게시판 > 질답게시판 > 질문이 좀 이상한지도 모르겠습니다.

스테파노 Stefano

07-03-21 20:07

소방관이시군요. 대부분 봉사정신이 투철하시고 사명감을 가지시고 일하시는 모습에 항상 고마움을 느끼고 있습니다. 그리고 국민의 생명과 재산을 지키기 위하여 노고가 많으십니다. (차기 대선에 명망 높으신 소방관이 나오신다면 무조건 투표하겠습니다. ^^)

(1) 시험 용기
용기 안에서 폭발 시험을 하려고 하면 용기가 폭발에 의해 상승하는 압력에 견딜 수 있어야 합니다.
용기가 열려있는 상태인 경우 순간적으로 부피가 증가할 때 용기벽에 걸리는 압력을 계산하기는 좀 복잡합니다. 용기뚜껑이 열려있어도 용기가 닫혀있을 때 걸리는 압력과 같은 압력이 걸린다고 간주하고 용기벽을 만들어야 할 것입니다.

투명용기로 제작하는 경우 용기의 외부는 다시 내압에 견딜 수 있도록 감싸 주어야 할 것입니다
대부분의 실내에서의 폭발시험은 소량의 가연성 물질을 사용하며 안전한 내압, 방폭구조로 된 방 안에서 CCTV를 사용해서 관찰하면서 실험합니다.

(2) 시험방법과 시험장소
따라서 용기내에서 점화 시험하는 것은 위험도 따르고 안전장치도 많이 필요하기 때문에 오히려 개방된 공간, 즉 실내로 가연성 가스가 스며들지 않는 옥상이나 마당 등의 공간에서 가연성가스를 분사하고 즉시 여기에 점화하는 방법이 사용되는 것이 좋을 것입니다. 가연성가스가 방출되어 공기와 섞이게 되면 점화원만 있으면 점화되어 가연성가스-공기 혼합물이 순식간에 점화되어 연소될 것입니다.

가연성가스가 연소되지 않은 채 공기와 섞여있고 그 양이 아주 많이 모여 있다면 위험하지만 노출된 공간에서 즉시 점화되면 분출되는 곳에서 가연성가스가 분출되고 있는 동안 불꽃을 만들고 연소되어 소모되기 때문에 위험하지는 않습니다.
(이 때의 연소모양은 가정용 가스레인지나, 가스용접기, 보일러 버너를 연상하면 됩니다.)

실제 시험방법은 점화원을 먼저 마련해 두고 여기에 연소가스를 공급하는 방법이 안전합니다. 예를 들어 연속으로 튀겨주는 전기방전불꽃(이를 Ignitor라고 합니다)을 만들어 주고 여기에 가스를 분출시키면 가스가 방출되면서 공기와 섞이고 점화원에 의해 즉시 인화되어 불꽃이 발생하고 계속하여 가연성 가스를 공급하면 모라모락 타는 불꽃을 볼 수 있습니다.

(3) 휘발유, 신너, 또는 알코홀
연소실험은 가급적이면 안전한 것이 좋습니다. 안전하다는 의미는 인화점, 자연발화점, 폭발한계농도, 증기압, 비열, 잠열, 물과의 친수성등으로 판단할 수 있는데 인화점이 높을수록, 비열이 클수록, 증발잠열이 클수록, 자연발화점이 높을수록, 증기압이 낮을수록, 친수성이 클수록, 폴발한계농도가 좁을수록 더 안전합니다.

이런 관점에서 휘발유나 신너는 증기압이 높고 인화점이 낮으며 잠열과 비열이 낮아 일단 불이 붙으면 급속하게 가열되어 증기발생량이 증가하게 됩니다. 따라서 잠열과 비열이 이들보다 크고 인화점이 높은 알코홀이 더 안전하다고 볼 수 있습니다. 그런 면에서는 알코홀이 더 안전하다고 볼 수 있습니다.

실험할 경우 액체는 분사되어도 증발되지 않고 액체 방울로 분사될 수 있기 때문에 오히려 더 위험한 상황이 될 수도 있습니다. 따라서 권장키로는 LPG Gas를 안전한 파이프로 연결하고 파이프가 과열되지 않도록 열가리개를 사용하는 것이 좋을 것 같습니다. 또한 가스공급관내에 약간의 압력이라도 걸릴 수 있도록 해야하고 배출구 부근에는 "역화방지기"(Flame Arrestor)를 반드시 두어야 합니다. 역화방지기는 Steel Wire를 채운 배관이나 용기면 됩니다 .

(4) 결론적으로...
=가장 좋은 방법은 연막탄을 사용하는 것이 가장 안전하고 필히 연소시험을 하시려거든
=가급적 실제 가연성 액체 대신 가연성 가스를 사용하고
=닫힌 공간이나 닫힌 용기에서 실험하지 말고 개방된 공간에서 실험하며
=점화원을 먼저 공급해두고 가연성 가스(혹은 증기)상태로 분사하여 분사 즉시 인화되도록 하는 것이 안전합니다 .

(LPG 등의 가스를 연소하면 대낮에 불꽃이나 연기가 잘 보이지 않습니다. 연기가 발생하도록 하려면 가스에 연기가 발생하는 물질을 섞어야 할 터인데 이에 대해서는 아는 바가 없습니다. (연소기 옆에 연막을 함께 사용하는 것이 더 극적이지 않을까요?)

도움이 되었기를 바랍니다.

소방관이시군요.   대부분 봉사정신이 투철하시고 사명감을 가지시고 일하시는 모습에 항상 고마움을 느끼고 있습니다.  그리고 국민의 생명과 재산을 지키기 위하여 노고가 많으십니다.   (차기 대선에 명망 높으신 소방관이 나오신다면 무조건 투표하겠습니다. ^^)

(1) 시험 용기
용기 안에서 폭발 시험을 하려고 하면 용기가 폭발에 의해 상승하는 압력에 견딜 수 있어야 합니다. 
용기가 열려있는 상태인 경우 순간적으로 부피가 증가할 때 용기벽에 걸리는 압력을 계산하기는 좀 복잡합니다.  용기뚜껑이 열려있어도 용기가 닫혀있을 때 걸리는 압력과 같은 압력이 걸린다고 간주하고 용기벽을 만들어야 할 것입니다.

투명용기로 제작하는 경우 용기의 외부는 다시 내압에 견딜 수 있도록 감싸 주어야 할 것입니다 
대부분의 실내에서의 폭발시험은 소량의 가연성 물질을 사용하며 안전한 내압, 방폭구조로 된 방 안에서 CCTV를 사용해서 관찰하면서 실험합니다.

(2) 시험방법과 시험장소
따라서 용기내에서 점화 시험하는 것은 위험도 따르고 안전장치도 많이 필요하기 때문에 오히려 개방된 공간, 즉 실내로 가연성 가스가 스며들지 않는 옥상이나 마당 등의 공간에서 가연성가스를 분사하고 즉시 여기에 점화하는 방법이 사용되는 것이 좋을 것입니다.  가연성가스가 방출되어 공기와 섞이게 되면 점화원만 있으면 점화되어 가연성가스-공기 혼합물이 순식간에 점화되어 연소될 것입니다.

가연성가스가 연소되지 않은 채 공기와 섞여있고 그 양이 아주 많이 모여 있다면 위험하지만 노출된 공간에서 즉시 점화되면 분출되는 곳에서 가연성가스가 분출되고 있는 동안 불꽃을 만들고 연소되어 소모되기 때문에 위험하지는 않습니다.  
(이 때의 연소모양은 가정용 가스레인지나, 가스용접기, 보일러 버너를 연상하면 됩니다.)

실제 시험방법은 점화원을 먼저 마련해 두고 여기에 연소가스를 공급하는 방법이 안전합니다.  예를 들어 연속으로 튀겨주는 전기방전불꽃(이를 Ignitor라고 합니다)을 만들어 주고 여기에 가스를 분출시키면 가스가 방출되면서 공기와 섞이고 점화원에 의해 즉시 인화되어 불꽃이 발생하고 계속하여 가연성 가스를 공급하면 모라모락 타는 불꽃을 볼 수 있습니다.

(3) 휘발유, 신너, 또는 알코홀
연소실험은 가급적이면 안전한 것이 좋습니다.  안전하다는 의미는 인화점, 자연발화점, 폭발한계농도, 증기압, 비열, 잠열, 물과의 친수성등으로 판단할 수 있는데 인화점이 높을수록, 비열이 클수록, 증발잠열이 클수록, 자연발화점이 높을수록, 증기압이 낮을수록, 친수성이 클수록, 폴발한계농도가 좁을수록 더 안전합니다.

이런 관점에서 휘발유나 신너는 증기압이 높고 인화점이 낮으며 잠열과 비열이 낮아 일단 불이 붙으면 급속하게 가열되어 증기발생량이 증가하게 됩니다.  따라서 잠열과 비열이 이들보다 크고 인화점이 높은 알코홀이 더 안전하다고 볼 수 있습니다.   그런 면에서는 알코홀이 더 안전하다고 볼 수 있습니다. 
 
실험할 경우 액체는 분사되어도 증발되지 않고 액체 방울로 분사될 수 있기 때문에 오히려 더 위험한 상황이 될 수도 있습니다.   따라서 권장키로는 LPG Gas를 안전한 파이프로 연결하고 파이프가 과열되지 않도록 열가리개를 사용하는 것이 좋을 것 같습니다.  또한 가스공급관내에 약간의 압력이라도 걸릴 수 있도록 해야하고 배출구 부근에는 "역화방지기"(Flame Arrestor)를 반드시 두어야 합니다.  역화방지기는 Steel Wire를 채운 배관이나 용기면 됩니다 .

(4) 결론적으로...
=가장 좋은 방법은 연막탄을 사용하는 것이 가장 안전하고 필히 연소시험을 하시려거든
=가급적 실제 가연성 액체 대신 가연성 가스를 사용하고 
=닫힌 공간이나 닫힌 용기에서 실험하지 말고 개방된 공간에서 실험하며
=점화원을 먼저 공급해두고 가연성 가스(혹은 증기)상태로 분사하여 분사 즉시 인화되도록 하는 것이 안전합니다 .

(LPG 등의 가스를 연소하면 대낮에 불꽃이나 연기가 잘 보이지 않습니다.  연기가 발생하도록 하려면 가스에 연기가 발생하는 물질을 섞어야 할 터인데 이에 대해서는 아는 바가 없습니다.  (연소기 옆에 연막을 함께 사용하는 것이 더 극적이지 않을까요?)

도움이 되었기를 바랍니다.