가스감지기 (Gas Detector)설치대상과 이론 휴대용 가스감지기, 고정형 가스감지기
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1 가스의 특성
가스의 분류
| 가연성 가스 | LNG, LPG, CH4, H2, i-C4H10 | 공기 중에 산소와 반응하여 연소하는 가스 |
| 독성 가스 | NH3, CO, CL2, COCL2, VCM | 인체 허용 농도(TLV)가 200ppm 이하인 가스 |
| 불활성 가스 | He, Ar, Ne | 분자 구조가 안정되어있어 화학 반응을 하지 않는가스 |
| 조연성 가스 | O2 | 연소하는 것을 도와주는 가스 |
| 불연성 가스 | N2, CO2, Freon | 전혀 연소하지 않는 가스 |
※ 공기의 비중 = 1.0
공기보다 무거운 가스 : i-C4H10, VCM
공기보다 가벼운 가스 : H2, CH4, He
(주)성화에프티 - 가스감지기 제조,설치,유지보수업체
www.sunghwaft.com
가연성가스
가연성 가스가 공기중의 산소와 혼합되어 있는 경우, 혼합가스 조성에따라 점화원에 의해 착화된다. 혼합가스의 연소 가능한 범위를 폭발 범위라 부르며 그 최저 농도를 폭발하한치(LEL-Lower Explosive Limit), 최고 농도를 폭발상한치(UEL-Upper Explosive Limit)이라고 한다. 가스의 농도가 폭발범위 안에 있을때 연소가 일어나며, 폭발범위 밖에서는 연소가 일어나지 않는다.
독성가스
TLV (Threshold Limit Value-인체허용농도), TWA (Time Weighted Average-시간가중평균노출기준)
유독 가스등이 공기 중에 존재하는 작업장에서, 1일 8시간 정도 작업을매일 계속하여도 건강에 이상이 없는 정도. 작업시간 중의 시간 가중농도 평균치를 나타내므로 일시적으로 이 기준 농도 보다 높은 농도에서 작업하는것은 허용 될 수 있다.
2 가스검지기 (센서)의 원리와 구조
확산식
- 확산식 가스감지기는 가스가 누설되면 대기중의 공기와 혼합된 가스의 농도를 측정하는 방법이다.
- 누설시 기류 등의 받을수 있으므로 설치시 위치를 고려해야 한다.
- 신속하게 감지할 수 있는 장소에 설치 한다.
흡입식
- 진동펌프 혹은 인젝타 등으로 구성된 통기부를 검지부와 함께 설치하여 강제적으로 가스를 흡입해서 검지부에 가스를 접촉시키는 방식이다.
- 협소한장소, 접근이 어려운 위험한 장소, 높은 장소나 낮은 장소와 같이 보수시에 안으로 들어 가기가 곤란한 장소에 사용된다.
- 가스의 흡입관로에 가스검지를 방해하는 조건을 개선하기 위해 먼지, 습도, 온도조절 등의 전처리 장치를 삽입하는 것도 가능하다.
가스센서 이론
- 일반적으로 가스센서는 다음과 같이 분류되면 상세한 내용은 다음의 첨부자료를 참조하십시오
- 가스센서의 종류 : 가연성 가스센서, 촉매식 센서, 열전도도식 센서, 전기화학식 센서, 적외선식 검지기
센서의 수명
센서의 제조사 마다 센서의 수명은 조금씩 상이합니다. 가스감지기를 구매할 때에 판매업체에서 센서의 수명에 대해 통상 1~2년으로 보증을 하고 무상 수리를 해주고 있습니다. 아래의 내용은 일반적인 가스감지기의 수명에 대해 설명하였습니다.
| 가연성 (H.C) | 2~3년 |
| 황화수소(H2S) | 2~3년 |
| 일산화탄소(CO) | 2~3년 |
| 산소 (O2) | 2년 |
3 가스감지기의 설정
일반적으로 가스감지기 지시값은 0~100%로 지시가 됩니다.
만약 가스감지기가 45%로 지시를 하였을때 실제 공기중에 가스의 농도가 45%라는 의미일까요? 이 부분에 대해 실제 공기중 농도가 45%로 잘못 이해하고 있는 경우가 많습니다. 짚고 넘어 가겠습니다.
| 종류 | RANGE | 경보 (Alarm 설정) |
| 가연성 가스 검지기 | 0~100% (LEL값 = 100%) | 1차 경보 : LEL 값의 25% 이하 2차 경보 : LEL 값의 50% 이하 |
| 독성가스 검지기 | 0~100% (TLV값의 3배) | TLV 농도 |
| 산소 검지기 | 0~25% | 18% |
4 가스검지기의 설치
설치 수량 계산
가스감지기 목록 및 도면 관리
가스감지기 (GAS DETECTOR)는 목록화하여 관리되어야 하고, 도면에 표기하여 체계적으로 관리되어야 한다. 이것은 산업안전보건법-PSM, 고압가스안전관리법-SMS, 화학물질관리법-RMP에서 요구되는 요건이다.
5 가스감지기 점검 및 교정
가스감지기는 화재, 폭발, 누출, 질식, 독성중독 상황에서 근로자의 생명을 담보 하는 장비인 만큼 상시 그 신뢰성을 확보해야 한다. 법령상에 반드시 검교정의 방법과 주기에 대해 강제 조항은 없으나, PSM / SMS / RMP 등의 안전관리 시스템에서 요구되는 경우가 있으므로 사업장 내에서 자체적인 가스감지기 관리 기준을 확립하는 것이 바람직하다.
전문가 검교정
- 국가표준기본법에 의거 전문교육과정을 수료한 전문가가 검교정 실시 (일반적으로 가스감지기 판매ㆍ수리 업체는 전문성이 확보되어 있다)
- 공인 인정된 교정기관에 검교정을 실시하는 방법
- 교정주기 : 정확도, 사용빈도, 사용방법, 장비의 안정도 등을 감안하여 주기 설정
자체점검
- 전문가 검교정은 비용이 많이 들 뿐아니라 자주 실시하기가 어렵기 마련이다.
- 따라서, 사업장 내에 자체적으로 기기의 신뢰도를 검증하여 관리해야 한다.
- 표준가스 (O2=18%, CH4=LEL 25%)를 활용하여 자체 시험후 오차범위를 벗어난 기기는 전문가 검교정을 실시해야 한다.
- 자체 점검 주기
① 생명을 다루는 기기이므로 최소 1주일에 한번씩 실시하는 것을 권장한다.
② 그외 사용 중 오지시 발생, 오지시 의심 사항이 생기면 즉시 확인해야 한다.
③ 특히 LEL 이상의 농도 가스를 측정한 경우 기기에 Damage를 줄수 있으므로 자체점검을 실시하는 것이 좋다.
- 표준가스 (자체 점검용)
CH4 + O2 혼합가스의 경우 비용이 저렴하나, 독성가스로 제조된 표준가스는 비용이 비싸다.
- 자체 점검표 (sample)
5 법령 요약
| ▶ 고법 KGS FP111 고압가스 특정제조의 시설·기술·검사·감리·정밀 안전검진 기준 |
| 2.6.2.3 가스누출경보 및 자동차단장치 설치장소 및 설치개수 검지경보장치의 검출부 설치장소 및 설치 개수는 다음 기준에 따른다. 2.6.2.3.1 제조시설 (1) 건축물 안에 설치되어 있는 압축기·펌프·반응설비·저장탱크[(7)에 적은 것을 제외한다] 등 가스가 누출하기 쉬운 고압가스설비등[(3) 및 (4)에 적은 것을 제외한다]이 설치되어 있는 장소의 주위에는 누출한 가스가 체류하기 쉬운 곳에 이들 설비군의 바닥면 둘레 10m 마다 1개 이상의 비율로 계산한 수 (2) 건축물 밖에 설치되어 있는 (1)에 적은 고압가스설비가 다른 고압가스설비, 벽이나 그 밖의 구조물에 인접하여 설치된 경우, 피트 등의 내부에 설치되어 있는 경우 및 누출한 가스가 체류할 우려가 있는 장소에 설치되어 있는 경우에는 누출한 가스가 체류할 우려가 있는 장소에 그 설비군의 바닥면 둘레 20m마다 1개 이상의 비율로 계산한 수. 다만, (7)에 적은 것은 제외한다. (3) 특수반응설비(2.6.14에서 정한 설비)로서 누출한 가스가 체류하기 쉬운 장소에 설치되는 경우에는 그 장소 바닥면 둘레 10m마다 1개 이상의 비율로 계산한 수 (4) 가열로 등 발화원이 있는 제조설비가 누출한 가스가 체류하기 쉬운 장소에 설치되는 경우에는 그 장소의 바닥면 둘레 20m마다 1개 이상의 비율로 계산한 수 (5) 계기실 내부에는 1개 이상 (6) 독성가스의 충전용 접속구 군의 주위에는 1개 이상 (7) 방류둑(2기 이상의 저장탱크를 집합방류둑 안에 설치한 경우에는 저장탱크 칸막이를 설치한 경우에 한정한다) 안에 설치된 저장탱크의 경우에는 해당 저장탱크마다 1개 이상 |
▶ 산안법 가스누출감지경보기 설치에 관한 기술상의 지침 (노동부 고시)
| 가스누출감지경보기의 설치 기준은 다음과 같다. 1. 가연성 또는 독성물질의 가스를 감지하여 그 농도를 지시하며, 미리 설정해 놓은 농도에서 자동으로 경보가 울리도록 하는 장치 2. 가연성 이면서 독성인 경우 독성물질을 기준으로 설치 3. 가연성, 독성물질을 취급하는 화학설비 및 부속설비 주변, 발화원 주변, 충전설비 접속부 주변, 방폭지역 내의 변전실, 배전반실, 제어실 등에 설치 (설치 개수는 산안법에서 지정하고 있지 않음) 4. 풍향, 풍속, 특히 비중을 고려하여 가스가 체류하기 쉬운곳에 설치 5. 경보기는 작업자가 상주하는 공간에 설치 6. 가연성 가스의 경우 LEL 25%이하에서 경보값을 설정 (정밀도는 +/- 25% 이하) 7. 독성 가스의 경우 TWA 값(ppm) 이하에서 경보값을 설정 (정밀도는 +/- 30% 이하) (단, 실내에 설치하는 경우, 암모니아는 TWA가 25 ppm 이지만 50 ppm에서 설정가능-이 조항은 고법도 동일하게 적용) 8. 가스 감지에서 경보발신까지 걸리는 시간은, 경보농도의 1.6배 시 통상 30초 이내 (단, 암모니아, 일산화탄소 등은 1분 이내) 9. 지시계 눈금의 경우 가연성 가스는 0 ~ LEL까지, 독성 가스는 0 ~ 3xTWA까지 (단, 실내에 설치하는 경우, 암모니아는 TWA가 25 ppm 이지만 150 ppm 까지) |
▶ 화관법 유해화학물질 취급시설 설치 및 관리기준 등에 관한 고시
| 제5조(감지·경보 설비 또는 CCTV 설치 취급시설의 규모) 규칙 별표 5 제1호 다목 24항)사)의 규정에 따른 취급시설의 규모는 규칙 제19조 제3항 규정에 따른 유해화학물질(폭발성, 인화성, 급성독성 유해화학물질에 한한다) 소량 기준 이상을 취급하는 취급시설로 하되, 그 설치 장소는 다음 각 호와 같다. 이 경우 가스감지기 등 감지·경보 설비 또는 CCTV를 설치하여 외부로 누출을 감지하여야 한다. 1. 압축기, 밸브, 반응기 및 배관 연결부위 등 사고 우려가 있는 부속설비 주변지역 2. 저장용기, 펌프 등 균열 또는 파열 우려가 있는 주요 설비 3. 고온, 고압 등으로 인한 운전 이상 우려가 있는 주요 설비 4. 그 밖에 설비의 이상 운전으로 인해 사고의 위험성이 높은 주요 설비 |
※ 참조
- 화관법에서 유해화학물질을 소량기준 이상으로 취급하는 장소에는 감지·경보 설비나 CCTC를 설치해야 합니다.
- 산안법, 위험물법령에서 제시하는 가스검지기 종류, 센서의 종류, 수량 기준을 준용한다면 화관법에서 인정 됩니다.
- 화관법에서는 통상적으로 가스검지기, 누액감지기, CCTV를 설치해야 합니다. RMP 심사, 설치검사 단계에서 가장 감응성이 좋은 기기로 설치되도록 심사·검사 됩니다. 또한, 수백종의 물질별로 센서가 개발이 되지 않았고 법에서 화학물질별로 어떠한 센서를 사용해야 하는지 정의된 바는 없다고 합니다. (화학물질안전원 유선 질의)
- 만약 대상 물질이 누출되면서 반응하여 다른 물질로 변환이 되는 경우 반응 후 물질을 감지할 수 있어야 합니다.
(주)성화에프티 - 가스감지기 제조,설치,유지보수업체
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