해당 풀이는 화공안전 기술사의 관점으로 화공안전기술사 시험에 나올만한 내용을 추린 점은 양해 부탁드립니다. 3교시는 거의 화공안전기술사라고 해도 과언이 아닐 정도로 화공안전에서 대부분 출제되었습니다.
127회 화공기술사에서 가장 주목해야 할 문제는 2교시 1번 화학사고예방관리계획서입니다. 과연 127회 화공기술사 기출에 나온 문제를 128회 화공안전기술사에 출제를 할지 기대가 됩니다 제가 생각할 때 화공안전기술사와 관련이 있는 문제는 다음과 같습니다. 1교시
6. 반응기 및 저장탱크의 회재 폭발 예방 또는 산소 접촉을 억제하기 위한 불활성 가스치환(purging) 방법 4가지의 각 방법의 장, 단점에 대하여 설명하시오.
9. 일반적으로 기체에 적용되는 안전밸브와 액체에 적용되는 릴리프 밸브의 작동 특성의 차이와 분 출강 하(blow down)에 대하여 설명하시오.
10. 화학물질 관리법상 유해화학물질을 분류하고 유해화학물질을 취급할 때 유해화학물질의 용기나 포장에 표시해야 하는 사항을 쓰시오.
13. 정전에 의한 설비의 갑작스러운 정지로 인해 화재폭발 등 재해 발생 우려가 있어서 비상전원을 공급받아야 하는 설비(공급 부하) 10가지를 쓰시오. 2교시
1. 화학물질 관리법에 의한 화학사고예방관리계획서에 대하여 다음 각 물음에 답하시오. (이게 가장 중요한 문제라고 생각합니다)
(1) 제출 수준(1군, 2군 면제) 판정 절차를 3단계로 나누어 설명하시오.
(2) 제조 사용시설, 저장시설, 보관시설의 최대 보유량 산정 방법에 대하여 설명하시오.
(3) 작성부터 이행점검까지 전체 업무처리 절차에 대하여 설명하시오. 3교시
2. 화재, 폭발 예방을 위한 최소 산소농도(MOC, Minimum Oxygen Concentration)에 대하여 각 물음에 답하시오.
(1) 최소 산소농도의 정의를 설명하시오.
(2) 폭발 하한계 (LFL, Lower Flammable Limit)가 1.2%(부피)인 노말헥산(C6H14)의 이론적 최소 산소농도(MOC)를 구하시오.
(3) 노말헥산 제거용 건조기의 화재 폭발 예방을 위해 권장하는 건조기 내부의 산소농 도는 얼마인지 설명하시오.
3. 화학 공장 설계 시 근원적인 안전성 확보 방안을 설명하시오.
4. 위험과 운전 분석(HAZOP, Hazard and operability study) 방법으로 회분식 공정의 위험성 평가를 실시할 때 공정 변수(9가지)를 제시하고 각 공정 변수에 따른 발생 가능한 이탈 및 원인을 설명하시오.
6. 산업안전보건법에 의한 공정안전관리 (PSM, Process Safety Management) 12대 요소 중 비상조치계획 수립 시 포함되어야 하는 사항을 설명하시오.
1교시
6. 반응기 및 저장탱크의 회재 폭발 예방 또는 산소 접촉을 억제하기 위한 불활성 가스치환(purging) 방법 4가지의 각 방법의 장, 단점에 대하여 설명하시오.
P-80-2011 불활성 가스 치환에 관한 기술지침, 125회 화공안전기술사 3교시 3번
1. 진공 퍼지
용기에 대한 가장 통상적인 치환 절차로써 저압에만 견딜 수 있도록 설계된 큰 저장용기에서는 사용될 수 없다.
- 원하는 진공도에 이를 때까지 용기를 진공으로 한다.
- 질소나 이산화탄소와 같은 불활성 가스를 주입하며 대기압과 같게 한다.
- 원하는 산소농도가 될 때까지 단계 가와 나를 반복한다.
2. 압력 퍼지
용기에 가압된 불활성 가스를 주입하는 방법으로 가압한 가스가 용기 내에서 충분히 확산된 후 그것을 대기로 방출하여야 한다.
압력 치환은 진공 치환에 비해 치환 시간이 크게 단축되는 장점이 있으나 불활성 가스를 많이 소모하게 되는 단점이 있다.
- 용기에 원하는 압력까지 불활성 가스를 주입한다.
- 주입 가스가 용기 내에서 충분히 확산되면 대기로 방출한다.
- 가와 나를 원하는 산소농도가 될 때까지 반복한다.
3. 스위프 퍼지
보통 용기나 장치를 압력이나 진공으로 할 수 없는 경우에 주로 사용된다.
스위프 치환은 저압으로 불활성 가스를 공급하여 대기압으로 방출되므로 많은 불활성 가스를 필요로 한다.
따라서 대형 저장용기를 치환할 경우 많은 양의 불활성 가스를 필요로 하여 경비가 많이 소요되므로 액체를 용기 내에 채운 다음 용기 상부의 잔류 산소를 제거하는 스위프 치환 방법의 사용이 바람직하다.
- 정리하면 한쪽은 불활성 가스로 채우고, 다른 쪽을 대기 배출하여 MOC 이하로 유지하는 방법이다 4. 사이폰 퍼지
사이폰 치환은 치환 시 불활성 가스 주입량을 최소로 하기 위하여 주로 사용된다.
물을 채운 후 하부: 드레인 상부:불활성 가스-> MOC이하로 유지
9. 일반적으로 기체에 적용되는 안전밸브와 액체에 적용되는 릴리프 밸브의 작동 특성의 차이와 분출강하(blow down)에 대하여 설명하시오.
D-66-2020 안전밸브의 분출압력 및 시트기밀 시험
1. 안전밸브와 릴리프 밸브의 작동 특성 차이
2.분출강하(Blow down)
설정압력과 분출 정지 압력의 차를 말한다.
- 설정압력(Set pressure): 운전 중에 안전밸브가 열리도록 설정한 안전밸브 입구 측에서의 압력
- 분출 정지 압력(Closing pressure ; Reseating pressure): 입구 쪽의 압력이 감소하여 밸브 몸체가 밸브시트와 재 접촉할 때, 즉 리프트가 제로가 되었을 때의 입구 쪽의 압력으로서, 재착 시트 압력이라고 한다
10. 화학물질관리법상 유해화학물질을 분류하고 유해화학물질을 취급할 때 유해화학물질의 용기나 포장에 표시해야 하는 사항을 쓰시오.
화학물질 관리법 2조 정의 및 16조 1. 유해화학물질의 분류
화학물질 관리법령상에서 규정하고 있는 유해화학물질이란 유독물질, 허가물질, 제한물질 또는 금지물질, 사고 대비 물질, 그 밖에 유해성 또는 위해성이 있거나 그러할 우려가 있는 화학물질을 말한다
- “유독물질” : 유해성이 있는 화학물질로서 대통령령으로 정하는 기준에 따라 환경부 장관이 정하여 고시한 것을 말한다.
- “허가물질”이란 위해성이 있다고 우려되는 화학물질로서 환경부 장관의 허가를 받아 제조, 수입, 사용하도록 환경부 장관이 관계 중앙행정기관의 장과의 협의와 화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률」 제7조에 따른 화학물질평가위원회의 심의를 거쳐 고시한 것을 말한다.
- “제한물질”이란 특정 용도로 사용되는 경우 위해성이 크다고 인정되는 화학물질로서 그 용도로의 제조, 수입, 판매, 보관ㆍ저장, 운반 또는 사용을 금지하기 위하여 환경부 장관이 관계 중앙행정기관의 장과의 협의와 화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률 제7조에 따른 화학물질평가위원회의 심의를 거쳐 고시한 것을 말한다.
- “금지물질”이란 위해성이 크다고 인정되는 화학물질로서 모든 용도로의 제조, 수입, 판매, 보관, 저장, 운반 또는 사용을 금지하기 위하여 환경부 장관이 관계 중앙행정기관의 장과의 협의와 화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률 제7조에 따른 화학물질평가위원회의 심의를 거쳐 고시한 것을 말한다.
- “사고 대비 물질”이란 화학물질 중에서 급성독성, 폭발성 등이 강하여 화학사고의 발생 가능성이 높거나 화학사고가 발생한 경우에 그 피해 규모가 클 것으로 우려되는 화학물질로서 화학사고 대비가 필요하다고 인정하여 제39조에 따라 환경부 장관이 지정, 고시한 화학물질을 말한다.
2. 유해화학물질의 표시(용기나 포장 등)
- 명칭: 유해화학물질의 이름이나 제품의 이름 등에 관한 정보
- 그림문자: 유해성의 내용을 나타내는 그림
- 신호어: 유해성의 정도에 따라 위험 또는 경고로 표시하는 문구
- 유해, 위험 문구: 유해성을 알리는 문구
- 예방조치 문구: 부적절한 저장ㆍ취급 등으로 인한 유해성을 막거나 최소화하기 위한 조치를 나타내는 문구
- 공급자 정보: 제조자 또는 공급자의 이름(법인인 경우에는 명칭을 말한다), 전화번호, 주소 등에 관한 정보
- 국제연합번호: 유해위험물질 및 제품의 국제적 운송보호를 위하여 국제연합이 지정한 물질 분류번호
13. 정전에 의한 설비의 갑작스러운 정지로 인해 화재폭발 등 재해 발생 우려가 있어서 비상전원을 공급받아야 하는 설비(공급 부하) 10가지를 쓰시오.
E-84-2016 비상전원의 선정 및 설치에 관한 기술지침
1. 비상전원을 공급해야 할 부하 설비
- 긴급 차단밸브 부하(계장 관련 전동밸브, 제어밸브 등)
- 소화설비에 필요한 부하(소화펌프 및 제어반 등)
- 무정전 전원 공급장치 및 축전지 설비
- 비상조명설비(옥내 전등 및 위험물 저장소 등 옥외 전등 설비)
- 공조설비(양압 설비, 공기 퍼지 설비 등)
- 배출가스 처리설비(소각, 흡수, 회수, 중화 등)
- 이상 압력, 온도 상승 방지를 위한 설비(냉각수 펌프, 교반기 등)
- 계장용 전원
- 전기방식 및 항공장애 등 설비
- 기타 안전상 중요하다고 인정되는 설비
2교시
1. 화학물질 관리법에 의한 화학사고예방관리계획서에 대하여 다음 각 물음에 답하시오. (이게 가장 중요한 문제라고 생각합니다)
(1) 제출 수준(1군, 2군 면제) 판정 절차를 3단계로 나누어 설명하시오.
1. 유해화학물질 취급 여부 및 화학사고예방관리계획서 면제 대상 시설 여부 확인
2. 유해화학물질별 전체 취급설비시설의 최대 보유량 계산
- 취급시설의 설계용량 및 물질 비중 고려
- 보관, 저장 수량 및 사용량 등의 총합 계산
3. 물질별 제출대상 수준 확인
- 물질별 규정 수량 확인 (면제, 2군, 1군)
- 사고 대비 물질인 경우, 함량과 규정 수량 확인
(2) 제조 사용시설, 저장시설, 보관시설의 최대 보유량 산정 방법에 대하여 설명하시오.
(3) 작성부터 이행점검까지 전체 업무처리 절차에 대하여 설명하시오.
3교시
2. 화재, 폭발 예방을 위한 최소 산소농도(MOC, Minimum Oxygen Concentration)에 대하여 각 물음에 답하시오.
(1) 최소 산소농도의 정의를 설명하시오.
1. 최소 산소농도 (Minimum Oxygen Concentration, MOC)란:
가연성 혼합가스 내에 화염이 전파될 수 있는 최소한의 산소농도를 말한다 참고 : 치환(Purging)
: 가연성 가스 또는 증기에 불활성 가스를 주입하여 산소의 농도를 최소 산소농도(MOC) 이하로 낮게 하는 작업을 통하여 제한된 공간에서 화염이 전파되지 않도록 유지된 상태를 말한다 (불활성 가스 예: 질소, 이산화탄소 등)
2.. 최소 산소 산소 농도 산정
- 가연성 가스 또는 인화성 증기의 연소 반응식을 작성하여 산소의 화학 양론 계수를 구한다
- 가연성 가스 또는 인화성 증기의 폭발 하한계를 계산한다
- 연소반응 식중 산소의 화학적 양론 계수와 폭발 하한계의 곱을 구한다
즉, MOC= 연소 하한계 (LFL) x 산소의 양론 계수 = LFL x 산소 몰수/연료 몰수
참고) LFL 및 UFL의 경우 Jone’s의 식으로부터 구할 수 있다.
LFL = 0.55 x Cst
UFL= 3.50 x Cst 단, 여기서 말하는 Cst (화학적 양론 농도는) 아래와 같이 구할 수 있다
Cst (화학적 양론 농도)= 연료 몰수 / (연료 몰수+공기의 몰수) *100
주의) 공기 몰수를 구할 때는 산소 몰수/ 0.21로 계산을 하여 공기 몰수를 구한다.
(2) 폭발 하한계 (LFL, Lower Flammable Limit)가 1.2%(부피)인 노말헥산(C6 H14)의 이론적 최소 산소농도(MOC)를 구하시오.
(3) 노말헥산 제거용 건조기의 화재 폭발 예방을 위해 권장하는 건조기 내부의 산소농 도는 얼마인지 설명하시오.
D-46-2013 화학공장의 화재예방
이 부분은 D-46-2013을 보고 작성했습니다. 다만 실제 건조기 내부의 산소농도 요구사항이 있는지는 정확히 모르겠습니다. 참조만 부탁드리겠습니다
연소 억제를 위하여 관리되어야 할 산소의 농도는 안전율을 고려하여 해당 물 질의 최소 산소농도보다 4 % 정도 낮게 관리되어야 한다. 즉 노말헥산의 최소 산소농도가 약 11%이기 때문에, 11%-4%에서 7% 미만에서 관리가 되어야 한다.
3. 화학 공장 설계 시 근원적인 안전성 확보 방안을 설명하시오.
D-24-2012 화학설비의 안전설계 일반기준
아래 포스팅 참조 부탁드립니다.
https://kwkarchive-w.tistory.com/300
근원적인 안전대책 | D-24-2012 화학설비의 안전설계 일반기준
안녕하세요 홍프로입니다. 해당 코샤 가이드의 경우 가이드 자체도 중요하지만, 근원적인 안전대책(Inherent Safety)에 대한 내용을 공부할 수 있어서 굉장히 중요한 코드입니다. 안전대책의 경우
kwkarchive-w.tistory.com
4. 위험과 운전 분석(HAZOP, Hazard and operability study) 방법으로 회분식 공정의 위험성 평가를 실시할 때 공정 변수(9가지)를 제시하고 각 공정 변수에 따른 발생 가능한 이탈 및 원인을 설명하시오.
P-86-2017 회분식 공정의 위험과 운전분석(HAZOP)
6. 산업안전보건법에 의한 공정안전관리 (PSM, Process Safety Management) 12대 요소 중 비상조치계획 수립 시 포함되어야 하는 사항을 설명하시오.
산업안전보건법 시행규칙 55조, P-101-2012 비상조치계획 수립에 관한 기술지침, 2019년 117회 화공안전기술사 1교시 4번 문제
1. 법적인 요구 사항
비상조치계획 (총 6개 항목)
가. 비상조치를 위한 장비 인력 보유현황
나. 사고 발생 시 각 부서 관련 기관과의 비상연락체계
다. 사고 발생 시 비상조치를 위한 조직의 임무 및 수행 절차
라. 비상조치계획에 따른 교육계획
마. 주민홍보계획
바. 그밖에 비상조치 관련 사항
2. 비상조치 계획에 포함되어야 할 최소한의 내용
- 비상조치계획에는 최소한 다음과 같은 사항을 포함한다.
- 근로자의 사전 교육
- 비상시 대피절차와 비상대피로의 지정
- 대피 전 안전조치를 취해야 할 주요 공정설비 및 절차 및 비상대피 후 직원이 취해야 할 임무와 절차
- 피해자에 대한 구조. 응급조치 절차
- 내/외부와의 연락 및 통신체계
- 비상사태 발생 시 통제조직 및 업무분장
- 사고 발생 시와 비 상대 피시의 보호구 착용 지침
- 비상사태 종료 후 오염물질 제거 등 수습 절차
- 주민 홍보 계획
- 외부기관과의 협력체제
상세한 해설은 아래 유튜브 참조부탁드립니다.
https://youtu.be/e7BiedkDFCU
'화공안전기술사 > 3. 화공안전기술사 관련 이론' 카테고리의 다른 글
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