분진폭발과 가연성가스 최소착화에너지 측정실험

소개글

분진폭발과 가연성가스 최소착화에너지 측정실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

큰 착화성이 되어서 발생하기 어렵고 역으로 침, 칼 형태의 돌기된 형상으로 되
어 있으면 코로나 방전등으로 착화하게 된다.5)
ㆍ실험장치: 가연성가스 최소착화에너지 장치
모델명 : KIT101
회계명 : 국고
용도 : 가연성가스의 최소착화에너지 측정
주요 사양 :
시험용기의 용적 : 약 1L
진공펌프 배기량 : 50L/분
혼합가스의 탱크용량 : 15L
직류고전압 안정화 전원
출력전원 : 0~ 15KV
출력전류 : 0~2mA MAX
4. 실험 방법
< KIT101> < IGNITION TEST UNIT>
1. 실내에 가스가 누출되었는지 확인한다.
2. 내부 및 외부의 각종 가스 밸브가 닫혀 있는지 확인한다.
3. 방전 전극에 전압이 인가되지는 않는지 확인한다.
4. 로터리 s/w 의 off 상태를 확인한다.
5. 시험준비 s/w를 on 한다.
6. 방전착화시험기의 전원을 on한다.
7. 촌동 및 REMOTE S/W를 현상태로 유지한다.
8. 방전착화시험기의 전원을 off한다.
9. 진공펌프 운전 s/w를 on 한다.
10. MANUAL VALVE를 개로 한다.
11. 진공상태가 될 때까지 기다린후 (750-760mmHg) 진공펌프를 끈다.
12. 로터리 S/W를 GAS IN 상태로 맞추고 적절량의 가스를 주입한다.
13. 로터리 S/W를 테스트 위치에 맞춘다.
14. 모든 가스 밸브가 닫혀있는지 확인한다.
15. 방전착화시험기의 전원을 on에 맞추고 TEST S/W를 누른다.
16. 수회 S/W를 눌러도 폭발이 안될때 콘덴서의 용량을 가변하거나 방전전압을 높인다.
17. 폭발 후 잔류가스를 배출하고 위의 상황을 반복한다.
18. 폭발이 일어나지 않을 때는 폭발용기의 가스를 배출시키고 새로운 가스를 주입한다.
5. 비교 및 고찰
가연성가스의 최소착화에너지 측정평가
1) LPG 35+ Air 65 -- V=10.2kv-----실패
2) LPG 60+ Air 40 -- V=10.2kv-----실패
3) LPG 40+ Air 60 -- V=10.49kv----실패
위의 값을 최소점화에너지식
E=
1 over 2
CV =
1 over 2
(C₁+ C₂) (
C₁ over(C₁+C₂)
V₁)
WHERE E : Discharge Energy(J)
C : Capacitance(F)
V : Applied Voltage (V)
C₁: Discharge -Circuit Capacitance(F)
C₂: Charge -Circuit Capacitance(F)
값에 넣어서 계산하면 된다.
여기서 C=100picoFarad 를 넣어 계산.
원래 LPG의 착화한계는 2.1-9.5%(최적점 5.5)이다. 최적점일 때의 가스 농도를 계산하면 760*5.5/100=39정도 나옵니다. 원래는 폭발을 해야 하나 실험 기구의 고장으로 인해 실패하였음.
6. 결론
- 액체 또는 기액 혼합 상태에서의 분출 대전의 인식
위의 실험에서 기체에서는 분출 대전이 문제가 되지 않지만 액체 또는 기액 혼합 상태에서는 큰 정전기가 발생한다. 따라서 액화 가스등을 방출할 때에는 노즐을 위로 향하게 하고 밸브를 조이는 듯하게 하는 등으로 가능한 한 기체로서 방출되도록 해야 된다.
또한 수소 등의 가연성 압축가스 방출 시에도 마찬가지로 폭발, 화재의 사고 예가 보고 되고 있으나 이와 같은 경우는 분출 가스 중에 함유된 청 등의 고형 불순물이 대전 물체로 되어 잇다.
- 주변의 도전성 물질의 접지
가연성 액체 등의 분출 대전이 염려되는 장소에서는 작업자는 본래 봄베, 배관과 부근의 기기류 등을 접지하는 것에 의하여 이것들이 대전하지 않게 해야 한다.
(1) 폭발, 화재 방지 대책의 개요
정전기에 의한 가연성 물질의 착화를 방지하기 위해서는 착화원이 되는 정전기를 방전을 방지하거나 또는 가연성 분위기를 방지하거나 어느 쪽이나 한쪽이 완전하면 된다. 그러나 가연성 분위기를 최대한 방지하는 것은 폭발, 화재 방지상의 일반적인 대책으로서 필수이기 때문에 보통은 양자가 병행된다. 가연성 분위기의 방지 대책은 절연물을 취급하는데 있어서 정전기의 방전 방지가 곤란한 경우에 필요하다.
정전기에 의한 폭발, 화재를 완전히 방지하는 것은 일반적으로 곤란하기 때문에 만일의 착화에 대비하여 폭발, 화재를 확대 방지하는 것이 실용상 중요하다. 구체적으로는 초기 소화 설비, 폭발 방산 설비, 인화 방지 장치, 화재 전파 저지 장치 등에 의하여 피해를 국한시킨다.
(2) 가연성 분위기의 방지
정전기 방전에 의하여 착화되는 가연성 분위기를 방지하기 위해서는 가연성 물질을 대기 중에 개방시키지 않도록 가능한 한 밀폐계에서 취급함과 아울러 누설을 방지한다. 또 가연성 물질의 농도를 폭발 범위로부터 벗어나게 하기 위하여 환기 또는 불활성 기체, 불연성 가스에 의한 치환, 주입 등을 한다.
불활성 기체에 의한 치환, 주입은 산소 농도를 낮게 하여 폭발 한계를 좁히는 것이 주된 목적이며 이것은 그라스 라이닝 용기에 의한 교반, 대평 탱크의 세정, 가연성 용제의 고속 충전, 분말의 사일로 저장등과 같이 정전기 방지가 곤란한 경우에 유일하게 유효한 대책이다.
(3) 착화원의 방지
착화원이 되는 정전기 방전을 방지하기 위해서는 도체의 접지, 신발과 바닥의 도전화에 의한 작업자의 대전 방지, 부도체의 도전화, 제전에 의한 대전 방지, 정전기 발생방지, 방전의 억제 등의 정전기 대책이 필요하다.6)
7. 참고문헌
1) 정전기 재해와 장해 방지, 정재희, 분말은 어떻게 하여 대전되는가? P86, 1996년 10월 12일 발행, 성안당
2) 정전기 안전, 정재희 김두현 김상철 김상령 이성일 공저, 가연성 분진 P153, 2001년 8월 10일 발행, 동화 기술
3) 정전기 재해와 장해 방지, 정재희, 대전에 영향을 주는 인자 P87, 1996년 10월 12일 발행, 성안당
4) 정전기 재해와 장해 방지, 정재희, 대전방지책 P89, 1996년 10월 12일 발행, 성안당
5)
최소 착화에너지
6) 최신 전기 안전공학, 정재희 김찬오 김두현 김응식 김상철 윤양배 이동훈 이성일 조성곤 공저, 정전기 안전관리 P414, 2004년 3월 2일 발행, 동화기술

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