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**중요부분빨간색을 표시 합니다 (시험문제 자주 나온 문제 입니다 )
#P
가스 필수암기사항
●가스분류
ⓐ상태에 따라 :
▫압축가스 - 임계온도가 낮은 기체를 저장탱크에 취급하는 상태가 기체인 것
35℃온도에서 압력이 10Kgf/cm2 G 이상이 되는 것. 단 아세틸렌은 0 Kgf/cm2 G 이상.
▫액화가스 - 임계온도가 높은 기체를 저장탱크에 취급하는 상태가 액체인 것
35℃온도에서 압력이 2Kgf/cm2 G 이상이 되는 것.
ⓑ연소상태에 따라 :
▫가연성 - 연소범위 하한이 10 %이하이거나 상한과 하한의 차이가 20% 이상인 기체
▫조연성 - 자신은 연소 안 하고 남의 연소를 도와주는 것
▫불연성
ⓒ독성에 따라 :▫독성가스 - 허용농도가 200ppm이하인 것 ▫비독성가스
●수소
▫성질 :연소범위 4 ~ 75% , 확산속도 가장 빠름 .수소,염소, 플로오르과 민감하게 반응 .
수소 취성 ?고온고압에서 탄소와 반응 하여 메탄을 생성 .Fe3C + 2H2 →CH4 + 3Fe
▫제법 :▫실험적 :아연에 황산가함 ( Zn + H2SO4 →ZnSO4 + H2 ) ,철에 염산가함 ( Fe + 2HCl →FeCl2 + H2 )
▫공업적 :물의 전기분해 ( 2H2O →2H2(음) + O2(양) ) ,수성가스법 (C + H2O →CO + H2 )
천연가스분해 ,석유 열분해
일산화탄소 전환법 ( CO + H2O →CO2 + H2 .고온전화시 :철-크롬 촉매하에서 ,350 ~ 500℃ )
저온전화시 :구리-아연계 ,200 ~250℃ )
▫수소화 개질법의 조성과 발열량에 영향주는 인자 ?온도 ,압력 ,촉매 ,수소비
▫수소화탈유장치 정제반응에서의 반응조건 ?온도 ,압력 ,촉매 ,반응시간
●산소
▫제법 :물의 전기분해 ( 2H2O →2H2(음) + O2(양) )
공기를 액화하여 제조 :액화순서 ( 산소(-183℃) - 아르곤(-186℃) - 질소(-196℃) )
액화원리는 줄탐슨효과를 이용
▫산소건조제 :가성소다 ,산화알루미나 ,실리카겔,소바비드
●염소
▫성질 :암모니아와 반응하여 흰색연기 발생(8NH3 + 3Cl2 →6NH4Cl + N2) .KI전분지가 청색으로 변한다 .
▫제법 :소금물의 전기분해 - 격막법:음극에 Fe 사용 수소 발생. 양극에 C사용 염소발생
수은법:음극에 Hg 사용 수소 발생. 양극에 C사용 염소발생
▫염소와 물의 반응 :Cl2 + H2O →HCl + HClO . HClO → HCl + 〔O〕
▫염소흡수제 ;가성소다 ,탄산소다 ,소석회
●암모니아
▫성질 :적색리트머스지가 청색으로 변한다 .네슬러 시약 가한다(적갈색변화)
▫암모니아 합성촉매는 산화철을 주촉매로 사용하며 원료가스는 수소와 질소가 있다 .
▫흡수제 ?물 ,묽은염산 ,묽은질산
▫제법 :하버-보시법 - N2 + 3H2 →2NH3 450℃ 촉매 :Fe2O3 , Al2O3
▫암모니아 내용적 500ℓ미만은 3년 500ℓ이상은 5년마다 재검사 .
●희가스(비활성기체)
▫모두 단원자분자이고 압축가스로 취급됨 .He , Ne
●일산화탄소
▫연소범위 :12.5 ~74 %(일산화탄소는 가스압 높아지면 연소범위 좁아진다) ▫허용농도 :50ppm
▫일산화탄소는 철재금속과 반응 하여 금속카보닐을 형성 한다 .
●메탄
▫연소범위 :5 ~15% ▫안정하며 치환반응만한다 .
●산화에틸렌 (C2H4O)
▫물과 반응시 에틸렌 글리콜 생성 ▫희석제 ?수증기 ,질소
●시안화수소 (HCN)
▫허용농도 :10 ppm ▫오래된 시안화수소는 중합폭발의 우려가 있다 .보관기간 60일
▫시안화수소는 수분이 2%이상되면 중합반응 일으킨다
▫시안화수소는 안정제 ?황산 ,인산 ,아황산가스 ,염화칼슘
▫시안화수소 정치시간 ? 24시간 ▫앤드류소우법에서 촉매 ? 10%로듐을 함유한 백금촉매
●아세틸렌
▫제법 :CaC2 + 2H2O →Ca(OH)2 + C2H2
▫성질 :고체아세틸렌은 융해하지 않고 승화한다 .
용기충전시는 다공성물질을 용기에 채우고 여기에 DMK나 DMF를 스미게 한 후 충전
아세톤 1ℓ에 아세틸렌이 25ℓ용해한다.
※ 아세틸렌 정성시험에 사용되는 시약 ?질산은
※ 아세틸렌은 온도에 불구하고 25 Kgf/cm2 이하 로 충전해야하고 15℃에서 15.5 Kgf/cm2 이하가 될 때까지 정치시킨다
(희석제 :CH4 ,C2H4 ,질소 ,일산화탄소 ,수소 ,프로판)
※ 습식아세틸렌제조법 : 투입식 ,주수식 ,침지식
※ 아세틸렌 발생기 표면온도 ?70℃ 이하
※ 아세틸렌이 접촉하는 부분의 동함유량 한계는 62%미만 .만약 그 이상일땐 동아세틸라이드가 생성되어 폭발
C2H2 + 2Cu → Cu2C2 + H2
※ 아세틸렌을 아세톤에 용해시키는 이유 ? C2H2 →2C + H2
※ 다공도 = 75%이상 92%미만(측정온도 20℃)
※ 다공물질의 구비조건 :가스충전방출이 쉬울 것 .기계적강도 클 것 ,고다공도일 것 ,경제적일 것 ,화학적안정할 것
※ 다공물질재료 ?석면 ,목탄 ,규조토 ,다공성플라스틱
※ H2S를 흡수하기위한 알카리성 흡수제 ?탄산소다 ,암모니아수
※ 공기액화법에서 공기 정제하는 방법 ?겔건조기에서 수분을 흡수시킨다 . CO2 흡수탑에서 CO2제거
C2H2 흡착기에서 C2H2 제거
※ 공기액화분리장치 폭발원인 ?아세틸렌 혼입시 ,질소산화물 혼입시 ,오존 혼입시 ,오일열분해로 탄화수소 생성시
※ 연당지는 H2S에 의해 검은색 반점 나타난다 .
※ 암모니아누설시험 ? 리트머스(적색 →청색),염화수소 ,네슬러시약 ,후각
※ 아세틸렌누설시험지 ? 염화제일구리 착염지 (적색으로 변색)
※ 염소가스는 KI전분지를 이용하여 청색변화로 누설을 감지
※ NO2 확인법 : 술파닐산 알파 나프틸아민의 아세트산 산성용액에 통과 시켜 분홍색변화 .
※ CO 확인법 : 염화파라듐지 흑색변화 .
※ 포스겐 확인법 : 하리손 시험지 (심등색) ※ HCN 확인법 : 질산구리 벤젠 시험지 ,초산납 청색변화
※ 아황산가스 해독제 ? 가성소다 수용액 ,탄산소다 수용액 ,물
※ 각물질의 폭발범위
아세틸렌(2.5 ~ 81) 수소(4 ~ 75) 메탄(5 ~ 15) 에탄(3 ~ 12.5) 프로판(2.1 ~ 9.5) 부탄(1.8 ~8.4)
산화에틸렌(3 ~ 80) CO (12.5 ~74)
※ 독성가스 허용 농도
포스겐 = 0.1 염소 = 1 황화수소,시안화수소 = 10 벤젠,암모니아 = 25 일산화탄소,산화에틸렌 = 50
※ 용기도색 :산소(녹색),C2H2 (황색) ,H2 (주황색) , LPG (회색) ,NH3 (백색) ,액화탄산가스 (청색) .프레온 (회색)
문자색 :수소(백색) ,산소(백색) ,C2H2 (흑색) ,LPG적색 ,암모니아 (흑색)
※ 의료용 가스용기색 :산소(백색) , 질소(흑색) , 이산화질소 (청색)
※ 구리사용금지 가스 :아세틸렌 ,암모니아 ,황화수소
★ 도시가스 ★
1.도시가스원료
①나프타
▫원유를 상압증류시 비점이 200℃이하인 유분을 말함 .비점이 130℃이하는 경질나프타 130℃이상은 중질나프타
▫PONA값 : P(파라핀계,많을수록 좋다) O(올레핀계) N(나프텐계) A(방향족 탄화수소)
▫C/H 비가 3에 가까우면 가스화가 용이하다 .
▫나프타를 도시가스로 이용할 때 좋은점 ?
- 저장취급간단, 공해문제 적다, 장치가 간단하여 경제성 좋다. 유황분 적어서 정제장치 간단하게 할 수 있다
- 가스화비율이 좋아서 타르 ,카본등의 부생물이 없다 .
▫탈황법 ? 건식탈황법 - 탈황반응 : Fe2O3ㆍ3H2O + 3H2S → Fe2S3 +6H2O 재생반응 : Fe2S3 + 3H2 O + O2 → Fe2O3ㆍ3H2O + 3S
습식탈황법 , 수소화탈황법(가장효과적)
②LPG (액화석유가스)
▫주성분 :프로판 ,부탄 ▫특성 :액체는 비중이 1보다 적고 물에 녹기 힘들다 . ▫누설 LPG기체는 공기보다 무겁다 .
▫장점 :발열량크다 .완전연소가 쉽다 .환경문제 적다 .가압장치가 필요 없다 .도시가스에비해입지제약을받지않는다
▫단점 :저장탱크 또는 용기집합장치 필요 .산소가 다량 필요 .부탄의 재액화 우려가 있다 .
※LPG저장실 강제통풍장치 통풍능력 ?1m2당 1분에 0.5m3
※LPG를 자동차연료화했을 때 잇점? 공해적다 ,열효율좋다 ,가솔린에비해 경제적이다 ,엔진수명연장 ,내식성 크다
단점? 용기설치 장소가 필요 ,급속한 가속이 곤란 ,누설시 차내로 인입되면 위험
무겁고 용기교환이 불편
※LPG제조설비 ?저장 ,충전 ,기화 ,처리 ,부속설비
※LPG수입기지 plant :수입가스설비 - 수입설비 - 저온저장설비 - 이송설비 - 고압저장설비 - 출하설비 -2차소비
※프로판 임계압력 ? 42.01 atm ※프로판 임계온도 ? 96.81℃ ※프로판 연소범위 ? 2.1 ~ 9.5
※프로판 발열량 ?530.6 Kcal ※CO2비점 ? -78.5℃ ※CO2임계온도 ? 31℃
③LNG (액화천연가스)
▫주성분 :메탄
▫특징 :환경문제 없다 .
냉열이용 (액체산소 및 질소제조 ,드라이아이스제조 ,저온에의한 배연탈황 ,고무플라스틱 처리) 가능하다 .
기화장치 필요하다 .
공기보다 가벼워서 누설시 바닥에 체류하지 않는다 .(낮은 온도시는 바닥에 채류)
▫천연가스란 제진 - 탈유 - 탈탄산 - 탈수 - 탈습의 처리후 액화저장한다 .
▫천연가스로부터 LPG회수하는방법 ?냉각법 ,흡수법 ,흡착법 ▫천연가스로부터 LPG얻는법 ?냉동액화법 ,압축냉각법
▫off gas의 주성분 ?수소 ,메탄
2. 가스연소기구
① 연소기구 종류 :ⓐ 적화식 - 연소에 필요한 공기를 모두2차 공기로 취한다 .
(1차공기 혼합 ⓑ 분젠식 - 연소한계내의 공기를 1차 공기에 의해 혼합시키면 적당한 조건에서 내염추와
비율에따른 그것을 둘러싼 외염을 형성해서 연소한다 .
분류 ) ⓒ 세미분젠식 - 적화식과 분젠식의 중간
ⓓ 전1차공기식 - 연소에 필요한 공기를 모두 1차공기로 취한다 .
② 급배기방식에 따른 연소기구 종류 :개방형 ,밀폐형 ,반밀폐형
동일 장소에서 10000 Kcal/h 사용시 급배기방식 ?반밀폐형 ,밀폐형연소기
※개방형연소기 배기통유효단면적 : A(m2 ) = K :폐가스량 Q :유량(Kg/h) H :높이(m)
③ 가스연소시 이상현상
▫리프팅 - 염공위에서의 가지런한 연소가 아닌 염공과 일정한 간격을 두고 공간에 연소가 되는 현상 .
원인 -가스압이 높을때 , 1차 공기량이 많을때 , 가스의 유출속도가 연소속도보다 빠를때
▫블로우오프 - 염공주위의 기류변화에 의해 불꽃이 꺼지는 현상 ,원인 :주위공기흐름의 급격한 변화
▫역화 - 원인 -연소속도가 유출속도보다 빠를때 . 노즐의 부식 ,가스분출압이 낮을 때 ,버너의 과열
▫옐로우 팁 - 불꽃의 끝이 적황색이 되는 연소 현상
④ 불완전연소요인 :공기부족시 ,가스조성이 맞지 않을 때 ,가스기구가 맞지 않을 때 ,후레임냉각 ,환기배기불량시
※LPG연소기구가 갖춰야할 요건 ?완전연소시킬수 있을 것 ,발열량 유효하게 이용할수 있을 것 . 취급간단하고 안전성 있을 것 .
※염공부하 ?염공의 단위면적당 한시간에 발생시킬 수 있는 최대열량 .
※가스기구의 input ?노즐에서 단위시간에 발생하는 열량(kcal/h) ※가스기구의 output ?가열하는 목적물에 유효하게 사용된 열량(kcal/h)
※열효율 =
3. 구조 및 설비
▫인터록기구 : 중요부분에 오동작 발생하는 경우 자동으로 원료 차단 .
▫긴급차단장치 :비상사태시 가스를 차단시켜 피해를 최소로 줄이기위해 설치
▫플레어 스텍 :가연성가스를 방출시킬 때 폭발성가스가 형성되지 않도록 연소시켜 방출하는 장치
기준 : 플레어스택 설치 높이는 지표면에 미치는 복사열이 4000kcal/m2hr이하가 되도록 한다 .
스텍재질을 내열성구조로 할 것 ,폭발방지장치 할 것
▫벤트스텍 :폐가스를 그대로방출
▫가스누설 경보기 :검지부는 공기보다 무거운 것은 바닥으로부터 30cm 이내에 설치 하고 가벼운 것은 천장에서 30cm 이내에 설치 한다 .
종류는 열선식 ,간섭계식 ,검지관식
성능기준 ? 측정범위는 0 ~폭발범위까지일 것 ,검지부에 도달하면 30초이내에 작동할 것 ,정전대비 보안전력장치 설치할 것
전압전원이±10%내에서도 정상작동할 것 . 온도변화시 성능이 저하되지 않을 것
가연성( 폭발범위하한의1/4(설정치) , 0 ~ 폭발범위(측정범위) )
독성( 허용농도 이하(설정치) , 0 ~ 허용농도의 3배까지(측정범위) )
▫가스계량기 :통풍양호하고 검침수리가 용이할 것 ,눈비에 직접접촉하지 않을 것 ,
설치높이는 1.6m ~ 2m로 수평,수직으로 설치밴드로고정 ,습도낮고 화기와 2m이상 떨어지거나 차열판
설치할 것 ,전기기기와 60cm 이상 이격할 것 .
▫보안전력장치 :정전시 자동제어장치들이 정상작동 할수있도록 하는 장치
※특정설비 ?저장탱크 및 자동차용 주입기 ,긴급차단장치 ,기화기 ,안전밸브 ,역류방지밸브 ,역화 방지밸브
4. 고압가스제조시설 거리기준
※저장탱크사이의 거리 S = 단 물분무 장치 설치시는 예외
※방호벽은 높이 2m이상 두께12cm 이상의 철근콘크리트로 된 벽을 말함 .
이때 철근콘크리트는 직경 9mm이상 가로세로 40cm 이하의 간격으로 배근해야 한다 .
5. 가스제조공정
ⓐ가스제조방식 : 열분해공정(고급탄화수소 →저급탄화수소) , 부분연소공정(저열량 가스제조)
수소화 분해(20 ~60기압 ,700 ~800℃)공정
대체천연가스(SNG)공정 :원유를 750℃정도에서 수소와 반응시켜 메탄성분을 많게 하는 방법
발열량 9000Kcal
접촉분해공정 :▫싸이클링프로쎄서 ,고압수증기프로세서 ,저온수증기 프로쎄서 ,중온
▫발열반응식 - CO + 3H2 → CH4 + H20 , CO + H20 →CO2 +H2
▫카본생성 방지를 위해 압력을 높이고 온도를 낮춘다 .
ⓑ원료의 송입법에의한 분류 :연속식(원료를 연속적으로 공급) . 배치식(원료를 일정하게 투입시킨다음 가스를 발생시킨후 제거)
사이클식(연속식과 배치식의 중간)
ⓒ가열방식에 의한 분류 :외열식(외부에서 가열) , 축열식(반응기내에서 연소후 원료를 송입) ,자열식(산화나 수첨분해반응의 발열반응 이용)
부분연소식(원료일부를 연소시켜 그 열을 이용)
ⓓ부취제 :▫목적 :1/1000에서 감지될수 있도록 도시가스에 첨가시키는 냄새나는 물질 (멜켑탄)
▫조건 :완전연소시 냄새를 남기지 않을 것 .배관에 흡착하지 않을 것 .부식성 없을 것 .물에 안 녹을 것
화학적으로 안정할 것 ,토양에 투과성이 클것
▫부취제첨가방법 ?액체주입식(펌프주입방식,적하주입방식) ,증발식(바이패스증발식 ,위크증발식)
▫종류 :THT(테트라하이드로 티오펜) , TBM(터셜리부틸 메르캅탄) ,DMS(디메틸설파이드)
6. 가스의 공급
ⓐ 고압 (10 Kgf/cm2 이상) , 중압 (1이상 ~ 10 Kgf/cm2 미만) , 저압 (1 Kgf/cm2 미만)
ⓑ LP가스 공급방식
▫자연기화식 :소량소비에적당 ,가스조성의 변화가 크다 ,발열량 변화가 크다
▫강제기화식 :생가스 공급방식 -기화기에서 기화한 가스를 그대로 사용
변성가스 공급방식 -부탄을 고온 촉매로 분해하여 저급탄화수소를 변성시켜 공급하는 방법
공기혼합 공급방식 - 공기혼합목적(재액화 방지 ,발열량 조절,연소효율증대. 누설시 손실량 감소 )
※프로판 자연기화식 ,부탄 강제기화식
※가스공급시설 ?저장탱크 ,가스홀더 ,정압기 ,발생설비 ,압송기 ,배송기
※LPG소비설비에서 기화기 사용시 장점 ?한랭시도 공급가능 ,가스조성이 일정하다 ,기화량을 가감할수 있다 .
설치면적이 적어도 된다 .
※LP가스를 도시가스로 공급방법 ?직접혼입방식 ,변성혼입방식 ,공기혼입방식
※액화가스 이송방법 :차압식 ,균압관이 있는 펌프에 의한 방법 ,균압관이 없는 펌프에 의한방법 ,압축기에의한방법
※기화장치 제조시 가스가 접촉되는 부분의 강의 제질 ?C :0.33% 이하 ,P :0.04%이하 ,S :0.05%이하
※산소공급방식중 일정장소에서 공급량을 1000 ~ 5000m3 일 때 산소를 공급하기 위한공급방식 ?카돌공급방식
7. 가스 배관 설비
①가스배관경로선정 4요소 ? 최단거리로 할 것 ,구부러지거나 오르내림이 적게 할 것 ,은폐나 매설을 피할 것
가능한 옥외에 설치 할 것
②입상배관에 의한 손실 : h(압력손실 mmH2O) =1.293(S - 1)H S=가스비중 H=입상높이(m)
③노즐에의한 LPG 산출계산 : ▫ Q = 0.009 ▫유량계수사용시 Q = 0.011
Q =분출가스량 m3/hr D =노즐직경 mm
h =노즐직전의 가스압 mmH2O S =가스비중(공기 1,프로판 1.52)
④저압배관 유량 : Q(m3 /hr) = K
K =0.707 L =파이프길이(m) S =가스비중 h =압력손실 mmH2O
⑤중,고압배관의 유량 : Q(m3 /hr) = K
K =52.31 P1 =초압 Kgf/cm2 P2 =나중압 Kgf/cm2 d =파이프내경 cm
⑥외,내경의 비가 1.2 미만일 때 : t(mm) =
외,내경의 비가 1.2 이상일 때 : t(mm) =
P = 상용압력( Kgf/cm2 ) f = 인장강도(Kgf/mm2) η= 접수효율 D = 안지름(mm)
※ Schedule no =×1000 ▫안전율 =
※ 배관용 강관의 종류 ? 배관용(SPP) ,압력배관용(SPPS) ,고압배관용(SPPH) ,고온배관용(SPHT)
저온배관용 탄소강 강관(SPLT) ,배관용 스테인레스강관(STS × TP) ,
아연도금배관용탄소강관(SPPW) ,고압가스용이음매없는 강광 (STHG)
※ 배관의 접합방법은 원칙적으로 아크용접하고 용접이 적당하지 않은 경우에는 플랜지 접합할 수 있다 .
※ 액화가스를 수송하는 도관에는 압력계 및 온도계를 설치해야 한다 .
※ 압축산소 가스를 수송하는 배관에는 안전밸브와 압력계를 설치해야 한다 .
※ LPG배관중 호스의 길이는 3m 이내로 한다 .
※ 가스배관 누설검사방법 ?발포액사용 ,수주계에의한 방법 ,검사지 사용 ,누설검지기 사용 ,진공방치법
※ LPG 가스배관 압력손실요인 ?배관직관부에 의한 손실 ,수직상향에 의한 압력 손실 ,엘보나 밸브에 의한 손실
가스미터나 코크에 의한 손실
※ 교량통과배관 열신축(팽창) 흡수방법 ? 벨로우즈 ,슬리브 ,스위블형이음
※ 배관공사 착공전 조사사항 ? 지하매설물검사 ,현장의 도로구조조사 ,관련공사등의 조사
※ 배관재료의 구비조건 ? 내식성 ,내열성 ,내압성이 우수할 것 ,
절단가공이 용이 할 것 .접합이 용이하고 누설방지 할 수 있을 것.
※ 열전대재료 구비조건 ?내식성 ,내열성 우수할 것 ,기전력클 것 ,전기저항 적을 것 , 기계적강도 클것
※ 배관의 응력원인 ?열팽창에 의한 응력 ,내압에 의한 응력 ,용접에 의한 응력 ,냉간가공에 의한 응력
배관무게에 의한 응력 ,유체의 무게에 의한 응력
※ 원주방향응력 (Kgf/cm2 ) = ※ 축방향응력 = P = Kgf/cm2 D(내경) = cm t = cm
※ 열응력 제거법 :상온스프링 ,벨로우즈이음 ,스위블형 이음 ,U자밴드
※ 배관에 발생하는 진동의 원인 ?펌프,압축기에 의한영향 ,관내유체압력변화에의한 영향 ,관굴곡에 의한 영향
안전밸브 작동에 의한 영향 ,바람,지진에 의한 영향
※ 배관부식방지 토양조사시 측정사항 ?수소농도이온지수 ,전위 ,토양의 함유율 ,저항율
※ 가스배관 관지름 결정요소 ?유량 ,관길이 ,가스비중 ,압력손실
※ 저압배관결정시 중요사항 ?가스유량 ,관길이 ,압력손실 ,관내경
※ 가스에 의한 부식의 예 ?수소에 의한 탈탄작용 ,산소에의한 산화부식 ,암모니아에 의한 질화 ,
(고온,고압) 황화수소에 의한 황화부식
※ 지하에 매설된 철관의 부식원인 ?이종금속의 접촉에 의한 부식 ,농염전지에 의한부식 ,국부전지에 의한 부식
미주전류에 의한 부식 ,박테리아에 의한 부식
※ 금속재료 부식억제하는 방식법 ?피복에의한 방법 ,부식억제제사용 ,부식환경처리에 의한방법 ,전기방식법
※ 전기방식 유지해야하는 곳 ?직류전철 횡단부주위 ,밸브스테이션 ,교량 및 하천 횡단배관의 양단부
타금속구조물과 근접교차부분 ,지중에 매설되있는 배관절연부의 양측 .
※ 전기방식법 ?유전양극법 ,외부전원법 ,선택배류법 ,강제배류법
※ 유전양극법?매설배관보다도 저전위금속을 직접도선으로 접속하여 양금속사이의 고유전위차를 이용하여
방식하는법
※ 외부전원법?땅속에 매설한 애노우드에 강제전압을가하여 피방식 금속체를 캐소우드로 하여 방식하는법
※ 선택배류법 ?땅속의 금속과 전철의 레일을 전선으로 연결한 것 .
※ 강제배류법 ?외부전원법과 선택배류법을 종합한 혛식으로 외부전원법의 애노우드를 레일에 치환한 방법
| 장점 | 단점 |
유전양극법 | 시공단순 ,소규모설비에는경제적 ,과방식염려없다 다른매설금속체 방해 없다 . | 방식범위좁다 ,대규모설비시비용많이든다 ,전류조절불가능 강한전식에는 무력하다 |
외부전원법 | 방식범위넓다 ,대형설비에경제적 ,전극수명길다 ,전류조정가능 | 초기시공비많이든다 ,AC전원필요 ,다른매설금속체 방해있다 |
선택배류법 | 시공비별로안든다 ,전철운행동안자연방식된다 | 과방식우려 ,레일전위가 높은 경우 효과없다 전류제어곤란 전철과의 관계위치에의한 효과범위가 변화할 수 있다 . |
강제배류법 | 전압전류조정이용이,외부전원법에비하여유지비작다 | 전원이별도로필요 ,다른매설간섭체에의항 검토필요 전철의 신호장애에 관한 검토필요 |
8. 고압가스 저장 탱크
①탱크 저장능력 산정 : 압축가스탱크 - Q(m3) = (P + 1)V P:충전 압력Kgf/cm2 V;m3
액화가스 탱크 - w (kg) = 0.9 dV d :액비중( kg/ℓ ) V :ℓ
액화가스용기 - w = C:충전상수 ( C3H8 :2.35 , CO2 :1.34 ,NH3 :1.86 )
※고압저장탱크의 열침입 원인 ?배관을 따라오는 열전도 ,밸브나 안전밸브에 의한 열전도 .단열재 충전시 남아있는 잔류가스분자의 열전도 , 지지나 요크에의한 열전도 . 외면으로부터의 열복사
※지하에 탱크 묻을 때 설치 기준 ?외면은 아스팔트 루핑 한다 ,탱크상부와 지면은 60cm의 거리유지
천장,바닥,벽의 두께는 30cm 이상으로 한다 . 저장탱크와 저장탱크 사이의 거리는 1m 이상으로 한다 .
※운전중 탱크점검 ?차단 - 가스방출 - 치환 - 재치환 - 농도분석
※LPG저장설비 지반조사결과 습윤한토지 ,매립지로서 지반이 연약한토지 ,급경사로 붕괴의 위험이 있는토지 ,
부동침하 우려가 있는 토지는 지반개량 및 옹벽을 설치해야 한다 .
※저장탱크의 살수 장치에서 400 ℓ/min ,수온에서 30분간 분무할수 있어야 한다 .
※수소용고압저장탱크두께 : t =
f = 항복점(Kgf/mm2) D =내경 mm P:최고충전 압력 Kgf/cm2
※구형저장탱크특징 ?표면적적고 강도가크다 ,기초비작게든다 ,경제적이다 ,기밀성이우수하다 ,외관이보기좋다
※탱크로리 충전시 작업 중단 해야하는 경우 ?과충전시 ,누설시 ,화재시 ,안전관리원부재시 ,베이퍼록발생시
※안전공간 = (온도상승으로인한 액의 팽창으로 용기가 파열되는 것 방지)
9 . 고압가스용기
①용기종류
ⓐ 용접용기 :액화가스 저장, 함량비 - C(0.33% 이하) P(0.04% 이하) S(0.05% 이하)
장점 :값싼강판 사용 할수 있다 .두께공차가 적다 .치수 선택 자유롭다
ⓑ 이음매 없는 용기 :압축가스 저장 . 함량비 - C(0.55% 이하) P(0.04% 이하) S(0.05% 이하)
②용기두께 : 염소용기 두께계산 S = 인장강도 Kgf/mm2 P:최고충전 압력Kgf/cm2 D:안지름mm
염소의 내용적이 1000ℓ이하일 때 3mm이상의 부식여유 둔다 .
염소의 내용적이 1000ℓ초과에서 5mm이상의 부식여유 둔다 .
산소용기 두께계산 S = 인장강도 Kgf/mm2 P:최고충전 압력Kgf/cm2 D:안지름mm
프로판 용기 두께 : t(mm) = P:최고충전 압력Kgf/cm2 D:안지름mm S:인장강도Kgf/mm2 η:용접효율
용접용기 동판두께 : t(mm) = S(허용응력) = 0.25인장강도
※ 용기동판 최소두께와 최대두께의 차이는 평균두께의 20%이하로 한다 .
강관의 두께 : P:최고충전 압력Kgf/cm2 D:안지름cm S:허용인장강도Kgf/cm2
③용기의 각종시험
ⓐ내압시험 :압축가스,초저온용기 = 최고충전압력 .아세틸렌가스 = 최고충전압력 . 고압설비 = 상용압력 × 1.5
ⓑ기밀시험 :압축가스,액화가스 용기 = 최고충전압력이상 ,초저온용기 = 최고충전압력 . 아세틸렌용기 = 최고충전압력
ⓒ비파괴검사 :방사선투과 ,초음파 탐상 검사 , 자분탐상 ,침투탐상 ,음향검사법
비파괴검사 단점 ?비자성체에는 적용할수 없다 ,전원이필요하다 ,종료후 탈지처리가 필요
방사선투과검사 장점 :장치간단 ,운반용이
단점 :가격비싸다,취급상방호필요,인체에유해하다 ,고온부두께가 두꺼운곳에부적당
초음파검사 장점 :두꺼운 용접물에 적당 ,장치가 가볍고 편리하다 .균열검출이 용이하다
단점 :결함판별에 고도의 숙련 필요 ,시험결과의 기록보존 곤란 ,개인차가 있다
비파괴검사중 내부결함검사가 가능한 항목 ? 방사선투과검사 ,초음파 탐상법 ,음향검사법
비파괴검사중 외부결함검사가 가능한 항목 ? 자분탐상 ,형광침투법 ,전자유도법
방사선검사시 보호구를 착용하고 작업장주위에 띠를 둘러 외부인이 접근 못하도록 한다 .
용접부결함 측정하는 일반적인 비파괴 검사는 ?방사선검사
방사선투과시험의 1종결함 ?블로우홀 및 이에 유사한 둥근 결함
방사선검사의 시험시야에서만 등급메기는 것이 부적합할때는 ?
그용기가 속하는 조에서 임의로 2개의 용기를 채취해서 불합격부분의 용접불르 깍아내고 다시 용접 한것에 대하여 1회에한하여 이음매 전길이에 대해서 다시 행한다 .
※ 에어졸 금속제 용기의 두께는 0.215mm 이상 .내용적 :1 ℓ이상 ,내압 :8 Kgf/cm2 이하
※ 압력용기란 설계압력과 내용적을 곱한 수치가 0.04를 초과하는 용기를 말한다 .
※ 용기신규검사 각인사항 기호 :내용적(V) ,용기질량(w) ,내압시험압력(TP) ,최고충전압력(FP)
※ 용기부속품 :아세틸렌(AG) ,압축가스(PG) ,액화가스(LG) ,액화석유가스(LPG) ,초저온용기(LT)
※ 배관접합법 ?▫나사이음 -배관양단접합부에 나사를내어 결합 ▫용접이음 -배관양단을 맞대고 용접하여 결합
▫납땜이음 -배관양단 납땜하여 접합
▫플랜지 -배관양단에 플랜지를 내서 중간에 가스캣끼고 결합 ,배관의 분해,보수를 위해쓰임
매설배관에는 사용하지않는 것이 좋다
※ 용접이음 :기본이음 - 접용접 ,시임용접 ,맞대기용접 ,프로젝션
장점 - 강도높고 기밀성이 우수 ,중량 가볍다 ,가스누설방지 용이
단점 - 용접부에 취성의 악 영향을 일으키기 쉽다 ,용접결함이 발생하기 쉽다 ,
※ 용접부 결함종류 -슬래그혼입(이물질혼입) ,언더컷 (과대한전류,용접속도 빠를 때) ,
내부기공(수분혼입시 ,녹부착시) ,용입불량(모재가열부족 ,전류약함) ,균열
※ 맞대기 용접이음시 용접이음매의 간격 ? 관지름이상
※ 신축이음 :루프형 - 강관을 루프모양으로 구부려서 관자체의 가요성을 이용하여 배관의 신축을 흡수하는 것
슬리브형 - 슬리브이음쇠 구조는 본체와 슬리브관으로 구성되있고 관의 팽창과 수축을 본체속
슬리브관에 의해 흡수시킨다 .
벨로우즈형 , 스위블형
※ 수입기구검사에서 생략 할수없는 것 ?내압시험 ,기밀시헙 ,외관검사 ,성능시험
※ 용기밸브 가스충전구 형식 ?A(숫나사) B(암나사) C(나사없는것)
※ 아세틸렌용기가 프로판용기와 다른점 ?아세틸렌용기에 20℃에서 다공도가 75%이상 92%미만되는다공물질넣음
아세틸렌은 비중 0.795이하의 아세톤이나 DMF등의 용제에 용해시킨다
※ 용기본수결정하는 인자 ?피크시기온 ,가구수 ,평균가스 소비율 ,용기종류 ,자동교체식 조정기의 사용여부
※ 가스발생장치선택시 검토사항:원료선택,경제성,공급방식,수요의 변동,가스품질과 연소성,프로세서의신뢰성
※ LP용기에서 가스발생에 영향주는 인자 ?액량 ,외기온도 ,LPG조성 ,습기
※ LPG용기 수량결정시 알아야 할 것 ?용기종류 ,최대소비량 ,사용시 온도
10. 가스홀더
▫기능 : 제조가 수요를 따르지 못할 때 공급량 확보 .피크시 도관 수송량을 감소시킨다 .
정전 ,도관공사등 일시적 공급중단시 공급량 확보한다 .가스의 성분 ,열량 ,연소성등을 균일화 한다 .
▫종류
저압가스홀더 :유수식 -기초비가 크다 .동결방지 장치가 필요 .
구형홀더에 비해 유효 가동량이 크다 .가스가 건조되어 있으면 수조의 수분을 흡습한다 .
무수식 -가스압이 일정 .기초시설비 절감 .건조한 상태에서도 저장할수 있다 .
중고압가스홀더 :구형가스홀더
▫설치기준 :입구와 출구는 신축흡수장치 ,맨홀이나 검사구설치 ,응축액을 뽑아낼 수 있는 장치 설치 ,
응축액 동결방지장치 설치 ,내용적 300m2 이상시 안전거리유지
▫가스홀더부속설비 ?안전밸브2개이상 , 드레인장치 ,검사용맨홀 ,어스선두개이상 ,수입조절밸브 ,사다리및승강계단
▫가스홀더판 두께 :t(mm) =
P:최고사용 압력Kgf/cm2 D:안지름mm S:허용응력Kgf/mm2 η:효율
▫가스홀더용량 :
S(최대공급량 m3/day) a(t시간의 공급률%) M(1일최대 제조 능력m3/day) H(가스홀더의 가동용량 ,0.25)
▫
11. 정압기
▫기능 :1차 압력 및 부하변동에 관계 없이 2차압력을 일정하게 유지 .
▫설치기준 :정압기입구에는 수분 및 불순물 제거 장치 설치할 것 .출구측에는 이상압력상승방지장치 설치
가스누설경보장치 설치 ,전기설비는 방폭구조 ,침수방지조치 ,예비정압기 설치
▫직동방법에의한분류 :직동식.파일럿식(로딩형 ,언로딩형)
파일럿식 로딩형 - 파일롯트가 막혀서 1차측 가스가 2차측으로 직접통하지 않는 형식
파일럿식 언로딩형 - 파이롯트가 막히지 않아서 1차측 가스가 2차측으로 직접 통하는 방식
▫종류 :피셔식 ,액셜플러워식 ,레이놀드식 ,KRF식
▫특성 :정특성 -유량과 2차 압력과의 관계 동특성 -부하의 변동에 대한 응답의 신속성
유량특성 -밸브의 열림과 유량의 관계 사용최대차압 및 작동 최소차압
▫정압기 분해시 가스를 중단하지 않고 공급할 수 있는 배관방법 ? 바이패스이음
▫정압기 입구와 출구에는 긴급차단장치 설치 한다 .
12. 조정기
▫조절압력 :280 ±50 mmH2O
▫내압시험압력 :30 Kgf/cm2 ▫기밀시험압력 :18 Kgf/cm2
▫규격용량은 총 가스 소비량의 150% 이상의 규격용량을 가져야 한다 .
▫종류
▫단단감압식 저압조정기 - 입구압력(0.7 ~ 15.6Kgf/cm2) , 조정압력 (280 ±50 mmH2O)
▫단단감압식 준저압조정기 - 입구압력(1 ~ 15.6Kgf/cm2) 조정압력(500 ~ 3000 mmH2O)
단단감압식 장점 :장치,조작이 간단 ,조정기작게듬 ,검사간단
단점 :배관이 커야 한다 ,최종압력 변동이 심하다
▫2단 감압방식 -장점 - 입상배관에 의한 압력손실을 적게할수 있다 . 최종압력이 일정하다 .
중간배관이 가늘어도 된다 . 각 연소기구에 알맞은 압력으로 공급가능
단점 - 검사복잡 .조정기많이듬 ,설비비가 비싸고 복잡하다 .
2단 감압식 1차조정기 - 입구압(1 ~ 15.6Kgf/cm2) 조정압(0.57~0.83Kgf/cm2)
2단 감압식 2차조정기 - 입구압(0.25 ~3.5 Kgf/cm2) 조정압(280 ±50 mmH2O)
▫자동절체식 일체용 조정기 - 입구압력(1 ~ 15.6Kgf/cm2) 조정압력(255 ~ 330 mmH2O)
▫자동절체식 분리형 조정기 - 입구압력(1 ~ 15.6Kgf/cm2) 조정압력(0.32 ~ 0.83Kgf/cm2
)
※조정기의 목적 ?유출압력을 조정하여 안정된 연소를 시키기 위해 사용 . ※조정기 고장시 ?가스누설과 불완전 연소가 일어난다 .
※절체식조정기 잇점 ?용기교환주기폭을 넓힐 수 있다 ,전체용기수량이 적어도 된다 ,수동절체식보다 발열량크다 .
잔액이 없어질때까지 사용가능하다 ,분리형의 경우 압력손실을 보정할 수 있다 .
※가정용 조정기와 연소기 사이 배관의 기밀시험압력 ? 840 ~ 1000 mmH2O
※중간밸브는 가스미터와 조정기사이에 설치할 것 ※조정기 입구에 여과기 설치 .
※P = 조정기입구압력(Kgf/cm2) , Q = 조정기용량(Kg/h) , R = 조정압력(mmH2O)
13. 안전밸브
▫설비에서 안전밸브작동압력 = 내압시험 압력 ×0.8 이하 ,용기에서 안전밸브작동압력 = 최고충전압력 × 이하
액화산소탱크 = 사용압력의 1.5배 이하 .
▫압축기용 안전밸브 분출부 유효 면적 : a(cm2 ) = W :1시간에 분출해야할 가스량 kg/hr M :분자량
※가연성가스도관에 설치하는 안전밸브의 분출면적은 도관최대지름부 단면적의 0.1이상이다
※안전밸브종류 ?스프링식 ,파열판식 ,가용전식 ,중추식
※안전밸브 설치 장소 ?저장탱크상부 ,고압가스 수송도관 ,압축기 단마다 ,감압밸브 뒤 ,반응탑
※최저 300kg이상시 안전 밸브 설치 ※안전밸브선택시 고려 사항 :작동압력 ,정지압력 ,구경
※파열판 특징 ?구조간단하고 취급이 용이하다 ,압력상승이 급격한곳에 적당 ,밸브시트로 누설이 없다
슬러지함유 부식성 유체에도 적당
※밸브누설의 종류 ?패킹누설 ,시트누설
※고압가스의 안전 장치 :안전밸브 ,바이패스밸브 ,파열판 ,자동제어장치
14. 압력계
▫상용압력의 1.5배이상 2배 이하에 해당한다 .
15. 독성가스 설비
▫2중관으로 해야하는 가스대상 :NH3 ,SO2 ,Cl2 ,C2H4O ,HCN ,H2S ,포스겐
▫독성가스는 독 ,가연성가스는 연 자로 적색 표시 ,단 수소는 백색 표시
16. 초저온용기
▫초저온 용기란 -50℃ 이하인 가스를 액체상태로 저장하기 위해 단열재로 피복하여 용기내 온도가 상용온도를 초과 하지 않도록 한 용기
▫저온용기란 냉동설비로 냉각했거나 단열재로 피복하여 용기내 온도가 상용온도를 초과하지 않도록 한 용기로
초저온용기 이외의 용기
▫초저온용기 단열성능 시험 : Q =
ΔT:비점과 외기온도차 w =기화량(kg) q =증발잠열(Kcal/Kg) H =측정시간(h) V =내용적(ℓ)
합격기준 :1000ℓ이하(0.0005Kcal/hㆍ℃ㆍℓ이하) ,1000ℓ초과(0.002Kcal/hㆍ℃ㆍℓ이하)
▫초저온용기재료로서 비열처리 재료 ? 오오스테나이트계 스텐레스강 ,내식알루미늄합금 단조품
내식알루미늄합금 단조판
▫초저온용기 단열성능 시험가스 ?질소 ,아르곤 ,산소
▫초저온액화가스 취급시 주의사항 ?질식 ,동상 ,급격한증발로 인한 압력상승 ,저온에서생기는 물리적변화
17. 압축기
①터보형 :▫원심식 :맥동이 없고 연속적으로 송출된다 ,마모나 마찰손실 적다 .효율낮다
▫레이디얼형(90°) ▫ 다익형(90°이상) ▫터보형(90°미만)
▫축류식 :
②용적형 :▫왕복식 :저속회전가능,압축효율 높다 ,가격고가 설치면적 넓다 . ▫회전식 ▫다이어프램식
※N(압축비) =
※압축기가동전 점검사항 ?
나사볼트조임상태 ,냉각수 순환상태 ,이물질혼입상태 ,급유상태 ,각계기이상유무확인
※압축기단수 결정시 고려사항 ?
최종토츌압력 ,취급가스의 종류 ,연속운전여부 ,경제성
※압축기이상시 점검사항 ?
흡입밸브누설 ,토출밸브누설 ,피스톤링마모 ,바이패스변누설
※중간단토출가스 온도가 상승하였다 원인은 ?
후단흡입밸브누설 ,전단 냉각기 불량 ,중간단 토출밸브 누설 , 중간단 압축비 증대시
※피스톤링마모시 ?
오일햄머발생 ,소비동력증대 ,체적효율감소 ,토출가스 온도 상승
※실린더냉각효과 ?
소비동력감소 ,윤활작용원할 ,효율증대 ,기계수명연장
※압축비가커지면 ?
토출가스 온도상승 ,실린더과열로 오일탄화 ,체적효율감소 ,기계수명단축
※고속다기통압축기의 장점 ?
용량제어가 용이하다 ,기동부하가적다 ,부품교체 용이하다 ,소형이다
※다단압축의 목적 :소요 일량 절약 ,압축비 작아지고 효율이 증가한다 ,중간냉각으로 온도상승 피함 .힘의 평형 이룸
※터보형은 윤활유 급유할 필요 없으나 왕복식은 급유해야 한다 .
※터보회전체가 언밸런스되는 원인 ?제작시 잔류 언밸런스 ,먼지기름타르의 부착에의한 것 .부식이나마모에의한것
※용량제어의 목적 ?소비동력감소 ,재기동시 경부하기동 ,기계수명연장 ,수요와 공급의 균형유지
※왕복형압축기 용량제어법 ?회전수 조절 ,바이패스 ,클리어런스 포켓사용 ,언로드 시스템
※원심식압축기 용량제어법 :회전수조절 ,바이패스 ,흡입변조절 ,토출변조절 ,깃각도조절
※왕복형압축기에 연결된 배관진동소음 원인 ?압축기,펌프에 의한 영향 ,안전밸브 분출에 의한 영향. 배관내 가스압력변화에 의한 영향
※압축기 윤활유 :고온일 때 - 산화,중합을 일으키지 않고 탄화하여 부착하는 성질이 작은 오일 필요
공기 - 디젤엔진유 , 아황산가스 - 화이트유 , 수소,아세틸렌 - 양질의 광유 , 산소 - 물 ,글리세린 10% 용액
LPG -식물성유 .염소가스 - 진한황산이나 글리세린에 사탕을 더하고 120℃로 용해한 것 .메틸클로라이드 - 화이트유
※윤활유 구비조건 ?인화점높을 것 ,점도가적당할 것 ,수분 및 불순물이 적을 것 ,쉽게열분해하지 않을 것 .화학적으로 안정할 것 .
※윤활의 목적 ?마모방지 ,마찰시 생기는 열제거 ,소비동력감소 ,기계효율증대 ,방청효과
※산소배관과 압축기 사이에는 드레인 세퍼레이트를 설치해야 한다 .
※ 압축기 토출가스온도 .가역단열과정일 때(등엔트로피과정) :
※2단압축시중간압력 P =
18 . 펌 프
▫터보식 -▫원심펌프 ; 특징 -▫구조간단 , 설치면적적다 , 펌프중 맥동없다 , 흡입토출밸브가없다
▫볼류트펌프 - 물안내 날개가 없다 ,저점도액체에 적당
▫터빈펌프 - 물안내날개가 있다 ,고점도액체에 적당 ,고양정대용량에 적합
▫에어바인딩 현상 :원심펌프내에 공기가 있어 송액되지 않는 현상 .
방지법 :펌프작동전 공기제거 , 자동공기 제거 펌프 사용
▫사류펌프 ▫축류펌프
▫용적식 -▫왕복펌프 :특징 -▫왕복펌프에만 에어 챔버가 있다 .안전밸브 필요하다 .
▫피스톤펌프
▫플랜져펌프 :대용량 ,고양정 수송에 적합 .1행정으로 액의 흡입토출이 가능 .
▫다이어프램펌프
▫회전펌프 :왕복펌프와 비교하여 맥동현상발생하지않는다 .진공펌프로 사용하기 적당 ,체적효율좋다
▫기어펌프 ▫스크류 펌프
▫특수식 - 제트펌프 ,기포펌프 ,수격펌프
※펌프누설방지 실 :그랜드 패킹방식 ,메케니칼 실 ,오일실
※고압장치의 패킹재료 ?구리 ,납 ,테프론 ,석면
※Q(펌프의 양수량) = AㆍL(행정)ㆍN(회전수)ㆍ(효율)
※비교회전도S = Q =m3/min
※펌프의 회전속도와 유량,양정 ,축동력과의 관계 Q′ = Q × . H′ = H × P′ = P ×
※상사 법칙
Q′ = Q × . H′ = H × , P′ = P ×
※피스톤 압출량 : ▫왕복동식 : V =
V :피스톤압출량(m3/h) L :행정 N :기통수 R :압축기매분회전수(RPM)
▫회전식 : V =
V :피스톤압출량(m3/h) R :회전자의 1분간 표준회전수 D :안지름 d :바깥지름
t :회전자의 가스압축부분의 두께
19. 펌프에서 발생하는 이상현상
Ⅰ.수격작용:관속을 흐르던 유체의 속도가 급격히 변할때 유체의 운동에너지가 압력에너지로 변화되어 배관 및장치에
대하여 미치는 현상을 말함 .
▫원인 :정전등으로 갑자기 펌프가 정지한 경우 ,급히밸브를 개폐할 경우 ,정상운전시 유체의 압력변동이 있을경우
▫현상 :소음과 진동이 생김 . 토출관이 붕괴,파열한다 . 급속히 임펠러의 회전이 느려지며 펌프가 정지하고 토출관의 물도 정지한다 .
▫방지법 :관내의 유속흐름속도를 가능한 적게 한다. 서지 탱크를 관선에 설치한다 .
펌프에 플라이 휠을 설치하여 펌프의 속도가 급격히 변화하는 것을 막는다 . 에어챔버를 설치한다 .
Ⅱ.서징현상 :펌프운전시 송출측의 압력과 유량의 주기적으로 변동하는 현상 .
▫원인 :펌프의곡선이 산모양이고 운전점이 정상부근일때 발생한다 .토출배관에 수조나 공기저장기가 있을 때
토출조절밸브가 공기실이나 수조의 하부에 있을때
▫방지법 :임펠러의 회전수를 변화 시킨다 .배관내 공기를 제거시킨다 .펌프양수량을 증가 시킨다 .
Ⅲ.케비테이션 현상 :물에 녹아있는 기체 및 수증기압이 배관내에 흐르는 물의 정압보다 클때 기체 및 수증기 증발로 일어나는 현상 .
▫원인 :펌프의 마찰손실이 클 경우 ,임펠러 속도가 클 경우 ,흡입관경이 작을 경우 ,펌프가 수원보다 높이있을때
▫현상 :소음 및 진동이 생긴다 . 임펠러 및 가이드가 부식된다 .펌프의 성능이 저하된다 . 심하면 양수불능
▫방지법 :임펠러의 회전속도를 줄인다 . 흡입관경을 크게 한다 . 흡입양정을 적게 한다 .흡입관내벽의 마찰저항을 적게 한다 .
온도및 점도가 큰액체에서 유의 한다 . 펌프의 설치위치를 낮춘다 .
Ⅳ .베이퍼록 :액체의 끓는현상에 의한 동요
▫원인 ? 흡입관 단열 불량시 ,흡입관경이 작을 때 ,회전수빠를 때 ,펌프설치위치가 높을 때
▫방지법 ? 펌프회전수를 줄인다 ,흡입관경을 크게한다 .흡입배관을 단열한다 . 펌프설치위치를 낮춘다
20 .가스미터
▫가스미터선정시 주의사항 ?사용최대유량에 적합한 계량유량 일 것 .사용중 기차변화가 없고 정확히 계산할것
내압내열성이 있고 기밀,내구성이 좋을 것 ,부착이간단하고 유지관리가 용이할 것 .
▫가스미터사용목적 ?소비자에게 공급되는 가스의 체적을 측정하기 위해
▫LP용 가스미터 기제사항 ?MAX 1.5m3/hr(사용최대유량) ,가스유입방향 . O.5ℓ/rev(계량실 1주기당 체적) .
▫가스미터에서 감도유량이란 ?가스미터가 작동할수 있는 최소 유량 (가정용막식 :3 ℓ/h . LPG용 :15 ℓ/h)
▫가스미터성능시험 :외관 ,구조 ,기차검사
▫가스미터기밀시험압력 ?1000 mmH2O ▫가스미터 압력손실 허용최대값 ? 30 mmH2O
▫가스미터 검정공차 :최대유량 1/5미만 (±2.5%) .최대유량 1/5이상 4/5미만 (±1.5%) .최대유량 4/5이상 (±2.5%)
▫가스미터사용공차 ? ±4% 정도이다 . ▫가스미터는 도시가스 사용최대소비량의 1.2배 이상이어야 한다 .
21 .가스크래마토그래피
▫carrier gas :수소 ,헬륨 ,아르곤 ,질소
▫칼럼충전물 :분배형 (DMF ,DMS ,TCP ,SILICONE 30) 흡착형 (할성탄 ,활성알루미나 ,실리카겔)
▫검출기 종류 :열전도형검출기(TCD) :케리어가스 ,시료성분가스의 열전도차에 의한 금속필라민트의 저항 이용 .
수소이온화검출기(FID) :탄화수소에서 감도 최고
전자포획이온화 검출기(ECD) :할로겐 및 산소산화물에서 감도 최고 .
PV = GRT ▫G:가스1몰에 관한 질량
R(가스정수) = 847.7 만약CO2 라면 가스정수는 × = 19.27 이다.
실제기체방정식 : a의단위 : atmㆍℓ2/mol2
P = = P0 + ρgh = P0 + rh P0 =대기압 P1 -P2 = ΔP = (ρ2 - ρ)gd = rh ←마노미터
1atm = 760mm Hg = 29.92 in.Hg = 10.332m H2O =1.0332 Kgf/cm2 =14.7 psI (lbf/in2) =1013m bar = 1.013 bar = 101.3KPa =1.0332 Kgf
= 1Kgf /m2 = 1mm H2O
▫절대압력(완전진공을 기준으로함) = 대기압 + 게이지압 = 대기압 - 진공압
오리피스미터(간단한 장치이나 압력손실이 크다)
Q = A․U = A․
C:오리피스계수 m(개구부비)= ρa:마노미터속의 유체의 밀도 ρb:관내에 흐르는 유체의 밀도
유체의 수송동력 P(KW) = =
열기관효율 :e(효율) = 냉동기 성능계수 : 열펌프 성능계수 :
가스폭발의 유형 :분해 ,중합 ,촉매 ,압력폭발
| 안전 간격 | 대상가스 |
1등급 | 0.6mm 이상 | 나머지 |
2등급 | 0.4 ~ 0.6mm | 에틸렌C2H4 , 석탄가스 |
3등급 | 0.4mm 이하 | 아세틸렌 , CS2 , 수성가스(CO+H2) , 수소 |
크리프현상 ?일정 온도와 하중에서 시간이 경과 함에 따라 변형이 증대되는 현상
가공경화 ?금속을 가공함에 따라 경도가 증대되는 현상
줄탐슨효과 ?압축가스를 단열팽창시키면 압력강하와 함께 온도가 낮아지는 현상
가스의 탈수방법 ?고체에흡수 ,액체에 흡수 , 가압냉각시켜 응축,분리하는 방법
웨버지수(가스연소성판단) : WI = (±4.5 % 이내)
산소용기내압시험압력 ? 250 Kgf/cm2 기밀시험압력 ? 150 Kgf/cm2 이상
LPG용기내압시험압력 ? 30 Kgf/cm2 기밀시험압력 ? 18 Kgf/cm2 이상
항구증가율 = 항구증가율 10% 이하가 합격
LNG저장용기 및 배관설비구성하는 금속재료(저온장치재료) ? 9% Ni 강 , 18-8스테인리스강 ,동합금 ,알루미늄합금
금속재료 부식억제법 ?피복 ,부식억제제를 사용하는 방법 ,부식환경처리에 의한 방법 ,전기방식법
지하에 매설할 수 있는 금속 ?폴리에틸렌 피복강관 ,가스용폴리에틸렌 방청조치한 강관
노즐의 구경변경률 ? P1 :변경전가스압 mm H2O P2 :변경후가스압 D1 :변경전노즐구멍지름 mm
금속의 저온취성이란 ?금속의 온도가 낮아질 때 취화되는 성질
냉매의 요건 ?증발잠열이 클 것 ,비체적 적을 것 ,액의비열이 적을 것 ,비열비적을 것 .독성이나 가연성이 없을 것
가스촉매화의 요건 ?활성클 것 ,화학적으로 안정할 것 ,수명길 것 ,값쌀 것 ,내열성우수할 것
체크밸브중 리프트형은 수평배관 스윙형은 수직,수평배관에 사용
열처리 ?불림 ,풀림,담금질 ,뜨임 ,심냉처리
담금질 ?강의 적당한 경도를 얻기위해 가열후 급랭시키는 조작
풀림 ?강의 내부에 생긴 응력을 제거하여 결정질을 균일 하게 하는 방법
LPG탱크에 설치할 수 있는 액면계 ?평형반사식 ,평형투시식 ,플롯식 ,차압식 ,튜브식
역화방지 장치설치 장소 :압축기와 오토클레이브 사이의 배관 ,아세틸렌 고압건조기와 충전용 주관과의 사이
산소 ,아세틸렌화염을 사용하는 시설의 분기점
역류방지밸브 설치장소 ?가연성가스 압축기와 충전용주관사이 ,아세틸렌 유분리기와 고압건조기 사이. NH3 ,CH3OH합성탑 ,정제탑과 압축기 사이
저온단열법 ?상압단열법 ,진공단열법
진공단열법 :고진공단열법 ,다층진공 단열법 ,분말진공 단열법
피독현상 ?촉매의 활성점이 반응물질이나 침전물등과 결합하여 촉매의 활성이 저하되는 현상
총발열량 = 연소시 생성된 수증기의 증발잠열을 포함시킨 열량 . 진발열량 = 연소시 생성된 수증기의 증발잠열을 뺀 열량
총발열량 -수증기의 증발잠열 = 진발열량
급격한 압력변화에 적합한 압력계 ?피에조전기 압력계 ,전기저항 압력계 ,스트레인게이지
철의 열간 ,냉간 가공의 한계를 결정하는 온도 ? 재결정온도
방폭구조 ? 내압 ,압력 ,유입 ,안전증방폭구조
내압방폭구조 ?용기내에서 폭발성가스가 폭발해도 압력에 견디고 내부폭발화염이 외부에 미치지 않는 구조
내압(內壓),압력방폭구조 ?용기내부에 질소등의 보호 기체를 압입하여 내부에 압력을 유지하므로서 폭발성가스가 외부에 미치지 않도록한 구조
유입방폭구조 ?전기기기의 불꽃 ,아크가발생하는 부분을 절연유에 격납하여 폭발성가스에 점화되지 않게 한 구조
안전증방폭구조 ?운전중 불꽃아크가열이 발생하면 안되는부분에 이들이 발생하지 않도록 구조상 안전성을 높인구조
가스냉방기의 흡수제는 LiBr ,H2O 이고 냉매는 H2O ,NH3 ,증발기 압력은 5mm Hg이다 .
디스펜스의 유량 범위 ?10 ~ 60ℓ/min 1 냉동톤 ?0℃물 1톤을 하루에 0℃얼음으로 냉동시키는 능력
품질검사 대상가스는 산소 ,수소 .아세틸렌 으로 하고 검사는 1일 1회 이상 실시 .
산소99,5 % ,수소98.5% ,아세틸렌 98% 의 순도 이상이 되어야 한다 .
마찰 저항에 의한 압력손실 ? Q = K ⇒ h = 유량의제곱,가스비중 ,관길이에비례 ,안지름의 5승에 반비례 ,관내면상태에관계
오차 :측정치 - 참값 오차율 : 위험도 =
혼합기체의 연소범위 ⇒ =++ ......, L1 ,2 ,3 = 연소한계 , V1 ,2 ,3 = 체적 %
폭굉 ?연소전파 속도가 음속보다 클 때 압력파의 발생으로 격렬한 폭발의 원인이 된다 .
폭굉유도거리 : 완만한 연소에서 폭굉으로 될 때까지의 거리
폭굉유도거리가 짧은 경우 (정상연소속도가큰혼합가스,관경가늘고,압력높고,점화원의에너지클 때)
연소속도 : Cp = 연료비 ?
CmHn :도시가스중 메탄제외한 탄소함유율(%) d :가스비중
탈황 -개질 -메탄합성 -탈탄산 - 건조공정
탄화도 클수록 :연료비증가 ,연소속도 늦어진다 ,매연발생 적다 ,착화온도 높다
탄소수증가 ?발열량증가 ,비점높아진다 ,발화점낮아진다,착화온도 낮아진다 ,폭발범위 낮아진다 ,증기압낮아진다 .
과잉공기 많으면 연손실과 연소실,배기가스의 온도가 저하 된다 .
치환용가스 ?질소 ,이산화탄소
상온스프링 ? l = LaT l :전체팽창량(mm) L :배관길이(mm) a :선팽창계수 T :온도변화
관의 접속부분에 가스누출을 방지 할 때 관의 접속 운동부분에 삽입하는 카아본과 관의 접속 정지부분에 사용하는 테프론이 있다 .
메탄올 제조시 CO2 외 메칠알콜이 부수적으로 생성되며 ,이반응에 쓰이는 촉매는 산화아연 ,산화크롬이다 .
배기통세로길이 :2개 - 1.4 L .3개 - 1.4L + 12D .4개 - 1.4L + 24D (L:가로길이 D:배기통지름)
연신률 = L :처음길이 L′ :나중길이 단면수축률 = A :처음단면적 A′ :수축한최소단면적
열량 : Q = Cm Q :열량 (Kcal) C :비열 (Kcal/Kg℃) m :질량 (Kg)
열효율 : G :질량 C :비열 w :연료소비량 Kg Q :연료발열량 Kcal/kg
레이놀즈수:Reno = = ν(동점도1STOCK = 1 cm2 /sec) = 등온압축에 필요한 일 ?Q =GRTln
:1℃상승시 증가한 압력 Pt (전압)=
제거대상 가스명칭 :▫황화수소 - 건식 ,습식 ,수소화탈황법 ▫이산화탄소 - 고압수세정법 ▫일산화탄소 -암모니아성 염화제1동 용액에 흡수
첫댓글 자료고맙습니다.
네 언제 든지 자료 올려드리죠 공부 많이 하셔나요 제가 많이 도아 줄꺠요
좋은자료 감사합니다.
가스 기사 합격을 한지 7년정도 됬어요
ㅋㅋㅋ
감사
감사합니다