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가스 경보기 이론

1. 시스템 개요

산업의 고도성장으로 인하여 많은 공장 및 연구소. 학교. 공공시설물등에서 폭발성 가스 및 유 독성 가스의 생산, 저장, 운송, 사용, 폐기 등으로 인한 푹발사고 및 안전사고로 산업재해가 빈 번히 발생되고 있다. 이러한 가스에 의한 위험성은 가연성가스에 의한 인화, 폭발, 독성가스에 의한 중독사고등, 산업재해의 위험으로부터 귀중한 생명을 보호하는데 목적을 두고있다

2.가스검지기의 종류 및 검지방법

2-1. 가스검지기의 검지방법

가스를 검지하여 그 농도를 전기신호로 변환하는 가스검지부는 가장 중요한 구성부 분이 고, 이부분의 역할이 검지기 성능을 결정한다. 가스검지 방법은 확산식과 흡입식의 2가지 방법이 있는데 모두 가스검출단부 근처에 설치된다.

2-2. 가스 검지기 구성

2-2-1. 종류
가스별 : 가연성, 독성, 산소 검지기

용도별 :
산업용 - 산업현장의 조건 : 온도, 습도, 변화, 풍향, 풍속, 날씨변화 등에도 안 정된 출력을 얻을수 있는 신뢰성이 높은 검지기
일반용 - 실내 등의 일정한 조건아래 사용 가능한 제품으로 산업용으로 사용하는 것은, 안정성에 문제가 있다.

감시 목적별 :
휴대용 - 작업자가 작업도중 휴대할수 있는 검지부로서 센서, 지시계, 경 보계등이 일체식으로 되어있다.
고정식(설치용) - 일정한 장소에 설치 고정되어 24hr/Day로 연속 감시하 는 감지기로 감지부와 지시부가 분리되어있다.

검지기 방식별 :
확산식 - 검지센서가 대기중에 노출되어 있어 측정가스의 확산에 의해 검출하는 방식
흡입식 - 측정 가스를 펌프나 AIR ASPIRATOR에 의해 강제 흡입하여 검지(확산식설치 불가능한 장소에 이용)

2-3. 확산식, 흡입식의 구조와 특징

2-3-1. 확산식
확산식 가스감지기는 가스가 누설되면 대기중의 공기와 혼합된 가스의 농도를 측정하는 방법으로서 일반적으로 가장 많이 적용되는 방법이다. 확산식 감지기는 누설시 기류등 의 받을수 있으므로 설치시 위치고려와 아울러 신속하게 감지할수 있는곳에 설치하여 가스누설을 측정하도록 한다.

  2-3-2. 흡입식(산업용)
진동펌프 혹은 인젝타 등으로 구성된 통기부를 검지부와 합해서 설치하여 강제적으로 가스를 흡입해서 검지부에 가스를 접촉시키는 방식이다. 협소한장소, 근접하기 위험한장소, 기타 높은 장소나 낮은 장소와 같은 보수시에 안으로 들어 가기가 곤란한 장소에 사용된다. 이와같은 곳에 검지단부를 정한경우에 최대한 안으로 들어간 장소에 검지부를 설치하고 검지단부 까지를 가스채최관해서 결합한다. 가스의 흡입로에 가스검지를 방해하는 조건을 개선하기 위해 먼지, 습도, 온도조절 등의 전처리장치를 삽입하는 것도 가능하다. 인화, 폭발방지상, 전기기기의 설치가 제한되는 장소의 가스검지도 흡입식을 사용하는 것으로 가능하다.

3. 가스감지기의 가스별 분류

3-1. 가스감지기의 분류
- 가연성 가스 : 공기중에 산소와 반응하여 연소하는 가스 ( LNG, LPG, CH4, H2, i-C4H10, etc.. )
- 독성가스 : 인체 허용농도(TLV)가 200ppm 이하인 가스 ( NH3, CO, CL2, COCL2, VCM, etc.. )
- 불활성 가스 : 분자 구조가 안정되어 있어 화학 반응을 하지않는 가스 ( He, Ar, Ne, etc.. )
- 조연성 가스 : 연소하는 것을 도와 주는 가스 ( O2 )
- 불연성 가스 : 전혀 연소하지 않는 가스 ( N2, CO2, Freon, etc.. )

3-2. 비중에 따른 분류
- 중가스 : 공기보다 무거운 가스 ( i-C4H10, C2HOH, VCM, etc.. )
- 경가스 : 공기보다 가벼운 가스 ( H2, CH4, He, etc.. )

3-3. 가스종류별 검지농도
가스의 종류 검지 농도
가연성 가스 폭발하한계의 1/4 이하
독 성 가 스 허용농도치 이하
산 소 25% 이하
18% 이상

4. 용어설명

4-1. % LEL : LOWER EXPLOSIVE LIMIT ( 폭발 하한치 )
가 연성 가스가 공기중의 산소와 혼합되어 있는 경우, 혼합가스 조성에 따라 점화원 에 의해 착화된다. 즉 혼합가스의 연소 가능한 범위를 폭발 범위라 하며, 그 최저 농도를 폭발하한치(LEL), 최고농도를 폭발상한치(UEL)이라고 한다.

4-2. TLV : THRESHOLD LIMIT VALUE (허용농도)
- 유독 가스 등이 공기중에 존재하는 작업장에서 1일 8시간 정도 작업을 매일 계속하 여도 건강에 이상이 없는정도.
- ACGIH, 일본산업 위생학회에서 권고하는 농도임.
- 이 농도는 작업시간중의 시간 가중농도 평균치를 나타내므로 일시적으로 이 기준 농도보다 높은 농도에서 작업하는 것은 허용 될 수있다. 예). 암모니아 (NH3) : 25ppm 일산화 탄소 (CO) : 50ppm, 염소 (CL2) : 1ppm, 염화수소 (HCL) : 5ppm

4-3. STEL (Short Tern Exposure Limit )
- 작업자가 15분 이내에 작업할 때 허용될수 있는 농도

4-4. %, ppm, ppb
- 양을 나타내는 단위로서, 가스일 경우에는 부피비를 뜻한다.
- PERCENTAGE (%) : 백분율
- ppm : 백만분율 ( PART PER MOLLION )
- ppb : 10억분율 ( PART PER BILLION ) - 1% = 10,000ppm = 1,000,000,000ppb - 1ppm = 1,000ppb

4-5. LPG ( LIQUIFIED PETROLIUM GAS )
- 액화 석유가스로서 주성분은 프로판(C3H8 약 85%)이다.
- 공기보다 무겁다.

4-6. LNG ( LIQUIFIED NETURAL GAS )
- 액화 천연가스로서 주성분은 메탄(CH4)이다.
- 공기에 비해 가볍다.