가스안전교육원
가스사용시설안전관리자 합격자의
[요점노트] 일부를 공개합니다
[1] 가스개론
1. 고압가스의 분류
(1) 압축가스 : 수소, 산소, 질소, 메탄 (상태변화 없이 압축, 저장)
(2) 액화가스 : 프로판, 염소, 암모니아, 이산화탄소, 산화에틸렌 (상온압력 액체저장)
(3) 용해가스 : 아세틸렌 (아세톤 용제주입, 고압용해 후 저장)
2. 연소성에 따른 분류
(1) 가연성 가스 : 프로판, 부탄, 일산화탄소, 수소, 아세틸렌
(2) 조연성 가스 : 산소, 염소, 공기 등
(3) 불연성 가스 : 질소, 아르곤, 이산화탄소 등 (연소와 무관한 가스)
■ 가연성 가스를 분류하는 법적 규정
- 폭발한계 하한 10% 이하 , 상한과 하한의 차이 20% 이상
3. 독성유무의 분류
(1) 독성가스 : 염소, 아황산가스, 일산화탄소, 암모니아, 산화에틸렌, 포스겐 등
(2) 비독성가스 : 산소, 질소, 아르곤, 부탄, 메탄, 헬륨 등 (비유해 가스로도 분류됨)
▶ 허용농도 : 100만분의 5,000 (5,000ppm)
▶ 암모니아, 염화메탄, 실란, 삼불화질소는 독성가스에서 제외되나 운영상 독성가스로 분류
4. 연소범위 = 연소한계 = 폭발범위
- 메탄 : 5 ~ 15%, 프로판 : 2.1 ~ 9.5%, 부탄 : 1.8 ~ 8.4%
5. 토리첼리의 실험 : 압력 = 밀도 X 높이 (1기압 = 76cmHg = 1.0332kg/cm2 = 0.1013Mpa)
6. 절대압력 = 대기압 + 게이지압력 (압력계 8kg/cm2 -> 절대압력 9.0332kg/cm2)
7. 섭씨온도 와 화씨온도
(1) 섭씨온도 = F = 9/5 X C + 32
(2) 화씨온도 = C = 9/5 X (F - 32)
8. 비중
(1) 가스비중 : 가스의 무게와 공기의 무게를 비교한 값
(2) 액비중 : 물의 밀도와 액체의 기준량 cm3(리터)의 무게를 비교한 값
▶ 주기율표에 따른 비중계산 (C 탄소 : 12g, H 수소 : 1g, O 산소 : 16g, N 질소 : 14g)
예) 공기는 질소(N2)79% 와 산소(O2)21%로 구성
= (14 x 2) x 0.79 + (16 x 2) x 0.21 = 29g
<메탄 CH4 = (12 x 1) + (1 x 4) = 16g>
9. 증기압 - "온도와 종류에 따라 변하고 양과는 무관하다. 양에 관계없이 증기압은 동일"
10. 액화가스의 부피팽창
모든 물질은 온도가 높아지면 부피가 커지고, 낮아지면 부피가 작아진다.
<보일-샬의 법칙>
일정량의 기체의 부피는 압력에 반비례하고 절대온도에 비례한다.
11. LNG 의 특징
- 메탄이 주성분, 비점은 -162C, 무색무취액체, -113C 이하에서는 건조된 공기보다 무겁다.
<분자량 : 16, 비중 : 0.55, 비점 : -162C, 폭발범위 : 5 ~ 15%>
- 액화산소, 액화질소의 제조 / 냉동창고에도 이용
12. LPG 의 특징
- 무색무취, 기화 및 액화가 쉽다, 공기보다 무겁고 물보다 가볍다, 액화시 부피감소
- 연소시 다량의 공기필요, 발열량 및 청정성이 우수, 유지류 및 천연고무를 녹이는 용해성
- 프로판 폭발범위 : 2.1 ~ 9.5% , 부탄의 폭발범위 : 1.8 ~ 8.4%
13. 일반가스
(1) 산소 : 조연성 가스, 비점 -183C, 무색무취, 물에 약간 녹는다. 공기중 21% 함유
- 산화물생성(단 희가스, 할로겐원소, 귀금속과는 반응하지 않는다.)
- 수소반응시 폭발 및 물 발생, 탄소화합시 일/이산화탄소 생성
<원자량 : 16, 분자량 : 32, 밀도 : 1,429>
(2) 염소 : 상온에서 자극적 냄새, 황록색기체, 비점 -34C, 기체시 공기보다 2.5배 무거움
- 독성가스 : 허용농도 293ppm (메탄, 에탄등과 반응시 폭발성)
<원자량 : 35.5, 분자량 : 71, 비중 : 2.5(기체) 1.4(액체), 비점 : -34C>
(3) 암모니아 : 냉매제로 많이 사용, 가연성가스의 예외로 취급
- 자극이 강한 냄새를 가진 무색기체, 물에 잘 용해된다.
<분자량 : 17, 비중 : 0.59, 비점 : -33.4C, 허용농도 : 7,338ppm>
- 염산수용액과 반응시 흰연기 발생
(4) 수소 : 비점, 끓는점이 가장 낮다. 무색무취기체로 가연성물질 (독성은 없다.)
- 가장 밀도가 작고 가벼운 기체
- 산소와 수소의 혼합가스 연소시 2,000C 이상의 고온을 얻는다.
<원자량 : 1.008, 분자량 : 2.016, 비점 -252.8C, 폭발범위 : 4 ~ 75>
- 용접, 절단사용 / 염소,불소와 반응시 폭발/ 공업용으로 널리쓰임
(5) 아세틸렌 : 3중결합을 가진 불포화 탄화수소, 무색기체, 아세톤 1몰에 아세틸렌 25몰이 녹음
- 산소와 연소시키면 3,000C 를 넘는 불꽃을 얻는다. 공기중에서 발화점이 낮다.
- 0.1Mpa 이상에서 폭발 및 분해 (수소와 탄소로 분해)
- 구리함유량이 62% 초과 동합금은 아세틸렌설비에 사용해서는 안된다.
<분자량 : 26.04, 비점 : -83.8C, 폭발범위 : 2.5 ~ 81> 폭발범위가 가장크다.
[2] 사고분석 및 예방
1. 사고통계분석 : 취급부주의 58.5% (사용자 39.9%, 공급자 13.9%, 굴착공사 4.7%)
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가스사용시설안전관리자 합격자의
[기출문제] 일부를 공개합니다
1. 다음 가스 중 끓는점이 가장 낮은 것? ① 수소 ② 산소 ③ 헬륨 ④ 질소 /답/헬륨
가스의 끓는점 : 헬륨 －268.6℃, 수소 －252.8℃, 질소 －185.8℃, 산소 －183.0℃
2. 다음 중 부피가 22.4 L일 때 무게가 가장 가벼운 것은? ① 수소 ② 산소 ③ 헬륨 ④ 질소 // 분자량이 작은 것이
더 가볍다.
3. 다음 중 북극의 추운 겨울철 날씨(-50℃ 1atm)에서도 기체상태로 있는 것은? ① 프로판 ② 부탄 ③ 수소 ④ 헥산
// 끓는점 : 수소 -252.8℃, 프로판 -42.1℃, 부탄 -0.5℃, 헥산 68.0℃
4. 조연성가스가 아닌 것은? ① 일산화탄소 ② 염소 ③ 불소 ④ 공기 //답1번 : 일산화탄소는 가연성 가스이다.
5. 절대압력과 게이지압(양압)의 관계식은? ① 절대압 = 대기압 - 게이지압
② 절대압 = 대기압 + 게이지압 ③ 절대압 = 대기압 ÷ 게이지압 ④ 절대압 = 대기압 × 게이지압
답 : 2번 / 절대압 = 대기압 + 게이지압
6. LPG에 대한 증기압으로 틀린 것은? ① 동일온도 및 동일 성분에서는 항상 일정한 증기압을 갖는다.
② 사용함에 따라 액체의 양이 줄고 이에 따라 증기압도 따라서 감소한다.
③ 증기압과 측정온도를 알면 성분비율을 알 수 있다.
④ 프로판의 비율이 증가함에 따라 증기압이 증가한다.
답 : 2번 // 증기압은 액량의 감소와 관계없이 일정하다.
7. 다음 중 휴먼에러로 맞지 않는 것은? ① 망각 ② 안전장치 작동불량 ③ 피로 ④ 실수 //답2
8. 다음 중 휴먼에러의 원인이 아닌 것은? ① 과도한 스트레스 ② 불안정한 심리상태 ③ 인간공학적인 작업설계
④ 산만한 태도 // 답:3
9. 다음 중 휴먼에러의 원인으로 맞는 것은? ① 직무적성에 맞는 인사배치 ② 인간공학적인 작업설계
③ 교육 및 훈련 ④ 무리한 업무지시 // 4번
10. 다음 중 휴먼에러의 방지대책으로 틀린 것은? ① 안전장치 및 시스템개선
② 인간공학적인 작업설계 ③ 심적·신체적 안정 유지 ④ 복잡하고 신속한 업무처리
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