(mm)

          f : 인장강도(kg/㎟)

          C : 부식 여유수치(mm)

          eta : 접수효율

 39. 입상배관에 의한 압력손실

  h = 1.293(S-1)H

  여기서,  h : 가스의 압력손실(mmH2O)

          S : 가스비중

          H : 입상높이(m)

 40. 전동기의 회전수

  N = { 120f} over {P }(1- { S} over {100 })

  여기서,  N : 회전수(rpm)      P : 극수

 41.  비교 회전수

  형상은 유지하고 크기를 바꾼 상태에서 동일 유량, 동    일 양정을 낼 때의 회전수를 원래의 회전수와 비교한 값

  Ns = { N SQRT {Q } } over {( { { H} over {Z }) }^{ { 3} over {4 } } }

  여기서,  Ns : 비교회전도(㎥/min․m․rpm)

          N : 회전수(rpm)

          H : 양정(m)

          Q : 유량(㎥/min)

          Z : 단수

 42. 응력

  ① 원주방향 응력 : σ = { PD} over {2t }

  ② 길이방향 응력 : σ = { PD} over {4t }

  여기서,  σ : 응력(kg/㎠)

           P : 압력(kg/㎠)

           D : 내경(cm)

           t : 두께(cm)

 43. 노즐에서 LPG의 분출량

  Q = 0.009 { D}^{2 } SQRT { { H} over {d } }

  여기서,  Q : 분츌가스량(㎥/h)

           D : 노즐의 지름(mm)

 d : 가스의 비중

           H : 노즐 직전의 가스압(mmH2O)

 ․ 유량계수가 있을 때

  Q = 0.011D2K SQRT { { H} over {d } }

  여기서,  K : 유량계수

 44. 노즐의 변경률

  { { D}_{2 } } over { { D}_{1 } }= { SQRT { { WI}_{1 } SQRT { { P}_{1 } } } } over { SQRT { { WI}_{2} SQRT { { P}_{2 } } } } }

  여기서,  D1 : 변경 전 노즐 구멍의지름(mm)

          D2 : 변경 후 노즐구멍의 지름(mm)

          P1 : 변경 전 가스의 압력(mmH2O)

          P2 : 변경 후 가스의 압력(mmH2O)

          WI1 : 변경 전 웨베지수

          WI2 : 변경 후 웨베지수

 45. 가스 홀더의 활동량

  S × a = { t} over { 24}×M + DELTA H

  여기서,  M : 최대 제조능력(㎥/day)

           S : 최대 공급량(㎥/day)

           a : t 시간의 공급률(%)

          DELTA H  : 가스홀더의 가동용량

           t : 시간당 공급량이 제조능력보다 많은                     시간

 46. 가스 홀더 가동용량

  DELTA H  = { pi } over {6 } { D}^{3 }( { P}_{1 }- { { P}_{2 } })

  여기서,   DELTA H (N㎥)

           D : 지름(m)

           P1 : 최대 사용압력(atm)

           P2 : 최저 사용압력(atm)

 47. 가스 홀더 판의 두께

  t = { PD} over {400S eta -0.4P }+C

  여기서,  t : 가스 홀더판 두께(mm)

          P : 최고 사용압력(kg/㎠)

          D : 안지름(mm)

          S : 허용응력(kg/㎟)

          eta : 효율

          C : 부식 여유수치

48. 냉동기의 성적계수( { epsilon }_{R } )

    { epsilon }_{R }= { { T}_{2 } } over { { T}_{1 }- { T}_{ 2} }= { { Q}_{2 } } over { { Q}_{1 }- { Q}_{2 } }

  ① 열펌프의 성적계수( { epsilon }_{H } )

    { epsilon }_{H}= { { T}_{1 } } over { { T}_{1 }- { T}_{2 } } }  = { { Q}_{1 } } over { { Q}_{1 }- { Q}_{2 } }

  ② 열효율( { eta }_{C } )

  { eta }_{C }= { { T}_{1 }- { T}_{2 } } over { { T}_{1 } }= { { Q}_{1 }- { Q}_{2 } } over { { Q}_{1 } }

    여기서,  T1 : 고온 (°K)

             T2 : 저온 (°K)

  ※ T1, Q2 : 응축 절대온도, 응축기 방출열량

     T2, Q2 : 증발 절대온도, 증발기 흡수열량

 49. 개방연소기 배기통 유효 단면적

  A = { 20KQ} over {1400 SQRT { H} }

  여기서,  A : 유효단면적(㎡)

          K : 폐가스량

          Q : 유량(kg/h)

          H : 높이(m)

 50. 강제 이음새 없는 용기의 몸체 허용응력 계산

   공식

  S = { P(1․3 { D}^{2 }+0.4 { d}^{2 }) } over {100( { D}^{2 }- { d}^{2 } ) }

  S : 내압시험 압력시에 있어서 몸체 허용응력( { kg} over {㎟ })

  P : 내압시험 압력의 최소값( { kg} over {㎠ })

  D : 외경(mm))

  d : 내경(mm)

<펌프의 이상현상>

1)케비테이션(공동현상) :유수중에 그 수온이 증기압 보다

          낮은 부분이 생기면 물이 증발을 일으키고

          기포를  발생하는 현상.

①발생조건 : ⓐ회전수 빠를 때.  ⓑ흡입 관경이 좁을 때

             ⓒ설치위치 높을 때.

②방지법 :   ⓐ회전수 낯 춘다.    ⓑ 설치위치 낯 춘다.

             ⓒ두 대의 펌프사용  

             ⓓ흡입관경 크게 한다(양 흡입펌프 사용).

③발생현상 :소음, 진동발생, 깃의 침식, 양정 효율곡선

              저하 심하면 양수불능.  

2)베이퍼록 : 저비점 액체 이송시 펌프입구에서 발생하는

             액의 끊음에 의한 동요.

①발생조건:ⓐ흡입배관 온도상승시.  ⓑ흡입관경 좁을 때.

          ⓒ설치위치 높을 때. ⓓ펌프 냉각기 고장일 때.

②방지법 :  ⓐ흡입 배관단열 조치한다.

            ⓑ흡입관경을 크게 한다.

            ⓒ펌프 설치위치 낮춘다.

            ⓓ실린더라이너 냉각 시킨다.

3)서징현상(맥동):펌프 운전중 송출압력과 송출유량이

                주기적으로 변동하여 펌프 입. 출구에

                설치된 압력계 지침이 흔들리는 현상

  ①발생원인:ⓐ양정곡선이 산형이고 산고 상승부에서

               운전할 때.

           ⓑ수량 조절밸브가 저장탱크 뒤쪽에 있을 때.

           ⓒ 배관중 공기탱크나 물탱크가 있을 때.

②방지법 : ⓐ방출밸브를 사용 양수량을증가 시킨다.

           ⓑ임펠러 회전수 변화 특성을 변화시킨다.

         ⓒ잔류공기 제거, 유속조절, 불필요한 수조제거.

4)수격작용 : 관속의 유체가 급격한 유속변화 시 유체가

            관 벽을 때리는 현상

  ①발생원인 : ⓐ밸브를 급격히 열어 을 때

           ⓑ펌프 갑자기 정지시.   ⓒ유체 압력변동 시

②방지법 : ⓐ관경을 크게. ⓑ유속을 낮게. ⓒ플라휠 설치

          ⓓ조압수두 설치.

         ⓔ밸브는 펌프 송출구에 설치하고 적당히 제어

※공기실 : 펌프의 맥동을 감소시키기 위해서 흡입,

           토출관에 부착(기액식, 스프링식, 중추식)

※플라이휠 : 구동력을 평균 화 시키기 위하여 설치한다.

※NPSH(유효흡입양정)=케비테이션을 일으키지 않는

     한도의 최대 흡입양정=흡입부의 전체두-증기압두

 펌프 정지순서 : 터보펌프 토 → 정 → 흡 → 드

                왕복펌프  정 → 토 → 흡 → 드

 압축기 정지순서 : 모 → 흡 → 토 → 냉각 → 드

<LPG>

1)LPG 수입설비

수입설비 → 저온저장설비 → 이송설비 → 고압저장설비

   →  출하설비 → 2차 소비 플랜트.

2)LPG를 도시가스로 변성제조 방식

①직접 혼입방식. ②공기 혼입방식. ③변성가스 공급방식.

3)LP 가스 연소장치의 특징

  ①연소량의 조절범위가 넓고 연소 조절이 용의 하다.

  ②연소제어가 신속하여 자동제어가 적합 핟다.

  ③버너의 구조가 간다 하다  ④매연 발생이 적다.

4)LP 가스 연소기구의 구비조건

  ①가스를 완전 연소시킬 것.

  ②연소열을 유용하게 이용 할수 있을 것.

  ③취급이 간단하고 안정성이 높을 것.

5)LP가스 펌프이송 특징

  1)장점:①재액화 현상 없다. ②드레인 현상 없다

  2)단점:①충전시간이 길다.②잔가스 회수가 불가능하다.

        ③베이퍼록 현상이 있다.

6)공기혼합 가스의 공급목적

    ①재액화 방지. ②발열량 조절. ③연소효율 증대

    ④누설시 가스손실 감소

7)압축기 이송 특징

  ㉮장점 : ①펌프에 비해 충전시간이 짧다.

           ②잔가스 회수가 가능하다.

           ③베이퍼록 현상이 없다

  ㉯단점 : ①부탄의 경우 저온에서 재액화 현상이 있다.

           ②드레인 현상 있다.

8)습성가스 및 원유에서 LP가스 제법

   ①압축냉각법.            ②경유에 의한 흡수 법.

   ③활성탄에 의한 흡착 법. ④냉동법.

9)제유소 LP가스 회수장치

  ①상압증류 장치. ②접촉 개질장치. ③접촉분해 장치.

<도시가스>

1)ICI 고온 수증기 개질법

   원료→원료의탈황→가스제조→CO변성→열회수→가스

2)수소화 탈유장치 정제반응에서 반응조건 4가지

   ①온도, ②압력, ③촉매, ④반응시간

3)수소화 개질법의 조성과 발열량에 영향을 주는 인자

   ①온도, ②압력, ③수소비, ④촉매

4)도시 가스 제조공정

①접촉분해공정.②부분연소공정. ③열분해공정.④SNG공정

5)도시가스 원료 송입법

   ①연속식. ②배치식. ③싸이크링.

6)도시가스 가열방식에 의한 분류

  ①외열식. ②축열식. ③부분연소식. ④자열식.

  ※자열식 : 가스화에 필요한 열을 산화반응과 수첨분해

       반응의 발열반응을 통해 가스를 발생시키는 방식.

7)나프타 → 황화합물 제거(탈황법)

   탈황 → 개질 → 메탄홥성 → 탈탄산 → 건조공정

8)습식 탈황법

①카아볼트버.②티(타)록스법.③시이볼트법.④알키티드법.

⑤알키지드법(탄산칼슘법).

9)도시가스 공급방식

   ①생가스 공급방식. ②공기혼합가스 공급방식.

   ③변성가스 공급방식.

10)도시가스 공급압력 구분

   ①고압공급방식  : 10㎏/㎠ 이상.

   ②중압    ̸̸ ̸̸     : 1㎏/㎠ 이상 10㎏/㎠ 미만.

   ③저압    ̸̸ ̸̸     : 1㎏/㎠ 미만.

11)도시가스 공급방식→LPG를 도시 가스로

   ①직접혼입방식. ②공기혼합방식.③변성가스 공급방식.

12) 도시가스 원료 선택상 고려사항

 ①제조설비의 건설비가 쌀 것.②이동. 변동이 용의할 것.

 ③공해문제가 적을 것. ④원료의 취급이 간단할 것.

13)도시가스 원료의 구비 조건

   ①경제적일 것. ②발열량이 클 것. ③ 공해가 없을 것

   ④취급, 수송이 용의 할 것.

14)도시가스 성분, 열량, 압력, 연소성측정

   ①열량측정 장소 : 제조소, 배송기 , 압송기 출구

          윤커식 발열량 측정법으로 1일 2회 아침, 저녁

   ②)압력측정 장소 : 가스홀더출구, 정압기출구,

                    가스공급시설 끝부분.

  ③ 측정가스압력:100mmH2O이상 250mmH2O 이내유지.

  ④ 연소성 측정 장소 : 가스홀더 출구, 정압기 출구,

                         수용가 입구측.  

                     표준 웨버지수:±4.5% 이내

WI _{(웨베지수)} = {He _{(도시가스`총발열량[kcal/㎥]}} over {sqrt {d _{(도시가스공기에대한`비중)}}}

Cp=K {1.0H _{2} +06(CO+C _{m} H _{n} )+0.3CH _{4}} over {sqrt {d}}

   Cp:연소속도

   H2:도시가스중의 수소 함유율(단위:용량%)

   CO:도시가스중의 일산화탄소 함유율

   CmHn :도시가스중의 메탄외 탄화수소 함유율

   CH4:도시가스중의 메탄 함유율

   d : 도시가스의 공기에 대한 비중

   k:도시가스중 산소함유율(도표에서 구한값)

15)도시가스 제조 중 일산화탄소 변성

    ①일산화탄소 변성 반응식 : CO+H2O→CO2+H2

    ②반응온도 및 영향 : 반응온도 450℃이상시 고온에                           의한 카보닐 생성.

    ③반응압력 : 360기압

    ④수증기에 대한 영향 : 수증기 분압상승으로 일산화                             탄소 변성 촉진.

    ⑤일산화 탄소 변성촉매 : 철-크롬계

16)저온 수증기 개질 프로세스의 기본적 구성 단계

    원료의 탈황 → 가스의 제조 → 열회수

17)나프타를 도시가스 사용시 잇점

   ①탄화수소비가 적고 파라핀계 이므로 가스화 비율이

      좋아서 타르, 카본 등의 부산물이 적다.

    ②유황분이 적기 때문에 정제 장치를 간략하게 할수            있다.

    ③매연, 오염등 공해문제가 적다.

    ④부산물이 없기 때문 처리설비가 필요 없다.

    ⑤저장, 취급이 간단하다.

18)가스제조 방식

     열분해 공정         접촉분해공정      

     부분연소공정       수소화 분해공정

     대체 천연가스 공정

19)접촉개질법(수증기)종류

     ①고압수증기 프로세스  ②저온 수증기 프로세스

     ③사이클링 프로세스

20)PONA

     P : 파라핀계 탄화수소     O : 올레핀계 탄화수소

     N : 나프텐계 탄화수소     A : 방향족계 탄화수소

<부취제>

1)부취제 종류:THT(석탄가스냄새), TBM(양파썩는 냄새)

             DMS(마늘냄새)

2)냄새강도 : TBM>THT>DMS

3)토양투과성 : DMS>TBM>THT

4)부취제 주입방법

   ①액체 주입식 : ⓐ펌프주입식, ⓑ적화주입식

                   ⓒ미터연결 바이패스식

   ②증발식 주입법 : ⓐ바이패스 증발식  ⓑ위크 증발식

5)부취제 측정방법

  ①오더미터법. ②주사기법. ③무취실법. ④냄새주머니법.  

6)부취제 제거법 :①연소법.②산화처리,

                ③활성탄에 의한 흡착.

7)부취제 구비조건

 ①경제적 일 것. ②화학적으로 안정할 것. ③무독성일 것

 ④토양투과성이 클 것 ⑤물에 녹지 않을 것

 ⑥저 농도에 냄새확인이 가능할 것.

<부식>

1)가스에 의한 부식

   ①산소에 의한 산화작용.     ②수소에 의한 수소취성.

   ③황화수소에 의한 황화부식. ④CO에 의한 침탄

   ⑤암모니아에 의한 질화작용

2)지하 매설관 부식원인

 ①이종금속 접촉에 의한 부식. ② 미주전류에 의한 부식.

 ③국부전지에 의한 부식.      ④ 박테리아에 의한 부식.

 ⑤농염전지에 의한 부식.

3)전기 방식 :부식방지

 1.유전양극법 : 이종 금속간의 전위차를 이용(mg이용)

  ①장점: ⓐ시공간단.      ②단점 : ⓐ장거리 고가

         ⓑ단거리 경제적           ⓑ양극보충 필요

         ⓒ간섭이 없다             ⓒ방식효과 좁다

         ⓓ과방식 염려없다         ⓓ전류 조절어렵다.

2.외부 전원법 : 직류전원을 교류로 전환 부식방지

 ①장점: ⓐ장거리 경제적    ②단점 :ⓐ초기투자비 크다

         ⓑ방식효과 넓다           ⓑ간섭이 있다

         ⓒ전류조절이 용의         ⓒ전원이 필요하다.

         ⓓ전식에 대한 방식        ⓓ과방식 염려있다.

3.선택 배류법 :전철 누설전류 이용

①장점: ⓐ유지비 적다    ②단점 : ⓐ휴지기간 방식안됨

         ⓑ시공비 적다            ⓑ과방식 염려

         ⓒ자연부식 방지          ⓒ효과범위 한정

         ⓓ전기철도 관계에        ⓓ간섭이 있다.

           따라 효과 넓다.  

4)금속의 부식방지법

   ①부식의 환경처리에 의한 방식.

   ②부식억제제(인히비터)에 의한 방식.

   ③피복에 의한 방식(도금,표면처리,라이닝)

④전기방식 :유전(희생)양극, 선택, 강제배류, 외부전원법.

5) 배관 방식관리를 위해 토양 조사항목

   ①저항율 ②PH ③전위 ④토양의 함수율

<고압가스 일반>

1)가스발생장치 선택시 검토 사항

   ①경제성 ②조업난이도 ③가스품질 ④가스의 연소성

   ⑤가스의 공급방식 ⑥공정상의 신뢰성

2)2단 감압방식 장점

  ①최종 압이 정확하다. ②중간 배관 가늘어도 된다.

  ③관의 입상에 의한 압력손실이 보정된다.

  ④각 연소 기구에 알맞은 압력으로 공급 가능하다.

3)천연가스 전처리

   제진 → 탈유 → 탈황 → 탈수 → 탈습

4)탄화수소 화홥물 분자량 클수록

①발열량 높아진다.②비등점 높아진다.③착화점 낮아진다.

   ④연소범위 좁아지고 하한이 낮아진다.

   ⑤폭굉 유도거리 짧아진다.

5)탱크로리 충전 작업을 중단해야 되는 경우

   ①저장탱크에 과 충전이 되는 경우.

   ②탱크로리와 정장탱크 연결 커플링 누설되는 경우.

   ③충전작업 중 주변에 화재발생시.

   ④압축기사용 시 워터햄머링 발생시.

   ⑤펌프사용 시 베이퍼록 발생시.

6)공기혼합방식에 의한 연소방식

   ①적화식. ②분젠식. ③세미분젠식.④전1차 공기식

  ∴2차 공기로 취하는 방식: 적화식

7)고압가스 저장탱크 게이지 설치목적

  가스충전 시 가스압력을 육안으로 확인하여 과 충전을     방지함 으로써 위험을 예방한다.

8)촉매의 구비 조건

  ①활성이 클 것. ②화학적으로 안정할 것.

  ③내열성이 우수할 것.  ④수명이 길 것.

  ⑤유황 등 피독물에 강할 것. ⑥경제적 일 것.

<정압기>

1)목적 : 1차 압력에 관계없이 2차압력을 일정하게 유지

         안정된 연소 도모.

2)종류 : 고압 ,중압, 저압

  작동원리 : 직동식    파이롯트식 : 로딩형.언로딩형

  로딩형 : 파이롯트가 막혀 1차측 가스가 2차 측으로

          직접  통하지 않는 형식

  언로딩형:파이롯트가 안막혀서 1차측가스가 직접통하는             형식  

3)정압기 특성

   ①정특성 : 정상상태에서 유량과 2차 압력과의 관게를

              나타낸 것.

   ②동특성 :부하변동에 대한 응답의 속도 및 안정성을

             타내는 것

③유량특성 :메인밸브열림과 유량과의관계를 나타내는 것

④사용최대 압과, 작동 최소압

4)정압기 입, 출구 설치 계기

   ①입구: 가스차단장치, 불순물제거 장치

   ②출구: 가스차단장치, 이상압력 방지장치,

          압력측정 기록장치

   ③내부 → 침수방지 장치, 동결방지 장치.

   ④정압기 설치후 2년에 1회 분해점검 1주1회 작동

      상황점검

   ⑤필터점검 : 가스공급 개시후 1개월

                가스공급 개시후 매년 1회.

5)정압기실 안전장치

  ①가스누설 감지장치. ②경보장치. ③측정 기록장치.

6)정압기 유량특성 3가지

   ①직선형. ②제곱근형. ③2차형.

<연소>

1)역화 ①정의 : 가스의 유출속도가 연소속도 보다 낮아

                연소기 내부에서 연소하는 현상.

    ②원인: ⓐ염공이 클 때, ⓑ가스 분출압력이 낮을 때.

            ⓒ버너과열 시.  ⓓ노즐 구경이 작을 때.

2)선화 ①정의 : 가스의 유출속도가 연소 속도보다

               빨라 불꽃이 염공을 떠나 연소하는 현상

  ②원인: ⓐ염공이 적을 때, ⓑ가스 유출압력이 높을 때.

          ⓒ노즐구경이 클 때.  ⓓ2차 공기 부족 시

3)블로우 오프(BLOW-OFF)

    화염이 노즐에 정착하지 않고 꺼저 버리는 현상.  

4)불안전 연소의 원인

  ①연소공기 부족 ② 환기,배기 불충분 ③프레임 냉각

  ④가스조성과 연소기구가 맞지 않을 때

5)연소 기구에 의한 연소방식

연소기 종류	배기가스	연소용 공기
개방형	실내 토출	실내공기
밀폐형	배기통 토출	외부공기
반밀폐형	배기통 토출	실내공기

6)폭굉

 1)정의 : 화염의 전파 속도가 음속보다 빨라 파면선단에

         충격파라는 압력파가 발생하여 격렬한 파괴

         작용을 일으키는 것.

 2)폭굉 유도거리가 짧아 질수 있는 조건

   ①정상 연소속도가 큰 혼합가스 일수록.

   ②관속에 방해물이 있거나 관경이 가늘수록.

   ③압력이 높을수록.

   ④점화원의 에너지가 클수록.

7)연소현상의 종류

 ①표면연소 :연소반응이 고체표면에서 이루어지는 연소.

             (예 : 코우크스, 목탄)

   ②분해연소 :연소초기에 화염을 내면서 연소하는 것.

             (예 : 목재, 석탄)

   ③증발연소 :연료가 그 표면으로부터 증발하면서 연소

             하는 것.  (예 : 알콜, 가솔린, 등유)

   ④확산연소 :기체연료에서 가장 두드러진 연소과정

   ※소염거리 :2매의 평행판에서 거리를 좁게 해 갈때                   화염이 전파되지 않을 때의 면간거리.

<용기수량 결정조건>

①피크시 사용량 ②용기가스 발생능력 ③용기질량,세대수

④피크시 기온          

∴소규모사업장 : ①피크시 사용량. ②용기종류.

                ③용기1개당 가스발생능력.

<용기설치 갯수 결정요인>

①용기수. ②피크시 기온. ③용기1개당 가스발생능력.

④용기 크기.

<운전중 탱크 점검 순서>

   차단 → 가스방출 →  치환 → 재치환 → 농도분석

                      (N2.CO2)  (공기)

         →외부감시원 둔다. → 점검.

<초저온 용기>

1)진공단열법의 종류 : ①고진공 ②분말진공 ③다층진공

2)초저온용기: 임계온도가 -50℃ 이하인 액화가스를 충전                한 용기로써 가스온도가 상용의 온도 초             과 하지 않도록 하기위하여 단열피복한 용기.

Q _{(침입열량`kcal/h CENTIGRADE LITER )} = {W _{(기화가스량㎏) TIMES } q _{(기화잠열`kcal/kg)}} over {H _{(시간)} TIMES TRIANGLE T _{(비점과외기온도차)} TIMES V _{(내용적)}}

   합격기준: 1000ℓ미만 : 0.0005kcal/h℃ℓ 이하

           1000ℓ초과 : 0.002 kcal/h℃ℓ 이하

   시험가스 : 액화산소, 액화질소. 액화알곤

3)초저온및 저온용기 재료

   ①18-8스테인레스강 ②9%니켈강 ③Al합금 ④CU합금

4)저온저장탱크 열침입 원인

  ①단열재 충진 공간 에 의한 열 침입

  ②.지지요크 에 의한 열 침입.

  ③외면 복사열에 의한 열 침입  

  ④연결된 배관에 의한 열 침입

  ⑤밸브 및 안전밸브 의한 열 침입

 <전기설비 방폭 구조>

1)내압방폭구조(d) :전폐구조로 용기내 폭발성가스 폭발시

                  내부 압력에 견디고 내부 폭발화염이

                    외부로 전해지지 않도록 한 구조.

2)유입방폭구조(O):전기 불꽃 아아크가 발생하는 부분에            절연유로 격납하여 점화되지 않도록 한 구조.

3)압력방폭구조(P):용기 내부에 불활성 가스를 압입하여                   폭발성 가스의 침입을 방지한 구조.

4)본질안전증 방폭구조(i):정전 및 사고시 발생하는 전기

             불꽃등 폭발성 가스로 점화되지

              않도록 공적기관에서 확인된 구조.

5)안전증 방폭구조(e):정상운전중 전기 불꽃및 고온이

    생겨서 안되는 부분에 이들이 생기는 것을 방지

    하도록 구조상 및 온도상승에 대비하여 안전도를

     증가한 구조.

<조정기>

1)목적 :1차압력에 상관없이 유출압력을 조정 안정된

        연소도모

2)역활: ①일정하게 감압 ②공급압력유지 ③소비 중단 시

         가스차단

3)고장시 현상 : 가스누설과 불안전연소

4)압력 : 출구 280mmH2O 내압 : 30㎏/㎠ 기밀 : 18㎏/㎠

5)규격 : 총가스 소비량의 150%이상의 규격 용량.

6)안전 장치(350mmH2O 이상)   

         작동 표준압력 → 700mmH2O

         작동개시 압력 → 700 ±140(560~840mmH2O )

         작동정지 압력 → 504 ~ 840mmH2O

<설비>

1)가스 홀더기능

 ①가스사용의 시간적 변동에 대해 원활한 가스공급확보.

 ②정전, 배관공사등 대비 공급의안전성확보

 ③피크시 공급량 증대

 ④가스 조성균일화

2)특정설비 종류

   안전밸브,긴급차단밸브,기화기,역화방지장치,자동차용

   가스자동주입기,역류방지밸브, 저장탵크, 압력용기

3)비열처리 재료

  ①오스테나이트계 스테인레스강

  ②내식알류미늄 합금 단조품

  ③내식 알류미늄 합금 단조강

4)신축 흡수장치

①루프형:강관을 구부려서 그 구부림을 이용 신축을흡수.

②스위벌형:2개이상 엘보를 사용하여 이음부의 나사

     회전을 이용하여 배관의 신축을 흡수.

 ③슬리브형:미끄럼하는 슬리브 관에 의하여 신축을 흡수

 ④벨로우즈형:온도변화에 따른 관의 신축을 벨로우즈

   변형에 의해 신축을 흡수

 ⑤상온스프링:늘어난 길이를 미리 계산하여 그 길이의       1/2을 절단하여 강제 이음.

5)가스 설비 압력계

   최고 눈금은 사용압력의 1.5배 이상 2배 이하

<배관>

1)배관 표시기호

  [3(장치번호) -15A(관호칭지름)-10(유체기호)-20(배관번호)-40(배관재료종류별기호)-HINS(보냉)]

2)배관공사-배관재료의 구비조건

  ①가스유동이 원활할 것. ②충분한 강도가 있을 것

③내식성 ,내열성, 내압성이 우수할것.④기밀이 유지될 것.

⑤절단가공이 용의할 것.

3)배관 진동의 원인

  ①바람, 지진에 의한 영향. ②관 굽힘에 의한 영향.

③안전밸브 분출에 의한 진동.④펌프, 압축기에 의한 영향

4)배관의 응력 원인

   ①유체무게에 의한 응력. ②냉간가공에 의한 응력.

③내압에 의한 응력. ④배관부속품이나 무게에 대한 응력.

⑤용접가공에 의한 응력.

5)저압 배관 설계 4요소

   ①유효 압력강하②최대가스 유량③배관길이④관 내경

6)배관경로 선정4요소

 ①최단거리로 할 것.②직선으로 할 것. ③노출 시공할 것

   ④가능한 옥외 배관할 것.

7)가스배관의 관지름 결정4가지

구분 압력종류	용기		설비(저장탱크)
	C2H2용기	그밖용기
TP(내압 시헙압력	FP×3배	FP×5/3	상용P×1.5이상(공기,질소 내압시헙시 상용P×1.5이상 도시가스 사업법 최고사용P×1.5배
FP(최고충전압력)	15℃에서 15.5㎏/㎠	TP×3/5
AP(기밀 시험압력)	FP×1.8배	TP(단, 초저온용기FP×1.1배	상용압력이상(도시가스사업법 최고사용압력×1.1배
안전밸브 작동압력	TP×8/10배	TP×8/10배	TP×1.8(액화산소 탱크 상용압력 ×1.5배

   ①가스유량 ②관길이 ③압력손실 ④가스비중

8)가스배관 이음의 종류

   ①나사이음 ②용접이음 ③플랜지 이음④소켓이음

9)배관공사 착공 전 조치사항

   ①타공사의 조사.  ②지하매설물의 조사.

   ③도로구조의 조사.

10)도시가스 배관중 전기방식을 해야 될 장소

   ①교량, 하전 배관의 양단부.

   ②강재보호관 부분의 배관과 강재 보호관.

   ③매설배관의 배관 절연부 양단. ④밸브 스테이션.

   ⑤타금속 구조물의 근접교차 부분.

11)배관기호

   SPP : 배관용 탄소강관 

   SPPW : 아연도금 배관용 탄소강관

   SPPS : 압력배관용 탄소강관

   SPPH : 고압배관용 탄소강관

   SPLT : 저온배관용 탄소강관

   SPHT : 고온배관용 탄소강관

   STHG : 고압가스용 이음매 없는 강관

<밸브>

1)파열판식 안전밸브의 특징

   ①구조간단 취급이용의 하다.

   ②압력상승이 급격히 변하는곳 적당하다.

   ③밸브시트 누설이 없다

   ④슬러지함유, 부식성 유체에도사용 가능하다.  

   ⑤한번작동으로 새로운 박판으로 교체 필요.

2)체크밸브

   ①스윙식→수평,수직

   ②리프트형→수평만

3)안전밸브

   ①산소용기→파열판식 안전밸브

   ②아세틸렌→가용전식 안전밸브(작동온도105±5℃)

   ③LPG용기→스프링식 안전밸브

4)스프링식 안전밸브 특징

   ①고압장치에 널리사용.

   ②밸브시트 누설이 있다.

   ③스프링의 신축으로 이상고압시 가스를 외부로 분출.

   ④허용압력 이하로 되면 신속히 가스를 차단하고

     반영구적.

5)긴급차단 밸브

  화재, 배관 파열 등 오 조작 등의 사고 시 가스 유출을

   방지 하기위해 설치.

7)고압 밸브의 특징

   ①주조품보다 단조품을 깍아서 만든다.

  ②밸브 시트는 내식성과 경도가 높은 재료를 사용한다.

   ③밸브 시트는 교체할 수 있도록 되어있는 것이 많다.

   ④기밀유지를 위해 스핀들에 패킹을 사용한다.

8)긴급 차단장치 동력원

   유압, 공기압, 전기압, 스프링압.

9)가용전 안전밸브 작동온도

   ①일반적인 것 : 75℃이하.

   ②염소용 : 65~68℃.

   ③아세틸렌용 : 105±5℃.

   ④긴급차단용 : 110℃.

10)고압가스 장치 중 안전밸브 설치장소

   ① 저장탱크 상부.

  ② 고압가스 수송도관(도관 최대지름부 단면적의 1/10).

   ③ 압축기 각 단마다.

   ④ 감압밸브 뒤.

   ⑤ 반응탑 및 반응관.

11)안전 밸브 구비조건

   ①작동이 확실 할 것.

   ②기밀성이 우수할 것.

   ③설정압력에 민감이 작동할 것.

12)구리함유량 62%미만 또는 구리합금 밸브사용금지가스

  ①아세틸렌. ②암모니아. ③황화수소.    

13)안전밸브 작동압력

※안전밸브 : 탱크및 설비내 이상고압 발생시 내부압력을 대기 중으로 방출시켜 저압또는 정상압으로 만드는 장치.

안전밸브 작동 P = TP × 8 /10

                  FP × 5/3 × 8/10

                상용P × 1.5 × 8/10

<윤활유>

1)압축기 내부 윤활유

  ①공기 압축기 : 양질의 광유

  ②산소 압축기 : 물또는 10%이하의 묽은 글리세린수

  ③염소 압축기 : 진한 황산류I건조제로도 사용)

④아세틸렌 압축기:양질의 광유로서 황유화성 높은것사용

  ⑤수소 압축기 : 양질의 광유.

  ⑥아황산 가스 압축기 : 화이트유

  ⑦염화메탄 압축기 : 화이트 유

  ⑧LP 가스압축기 : 식물성유

2)윤활유 구비조건

  ①점도가 적당할 것.    ②불순물이 없을 것.

③화학적으로 안정할 것.④인화점이높고 응고점이낮을 것.

  ⑤황유화성이 높을 것.

3)윤활의 목적

  ①운전을 원활하게 한다.

 ②가스의 누설을 방지한다.   ③마모방지(마찰저항감소)

  ④기계수명을 연장시킨다.    ⑤방청효과를 지닌다.

<항구증가량>{항구증가량} over {전증가량} TIMES 100%

<수조식 내압시험의 특징>

①소형 용기에 행한다. ②팽창이 정확하게 측정된다.

③신뢰성이 크다

<기화기>

1)기화기: 액상가스→ 열공급 → 기체

2)구성 : ①열교환기. ②온도제어장치. ③과열방지 장치.

          ④액면제어장치. ⑤압력조정기. ⑥안접밸브

3)가열방식에 의한 분류

    (1)대기온 이용방식

  (2)열매체 이용(간접가열 방식)→온수매체(①전기가열식

                 ②가스가열식 ③증기가열식

4)장치구성에의한분류:①다관식②단관식③사관식④열관식

5)기화기 사용시잇점 : ①한냉시 연속공급 가능.

                        ②공급가스 압이 일정하다.

                        ③설비비, 인건비 절감

                        ④기화 량을 가감할 수 있다.

<용기>

1)일반적으로 사용되는 가스 용기의 재질

  ①L,P,G : 탄소강.

  ②산소 : 크롬강 (크롬첨가량은 30% 적당)

  ③수소용기 : 크롬강(5~6%).

  ④암모니아 : 탄소강(18-8STS강 사용)

2)용기 각인

  ①V40.5L : 내용적 40.5ℓ.

②W65.2㎏ :밸브부속품을 포함하지 않은 용기질량65.2㎏.

  ③TP 250 : 내압시험 압력 250㎏/㎠.

  ④FP 150 : 최고 충전압력 150㎏/㎠.

⑤LG:액화석유가스 외의 액화가스를 충전하는용기부속품.

  ⑥PG:압축가스를 충전하는 용기의 부속품.

  ⑦LPG : 액화 석유가스를 충전하는 용기의 부속품.

  ⑧LT : 초저온 저온용기의 부속품.

3)고압가스 보관장소 용기 취급시 주의사항

  ①충전용기와 잔가스 용기는 구분하여 보관 할 것.

  ②충전용기는 40℃ 이하로 보관 할 것.

  ③용기보관 장소는 통풍이 양호하게 할 것.

  ④용기는 소중히 다룰 것.

  ⑤용기는 부식되지 않게 블록으로 받칠 것.

  ⑥가연성, 독성, 산소용기는 각각 구분하여 용기보관  

    장소에   놓을 것.

<내압시험>

목적 : 배관등이 상용압력에 견디는 충분한 강도를 갖고

       있는가 확인 하는 것.

시험매체 : 물

시험압력 : ①충전기와 조정기사이 30㎏/㎠

           ②조정기와 폐지변사이 8㎏/㎠

<기밀시험>

목적 : 배관공사 등을 행한 후 누설여부 확인

시험매체:공기 또는 질소 불활성 가스기밀시험 유지 시간

배관내용적	기밀시험 유지시간
10ℓ 이하	5분
10ℓ초과 50ℓ이하	10분
50ℓ이상	24분

<메카니컬 시일 방식특징>

1)더블 시일형

    ①보온, 보냉이 필요한때

    ②인화성 또는 유독성이 강한액일 때

    ③누설이 되면 응고되는 액일 때

    ④기체를 시일 할 때

    ⑤내부가 고진공 일 때

2)아웃사이드 형

    ①저 응고점의 액일 때.

    ②구조재,스프링재가 액의 내식성에 문제가 있을 때

    ③정성 계수가 100CP를 초과하는 액일 때

    ④스타핑 박스내가 고진공일 때

3)밸런스 시일

  ①L, P, G 액화가스와 같이 낮은비점의 액체일 때

  ②내압이 4~5㎏/㎠ 이상일 때

  ③하이드로 카본일 때.

4)메커니컬 시일 냉각방법

  ①플레싱. ②퀜칭. ③쿨링.

<공기액화 분리장치>

1)구성 : 한냉 발생장치. 정류장치 , 불순물 제거장지

2)정류탑 : 단식 (사용 × )

           복식 - 상부 : N2 (99.8%) 하부 : O2 : 99.5%

3)반드시 제거 : H2O , CO2

   이유 : 물은 얼음이 되고 CO2는 드라이아이스 가되어

          배관이나 밸브를 패쇄 시킨다.

  겔건조기(수분제거) : 활성탄, 실리카겔, 활성알류미나,

                       소바비드.

  소다건조기 : NaOH → H2O, CO2제거

  배관중 수분 : 수취기(드레인 세퍼레이트)

  수유 분리기 : H2O, OIL분리

  CO2 흡착기 : NaOH

               2NaOH +CO2 → Na2CO3 +H2O

※CO2 1g 제거에 필요한 가성소다는 몇g 인가?

        2NaOH```+`CO _{2} ``` -> ``Na _{2} CO _{3```} +`H _{2} O# ``````2 TIMES 40````:```44# ````````````````X````````:`1g```````````x= {2` TIMES 40` TIMES 1} over {44}

4)폭발원인

    ①공기 취입구로부터 C2H2 혼입.

    ②공기중 질소산화물 혼입.

 ③윤활유 분해에 따른 탄화 수소생성. ④공기중 O3혼입.

5)대책

①장치내 여과기를 설치한다.②윤활유는 양질의 광유사용.

  ③부근에 카바이트 작업을 피한다.

  ④연1회 CCl4로 세척한다.

6)액화순서

   O2(-183℃) → Ar(-186℃) → N2(-196℃)

5)공기 액화 장치 종류

  ①린데식. ②클로우드식. ③필립스식. ④개피자식.

  ⑤가스케이트식.

<저장탱크 열 침입원인>

①외면 복사열에 의한 열 침입.

②지지요크에 의하 열 침입.

③단열재 충진 공간에 남은 가스 분자간의 열 침입.

④파이프및 밸브 부속물에 의한 열 침입

⑤연결된 배관에 의한 열 침입.

<위험장소의 분류>

1)1종 장소:상용의 상태에서 가연성 가스가 체류하여

           위험하게 될 우려가 있는 장소.

2)2종 장소:용기 또는 설비의 사고, 파손등 이상

           상태발생시 누출의 위험이 있는 장소.

3)0종 장소:상용의 상태에서 가연성 가스의 농도가 연속

           해서 폭발하한 계 이상 되는 장소.

<강제 통풍능력>

바닥 면적당 ㎡당 0.5㎥/min

<자연통풍>

①통풍면적 : 바닥면전의 30%

②통풍구 : 양방향 분산설치.

③1기 환기구 면적 : 2400㎠이하

<케비넷 히터 제품검사 항목>

  구조검사, 기밀시험, 외관검사, 안전장치 시험,

  점화장치 성능시험. 절연저항 검사.

SDR	압력
11이하	4㎏/㎠
17이하	2.5㎏/㎠
21이하	2㎏/㎠

<SDR 값에 따른 허용압력>

<펌프>

<왕복펌프의 특징>

1)피스톤 펌프:실린더 내의 피스톤으로 유체를 흡입, 송출하는 펌프(비교적 용량이 크고 압력이 낮은 경우에 사용)

2)플랜저 펌프:실린더 속의 환봉형상의 플랜저를 왕복운동시켜 유체를 흡입, 송출하는 펌프(용량이 적고 압력이 높은 곳에 사용)

3)다이어프램 펌프:실린더내의 유체를 다이어프램을 이용

         유체를 흡입, 송출하는 펌프(진흙탕이나 모래가 많은 물또는 특수용액에 주로사용. 누설을 완전히 방지 할 수 있어 주로 화학 액에 사용)

<펌프 특징>

1)볼류터 펌프

   ①프라이밍이 필요하다. ②저점도 액체에 적당하다.

   ③토출량이 크다.

2)터빈 펌프

   ①대용량에 적합 하다. ②고양정에 적합 하다.

   ③저점도 액체에 적합 하다.

3)원심 펌프의 특징

  ①연속적이다. ②맥동이 없다. ③소형 대용량.

  ④프라이밍 필요(운전중 액충전)→공회전 방지

  ①단속적. ②맥동이 있다→공기실 설치. ③효율이 높다.

5)회전펌프 특징

   점성유체에 적합(기어펌프)

6)원심펌프 연합운전

 직렬운전(양정이 부족할 때)→ 증가:양정 일정:유량일정.

 병렬운전(유량이 부족할때)→ 증가:유량  일정:양정일정.

7)저비점 액체 펌프 사용시 주의 점

  ①펌프는 가급적 저조 가까이 설치한다.

  ②펌프의 흡입, 토출 관에는 신축 조인트를 설치한다.

  ③밸브와 펌프사이에 안전밸브를 설치한다.

  ④운전개시 전 펌프를 청정 건조 후 냉각 시킨다.

8)공기실:어큐물레이터

  ①목적: 펌프의 맥동을 감소시키기 위하여 흡입.

         토출 관에 부착된 것.

  ②종류: 기액식, 스프링식, 중추식,

9)플라이 휠

  왕복펌프에 구동력을 평균화 시키기 위해서 설치한다.

10)원심펌프 축추력 방지대책

   ①균형공 설치. ②균형관 설치. ③밸런스 디스크 설치.

   ④트러스트 베어링설치.  ⑤뒷날개 설치.

<용기및 설비>

1)가스 방출관 설치 높이

지상에서 5m 이상 탱크 정상부에서 2m 이상 중 높은 곳

2)용기 재검사에 필요장비

   ①잔 가스 제거장치. ②도색설비. ③밸브 탈착기.

   ④용기질량 측정 장치

3) 이음매 없는 용기 신규검사 항목

  ①외관검사. ②인장검사. ③충격시험. ④압계시험.

  ⑤파열시험.⑥내압검사.

  ⑦기밀시험.(외, 인, 충, 압, 파, 내, 기)

※이음매 있는 용기(외, 인, <용접부검사>,압, 파, 내, 기)

4) 충전구 나사

  ①가연성가스:왼나사(그랜드너트에 V자홈)

 ②불연성가스:오른나사(암모니아,브롬아메탄)

5)무이음 용기 제조방식

 ①만네스 만식. ②디프드로잉식. ③에르하르트식.

6)고압장치 적합금속

 NH3 합성탑 내부재료 : 18-8스테인레스강

 NH3 압력계 브르돈관 재질 : 단조강

 상온건조 상태의 Cl2 가스 : 탄소강

<산소 충전시 주의사항>

①누설이 되지 않게 주의. ②급격한 충전을 피할 것.

③밸브와 용기내부에 석유류 ,유지류를 제거할 것.

④용기와 밸브사이 가연성 패킹을 사용하지 말 것.

<자기압력 기록계>

①측정: 정압기실 내에서는 1주일간 운전상황 계측.

        배관내에서는 기밀시험 측정

②계측원리: 태엽에 의해 레코드 기록지가 회전되고 브로돈관에 의해 압력 값이 기록지에 계측된다.

<가스보일러 안전장치>

①소화 안전장치. ②과열 방지장치. ③동결 방지장치.

④저가스압 차단 장치. ⑤정전 재통전 안전장치.

<가스 흡수 분석법>

   오르잣트법 : CO2 → O2 → CO

   헴펠법 :     CO2 → CmHn → O2 → CO

   게겔법 : 저급탄화 수소

※CO2 : KOH 33%

  O2 :  알카리성 피놀카놀 용액

  CO :  알카리성 염화 제1동 용액

  CmHn : 발연황상

<시험지>

 Cl2(염소)   →    KI전분지           →  청색(염기청)

 HCN(시안화수소)→질산구리벤젠지    →  청색(시질청)

구분 종류	입구 압력	출구 압력	내압시헙압력		기밀시험압력		최대 폐쇄압
			입구측	츨구측	입구측	출구측
분리형 조정기	1.0~15.6 ㎏/㎠	0.32~0.83 ㎏/㎠	30㎏/㎠ 이상	8㎏/㎠ 이상	18㎏/㎠ 이상	1.5㎏/㎠ 이상	0.95㎏/㎠ 이하
일체형 조정기	1.0~15.6 ㎏/㎠	255~330 mmH2O	30㎏/㎠ 이상	3㎏/㎠ 이상	18/㎠ 이상	550 mmH2O	350 mmH2O

 NH3(암모니아)→ 적색리머스트 시험지→ 청색(암리적청)

 CO(일산화탄소) → 염화 파라듐지     →  흑색(일염흑)

 H2S(황아수소)   →  연당지          →  흑색(황연흑)

 C2H2(아세틸렌) → 염화제일동착염지  →  적색(아염적)

 COCl2(포스켄)  →  하리슨 시험지  →  심등색(포하심)  

<가스 누설시 조치>

  ①화기를 제거한다.→②용기밸브를 닫는다.→

  ③환기를 한다.    →④연락 조치한다.

<배기통>

1)밴드스택 : 배기 가스를 그대로 방출

    ⓐ가연성 : 폭발범위 하한계 미만

    ⓑ독성   : 허용농도 미만

    ⓒ설치위치 긴급용:10m 이상 긴급용 외 : 5m

2)플레어 스택  : 배기 가스를 연소시켜 배출.

                높이 -복사열 4000KCal/㎡h이하.

<압축가스 종류>

일(CO), 지(N2), 메(CH4,) 산(O2), 수(H2), 0족(공기)

<폭발 범위>

H2  수사칠오(4~75%),  CO  일 이오 칠사(12.5~74.%)  

CH4  메오 일오(5~15%),   C2H4O  산팔 광땡(3~80%)

NH3 암 일오 이팔(15~28%) , C2H2 아 이오 팔일(2.5~81)

C2H6 에 삼 일이오(3~12.5%), C4H10 부 일팔 팔사(1.8~8.4)

C2H4 에틸렌  이칠삼육 (2.7~36%)

C3H8  프 이일 구오  (2.1~9.5%), H2S 황아수소(4.3~45.5)

<이중관 가스>

암(NH3) 아 (SO2) 황(H2S) 산(C2H4O) 염(Cl2) 염 (CH3Cl)

 25PPM  5       10       50         1     100

포(COCl2)  시 (HCN)

  0.1       10  

<용기 도색>

H2  Cl2  CO2  O2 C2H2 NH3      LPG(탱크설비:은백색)

수  염   탄   산  아   암        엘 L

주  갈   청   록  황   백        희     용기색

   흑      흑         적             글자색(???)      

구분 종류	입구 압력	출구 압력	내압시헙압력		기밀시험압력		최대 폐쇄압
			입구측	츨구측	입구측	출구측
1단감압식 저압조정기	0.7~15.6㎏/㎠	230~330 mmH2O	30㎏/㎠ 이상	3㎏/㎠ 이상	15.6㎏/㎠ 이상	550mmH2O	350mmH2O
1단감압식 준저압조정기	1.0~15.6㎏/㎠	500~3000 mmH2O	30㎏/㎠ 이상	3㎏/㎠ 이상	15.6㎏/㎠ 이상	조정압력의 2배 이상	조정압력의 1.25배

<단단감압식 조정기 성능 규격>

<2단감압식 조정기의 성능규격>

<자동교체식 일체형 조정기>

구분 종류	입구 압력	출구 압력	내압시헙압력		기밀시험압력		최대 폐쇄압
			입구측	츨구측	입구측	출구측
1차용 조정기	1.0~15.6 ㎏/㎠	0.57~0.83 ㎏/㎠	30㎏/㎠ 이상	8㎏/㎠ 이상	18㎏/㎠ 이상	1.5㎏/㎠ 이상	0.95㎏/㎠ 이하
2차용 조정기	0.25~3.5 ㎏/㎠	230~330 mmH2O	8㎏/㎠ 이상	3㎏/㎠ 이상	5㎏/㎠ 이상	550 mmH2O	350 mmH2O

<검사>

1)비파괴 검사 종류

  ①표면층 비파괴 :①자분 ②형광침투 ③전자유도 법

  ②비파괴 종류 :ⓐ)초음파.ⓑ)방사선. ⓒ)자분 ⓓ)음향

                 ⓔ형광침투 검사

2)침투검사

①장점 : ⓐ표면의 미소한 결함걸출. ⓑ전원이 필요 없다.

         ⓒ비 자성체도 검출가능.

 ②단점 : ⓐ내부결함 검출 못합.  ⓑ결과가 늦다.

3)자분검사(자기검사)

  ①장점 : ⓐ표면 결함걸출.

           ⓑ표면 균열검사 정밀도가 높다.

  ②단점 : ⓐ내부결함 검출 불가능 하다.

           ⓑ비 자성체 적용 불가능 하다.

       ⓒ전원이 필요하다. ⓓ검사후 탈지 처리필요 하다.

4)방사선 투과검사

 ①장점 :  ⓐ검사기록 가능. ⓑ내부결함 검출가능.

 ②단점 :  ⓐ비싸다.       ⓑ신체방호 필요.

           ⓒ뚜께가 두꺼우면 검출곤란하다.

5)초음파 검사

  ①장점 : ⓐ균열 검출이 용이하다.

           ⓑ뚜꺼운 용접물에 적당핟다.

          ⓒ결과가 신속하다. ⓓ장치가 가볍고 편리하다.

  ②단점 : ⓐ기록 보관이 곤란하다.

           ⓑ내부 결함 형태 부적당.

      ⓒ개인 오차가 있다.   ⓓ결함 판별에 숙련이 필요.

6)표면이 개구되어 있는 결함 측정하는데 비파괴 검사법

    ①자분탐상법 ②형광침투법

<냉동장치 냉매 구비조건>

①증발잠열이 클 것. ②비체적이 적을 것.

③비열비가 적을 것.

④증발압력이 높고 응축압력은 낙을 것.

⑤독성, 가연성이 없을 것. ⑥액의 비열이 적을 것.

<표준대기압>

1atm=76㎝Hg=760㎜Hg=760torr# ````````````````````=1.0332㎏f/㎠=10.332㎏f/㎡# ````````````````````=10.332mH _{2} O```=1033.2㎝H _{2} O=10332㎜H _{2} O=30 IOTA nH _{2} O=407 IOTA nH _{2} O# ````````````````````=14.7 RHO SI# ````````````````````=10.332���`m ALPHA q=10332㎜Aq# ````````````````````=1.01325 BETA ar`=1,013.25㎜ BETA ar=101325Pa(N/m ^{2} )

<안전장치의 종류>

①안전밸브②바이패스밸브③릴리프밸브 ④자동제어 장치.

<급격한 압력변화를 측정 하는데 적당한 압력계>

①전기저항 압력계②스트레인게이지③피에조 전기압력계

<허용압력 이하로 되돌려 보내는 안전장치>

①안전밸브 ②바이패스밸브 ③자동제어장치

<안전간격의 분류>

①폭발1등급 :안전간격이 0.6㎜를 초과하는 가스

     [CO,CH4,부탄, 프로판, 암모니아 등 폭발 2·3등급에        속하는 가스를 제외한 일반가스]

②폭발2등급:안전간격이 0.6∼0.4㎜인 가스.

           [에틸렌,석탄가스]

③폭발3등급 : 안전간격이 0.6㎜를 초과하는 가스

            [수소,수성 가스,아세틸렌.이황화탄소]

<암모니아가스 누설 검사법>

① 적색 리트머스지를 사용한다.

② 물에 적신 염산과 반응시켜 본다.

③ 네슬러 시약을 사용한다.

④ 냄새로 판별.

<암모니아 촉매>

①주촉매 ; 산화철    ②원료가스 : 수소, 질소

<CH4 가스제조법>

 ① 유기물의 분해 ② 석유정제의 부산물

 ③ 석탄의 열분해 ④ 천연가스

<아세틸렌>

1)다공물질을 넣는 목적 : 분해 폭발을 방지 하기 위해

2)다공물질의 구비조건 (다공도 75~92%)

  ①경제적일 것. ②화학적으로 안정될 것. ③가스 충전이

   쉬울 것. ④기계적 강도가 있을 것. ⑤고다공도 일 것.

   다공도= {V-E _{(아세톤`침륜잔용적)}} over {V _{(다공물질용적)}} TIMES 100

3)다공물질 : 석면,석회,규조토,목타,탄산마그네슘,산화철,

              다공성플라스틱,(석석규목은탄산회다)

4)C2H2 발생기

  ①저압 : 0.07kg/㎠ 미만.

  ②중압 : 0.07이상 1.3kg/㎠ 미만.

  ③고압 : 1.3kg/㎠ 이상.

5)아세틸렌 발생기의 구비조건

   ㉠열 발생률이 적을 것.

   ㉡가스수요에 적합하고 내압성이 우수할 것.

   ㉢역류나 역화시 영향을 받지 않는 구조일 것.

   ㉣구조가 간단하고 취급이 용이 할 것.

6)아세틸렌 제조공정

 물→발생기→냉각기→가스청정기→저압건조기→

 압축기→  유 분리기→고압건조기→가스충전

    ※냉각기(수분 , 암모니아제거)

7)C2H2 용기 충전에 앞서 음향검사 하는 이유

    ①용기내 이물질 존재여부 확인.

    ②용제 침윤상태 확인.

    ③다공물질의 다공도 확인

<줄톰슨의 효과>

압축가스를 단열팽창시키면 온도와 압력이  강하 한다.

(줄톰슨 효과가 커지려면 팽창 전 압력이 높고, 온도가

 낮아야 한다)

<독성가스 제독제>

①염소 : 소,가,탄(소석회,가성소다,탄산소다)

②포스겐 : 가,소(가성소다,소석회)

③황화수소 : 가,탄(가성소다,탄산소다)

④시안화수소 : 가(가성소다)

⑤암산염(암모니아,산화에틸렌,염화메탄) : 다량의 물.

<발열량>

①총 발열량 : 연소시 생성된 수증기의 증발잠열을

              합한 열량.

②진발열량  : 연소시 생성된 수증기의 증발잠열을

             포함시키지 않은 열량.

③진발열량=총발열량-수증기 증발잠열

<특수 고압가스>

①압축모노실란 ②압축디보레인 ③액화알진 ④포스핀

⑤세련화 수소 ⑥게르만 ⑦디실란

<액화석유가스 액면계 종류>

①클린카식. ②슬립 튜브식. ③평형반사식. ④평형투시식.

⑤차압식.

※유리액면계 →금속보호망 설치→ 자동또는 수동 스톱밸브 설치

<방폭구조 종류및 기호>

①내압 방폭구조 : d         ②압력 방폭구조 : p

③안전증 방폭구조 : e       ④유입 방폭구조 : e

⑤본질안전 방폭구조 : ia,ib  ⑥특수 방폭구조 : s

<산화에틸렌 충전시 봉입가스 : N2 , CO2>

<촉매 열화의 원인>

 ①불순물 피복에 의한 열화. ②황화물에 의한 열화.

 ③탄소 석출에 의한 열화.   ④딤체와 반응을 통한 열화.

<공기보다 가벼운 도시가스 지하에 설치시 통풍기준>

 ①환기구는 2방향 분산 설치한다.

 ②배기구는 천정 가까이 설치한다.

 ③흡입구, 배기구의 관경은 100mm이상으로 한다.

 ④배기구의 방출구는 지면에서 3m이상으로 한다.

<방사선 투과검사시 인체 방호 조치사항>

①작업장에 경계표시를 하고 외부 감시원을 둔다.

②보호구를 착용하고 작업에 임한다.

<접촉 분해공정의 발열 반응>

  CO +3H2 → CH4 +H2O

  CO +H2O → CO2 +H2

<CO 변성시 철, 크롬계 촉매 반응>

  CO + H2O → CO2 +H2

<누설 검지기 설정치 와 측정범위>

 ①가연성(설정:폭발범위 하한의 1/4, 측정범위:0~폭발

       하한까지)

 ②독성(설정:허용 농도이하, 측정범위:0~허용농도 3배)

<가스 누설부분 수리할 때 제거 법>

 ①흡착제를 사용한 흡착 법. ②흡수액을 사용한 흡수 법.

 ③중화제에 의한 흡수법.

<수증기 개질공정 피독탄소 생성 방지책>

 ①피독 방지책 : 적절한 탈황공정을 설치한다.

②탄소 생성방지책:적절한(탄소:수증기)공급을 확보 한다.
<압축기>

1)다단 압축의 목적

   ①소요일량 감소. ②이용효율증대. ③힘의 평형양호.

   ④가스온도 상승방지.

2)압축기 과열 원인

   ①가스량 부족. ②냉매량 부족. ③윤활유 부족.

   ④압축비 증대.

3)운전중 점검

   ①압력이상 유무 점검. ②온도이상 유무 점검.

   ③누설 유무 점검.     ④소음, 진동 유무 점검.

4)운전전 점검

   ①압축기에 부착되 볼트 너트 조임 상태

   ②온도계, 압력계 점검. ③윤활유 점검. ④냉각수 점검.

5)윤활방식에 의한 압축기 분류

   ①무급유식 : 터보식 압축기

   ②급유식 : 회전식 압축기

   ③급유식, 무급유식 : 왕복동식, 나사식

6)왕복동식 압축기 특징

   ①용량조절이 쉽다. ②효율이 크다.

   ③저속회전. ④단속적.   ⑤소음과 진동이 있다.

   ⑥설치면적 크다. ⑦맥동현상 있다. ⑧보수 까다롭다.

7)회전식 압축기 특징

   ①연속적. ②고진공. ③보수용의.

   ④밸브가 없어 용량조절이 어렵다.

8)원심식 압축기 용량제어 방법

   ①회전수 가감에 의한 법.  ②깃 각도 조절에 의한 법.

   ③바이패스에 의한 법.     ④냉각수에 의한 법.

9)왕복동식 용량제어 방법

  가)연속적 조절

     ①흡입구 밸브 패쇄.      ②바이패스 밸브 개방법.

     ③타임드 밸브에 의한 법. ④회전수 가감법.

  나)단계적 조절

     ①흡입밸브 개방법. ②클리언스 증대.

10)실린더 냉각 목적

    ①체적효율 증대. ②압축효율 증대. ③윤활기능 향상.

    ④기계수명 연장.

11)압축비증대 시 문제점

    ①소용동력 증대. ②체적효율 감소.

    ③실린더내 온도상승.    ④압축 기능 저하.

12)터보 회전체가 언밸런스 되는 원인

    ①부식 마모에 의한 것 ②제작 시 언밸런스

    ③먼지. 기름부착에 의한 것

13)압축기 용도

    ①화학반응을 촉진시킨다.

    ②가스의 액화저장 운반에 쓰인다.

    ③냉동장치에 이용된다.

    ④가스의 이송에 이용된다.

14)체적 효율의 영향

    ①클리어런스에 의한 영향.

    ②밸브 하중과 가스의 마찰에 의한 영향.

    ③불안전한 냉각에 의한 영향.

    ④가스 누설에 의한 영향.

<가스미터>

1)사용목적 : 소비자에게 공급하는 가스의 체적을

            측정하기 위하여 사용 되는 것.

2)가스미터 선정

  ①사용가스에 적합할 것. ②용량에 여유가 있을 것.

  ③유효기간에 여유가 있을 것.

  ④외관 시험에 행한 것.
3)가스미터 크기선정

  ① 소형(15호 이하)최대 사용량이 가스미터 용량60%

     되로록 선정.

②최대 통과량 80%이상 통과 1등급 더 큰 가스미터선정.

3)종류:

 실측식(용적식): 건식가스미터, 습식가스미터, 로타리피   스톤형,오벌기어형, 루츠형,

추측식:[터빈형,델타형.오리피스.벤투리,피토우관.로터미터]

4)설치 기준

  ①설치높이 : 1.6~2m.    

  ②화기와 2m이상 우회거리.

  ③전선과 15㎝ 이상 이격.

  ④ 전기콘센트, 굴뚝 30㎝ 이상 이격.

  ⑤전기개폐기 안전기와 60㎝ 이상 이격.

  ⑥통풍이 양호한 곳.

  ⑦부착 및 교환이 용의한 곳.

  ⑧진동이 적고 검침이 용의한 곳.

  ⑨습도가 적은 곳.

  ⑩부식성 가스및 액체가 비산하지 않는 곳.

5)부착기준

  ①수평설치.

  ②입구에 드레인 설치.

  ③입구와 출구 구분 설치.

  ④가스미터와 배관 무리한 힘을 가해지지 않도록.

6)고장

  ①불통 : 가스가 가스미터를 통과하지 않는 고장.

②부동: 가스가 미터를 통과하나 지침의 변화가 없는 것.

  ③기차불량 : 사용공차 ±4%초과 시.

④감도불량: 감도유량이 흐를 때 지치의 변화가 없는 것.  ⑤이물질로 이한 불량

7)성능

  ①기밀시험 : 1000mmH2O

  ②압력손실(배관포함) : 30mmH2O

  ③사용공차 : ±4%이내

  ④검정공차 : 최대유량의 20~80% : ±1.5% 이내.

             최대유량의 20%이하 80%초과 : 2.5%이내.

8)감도유량 : 가스미터가 작동하는 최소 유량

              [LP가스미터:15ℓ/h,막식가스미터 :3ℓ/h]

9)휴효기간 : 7년

10) 가스미터 성능시험 종류 :  ①외관 ,② 구조, ③기차

11)특징

 가)막식(일반수용가 : 1.5~200㎥/Hr)

      ①장점 : ⓐ값이 싸다. ⓑ유지관리 용의하다.

      ②단점 : ⓐ대용량일 경우 설치면적 크다

나)습식(실험실 : 기준기 0.2~3000㎥/Hr)

      ①장점 : ⓐ계량이 정확하다. ⓑ기차변동이 없다

      ②단점 : ⓐ수위조절 등 유지관리 필요.

               ⓑ설치면적이 크다.

다)루쓰식(대수용가 : 100~5000㎥/Hr)

      ①장점 : ⓐ설치면적이 적다.

               ⓑ대 유량 가스측정 가능.

               ⓐ중압가스 계량이 가능하다.

      ②단점 : ⓐ스트레너 설치 및 유지관리 필요.

               ⓑ소유량 0.5㎥이하 부동의 우려 있다.

12)오차율= {측정값-참값} over {참값}  기차율= {참값-측정값} over {측정값}

<역화방지 장치>

 ①수소화염 또는 산소, 아세틸렌 화염 사용시설

 ②가연성가스를 압축하는 압축기와 오토클레이브 사이

 ③아세틸렌의 고압건조기와 충전용 교체밸브사이 배관

 ④아세틸렌 충전용 지관

※역화방지장치에는 물, 모래, 자갈, 페로실리콘 등이사용

<역류방지 밸브>

  ①가연성 가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관사이.

  ②아세틸렌 압축하는 유분리기와 고압건조기사이와 충전호스.

 ③암모니아, 메탄올의 합성탑이나 정제탑과 압축기 사이.

  ④독성가스(염소,암모니아)가압설비와 당해가스

   사이 설비 관.

<차량의 경계 표지>

  ㉮ 차량 전후에서 명료하게 볼수 있도록 표시하고 적색 삼각기를 운전석 외부에 보기 쉽도록 계양(RTC 경우는 좌우)

  ㉯ 경계표 크기(KSM 5334 적색 발광도료 사용)

    ․ 가로치수 : 차체폭의 30%이상

․ 세로치수 : 가로치수의 20%이상의 직사각형으로 표시

    ․ 정사각형일 경우 : 600[㎠]이상의 크기로 표시

<가연성 가스 검출기>

①안전등형 : 메탄의 불꽃 길이로 측정

②간섭계형 : 가스의 굴절차를 이용 농도를 측정하는 방법

③열선형 :브리지회로의 편위전류에 의하여 가스농도측정

  ⓐ열전도식:전기적으로 가열된 필라민트로 가스를 검지

  ⓑ연소식: 필라민트로 검지가스를 연소시켜 전기저항의

           변화가 연소온도에 비례하는것을 이용 가스

           농도측정.

<가스누설 경보기>

1)종류 : ①접촉연소 방식. ②결막갈바니 전지방식.

          ③반도체방식.    ④격막전극방식.

2)검지경보 장치의 경보농도

  ①가연성가스 : 폭발 하한계의 1/4이하

  ②독성가스 : 허용농도이하(단NH3 실내사용시 50PPM)

3)경보기 검지에서 발신까지 시간

  ①가스누설 검지 경보장치의 경보농도 1.6배에서 30초 이내.

  ②NH3.CO 또는 이와 유사한 가스는 1분이내.

3)경보장치 지시계의 눈금범위

  ①가연성 가스 : 0 ~ 폭발하한계

  ②독성가스 : 0 ~ 허용농도의 3배값 (단 NH3 실내사용 시 150PPM)

<기밀시험을 실시한 것으로 보는 경우>

 배관의 노선을 50m간격으로 깊이 약50㎝ 이상으로 보링하고 수소염 이온화 검지기로 누출여부를 확인할 때.

<용접용기 무계목용기 성분>

성분	C	P	S
계목	0.33%	0.04%	0.05%
무계목	0.55%

<특수 고압가스의 종류>

①압축모노실란. ②압축디보레인

③앨화 알진. ④포스핀. ⑤세렌화수소 ⑥게르만. ⑦디실란.

<전기식 압력계 장점>

①반응속도가 빠르다.   ②정밀도가 좋다.

③원격측정이 가능하다. ④구조가 간단하다.

<법규상 고압가스의 정의>

①상용,35℃에서 10㎏/㎠g 이상 압축가스.

②상용,35℃에서 2㎏/㎠g  이상 액화가스.

③상용 온도에서 0㎏/㎠g  이상 아세틸렌 가스.

④상용 온도에서 0㎏/㎠g를 넘는 액화시안화수소,

                액화산화에틸렌, 액화브롬화메탄.

<액화 메탄탱크 적당한 금속>

①18-8STS ②9%니겔강 ③ AL합금 ④CU합급

<역풍방지장치>

 배기가스가 역류하지 않도록 방지하는 장치.

<연소안전장치>

 불꽃이 꺼질 때 가스를 차단하는 장치.

<연돌효과>

 외기가스와 배기가스의 온도차에 의해 통풍이 일어나는

  현상.

<LNG 냉열이용 용도>

①공기액화 분리장치에 이용. ②드라이아이스 제조.

③냉동장치에 이용.

<가스를 충전하기 전 음향 및 조명검사 하는 가스>

①액화암모니아 ②액화탄산가스 ③액화염소

<가스 열량 조정방식>

①유량 비율제어 방식 ②써머라이저 방식 ③게스케이트 방식

<플레어 스택의 역화및 공기혼합 방지용 시설물>

  ①리키드 시일 설이 ②베이퍼 시일 설치

  ③몰러쿨러 시일 설치

<가스 치환생략 가능한 경우>

 ①설비 내용적1㎥ 이하일 때.  ②설비 밖에서 작업할 때.  

 ③경미한 작업일 때. ④화기를 사용하지 않는 작업일 때.

<용접부 결합의 종류>

 ①균열:용접부에 가는 금이 생기는 것.

 ②언더컷:용접부에 용착금속이 채워지지 않은 채 흠으로

   남아 있는 것.

③오브랩:용착금속이 모재에 융합하지 않고 겹쳐저 있는것.

 ④슬래그 혼입:용접부에 이물질이 생기는 것.

 ⑤용입불량:완전 깊은 용입이 되지 않은 상태.

 ⑥블로홀:용접부에 가공이 생기는 것.

<용접결합 형태>

①용입불량 : 전류약함, 용접속도 과대시

②언더컷 : 과대전류, 용접속도 과대

③슬래그 혼입 : 이물질 혼입

④내부기공 : 수분 혼입, 녹, 기름 부착 시

항목 가스	순도	시약	검사방법	충전상태
O2	99.5%	동암모니아	오르잣트법	35℃,120㎏/㎠
H2	98.5%	피로카롤 하이드로설파이드	오르잣트법	35℃,120㎏/㎠
C2H2	98%	발연황상	오르잣트법	충전량 3㎏이상
		브롬시약	뷰렛법
		질산은시약(AgNO3)	정성시험

<안전거리>

구분 저장능력(㎥/㎏)	독성,가연성		산소		기타
	1종	2종(1종)		2종(1종)		2종
1만 이하	17m	12m		8m		5m
1만 ~ 2만이하	21m	14m		9m		7m
2만 ~ 3만 이하	24m	16m		11m		8m
3만 ~ 4만 이하	27m	18m		13m		9m
4만 초과	30m	20m		14m		10m

<경계표시>

<가스누설 검지장치>

①접촉연소식 : 백금표면을 활성화시킨 파라지움으로 처리된 것은 가스가 폭발하한계 이하의 농도가 되면

산화반응을 촉진한다. 이 반응열을 백금 전기 저항을

변환하여 휘스톤 브릿지에 탐지한다.

②반도체식 : 가연성, 독성

③격막갈바니 전지방식 : O2

④격막 전극방식 : Cl2, NH3, 시안화수소.

<가스분석법 중 연소법>

①완만 연소법    ②폭발 법

 ③분별 연소법 : ㉠파라듐관 연소법. ㉡산화구리 법.

<가스 크래매토 그래피>

1)구성 : 분리관(컬럼), 검출기, 기록계

2)원리 : 측정가스와 캐리어가스가 분리관 통해 분리되어 시료성분 검출 이때 검출은 열전도도차에 의해 검출되고

검출기에서 대조측과 시료측의 양차에 의해 비교

기록계에 기록됨.

3)캐리어 가스 종류 : H2, He, Ar, N2.

4)캐리어 가스 구비 조건

    ①시료와 반응하지 않는 불활성 기체일 것.

    ②기체 확산을 최초로 할수 있을 것.

    ③순도가 높고 구입이 용의 할 것.

    ④경제적 일 것.    ⑤검출기에 적합 할 것

5)검출기 종류

  ①TCD(열전도도형 검출기):

    ㉠원리 : 캐리어 가스와 성분가스의 열전도도차를

     금속 필라민트 또는 더미스터의 저항 변화로 검출.

    ㉡적용 : 일반적으로 널리 사용

  ②FID(수소이온화 검출기)

    ㉠원리 : 염으로 시료성분이 이온화됨으로써 염중에      놓여진 전극간의 전기 전도도가 증대하는 것을 이용.

 ㉡적용: 탄화수소에서 감도최고 (유기화합물:H2, O2, CO,

             CO2, SO2) 감도 없다.

  ③ECD(전자폭획 이온화 검출기)

    ㉠원리 : 방재선으로 캐리어가스가 이온화되고

       생긴 자유 전자를 시료 성분이 폭획하면 이온

       전류가 소멸하는 것을 이용.

㉡적용 : 할로겐 및 산소화합물에서 감도 최고,

        (인, 황화합물 검출, 탄화수소 감도 나쁘다.

  ④FPD(염관도형 검출기) :인또는 유황 화합물을

                           선택적으로 검출.

<품질검사>

가스종류	%	가스종류	%
가연성 중 산소 (C2H2, H2, C2H4, 제외)	4%	C2H2,H2,C2H4 중 산소	2%이상
산소 중 가연성 (C2H2, H2, C2H4, 제외)	4%	산소 중 C2H2,H2,C2H4	2%이상

<압축금지 가스>

<긴급차단 밸브 설치 위치>

 ①고압가스 특정제조 : 10m

 ②고압가스 일반제조 : 5m

 ③액화석유가스 사업법 : 5m

 ④일반 도시가스 사업법 : 5m

 ⑤가스 도매사업 : 10m

<액화천연가스 안전거리 계산식>

L=C root {3} of {143000W`} ````

 L : 유지거리    W : 저장탱크 저장 능력

 C : 저압 지하식 저장탱크 0.240   그밖의 설비 0.576

<물분무부 장치 설치기준>

설치구분 탱크구조	탱크 상호간 1m 또는 최대 직경을 합산한 거리의 1/4 길이 중 큰 쪽과 거리를 유지 한지 않은경우	두 저장탱크 최대직경을 합한 길이의 1/4보다 적은 경우
저장탱크 전 표면	8ℓ/min	7ℓ/min
준  내 화 구 조	6.5ℓ/min	4.5ℓ/min
내 화 구 조	4ℓ/min	2ℓ/min

※물분무장치의 수량 : 30분 연속 분무 가능한 수량에 접속할 것.

<소화전 방수 능력>

설치구분 탱크구조	탱크 상호간 1m 또는 최대 직경을 합산한 거리의 1/4 길이 중 큰 쪽과 거리를 유지 한지 않은경우	두 저장탱크 최대직경을 합한 길이의 1/4보다 적은 경우
저장탱크 전 표면	30㎡	35㎡
준  내 화 구 조	38㎡	55㎡
내 화 구 조	60㎡	125㎡

※소화전의 호스 끝 수압은 3.5㎏/㎠ 이상 어느 방향에서       도 30분 이상 연속 방사가 가능하여야 함.

※소화전 저장탱크 외면으로부터 40m이내의 어느 방향에       서도 방사할 수 있는 소화전.

<암모니아 공기중 완전연소 반응식>

  4NH3 +3O2  → 2N2 + 6H2O

<접촉분해 공정>

 촉매를 사용 400~800℃에서 탄화수소 수증기를 반응시켜 CH4, H2, CO, CO2,로 변성시키는 방법.

<탄산가스 제거법>

①고압수 세정법, ②가성소다 흡수법

③암모니아 흡수법

  2NH4OH + CO2 → (NH4)2CO3 +H2O

<염소 제조 장치 전기 분해식>

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 +H2

<수소 + 염소 = 염화수소>

H2 + Cl2 → 2HCl

<아세틸렌 청정제>

 (에퓨렌, 리카솔, 카타리솔)

<지하매설 배관 2가지> 

①폴리에틸렌피복 강관 ②가스용 폴리에틸렌 방청강관

<4단압축기 운전중 3단 안전밸브가 작용시 점검사항은>

①4단의 흡입밸브 누설  ② 4단의 토출밸브 누설

③4단의 피스톤링 마모  ④중간 냉각기 불량

⑤4단의 바이패스 누설

<C2H2용기의 구조및 성능이 C3H8용기와 다른점을 2가지>

 ①아세틸렌가스는 용기에 20℃에서 다공도가 75%이상

   92%미만이 되도록 다공질물을 넣는다.

 ②아세틸렌가스는 비중 0.795이하의 아세톤이나

    DMF(디메틸포름아미드) 등의 용제에 용해시킨다.

 ③전장치는 스프링식 안전밸브대신 가용전을 사용한다.

<조정기와 연소기 사이의 배관의 기밀시험압력은>

  840 mmH2O ~ 1000 mmH2O

<액화석유가스 저장탱크에 설치할 있는 액면계의 종류>

①평형 반사식 ②평형 투시식 ③플롯식 ④차압식 ⑤튜브식

<하아버보시법으로 NH3합성방응시 N2와 H2의 몰수비와 반응온도, 촉매>

①몰비: 1:3  ②반응온도: 450℃ ③촉매: Fe2O3, Al2O3

<방사선 투과시 인체를 보호하기 위하여 안전관리사항>

①보호구를 반드시 착용한다.

②업장 주위에 띠를 두르고 외부인이 접근하지 못하도록 한다.

<인터록 기구>

오조작을 방지하고, 긴급시에 자동적으로 가스의 발생을 정지하게 해야한다.

<저온 저장방식>

①비점까지 온도를 내리지 않고, 어느정도의 저온과 압력을     유지하여 저장하는 방식.

②대기온도 범위에서 가압상태로 저장하는 방식.

<표면에 개구되어있는 결함을 측정법>

①자분탐상법 ②형광침투법

<LP가스 용기에서 가스발생능력에 영향을 주는 인자>

①액량 ②외기온도 ③LPG조성 ③ 습기 ⑤ 통풍

<용기 본수를 결정하는 인자>

①피크시 기온 ②가구수 ③평균 가스소비율

④자동교체식 조정기의 사용 여부 ⑤용기의 종류

<표면층 비파괴 검사 3가지>

①자기 탐상시험 ②형광침투법 ③전자유도법

<가스미터 성능시험 3가지>

①외관검사 ②구조검사  ③기차검사

<저장탱크를 지하에 묻을때의 설치기준>

①외면은 아스팔트 루핑한다.        

②저장탱크 저장부와 지면과의 거리는 60cm이상으로 한다.

③저장탱크와 저장탱크와의 이격거리는 1m 이상으로 한다.

④천장, 바닥, 벽의 두께는 30cm로 한다

<카르노 사이클 순서>

①등온팽창 → ②단열팽창 → ③등온압축 →④단열압축

<증기냉동기 냉매 순환과정>

①증발기 → ②압축기 → ③응축기 →④팽창밸브

<고압장치의 패킹재료>

구리, 납, 석면, 테프론

< LPG 기본적 특징>

①공기보다 무거워 누설시 낮은 곳에 체류, 화재의험이 있다.

② 액체는 물보다 가볍다.

③ 기화하면 체적이 250배 증가한다.

④ 액체의 온도에 의한 부피변화가 크다.

   ㉠ 액팽창률을 고려, 용기 충전시 안전공간을 둔다.

   ㉡ 대형 : 10% 이상

     소형(3t 미만) : 15% 이상

⑤ 연소에 다량의 공기가 필요하다.

⑥ 발열량이 크며, 착화온도가 높다.

⑦ 연소속도가 늦어서 안전하다. 

■보일의 법칙

온도가 일정할 때 기체의 체적은 압력에 반비례한다.

            P₁V₁= P₂V₂= PV = C

■샤를의 법칙

압력이 일정할 때 이상기체의 체적은대온도에 비례한다.

또 체적이 일정할 때 이상기체의 압력은 절대온도에 비례한다.

        { V₁} over {T₁}  = { V₂} over {T₂}  = { V} over {T}  = C

■보일-샤를의 법칙

기체의 체적은 절대온도에 비례하고 압력에 반비례한다.

      { P₁V₁} over {T₁} = { P₂V₂} over {T₂}  = { PV} over {T}  = C

<공기비 영향>

1)공기비 큰 경우

  ①연소실내 온도가 저하 된다.

  ②통풍력이 강하여 배기가스에 의한 열손실 많아진다.

  ③연소가스 중 NO2증가 대기오염이 심하다.

  ④연소가스 중 SO2함양이 많아져 저온부식 심하다.

2)공기비 적은 경우

  ①불안전 연소로 매연발생이 많다.

  ②미연소에 의한 열손실이 많다.

  ③미연소 가스로 인해 폭발사고가 일어나기 쉽다.

<질량보존의 법칙은 적용한 방정식>

   연속방정식

<레이놀드 상수 DUG/mu 중 mu 의 단위는>

(1Poise=1g/㎝.s) g/㎝.s

<고압장치>

①강도 : 파괴될때 까지 최대 응력.

②경도 : 단단한 정도.

③인성 : 질긴 정도.

④마모 : 마찰에 견디는 성질.

⑤연성 : 금속이 늘어나는 성질  AU>CU>AL.

⑥전성 : 금속이 퍼지는 성질  AU>AG>PE>FE.

⑦피로 : 강도보다 작은 응력이 계속 반복하면 재료가

         파괴되는 성질

⑧클리프 : 고온(350℃)하중이 일정하더라도 시간이

           지남에 따라 변형이 증가하는 현상

⑨응력 : 단위 면적당 내력의 크기

              sigma _{(㎏f/㎠)} = {P _{(하중㎏f)}} over {A _{(단면적㎠)}}

⑩허용응력 : 실제로 사용하여 안전하다고 판단되는

             최대응력.

⑪인장강도 : 최대 하중을 단면적으로 나눈 값.

<열처리>

①담금질(소입) : 금속을 가열후 물또는 기름에서 급냉

                (강도, 경도 증가.

②불림(소준) : 금속을 가열후 공기에 냉각(조직 미세화               →  조직변형 제거

③풀림(소둔) : 금속을 가열후 노중에서 서냉

              (잔류응력 제거)

④뜨임(소려) : 담금질 온도보다 낮은 온도로 재가열 후                 냉각 인장강도 연신율↑

<금속의 메짐(취성)>

①청열메짐 : 200~300℃에서 상온 보다 오히려 메지는 것

②적열취성 : S가 많을 때 (800~900℃)에서 메지는 것.→

             방지(Mn)

③상온메짐 : P많을 때 상온에서 취성이 생기는 것.

④냉간취성: 저온에서 강도, 경도↑ 충격치, 연신율↓현상

<도시가스 월사용 예정량>

가스사용자가 소유하는 사용시설 중 도시가스사업법상 특정가스 사용 시설로서 검사대상 여부를 결정하는 기준을 다음과 같이 고시로 정하여 운영하고 있다.

Q ＝ {(A×240) ＋ (B×90)}/11,000

Q : 월사용예정량(단위 : ㎥)

A : 산업용으로 사용하는 연소기의 명판에 기재된 가스소비량의 합계(단위 : ㎉/h)

B : 산업용이 아닌 연소기의 명판에 기재된 가스소비량의

    합계(단위 : ㎉/h)

가스소비량의 합계는 다음 방법에 의하고, 가정용으로 사용하는 연소기의 가스소비량은 합산대상에서 제외한다.

◇소유주가 1인인 단위건물의 경우에는 그 단위건물내에 설치된 모든 연소기의 가스소비량합계로 한다.

◇단위건물이 분양으로 소유주가 2인 이상인 경우에는 각 소유주가 2인 이상인 경우에는 각 소유주가 구분하여 소유하는 건물내에 설치된 모든 연소기의 가스소비량 합계로 한다. 다만, 동일한 실내에서 2인 이상의 소유주가 가스를 사용하는 경우에는 그 실내에 설치된 모든 연소기의 가스소비량 합계로 한다.

<가스관련 화학식>

①수산화 제2철 사용 유화수소 제거

     Fe _{2} O _{3} .3H _{2} O+3H _{2} S`` -> `Fe _{2} S _{3`} +6H _{2} O

②접촉분해 공정의 발열 반응

     CO+3H _{2} O`` -> `CH _{4} +H _{2} O+Q _{(열량)}# CO+H _{2} O`` -> ``CO _{2} +H _{2}

③아세틸렌 발생기 화학식

     CaC _{2} +2H _{2} O`` -> Ca(OH) _{2} +C _{2} H _{2}

④아세틸렌 관련 폭발 반응식

분해폭발`:C _{2} H _{2} `` -> 2C+H _{2} +54.2Kcal# 산화폭발`:C _{2} `H _{2} `+2.5O _{2``} -> `2CO _{2} +H _{2} O# 화합폭발`:`C _{2} H _{2} +2CU`` -> `CU _{2} C _{2} +H _{2} ``` -> 동아세틸라이트# ```````````````````````````````````````C _{2} H _{2} +2Ag``` -> Ag _{2} C _{2} ``````+H _{2} ``` -> 은아세틸`라이트

⑤고온고압에서 수소취성

        Fe _{3} C+2H _{2} REL -> {고온,고압} {} `3`Fe+CH _{4}# 방지금속:V,MO,TI,W,Cr

⑥푝명기

   염소폭명기``:`H _{2} +Cl _{2} ` REL -> {촉매(직사광선)```} {} ``2Hcl+44Kcal# 수소폭명기:2H _{2} +O _{2} REL -> {촉매(550 CENTIGRADE )````} {} 2H _{2} O+136.6Kcal

⑦염소 +습기 =부식

            Cl _{2} +H _{2} O`` -> HCL+HCLO# HCl"O"``` -> `Hcl+[O]

⑧부취제

      DMS _{(마늘냄새)} ```````````````:`H _{3} C````-``S```-CH _{3}# THT _{(석탄가스)`} ``````````````:`H _{2} C````````````CH _{2}# `````````````````````````````````````````````````````````````````````` vert ```````````````` vert ```````````````# `````````````````````````````````````````````````````````````````H _{2} C```-`CH _{eqalign{2# }}# `````````````````````````````````````````````````````````````````````````````＼```````⁄# ````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````S# # TBM _{(양파썩는냄새)} :````````````CH _{3}# ````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````` vert # ``````````````````````````````````````````````````````````H _{3} C-C-SH# ````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````` vert # ``````````````````````````````````````````````````````````````````````````````CH _{3}

⑨암모니아 하아보시법

         N _{2} +3H _{2} REL -> {450 CENTIGRADE ````} {} ```2NH _{3} +23Kcal# 주촉매`(Fe _{3} O _{4} )보조촉매`:`K _{2} O,CaO,MgO,Al _{2} O _{3}

⑩염소가스 누설시 제독제3가지

제독제 : NaOH, Ca(OH)2Na2CO3

반응식 : 2NaOH+Cl2→Nacl+Naclo+H2O

<일반고압가스 제조시설 기술기준>

(1)가연성가스 또는 산소의 가스설비 및 저장설비의 부근에는 작업에 필요한 양 이상의 연소하기 쉬운 물질을 두지 말 것.

(2)고압가스 설비중 진동이 심한 곳에는 진동을 최소화 할 수 있는 조치를 할 것.

(3)아세틸렌을 25㎏/㎠이상으로 압축할 때는 희석제를 첨가할 것.* 희석제 : N2, CH4, CO, C2H4

(4)습식아세틸렌가스 발생기의 표면은 70℃이하로 유지할 것.

(5)C2H2 용기의 다공도는 75%이상 92%미만이 되게 한 후  아세톤, DMF를 고루 침윤시킬 것.

(6)C2H2 충전은 25㎏/㎠이하로 하고 충전 후에는 15℃에서 15.5㎏/㎠이하로 할 것

(7)저장탱크 충전시에는 내용적의 90%를 초과하지 말 것.

독성가스는 90%초과시 자동으로 검지할 수 있는 조치를할 것.

(8)가연성가스 중 산소용량이 4%이상의 것.

 산소 중 가연성가스 용량이 4%이상의 것. C2H2·C2H4·H2 

 중의 산소용량이 2%이상의 것. 산소중의 C2H2·C2H4·H2 

 용량합계가 2%이상의 것은 제조시 압축하지 말 것

(9)공기액화 분리기내에 설치된 액화산소통의 산소는

     1일 1회 이상 분석할 것.

(10)충전용주관의 압력계는 매월 1회이상 기타는

    3월에 1회 이상 검사할 것.

(11)안전밸브는 2년에 1회이상, 압축기 최종단의 것은

    1년에 1회이상 작동압력을 조정할 것.

(12)용기충전 시안화수소 순도는 98%이상일 것.

(13)HNC 충전용기는 충전 후 24시간 정치하고 충전 후

    60일 이전에 다른 용기에 충전할 것

(14)산화에틸렌 저장탱크는 5℃이하로 유지할 것.

(15)산화에틸렌 저장탱크는 45%에서 4㎏/㎠이상이

    되도록 N2, CO2를 충전할 것

(16)안전밸브, 방출밸브에 설치된 스톱밸브는 항상

   완전히 열어 놓을 것.

(17)용기보관장소의 충전용기 보관 기준

-충전용기는 잔가스 용기와 구분하여 놓을 것.

-가연성·독성가스·산소용기는 각각 구분하여 놓을 것.

-용기보관 장소에는 작업에 필요한 외의 물건은 두지 말 것.

-용기보관 장소 주위 2m이내에는 화기, 인화성 물질, 발화성 물질을 두지 말 것.

-충전용기는 항상 40℃이하로 유지하고 직사광선을 받지

  않게 할 것.

-충전용기는 넘어짐 등에 의한 충격을 방지하는 조치를 할 것

-용기보관실에는 휴대용 손전등 이외의 등화는 휴대하지

  말 것.

(18)탱크로리 및 용기에 설치하는 부속품 기준

 -가연성·독성가스 탱크로리에는 ESV를 부착할 것.

 -안전밸브 및 부속품 재료는 충전가스에 적합한 것일 것.

 -탱크로리 및 용기의 안전밸브는 내압시험압력의 8/10이하에서 작동할 것.

 -ESV는 원격조작에 의해 작동되고 온도가 110℃일 때

  자동으로 작동될 것.

 -부속품은 내압 및 기밀시험에 합격한 것일 것.

(19)용기에 충전할 때에는 최고충전압력 또는 각인된

   질량을초과하지 않을 것.

(20)화기취급 장소 또는 인화성 및 발화성물질이 있는

    곳에서는 가연성가스를 충전하지 말 것.

(21)산소를 용기에 충전할 때는 석유류, 유지류를 제거할 것

(22) 산소 또는 천연메탄을 충전할 때는 압축기와 충전용 지관 사이에 수취기를 설치하여 가스 중의 수분을 제거할 것.

(23)가스를 용기에 충전할 때는 열습포 또는 40℃이하의

    물을 사용할 것.

(24)산소, 아세틸렌, 수소의 품질검사는 1일 1회 이상

    실시 할 것.

*순도 : 산소 99.5%, 아세틸렌 98%

       (35℃ 120㎏/㎠이상 충전), 수소 98.5%)

(25)에어졸 제조기준 : 내용적 1ℓ미만 두께 0.125㎜이상.

<각종가스자료>

메탄( CH4)                                    

분자량 : 16.04          비점 : -161.49 ℃

임계온도 : -82.6℃    임계압력 :  45.35 atm        

부탄( C4H10)

분자량 : 58.1             비점 :  -0.5 ℃

임계온도 : 152.01 ℃  임계압력 : 37.47 atm          

산소(O2)

분자량 : 32.0             비점 :  -183.0 ℃

임계온도 : -118.6 ℃  임계압력 : 49.8 atm

산화에틸렌( C2H4O)

분자량 : 44.06            비점 : 10.73 ℃

임계온도 : 195.85 ℃   임계압력 : 70.96 atm

허용농도 :  5 ppm

수소( H2)

분자량 : 2.016             비점 : -252.9 ℃

임계온도 : -239.9℃     임계압력 : 12.8 atm

시안화수소(HCN)

분자량 : 27.03            비점 :  25.7 ℃

임계온도 : 183.65 ℃   임계압력 : 53.2 atm

아르곤( Ar)

분자량 : 39.95            비점 : -185.9 ℃

임계온도 : -122.4 ℃  임계압력 : 48 atm

아세틸렌( C2H2)

분자량 : 26.04            비점 : -83.6 ℃

임계온도 : 35.18 ℃     임계압력 : 60.59 atm

암모니아 NH3)

분자량 : 17.03            비점 : -33.4 ℃

임계온도 :  132.45 ℃  임계압력 : 111.32 atm

에틸렌(C2H4)

분자량 : 28.05            비점 :  -103.7 ℃

임계온도 : 9.5 ℃        임계압력 : 50.10 atm

염소(Cl2)

분자량 : 70.91           비점 :  -34.1 ℃

임계온도 : 144 ℃      임계압력 : 76.0 atm      

이산화탄소(CO2)

분자량 : 44.01          비점(승화): -78.5 ℃

임계온도 : 31.1 ℃     임계압력 :  72.8 atm          

일산화탄소(CO)

분자량 : 28.01              비점 : -191.5 ℃

임계온도 : -140.24 ℃   임계압력 : 34.5 atm

질소(N2)

분자량 : 28.02             비점 : -195.82 ℃

임계온도 : -147.0 ℃    임계압력 : 33.5 atm

크립톤(Kr)

분자량 : 83.80           비점 : -153.4 ℃  

임계온도 : -63 ℃       임계압력 : 54.3 atm

크세논( Xe)

분자량 : 131.3           비점 : -108.1 ℃

임계온도 : 16.6 ℃      임계압력 : 58.2 atm

포스겐( COCl2)

분자량 : 98.92              비점 : 8 ℃

임계온도 : 181.85 ℃    임계압력 : 56.0 atm      

프로판( C3H8)

분자량 : 44.1                비점 : -42.07 ℃

임계온도 : 96.67 ℃       임계압력 : 41.94 ℃

프로필렌( C3H6)

분자량 : 42.08              비점 :  -47.7 ℃

임계온도 :  91.9 ℃        임계압력 : 45.6 atm

헬륨(Helium, He)

분자량 : 4.003              비점 :   -268.9 ℃

임계온도 : -267.9 ℃     임계압력 : 2.26 atm

	TP	AP
C₂H₂용기 초저온용기 기타	FP×3 FP× { 5} over {3 } FP× { 5} over {3 }	FP×1.8 FP×1.1 FP×1	* 안전밸브 작동압력 TP× { 8} over {10 } = FP × { 5} over {3 } × { 8} over {10 } = 상용압력 ×1.5× { 8} over {10 }

 고 압 가 스

가스의 기초

1. 고압가스의 적용범위

① 상용의 온도 , 35℃에서 10㎏/㎠ 이상인 압축가스

② 상용의 온도, 35℃에서 2㎏/㎠ 이상인 액화가스

③ 상용의 온도에서 0㎏/㎠ 이상인 액화 브롬화메탄, 액화 산화에틸렌, 액화 시안화수소(아세틸렌가스)

2. 성질에 의한 분류

① 가연성 가스 : 폭발범위 하한이 10 이하이거나 상한과 차가 20% 이상인 가스

② 독성가스 : 허용농도가 200ppm 이하인 가스(1 ppm=1/106)

③ 불연성 가스 : 산화작용을 일으키지 않는 가스(CO_2 , N_2 , Ar 등)

④ 불활성 가스 : 반응을 하지 않는 가스 (Ar, He, Ne, Xe, Kr 등)

⑤ 지연성 가스 : 연소를 도와 주는 가스 (O_2 , O_3 , 공기 등)

3. 용어의 정의

① 액화 석유가스 (L.P.G) : 주성분은 C_3 H_8 (프로판)과 C_4 H_10 (부탄)이며, 탄소 수가 3～4개인 탄화수소를 말한다.

② 액화 천연가스 (L.N.G) : 주성분 CH_4 (메탄)이며, 도시가스용 으로 주로 쓰인다.

③ 저장탱크 : 가스를 충전, 저장하는 것으로 지상이나 지하에 고정, 설치된 것

④ 용기 : 가스를 충전, 저장하는 것으로 이동이나 운반이 가능한 것

⑤ 기기 : 고압가스 제조장치에 부속되거나 구성되어 있는 것으로, 압축기, 펌프, 냉동기,

응축기, 증발기 등

⑥ 기구 : 가스를 사용하기 위한 것으로 밸브, 압력 조정기, 호스, 호스밴드, 콕, 연소기 등

⑦ 특정설비 : 저장탱크 및 자동차용 주입기, 안전밸브, 역류방지밸브, 긴급차단장치, 역화방지밸브, 기화장치 등을 말한다.

⑧ 고압가스 제조 : 가스를 제조하는 것 외에 용기에 충전하는 것도 포함된다.

⑨ 폭발범위 : 가연성 가스가 공기 또는 산소와 혼합되었을 때 폭발할 수 있는 가연성 가스의 부피 %를 말한다.

⑩ 허용농도 : 건강한 성인 남자가 1일 8시간 근무해도 인체의 해를 끼치지 않는 농도를 말한다.

⑪ 임계압력 : 가스를 압력에 의해 액화시킬 때 가해야 할 최소의 압력을 말한다.

⑫ 임계온도 : 가스를 압력에 의해 액화시킬 수 있는 최고의 온도를 말한다.

기본단위

1. 고압가스에 사용되는 기본단위 관계

단위(unit)는 물리적이 양적 수치나 크기를 표현하는 척도이며, 보통 C․G․S 단위계로 사용한다.

1) 단위의 차원 : L, M, T

L= 길이, M= 질량, T= 시간

2) CGS와 FPS          

CGS : 동양에서 사용   FPS : 서양에서 사용

단위차원 기본차원	길이 L	질량 M	시간 T
M K S	m	kg	s
C G S	cm	g	s
F P S	ft	lb	s

3) MKS 단위계와의 비교

① 길이와 관계

1in = 2.54㎝. 1㎝= 1 over 2.54 = 0.3937 in

1ft = 12 in = 30.48 cm(12×2.54×=30.48)

② 질량의 관계

1 kg = 2.205 = 약 2.2 lb, 1 lb = 1 over 2.205 =0.4536kg

③ 열량의 관계

1 B.T.U = 0.252㎉, 1㎉ = 1 OVER 0.252 =3.968BTU

④ 압력의 관계

1kg/㎠ = 14.2lb/in2, 【 1 kg→2.2lb} over {1㎠→{{( 1 over 2.54 )}}^2 in^2} = 2.2 over 0.3937^2 = 14.2  】

2. 압력 및 온도

(1) 압력

압력(pressure)이란 단위면적에 대하여 누르는 힘이다.(kg/㎠, lb/in2)

1) 게이지압력(gauge pressure) : 압력계에 지시되는 압력, 계기압력, 표준대기압을 0으로 하고 그 이상의 압력을 나타낸다.

(단위 : ㎏/㎠g, lb/in2g(PSIG) 또는 ㎏/㎠, lb/in2(PSI)

요점 : ① lb/in2는 PSI로도 나타낸다. 그것은 lb/in2를 읽을 때의 pound per square inch(파운드퍼스퀘어 인치)에서 철자의 첫글자를 딴 것이다.

② 게이지압력에서는 ‘g'를 붙이지 않고 그대로 나타내도 된다. (특별히 명시할 때는 ’g'를 붙인다.)

2) 절대압력( absolute pressure) : 가스의 실제압력으로서, 완전진공인 때를 0으로, 표준대기

압을 1.033으로 한다.

단위 : kg㎠a, lb/in2a(PSIA)

요점 : 절대압력에서는 ‘a'를 반드시 붙여야 한다.

3) 진공압력( vacuum pressure) : 대기압보다 낮은 압력, 주로 수은주로 표현한다. 그 크기는 [진공도]로 나타내며 단위는 ‘V'를 붙인다.

단위 : cmHgV, inHgV

요점 : 진공압력의 크기 표현방법은 이외에도 여러 가지가 있다

4) 표준대기압 : 대기권에서부터 지구의 평균표면(해면)까지 공기가 누르는 힘을 말한다.

760mmHg와 같으며, 압력의 단위로 환산하면 1.033kg/㎠a가된다.(1 atm으로도 표현).

또한, FPS 단위로 환산하면 760mmHg=30inHg이며, 1.033kg/㎠=14.7lb/in2a이다.

(1.033×14.2=14.7)

요점 : 1.033kg/㎠a의 산출근거 대기압 76cmHg (그림1)

그림과 같은 [토리첼리]의 진공시험에서

[대기압=76cmHg]로써 균형을 이루며,

수은의 무게는 13.6g/㎤이므로

76×13.6 over 1000 = 1.0336

∴대기압=1.033kg/㎠a

(실제의 절대압력이므로‘a'를 붙여서 쓴다.)

(2) 압력에 관한 계산

① 절대압력 = 게이지압력 + 대기압 = 대기압 - 진공압

② 게이지압력 = 절대압력 - 대기압

③ CGS와 FPS의 환산 관계

∴ lb/in2(a) = kg/㎠(a)×14.2, kg/㎠(a)=lb/in2(a)÷14.2

요점 : CGS와 FPS의 압력환산 관계는 [게이지압력]과 [절대압력]에 관계 없이 단위환산비율은 [14.2]이다.(14.7이 아님에 주의)

④ 진공도와 절대압력의 관계

∴ lb/in2a = 1.033× ( 1- cmHgV over 76 ) = 1.033×( 1- inHgV over 30 )

∴ lb/in2a = 14.7× ( 1- inHgV over 30 ) =14.7× ( 1- cmHgV over 76 )

요점 : 도해와 같이 단위계가 다를 경우에는 [절대]와 [게이지]의 관계를 바로 계산할 수 없고 우선 단위계를 일치시킨 후에 환산하도록 한다. 또는 [절대]나 [게이지]로 먼저 환산한 후에 ③의 관계를 이용해도 된다.

(3) 압력의 수치표현

① 표준대기압(1 tam)과 같은 것

760 mmHg, 76 cmHg, 30 inHg, 10.3 mH2O(Aq), 1.033 kg/㎠a, 0 kg/㎠g, 14.7 lb/in2a,

0 lb/in2g, 0 cmHgV, 1.01325 bar, 1013.25 mbar

② 완전진공과 같은 것

0 mmHg, 0 cmHg, 0 inHg, 0 mH2O(Aq), 0 kg/㎠a, 0 lb/in2a, 76 cmHgV, 30 cmHgV,

0 bar, 0 mbar

요점 : 0 cmHgV와 76 cmHgV 'V'는 진공도를 의미하므로 [0 cmHgV]는 대기압

(76 cmHg)을 기준으로 하여 진공이 전혀 없다는 뜻. 즉 대기압을 의미하며[76 cmHgV]는 대기압 (76 cmHg)을 기준하여 76cm 전체가 진공이라는 뜻. 즉 완전진공을 의미한다.

(4) 온도

온도(temperature)란 차고 따뜻한 정도를 말한다. (。C, 。F, 。K, 。R 등)

① 일반적인 온도

㉠ 섭씨온도(degree Celsius) : 표준대기압 에서 물의 어느점을 0, 끓는점을 100으로 하고 그 사이를 100등분 하여 1 over 100 에 해당하는 눈금을 1℃로 정한 것이다.

㉡ 화씨온도(degree Fahrenheit) : 표준대기압 에서 물의 어느점을 32, 끊는점을 212로 하고  그사이를 180등분하여 1 over 180 에 해당하는 눈금을 1。F로 정한 것이다.

요점 : 섭씨(攝氏): [셀 사우스]를 한역하여[섬]으로 하면 섭씨(즉, 셀 사우스씨)가 창시한 온도임을 알수 있다. 화씨(華氏) 온도는 화씨(즉, 화렌 하이트씨)가 창시한 것이다. ℃나 。F는 창시자의 이름 첫 글자를 딴 것이다.

㉢ 관계식 : 1℃와 1.8。F의 눈금차 비율 (1.8을 9 over 5 로 표현)

【 ℃= 5 over 9 (。F-32)  】     【 。F = 9 over 5 (℃+32)  】

요점 : 1℃와 1.8。F가 동일한 온도가 아님을 주의할 것. 눈금차의 비율을 나타낸 것임에 주의하여라.

② 절대 온도 : 이상기체의 분자운동이 완전히 정지되어 분자의 운동에너지가 0이 되는 온도, 즉 열이 전혀 없는 온도를 0으로 정하고 그 이상의 온도를 나타낸 것이다.

요점 : -절대온도는 없다.

열 : 분자의 운동에너지

절대온도의。K와 。R의 원칙적으로 。F를 쓰지 않고 그대로 。F, R 등으로 표기하는 것이 원칙이나 관습상 。를 붙여 쓴다.

㉠ 켈빈온도(degree Kelvin) : 섭씨의 절대온도(。F)

․이상기체의 온도를 -273℃로 할 때 분자운동은 정지된다.

․0。K=-273℃(0℃=273。F)

㉡ 랭킹온도(degree Rankine) : 화씨의 절대온도 (。R)

․이상기체의 온도를 -460。F로 할 때 분자의 운동은 정지된다.

․。R=-460。F(0。F=460。R)

요점 : -273℃와 -460。F는 서로 동일한 온도이다.

㉢ 환산관계식

。K = ℃+273      。R = 。F+460        。R = 。K×1.8

요점 :【℃ = 。K-273 】      【。F = 。R-460 】       【。K = 。R÷1.8 】

3. 열량과 열량계산

(1) 열량

① 1 ㎉ : 표준대기압 에서 순수한 물 1kg을 1℃ 변화시키는 열량

② 1 BTU : 표준대기 압에서 순수한 물 1 lb를 1。F 변화시키는 열량

③ 1 CHU : 표준대기압에서 순수한 물 1 lb을 1℃ 변화시키는 열량

요점 : 1 ㎉ = 3.968 BTU     1 BTU = 0.252㎉      1 CHU = 0.454㎉

1 ㎉ = 1000 cal    FPS에서 비열의 단위 BTU/lb․。F

(2) 비열

어떤 물질 1kg을 1℃ 변화시킬 수 있는 열량으로서 단위는 ㎉/kg․℃이다.

(1㎥를 기준으로 하면 ㎉/㎥․℃)

① 정압비열과 정적비열 : 압축성 기체의 경우에만 적용된다.

㉠ 정압비열(Cp) : 기체의 압력을 일정히 하고 측정한 비열값

㉡ 정적비열(Cv) ; 기체의 체적을 일정히 하고 측정한 비열값

② 비열비 : 정압비열을 정적비열로 나눈 값으로서, K로 표시한다.

㉠ Cp는 항상 Cv보다 크므로 K＞1의 관계가 된다.

㉡ 즉, K = Cp/Cv (K＞1)

요점 : 1㎉/kg․℃=1 BTU/lb․。F

즉, 1㎉→{3.968 BTU} OVER 2.205×1.8 =1

③ 비열과 온도의 변화 : 비열이 큰 물질일수록 온도의 변화가 힘들다.

요점 : 비열비가 큰 가스일수록 가스압축 후의 온도가 높다.

(물질의 비열값)   물:1, 공기:0.24, 얼음:0.5, 수증기:0.44

(3) 열용량

어떤 물질의 온도를 1℃ 변화시키는 데 필요한 열량(㎉/℃)을 말한다.

(4) 열량계산식

① 감열량 : 【 Q = W․c․Δt 】           ② 잠열량 :  【 Q = W․r 】

  여기서, Q = 열량(㎉)     W = 물질의 질량(kg)   C = 비열상수 (㎉/kg․℃)

 Δt : 온도차 (℃)    r = 잠열상수(㎉/kg)

③ 감열과 잠열

㉠ 감열 : 물질의 상태는 변하지 않고 온도만 변화시키는 열(S․H)

㉡ 잠열 : 온도는 관계 없고 상태만 변화시키는 열 (숨은열, L․H)

 요점 : 물질의 상태변화와 잠열상수 (그림3)

․물의 응고잠열=얼음의 유해잠열 79.68㎉/kg(dir 80㎉/kg)

․물의 증발잠열=수증기의 응축잠열 539㎉/kg

4. 가스 및 액의 물리적인 관계

(1) 가스의 밀도

기체의 단위체적당의 질량(g/ι, kg/㎥)을 말한다.

☆표준상태를 기준으로 하면

【 가스의 밀도 = 분자량 over22.4  】

요점 : ․1kg = 1000g     ․㎥ = 1000ι

예 : 1g/ι→1000kg/㎥ (×)   1kg/㎥ (○)

(2) 가스의 비체적

가스밀도의 역수, 즉 단위질량당의 체적(ι/g, ㎥/kg)을 말한다.

․표준상태를 기준으로 하면

【 비체적 = 22.4 over 분자량  】

요점 : 표준상태 : 0 ℃, 1 atm

22.4 : 표준상태에서 모든 기체 1몰의 부피(ι)

예) 공기 1몰(29g)=22.4ι

․역수의 관계 : 「밀도가 크다 = 비체적이 작다.」

(3) 가스의 비중

표준상태의 공기의 단위체적당의 질량을 1로 하여 동일체적의 가스질량을 비교한 값으로 단위는 없다.

【가스의 비중 = 가스의분자량 over 29 】

요점 : 29는 공기의 평균분자량

가스의 비중은 단위가 없으나 액의 비중은 단위가 있는 점을 주의하라

(4) 액의 비중(액의 밀도)

4 ℃의 순수한 물의 무게와 같은 부피의 다른 액체의 무게와의 비 로서 온도변화에 따라서 다르다.

․단위 : g/cc=g/㎥=g/mι=kg/ι

․액의 비중과 부피 및 질량 관계

【 액의 질량(kg) = 액의 비중(kg/ι)×액의 부피(ι) 】

예) 비중 0.8인 오일 100ι의 무게는 0.8×100=80kg

요점 : 「 액의 비중 = 액의 밀도 」이며 「 가스의 밀도 」의 단위와 혼동하지 말 것

1 cc = 1㎤ = 1mι     1ι= 1000 cc

물의 비중은 1이므로 물 1ι는 1×1=1 kg이다.

5. 기체의 기본특성

 (1) 보일의 법칙

온도가 일정할 때 일정량의 기체가차지하는 부피는 압력에 반비례한다. (그림 4)

PV =일정, P1V2=P2V2

P : 절대압력  V : 기체의 부피

예) 온도를 일정히 하고 100ι 용기 안에 2기압(절대)으로 들어 있는 공기를 50ι 용기로 옮기면 용기 내의 절대압력은 몇 기압인가?

P1V1=P2V2에서  2×100=P2×50   ∴P2=4 기압

요점 : 계산상에서의 모든 압력은 반드시 [절대압력]으로 환산하여 계산해야 한다.

반비례 관계 : 압력이 높아지면 부피는 작아지고, 부피를 크게 하며 압력은 낮아진다.

(2) 샬의 법칙

압력이 일정할 때 일정량의 기체가 차지하는 부피는 온도가 1 ℃ 변할 때마다 0 ℃때 부피의 1 OVER 273 씩 변한다. 즉, 기체의 부피는 절대온도에 비례한다.

예) 정압에서 27℃, 10ι의 기체를 327℃까지 가열하면 체적은?

(27+273) : 10=(327+273) : χ

∴χ=20ι

요점 : 샬의 법칙에서 주어진 온도는 반드시 절대온도로 환산하여 계산하여야 한다.

예제와 같이 비례식으로 풀어도 되지만 정확한 방법은 다음과 같다.

                                       V OVER T 일정, V_1 OVER T_1 = V_2 OVER T_2

                                     여기서, T : 절대온도(℃+273)。K

                                            V : 기체의 부피

요점 : 비례관계 : 온도가 상승하면 부피도 커지고 온도가 낮아지면 부피도 작아진다.

예) 0℃ 1기압에서 공기 10ι를 압력을 일정히 하고 가열하여 100ι로 체적이 증가되었다면 공기의 온도는 몇 ℃인가?

V_1 OVER T_1 = V_2 OVER T_2 에서 10 OVER 0+273 = 100 OVER T' 이므로

T' = 273×100 OVER 10 = 2730。K

∴℃=。K-273=2730-273=2457℃

요점 : ℃를 요구할 때는 구한값(。K)에서 반드시 ℃로 환산하는 점에 주의해야 한다.

(3) 보일 - 샬의 법칙

온도와 압력이 동시에 변하는 조건으로 하면 「일정량의 기체의 체적은 절대압력에 반비례하고 절대온도에 비례한다.」는 관계식

PV OVER T = 일정, {P_1 V_1} OVER T_1 = {P_2 V_2} OVER T_2

요점 : 고무공을 불에 쬐면 공이 팽창하며 부딪히면 더 많이 뛰어오르는 것은 보일-샬의법칙으로 증명이 된다.

6. 이상기체와 실재기체

(1) 이상기체(理想氣體)

실제로 존재하지 않으며 실재기체의 「온도가 높고 압력이 낮을수록」이상기체에 가까워진다.

① 보일-샬의 법칙을 만족한다.

② 아보가드로의 법칙을 따른다.

③ 기체의 분자 간 인력과 부피가 무시된다.

④ 분자의 충돌은 완전탄성체로 이루어진다.

⑤ 내부에너지는 줄의 법칙에 따르며, 부피와는 관계가 없고 온도에 의한다.

⑥ 온도에 관계 없이 비열비가 일정하다.

요점 : 「온도가 높고 압력이 낮을수록」이것은 액체가 기체로 되는 기화의 조건과 동일한 점에 착안하여 완전한 기체(완전가스=이상기체)의 의미를 생각하도록 한다.

아보가드로의 법칙 : 표준상태의 모든 기체는 1 몰당 22.4ι의 부피를 가진다.

(2) 이상기체의 상태식

PV OVER T =일정의 관계에서 P, V, T의 값에 아보가드로의 법칙을 적용하면

【 {1 atm×22.4ι/mol} OVER 273。K =일정 (R로 표시)  】

표준상태 0℃․atm이므로    0℃=273。K

즉, R= 1×22.4 OVER 273 =0.082ι․atm/mol․。K 가 어느 기체든지 일정한 값으로 된다.

따라서, R= PV OVER T 에서  ┌ PV =RT(R의 값이 기체 1몰일 때) 

                          PV = nRT(R의 값이 기체 n몰일 때)

또한, n = ω OVER T (ω:기체의 질량(g),  M : 기체의 분자량)의 관계에서

【n = ωRT OVER M 】

여기서, P : 절대압력(atm)   V : 부피(ι)    R : 0.082(ι․atm/mol․。K)

       T : 절대온도(。K)

요점 : 이상기체의 상태식에서 기체의 [압축계수]Z를 고려하면 다음 식과 같다.

PV=ZnRT

문제상에서 압력의 단위가 다르게 주어지면 반드시[atm]으로 환산하여 계산한다.

atm= kg/㎠a over 1.033

atm= {kg/㎠g + 1.033 }over 1.033

atm= {mmHg(게이지) + 760} over 760

예제) 27℃에서 프로판가스 440g이 10ι용기 안에서 나타내는 압력은 게이지압력으로 몇 atm인가? (단, 프로판가스의 분자량은 44, 대기압은 1 atm이다.)

PV= ωRT over M 에서

P= ωRT OVER VM = {440×0.082×(27+273)} OVER 10×44 =24.6 atm

이것은 절대압력이므로 게이지압력은 24.6-1=23.6atm

요점 : 절대압력=게이지압력+대기압의 관계식에서[대기압]의 수치를 [1.033]으로만 계산하지 말고 단위의 일치를 주의한다.

atm(절대)=atm(게이지)+1

kg/㎠a=kg/㎠g+1.033

cmHg(절대)=cmHg(게이지)+76

lb/in2a=lb/in2g+14.7

즉, 주어진 단위에 해당하는 대기압의 수치를 활용한다.

(3) 실재기체(實在氣體)의 상태식 (반 데르 발스식)

( P+ a over V^2 ) (V-b)=RT ................................ 실재기체 1몰일 때

(P+ {n^2 a} over V^2 ) (V-nb) = nRT ........................ 실재기체 n 몰일 때

여기서, a over V^2 :기체 분자 간의 인력 (a:ι2․atm/mol2)

b : 기체 자신이 차지하는 부피 (b:ι/mol)

예) 이산화탄소(CO2:분자량 44) 220g을 1ι용기에 충전하였다. 온도 60℃에서의압력은 몇 atm인가? (단, a는 3.6ι2․atm/mol2, b는 4.28×10-2ι/mol이다.)

(P+{n^2 a} over V^2 )(V-nb)=nRT  에서

P= nRT over V-nb - {n^2 a} over v^2 이며, 주어진 조건에서 n= ω over M = 220 over 44 =5mol 이므로 각 수치를 대입하면 P={5×0.082×(60+273)} over {1-(5×0.0428)} - {5^2 ×3.6} over 1^2 =83.7atm

요점 : 실재기체상태식은 [이상기체상태식 PV=nRT]에서

P→ (P+ a OVER V^2 )      V→ (V-nb)

와 같이 변형된 것이다. 즉, 실재기체의 압력 P는 분자 간의 인력( a OVER V^2 ) 만큼 낮고 그 부피 V는 기체 자신이 차지하는 부피(b)만큼 크다.

7. 혼합가스에 관한 법칙

(1) 돌턴의 분압의 법칙

① 혼합가스의 전압은 각 성분가스의 분압의 합과 같다.

【 P=P_1 +P_2 +․․․․․+P_n  】

여기서, P : 전압     P_1 ,P2 ,․․․․․P_n  : 분압

② [ 분압=전압×성분기체의 몰분율]의 관계가 되며, 따라서 분압은

전압×{성분가스의 몰수} OVER {전 몰수}=전압×{성분가스의 부피} OVER {전 부피}=전압×{성분가스의 분자수} OVER {전 분자수}

요점 : 혼합가스 중 각 성분가스는 물리적으로 고유한 특성을 지닌다.

압력비=몰비=부피비=분자수비와 같은 비율

(2) 혼합가스의 조성백분율

몰 %= 성분몰수 OVER 전몰수 ×100        

용량%= 성분용량 OVER 전용량 ×100      

중량%= 성분중량 OVER 전중량 ×100

(3) 혼합가스의 폭발한계 산출식

【 100 OVER L = V_1 OVER L_1 + V_2 OVER L_2 +․․․+ V_n OVER L_n  】

여기서, L : 혼합가스의 폭발한계값

L_1 ,L_2 , ․․․,L_n  : 성분가스의 폭발한계값

V_1 ,V_2 , ․․․,V_n  : 성분가스의 용량(%)

① 이 식에서 L1, L2,․․․에 하한값을 대입하면 L은 하한값으로 산출되고, 상한값을 대입하면 L도 상한값으로 산출된다.

② 정확한 값은 얻을수 없고, 근사값으로 산출되며, 상한값보다 하한값을 구하는 데 적합하다.

요점 : 폭발한계 : 가연성 가스가 공기 중에서 연소할 수 있는 용량 %이다.

예) 프로판 : 2.1～9.5%

즉, 프로판 2.1%이상 9.5%이하의 범위에서 연소가 가능하다. 여기서 2.1%를 하한계, 9.5%를 상한계라고 한다.

 − 아세틸렌(C_2 H_2 ) : 2.5～81%

 − 산화에틸렌(C_2 H_4 O ) : 3～80%

 − 수소(H_2 ) : 4～75%

 − 일산화탄소(CO) : 12.5～74%

기초공식 및 법칙

1. 아보가드로의 법칙

S. T. P. 하에서 모든 기체의 1 몰(mol)의 부피는 22.4ι이다.

PV=nRT(이상기체 상태방정식)

기체상수

【R= ωRT OVER nT 】= {1 atm×22.4ι} OVER {1 mol×273。K}=0.082ι atm/mol。K

여기서, n은 몰수이므로 n= ω OVER M

ω : 질량    M : 분자량

【 PV= ωRT OVER M →PVM=ωRT  】

여기서, M=ωRT/PV/=dRT/P

밀도 s=ωg/vl=g/ι

d=MP/RT

2. 보일의 법칙

일정한 온도에서 기체의 체적은 절대압력에 반비례한다.

T가 일정할 때, 【 P'V' = PV 】

여기서, P, V : 최초의 압력, 체적

P‘, V' : 변화 후의 압력, 체적

이 때, P는 반드시 절대압력이어야 한다.

3. 샬의 법칙

정압에서 기체의 부피는 절대온도에 비례한다.

P가 일정할 때, 【 V OVER T = V′ OVER T′  】

여기서, T, V : 최초의 온도, 체적       T', V' : 변화 후의 온도, 체적

이 때, T는 절대온도 。K이다.

【 V' = T′V′ OVER T′  】

여기서, P, V, T : 최초의 압력, 체적, 온도      P', V', T' : 변화 후의 압력, 체적, 온도

【 V′= PVT′ OVER TP′  】

5. 실제기체상태식(반 데르 발스식)

【 ( P + a OVER V^2 )(V-b)=RT  】

여기서, a : 기체분자 간의 인력, 반데르발스 정수ι^2 atm/mol^2

b : 기체 자신이 차지하는 부피(ι/mol)

【 P= nRT OVER V-nb - {n^2 a} over v^2  】

a와 v 값은 기출문제 및 예상문제에서 주어짐.

6. 기체의 압축계수

등온, 등압에서 이상기체의 체적과 실재기체의 체적과의 비(실재기체는 저온에서 압력이 증가하면 작아진다.)

실제기체 = 이상기체×압축계수

【 PV=ZnRT  】

여기서, Z : 압축계수

【 Z= PV OVER nRT  】

7. 가스정수

【 PV=GRT  】

여기서, R : 가스정수=848/분자량

G : 가스질량(kg)

1 몰의 경우

【 PV=kmol RT  】

R= {1.033kg/㎠a×10^4 ×22.4㎥} OVER {1 kmol×273。K}=848kgm/kmol。K

8. 팽창계수

정압에서 물체의 팽창비율은 온도에 비례한다.

【 팽창계수 a= ΔV over Vt  】

여기서, ΔV : 늘어난 부피  

V : 최초의 부피  

t : 상승된 온도(℃)  

a : 팽창계수(1/℃)

9. 압축률

압력이 증가하면 액체의 체적은 감소된다.

【 ΔV OVER V =βP  

  β= ΔV OVER VP  】

여기서, V : 최초의 부피  ΔV : 압축할 때 줄어든 부피

P : 증가된 압력(atm)      β : 압축률(1/atm)

따라서, 일정한 공간에서 a/β=atm/℃, 즉 1℃ 상승할 때의 상승된 압력이 계산된다.

10. 기체의 용해도(헨리의 법칙)

정온에서 액체에 용해되는 기체의 무게는 압력에 비례한다.

【 P=HX  】

여기서, P : 기체의 분압(atm)

H : 전압

X : 액체 중에 용해된 몰분율

11. 돌턴의 분압법칙

혼합기체가 나타내는 전압은 각 기체의 분압의 합과 같다.

【 P=P_1 +P_2 +P_3 +․․․․․․  】

여기서, P : 혼합기체의 전압

P_1 ,P_2 ,P_3  : 각 단독성분의 분압

【 몰분율= N_1 OVER {N_1 +N_2 +N_3},  몰 % = V  % = P % 】

12. 증기압

용기에 액체를 충전시켰을 때 액의 증발이 정지되었을 때의 증기의 압력(C_3 H_8 20℃ 8.6kg/㎠a)을 말한다.

13. 그레이엄의 확산속도

【 V_B OVER V_A = √ M_A OVER M_B  】

여기서, VA : A 기체의 확산속도

VB : B 기체의 확산속도

MA : A 기체의 분자량

MB : B 기체의 분자량

[가비-경남창원두산엔진근무]

훌륭한 정보입니다

[베로니카]

공부 많이 하세요~

[문수1]

이리많은걸 어떻게 다외울꼬? 갈수록 태산이로다~~

[베로니카]

조금씩외우세요 ~ 많이 도아 드리죠

[버들잎]

감사해유