(수정) 126회 화공안전기술사 1교시 문제풀이 Part-1

126회 화공안전기술사 기출문제 풀이를 공유드립니다. 기술사 문제의 특성상 정답은 없지만, 기술사 도전을 하고 계시는 분들에게 도움이 되고자 하는 마음으로 공유드립니다. 전 문제 풀이 및 해설 공유드릴 예정이고, 유튜브를 활용하여 상세한 해설도 진행할 예정입니다. 현재는 화공안전기술사 1교시 문제풀이 Part-1입니다

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5번문제 수정/추가했습니다. 순천11님 감사드립니다


1. 산업안전보건법상 규정하는 중대산업사고의 정의와 중대산업사고 예방센터 운영규정(고용노동부 고시)에서 정하는 중대산업사고 판단기준을 각각 설명하시오.

고용노동부예규 170호 중대산업사고 예방센터 운영규정

1. 중대산업사고의 정의
유해하거나 위험한 설비가 있는 경우 그 설비로 부 터 누출/화재/폭발 등으로 인해 근로자에 즉시 피해를 주거나 사업장 인근 지역에 피해를 줄 수 있는 사고

2. 중대사고의 판단 기준

2. HAZOP 수행기법 중 하나인 브레인스토밍(Brain Storming)의 4원칙에 관해 설명하시오.

1. 자유발언

• 자유로운 분위기를 조성할것
• 하나하나 이치를 따지지 말고 일단 머릿속에 있는 생각을 그대로 입 밖으로 꺼내는 것으로 시작한다

2. 수정 발언

• 남이 내놓은 아이디어에 내 아이디어를 덧붙여 더 좋은 아이디어를 제시
• 두 개 이상의 아이디어를 결합해서 제3의 아이디어를 이끌어 낼 수 있도록 한다

3. 비판금지

• 절대로 남을 비판하지 말 것
• 비판할 경우 브레인스토밍의 분위기가 움츠러들게 되어 새로운 아이디어 발상을 제한하게 할 수 있다

4. 대량 발언

3. 통기 밸브(Breather Valve)의 설치 목적과 기능을 설명하시오.

D-14-2018 통기설비 설치에 관한 기술지침

D-14-2018 통기설비 설치에 관한 기술지침.pdf

0.10MB

1. 통기 밸브의 설치 목적
탱크 내부 압력의 변동에 의한 파손을 방지하기 위해 흡인 및 방출을 통해 대기압과 탱크 내 압력의 평형을 유지시켜 탱크를 보호하도록 하고 있다. 다음과 같은 인화성 물질 등을 저장. 취급하고 있는 탱크의 통기관에는 통기 밸브를 설치하여야 한다. 다만 저장. 취급하는 물질이 응축, 부식, 결정, 중합 또는 결빙되는 성질이 있어 통기 밸브가 막힐 우려가 있을 경우에는 설치를 생략할 수 있다.

1. 인화점 섭씨 38도 미만인 물질
2. 인화점 이상으로 운전되는 물질

2. 통기 밸브의 기능
평상시에 닫힌 상태로 있다가 탱크의 압력이 미리 설정된 압력에 도달하면 밸브가 열려 탱크 내부의 가스. 증기 등을 외부로 방출하고 탱크 내부로 외부 공기를 흡입하는 밸브를 말한다.

통기 밸브는 정압 밸브와 부압 밸브가 하나의 밸브 본체로 들어가 있는 모양을 갖는다.
탱크 내 과압일 경우: (정압밸브 작동) FIG1->FIG2
탱크내 부압일 경우: (부압 밸브 작동) FIG3->FIG4

4. 다음의 물질 중 분진폭발의 조건을 갖추어도 폭발하지 않는 물질을 모두 선택하여 쓰고, 그 이유를 설명하시오

1) NaCl 2) Al2O3 3) 흑연 4) 철 5) 폴리프로필렌 6) 규사 7) S 8) 폴리실리콘 9) 티타늄 10) 질산칼륨
D-12-2012 분진폭발방지에 관한 기술지침 // 분진을 발생시키는 물질의 종류 예가 별표로 나와있음

1) 가연성 분진의 정의
직경 500마이크론 이하의 미세한 분말상의 물질로 적절한 비율에서 공기와 혼합할 때 점화원에 의해서 발화될 수 있는 분진을 말하며, 주로 알루미늄, 마그네슘 등의 금속분, 폴리에틸렌, 합성고무 등 합성수지, 소맥분. 전분 등의 농산물, 목분, 유황 북, 석탄분 및 의약품 분등을 말한다

즉, 문제에서 언급한 450 마이크론 이하의 입자로서 공기 중에서 분산 및 점화되었을 때 발화 또는 폭발의 위험이 있는 고체물질은 NFPA 654(2000, 표 1, 48 페이지 참조)에 규정되어 있다. 또한, 분진의 가연성은 실험을 통하여 결정한다(FM Global, 2004). 예를 들어 소금, 베이킹 소다 등은 아무리 미세한 분말상태에서라도 가연성 물질이 없으므로 연소하지 않는다.

2) 폭발하지 않는 물질
필자가 NFPA 604의 원본이 없어서 정확한 고체물질을 알 수가 없었으며, 가연성이 없어서 폭발하지 않을 것으로 예상되는 값을 가답안으로 작성해보았습니다. (상기 코샤 참조하여) 이 부분은 참조만 부탁드립니다.

상기에서 가연성이 없으므로 폭발하지 않는 물질은 아래와 같다
“1. NaCl”: 염화나트륨, 가연성 금속 화재 시 소화약재로 사용
”2. Al2O3”: 산화알루미늄, 이미 산화가 되어 있어 폭발하지 않음

아래 물질들은 아래와 같은 이유로 폭발 가능하다
”3. 흑연”: 탄소질 분진을 발생시키는 물질
“4. 철”: 금속 분진을 발생시키는 물질
“5. 폴리프로필렌”: 플라스틱 분진
“6. 규사”: 무기질 파우더 발생? (모래는 분진폭발 안 하는 걸로 알고 있는데 논문에서 분진 운형 성..)
“7. S”: 화학분진을 발생시키는 물질
“8. 폴리실리콘”: 플라스틱 분진
“9. 티타늄”: 금속 분진을 발생시키는 물질
“10. 질산칼륨”: 질산은 반응 시 산소를 공급한다.

5. 산업안전보건법상 물질 안전보건자료의 구성항목 및 근로자에게 교육시켜야 하는 경우에 대하여 각각 쓰시오.

고용노동부 고시 제2020-130호 10조//시행규칙 별표 5

1. 물질 안전보건자료(MSDS)의 구성항목

• 화학제품과 회사에 관한 정보
• 유해성, 위험성
• 구성성분의 명칭 및 함유량
• 응급조치요령
• 폭발 화재 시 대처방법
• 누출사고 시 대처방법
• 취급 및 저장방법
• 노출방지 및 개인보호구
• 물리 화학적 특성
• 안정성 및 반응성
• 독성에 관한 정보
• 환경에 미치는 영향
• 폐기 시 주의사항
• 운송에 필요한 정보
• 법적 규제 현황
• 그 밖의 참고사항

2. 물질 안전보건자료에 관한 교육내용

• 대상 화학물질의 명칭 (또는 제품명)
• 물리적 위험성 및 건강 유해성
• 취급상의 주의사항
• 적절한 보호구
• 응급조치 요령 및 사고 시 대처방법
• 물질 안전보건자료 및 경고표지를 이해하는 방법

3. 근로자에게 교육시켜야 하는 경우
1.화학물질을 사용하는 사업장 신규근로자배치시
2.새로운 물질도입시
3.유해위험성 정보 변경시

6. 폭발 예방대책의 시스템안전 분석의 정의와 PHA(Preliminary Hazard Analysis), FHA(Fault Hazard Analysis), FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)에 대해 설명하시오.

1. 폭발예방대책의 시스템 안전분석의 정의

• 시스템적 접근법에 근거한 위험의 파악, 분석 및 통제
• 과학적, 공학적, 경영적 이론에 기반해 위험 리스크를 적시에 발견하고 위험을 방지하기 위한 조치를 취함으로써 수명 주기 전반에 걸쳐 안전을 보장하는 것에 대한 학문 분야로서 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), Fault Tree Analysis (FTA). Event Tree Analysis (ETA). Fault (or Functiona) l Hazard Analysis (FHA) 등의 방법이 있다.

2. PHA(Preliminary Hazard Analysis)

• 예비 위험분석(Preliminary Hazard Analysis, PHA) 기법"으로 공정 또는 설비 등에 관한 상세한 정보를 얻을 수 없는 상황에서 위험물질과 공정 요소에 초점을 맞추어 초기 위험을 확인하는 방법
• 기법으로는 체크리스트에 의한 방법/ 경험에 따른 방법/ 기술적 판단에 기초하는 방법 등이 있다.

3. FHA(Fault Hazard Analysis)

• Fault (or Functional) Hazard Assessment(FHA)는 failure에 유발하는 기능(function)을 찾아내는 기법이다. 개발 초기 또는 시스템을 정의하는 단계에서 적용할 수 있으며, 하향식(Top-down)으로 분석을 반복한다. 브레인스 토밍(Brainstorming)을 통해 기능과 관련된 위험을 정의하고, 위험이 미칠 영향, 영향의 심각성을 정의한다. 이런 과정을 통해 사용자는 안전성 목표(Safety objective)를 얻을 수 있다.
• 서브시스템을 분석하는 방법으로 내용적으로는 FMEA를 간소화한 방법이다

4. FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)

• FMEA란 고장 형태 영향 분석(Failure Mode and Effects Analysis) 이란 뜻으로 제품 개발 및 공정 프로세스 상에서 발생 가능한 고장(Failure)과 이러한 고장으로 인해 야기될 수 있는 위험을 구조화하여 사전에 방지하는 방법이다

7. 다음 A, B 압력용기에 설치된 안전밸브 1~4의 설정치(Setting Value)를 결정하고, 그렇게 결정한 이유를 설명하시오. (안전밸브 설정치는 가능한 값 중 최고치를 기록)

D-18-2020 안전밸브 등의 배출 용량 산정 및 설치에 관한 기술지침

D-18-2020 안전밸브.pdf

0.91MB

1. 4.0 MPa 이하 (여러 개의 안전밸브 설치 시 첫번째 밸브 100% 이하)
2. 4.2 Mpa 이하 (여러개의 안전밸브 설치시 나머지 밸브 105% 이하)
3. 3.0 Mpa 이하 (화재 시- 여러 개의 안전밸브 설치 시 첫번째 밸브 100% 이하)
4. 3.3 Mpa 이하 (화재시- 여러개의 안전밸브 설치시 나머지 밸브 110% 이하)