| 소제목 |
오늘은 가스용접장치에 반드시 설치해야 하는 역화방지기에 초점을 두고 알아보는 시간을 가지겠습니다. 철을 다루는 공장, 정비소, 조선소에는 수많은 가스용접기가 사용됩니다. 주로 사용되는 종류가 LPG 가스용접기와 아세틸렌 가스용접기 입니다. 철판을 절단하는데 주요 용도로 사용이 됩니다.
※ 아세틸렌과 LPG 가스용접기 차이
LPG는 액화가스로 취급되어 많은 양을 보관할수 있다. 비용이 저렴하고 폭발범위가 좁아 아세틸렌 보다는 안전하다. 연소에 의한 불꽃온도는 아세틸렌보다 낮은 단점이 있다.
아세틸렌은 폭발범위가 넓고 분해반응이 있어 위험성이 높다. LPG에 비해 가격도 비싸지만 높은 연소온도를 낼 수 있는 장점이 있다.
※ 가스집합용접장치(Gas gathering welding equipment)
용접용 가스를 다량으로 사용하는 작업장에서 가스용기를 낱개로 사용하는 것은 작업능률도 나쁘고 위험성도 크다. 이러한 경우에는 안전한 장소에 산소 및 가연성가스의 용기를 다수 결합해서 압력을 낮춘 뒤 배관에 의해서 다수의 작업현장으로 가스를 공급한다. 이와 같이 하나의 가스공급 장치로 여러 장소에서 용접작업을 실시하는 장치를 가스집합용접장치라고 한다.
※ 역화방지기의 도입과 법제화
2009년도 이전에는 가스용접기에서 가스 역류에 의한 역화 사고로 인한 폭발사고로 많은 재해자가 발생을 하였다. 이에 국가에서는 2009년에 가스용접장치에서 연소가스용기 측에 연화방지기를 설치하도록 규정하였다. ulsansafety는 많은 사고사례를 모으고 관리하고 있지만 최근 가스용접기에서 역류로 인한 폭발사고를 찾아볼수 없다. 역화방지기의 도입에 따른 효과이다. 역화방지기는 KOSHA와 KGS에서 인증을 하고 있다.
역화방지기 (Flashback Arrestor)
※역화방지기 (Flashback Arrestor)
역화방지기(Flash back Arrestor, 안전기는 역화를 방지하는 설비로 연소가스가 통과하는 부분에 미세한 Mesh를 가지는 망(또는 이와 유사한 구조의 Barrier(망)이 설치되어 있고 역화가 일어날 경우 이 망에서 대부분의 열이 흡수(전도)되어 저온으로 되면서 연소를 중지시키거나 화염을 소멸 시키는 기기를 말한다.
※ 가스용접장치 / 역화원인
역화 - 팁 끝이 모재에 닿아 순간적으로 막히거나 토치의 과열, 사용 가스의 압력이 부적당할 때 순간적으로 불꽃이 토치의 팁 끝에서 “빵 빵”소리를 내면서 불꽃이 들어갔다가 곧 정상이 되든가 또는 완전히 불꽃이 꺼지는 현상이다.
역류 - 토치의 벤투리와 팁 끝과의 사이가 막혔을 때 높은 압력의 산소가 아세틸렌 호스쪽으로 흘러 들어가는 현상이다.
역류에 의한 폭발
산소용접이나 절단작업시 연소가 불안정 되거나 장시간 사용을 하게되면 화구(팁)의 막힘 현상이 발생하게 된다. 이때 산소의 압력이 일반 연료가스 의 압력보다 많이 높기때문에 팁이 막히면 산소가 저압의 연료가스쪽으로 역류를 하게된다. 고압의 산소가 연료가스 용기 쪽으로 유입되어 호스가 찢어져 누출되거나 가스용기가 폭발하게 되는 것이다. 재발방지 대책으로 연료가스 측 배관에 역화방지기를 설치해야 한다. (법적 의무사항)
역류/역화의 CASE
▪ 가연성 배관, 호스에 공기 또는 산소의 혼입으로 폭발범위 분위기 형성
▪ 압력조정기의 고장, 산소공급이 과다할 때
▪ 토오치의 성능이 좋지 않을 때, 토오치 팁에 이물질 막혔을 때
※ 역화방지기 설치 위치
▪ 산소 혹은 아세틸렌, LPG 용기 압력조정기 후단이나 절단토치와 호스사이에 설치는 하는데 일반적으로는 용기 압력조정기 후단에 설치한다. 저압측에 설치하여 역류를 방지하기 위함이다.
▪ 가스집합용접장치(수소 또는 용해 아세틸렌 400L이상, 기타 가연성 가스 용기 1000L이상)에서는 주관 및 분기관에 안전기(하나의 취관에 2개이상)를 설치
▪ 아세틸렌 용접장치에서는 취관(분기관에 설치 가능)에 안전기를 설치(발생기와 가스 용기가 별도로 있을 경우 발생기 근처에 별도 설치)
▪ 역화방지기는 산소와 연료가스 양쪽 다 설치 해 주시는것을 권장 (법적규제 사항 아님)
※ 역화방지기의 원리
▪ 가스토치로부터 가스가 역류되면 역화방지기의 안전밸브가 열리고, 체크밸브가 닫혀 발생된 압력을 대기로 배출 시킨다.
▪ 필터에서 화염이 차단되고 가스를 인화점 이하로 냉각시켜 연소를 제어한다.
▪ 역화방지기 동작 영상
역화방지기 인증제도
※ 역화방지기 인증
폭발위험성을 제어하는 장비인 만큼 산업안전보건법과 고압가스안전관리법에 의거 안전인증기관을 통해 인증을 받고 제조하도록 규정되어 있습니다. 인증, 판매되는 역화방지기는 설치의 형태, 압력, 가스의 종류에 따라 다양한 형태로 인증/판매되고 있습니다. 수입/제조자는 반드시 인증을 받고 판매되어야 합니다.
설치의 형태, 압력, 가스의 종류에 따라 다양한 형태로 인증/판매되고 있으므로 사용자는 적절히 선정하여 설치해야 한다
▪ 산업안전보건법 시행규칙 제61조(자율안전확인대상 기계·기구 등의 신고방법)
▪ 고압가스안전관리법 제3조제5호(특정설비) - 가스용 역화방지장치 제조의 시설ㆍ기술ㆍ검사 기준 (KGS AA211)
※ 역화방지기 TYPE
▪ 배관용 역화방지기 (나사 TYPE)
▪ 배관용 역화방지기 (후렌지 TYPE)
▪ GAS CUTTING TORCH 용 역화방지기
▪ 용기용(실린더용) 역화방지
▪ MANIFOLD용 역화방지기
▪ 취관(TORCH)용 역화방지기
※ 안전인증에 필요한 서류
▪ 외관검사성적서
▪ 내압시험성적서
▪ 기밀시험성적서
▪ 역류방지시험성적서
▪ 역화방지시험성적서
▪ 가스압력손실시험성적서
▪ 방출장치동작시험성적서
※ 자율안전확인신고현황 - 역화방지기 (2019.04 기준)
[질문] 질문자 '안전한인생살이님'
LPG역화방지기 관련하여 용기 레귤레더측 역화방지기중 가스안전공사필증인증품 최대사용압력이 0.1MPa이고요. 산업안전보건공단 자율인증품은 0.3MPa입니다. 근대 통상적으로 LPG 압력조정기 최대가 0.3MPa이고 보통 0.1MPa은 넘습니다. 근대 가스안전공사인증 OO업체거는 0.1MPa에서 가스가 세어나옵니다.
[답변]
인생살이님이 질문하신 내용으로 볼때 가스 누출로 인해 사고가 발생할 수도 있는 상황이다. 앞에서 설명한 바와 같이 역화방지기는 가스의 종류, 사용압력 등에 따라 다양한 종류로 인증/판매되고 있다. 사용자는 판매사 홈페이지나 카달로그를 통해 적절히 선정을 해야 한다. 잘 모르는 경우 제조사에 문의하는 것도 좋은 방법이다.
질문자는 KOSHA인증품과 KGS인증품이 다르다고 이해를 하고 있다. 그러나 내가 확인한 바로는 KOSHA인증품과 KGS인증품은 크게 다르지 않다. 인증심사 기준은 유사하다. 다만, 사용압력이 0.1MPa 역화방지기를 사용하니 가스가 누출한다고 말하고 있다. 지극히 정상으로 판단된다. 왜냐하면 아래의 사진처럼 압력조정기(레귤레이터)는 1차, 2차 압력을 조절할 수 있는 타입으로 설치된다. 1차 압력계는 가스용기에 들어 있는 LPG와 아세틸렌의 양과 압력을 확인이 가능하다. 2차압력계는 실제 가스용접용으로 사용되는 연소가스의 압력을 표현한다. 이 압력은 압력조절기로 조절이 가능하다.
질문자 내용처럼, 만약 2차 압력을 일반적인 압력인 0.3MPa로 설정을 해 놓고 0.1MPa 역화방지기를 설치한다면 역화방지기는 0.1MPa로 설정되어 있으므로 역화방지기에 설치된 안전밸브가 동작하여 가스가 배출된다.
즉, 0.1MPa 역화방지기를 사용하고 싶으면 압력조정기 2차 압력을 0.1MPa이하로 설정하고 사용해야 한다.
교육 영상 자료 (출처 : 유튜브)
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