128회 화공안전기술사 기출문제 풀이 - 3교시

2022년 128회 화공안전기술사 기출문제 풀이를 공유드립니다.
기술사 문제의 특성상 정답은 없으며 기술사 도전을 하고 계시는 분들에게 도움이 되고자 하는 마음으로 공유드립니다.
“화공안전기술사 서브노트” 구매처는 포스팅 최하단에 언급해 두었으니 참조부탁드립니다.

128회 화공안전기술사 3교시

1. 화학설비의 안전대책 중 중 증류탑의 점검사항에 대하여 일상점검 항목(운전 중 점검)과 개방시 점검해야 할 항목(운전정지 시 점검)을 설명하시오

화공안전기술사 서브노트 [2-3] 증류탑 (Page 527)

25점으로 나와서 조금 당황스러운데요 ^^;; 증류탑에 대한 내용도 조금 추가하시는게 어떨까 싶습니다.
화공안전기술사 서브노트 Page 527 참고부탁드립니다.
신기한게 자꾸 증류탑만 나오네요. 11회 중에 벌써 3번째 출제가 되었고 2022년 산업안전지도사 (화공안전)에도 출제가 되었습니다.

2. 전기화재의 대표적인 원인을 열거하여 설명하시오

모아소방기술사 1권 Page 588 화공안전기술사에 전기화재가 출제가 된건 정말 오랜만인것 같습니다.
이 문제도 쓰기가 쉽지 않아보입니다.
화공안전기술사 서적에는 정리된 내용이 마음에 들지 않아서 소방기술사 교재를 참고하여 작성하였습니다.
이런 찍힘 문제는 전기화재의 원인을 최대한 많이 작성하시는것을 추천드립니다. 1. 과전류에 의한 발화

• 과전류에 의해 발열과 방열의 평형이 파괴되어 발화된다
• 열량은 Joule의 법칙에 의해 (Q=I2Rt) 전류의 제곱에 비례한다 (Q=열량)
• 정격 전류의 200~300~이면 피복이 변질되고, 500~600%이면 적열 후 용융한다

2. 단락에 의한 발화

• 부하가 접속되지 않은 상태에서 전원만의 폐회로가 구성되는 것을 단락이라 한다
• 단락시 전류가 무한대로 흐르게 되어 매우 위험해진다

3. 누전 또는 지락에 의한 발화

• 지락은 전선의 1 또는 2개의 선이 대지에 접촉되어 전류가 대지로 흐르는것을 말한다
• 누전은 전류가 규정된 전로를 이탈하여 전기가 흐르는 것을 말한다
• 지락이나 누전은 그 발생 순간의 스파크나 누설된 전류의 누적으로 발화를 일으킬 수 있다.

4. 접속부의 과열에 의한 발화
전기적 접촉상태가 불량인 경우 접촉 저항에 의한 발열에 의해 발화하며 아산화동 발열현상과 접촉 저항에 의해 발화한다

5. 열적 경화에 의한 발화
방열이 잘 이루어지지 않는 전기기기의 열축적에 의해 발화 6. 전기 스파크에 의한 발화
스위치의 On/Off시의 스파크에 의해 발화될 수 있으며, 스파크는 Off시 더 심하다

7. 절연열화 또는 탄화에 의한 발화
배선기구의 절연체등이 시간 경과에 따라 열화로 인해 절연성이 저하되거나, 미소 전류에 의한 국부 발열과 탄화 누적으로 발화 될 수 있다 8. 정전기 스파크에 의한 발화
정전기 대전에 의해 축적된 전하가 방전되어 발화를 일으킬 수 있다

9. 낙뢰에 의한 발화
낙뢰 시 수만 A 이상의 전류가 흐르게 되어 절연이 파괴되고 발화할 수 있다.

3. 산업안전보건법령상 관계수급인 근로자가 도급인의 사업장에서 작업을 하는 경우의 이행사항과 산업재해를 예방하기 위하여 작업시작전에 수급인에게 안전 및 보건에 관한 정보를 문서로 제공하여야 하는 작업에 대하여 설명하시오

산업안전보건법 65조, 산업안전보건법 시행령 64조

이것도 25점으로 나오면 늘려쓰기가 쉽지는 않아 보입니다.
도급관련 내용도 좀 작성하셔야 될 것 같습니다 (그림 등).
상세한 내용은 저의 산업안전보건법 교재 참조부탁드립니다.

https://kmong.com/gig/333508

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도급인은 해당 작업 시작 전에 수급인에게 안전 및 보건에 관한 정보를 문서로 제공하여야 한다.
1. 폭발성,발화성,인화성,독성 등의 유해성,위험성이 있는 화학물질 중 고용노동부령으로 정하는 화학물질 또는 그 화학물질을 포함한 혼합물을 제조,사용,운반 또는 저장하는 반응기,증류탑, 배관 또는 저장탱크로서 고용노동부령으로 정하는 설비를 개조,분해,해체 또는 철거하는 작업
2. 제1호에 따른 설비의 내부에서 이루어지는 작업
3. 질식 또는 붕괴의 위험이 있는 작업으로서 대통령령으로 정하는 작업 (시행령 54조)

• 산소결핍, 유해가스등으로 인한 질식의 위험이 있는 장소로서 고용노동부령으로 정하는 장소에서 이루어지는 작업
• 토사, 구축물, 인공구조물 등의 붕괴 우려가 있는 장소에서 이루어지는 작업

4. 폭발압력을 받는 구조물의 방호구조설계기준에 대하여 방호목적에 따른 재료의 변형한계를 중심으로 설명하시오

D-65-2018 방호구조의 설계 및 설치에 관한 기술지침, 125회 화공안전기술사 4교시 2번

D-65_2018 방호구조의 설계 및 설치에 관한 기술지침.pdf

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1. 개요
1-1. 방호구조 설계기준
방호구조는 방호구조물 주위에서 폭발이 발생하였을 경우 20 ms 동안에 70 kPa(10.2 psi) 및 100 ms 동안에 20 kPa(2.9 psi)의 폭발압력에 견딜 수 있는 구조로 설계되어야 한다.
1-2. 방호구조에 사용되는 재료
방호구조에는 철근콘크리트 또는 강재 등이 사용될 수 있다.

2. 폭발하중을 받는 구조물의 설계기준
2-1. 일반사항

• 일반적으로 폭발하중을 받는 구조물의 설계기준 및 규정은 부재의 변형이나 변위를 제한하는 방식이며, 허용되는 변형이나 변위는 구조물이나 구조부재 의 손상정도에 따라 다를 수 있다.
• 구조물의 손상 정도는 구조물 자체의 보호, 구조물 내의 인명보호 혹은 구조물 내의 기자재 보호 등과 같은 방호목적에 따라 허용되는 손상이 다를 수 있다.

2-2. 폭발하중을 받는 구조물의 변형한계

• 폭발하중과 같이 탄성한계를 넘어서는 변형을 유발하는 높은 속도의 하중인 경우 구조물의 국부적 파괴는 주로 휨 변형이나 지점의 변형각 및 전단 변형률에 의해 결정된다.
• 연성비는 탄성한계에서의 변위와 구조부재에서 발생한 총 변위량의 비로 정 의되는 값이며, 경우에 따라서는 최대 변위량과 항복 변위량의 비로 나타낼 수 있다.
• 방호목적과 구조부재의 종류에 따른 변형한계의 관계를 나타내는 아래 <표 >를 사용하여 아래와 같이 적용할 수 있다.

방호단계 1: 폭발 시 발생하는 압력하중이나 파편효과로부터 구조물내의 인명 및 기자재를 보호
방호단계 2: 폭발하중에 의한 구조부재 자체의 붕괴 및 파괴를 방지하기 위함

5. 화염방지기(Flame Arrester)의 설치목적과 올바른 적용을 위해 검토할 사항을 화염의 확산형태와 화염방지기의 종류를 중심으로 설명하시오

P-70-2019 화염방지기 설치등에 관한 기술지침

P-70-2019 화염방지기 설치 등에 관한 기술지침.pdf

0.14MB

문제가 조금 변형되어서 출제가 되었습니다.
개인적으로는 해당 코샤코드만 알고 있어도 최대한 작성이 가능했을거라고 생각됩니다.
폭연/폭굉등과 결부하여 답안을 작성하는게 어땟을까 싶습니다. 1. 화염방지기 설치목적
1-1. 화염방지기 및 폭연/폭굉의 정의

• 가연성가스 또는 인화성 액체를 저장하거나 수송하는 설비 내.외부에서 화재가 발생시 폭연 및 폭굉 화염이 인접설비로 전파되지 않도록 차단하는 장치를 말한다
• 폭연: 연소에 의한 폭발 충격파가 미반응 매질 속에서 음속 이하의 속도로 이동하는 폭발 현상
• 폭굉: 연소에 의한 폭발 충격파가 미반응 매질 속에서 음속보다 빠른 속도로 이동하는 폭발 현상

1-2. 화염방지기의 설치 목적

• 인화성 가스 및 증기를 대기로 방출하는 설비의 화염전파 방지를 위한 화염 방지기 설치
• 화염은 전파거리에 따라 속도가 증가되고, 폭굉으로 전이될 수 있다. 폭굉으로 전이되기 전에 화염을 막는 방지기, 폭굉에 대한 안전장치를 폭굉방지기 (Detonation arrestor)

1-3. 화염확산형태에(사용목적) 따른 화염방지기의 종류

• 관말단 화염방지기 :통기관의 말단 부분에 설치하여 설비 외부에서 발생한 화염이 설비 내부로 전파되지 않게 하는 보호기능
• 관내 폭연방지기 : 배관중에 설치하여 화재 및 폭발이 발생할 경우 반대편으로의 화염전파를 차단하는 보호기능
• 관내 폭굉방지기: 긴 배관 내에서 가속화된 폭굉파가 발생한 경우 폭굉의 전파를 차단

3. 화염방지기 올바른 적용을 위히여 검토할 사항

• 가능한 보호대상 화학설비의 통기관 끝단에 설치하는것을 권장
• 배관 중간에 설치시 관내 폭연방지기 또는 관내 폭굉방지기 설치
• 상온에서 저장취급하는 액체의 인화점이 섭씨 38도~60도 인경우에는 인화방지망 설치가능 (화염방지기 설치 생략)
• 인화점이 섭씨 100도 이하이고, 저장온도가 인화점 초과시에는 화염방지기 설치
• 소염소자는 매년 1회이상 막힘, 부식, 변형, 파손등 상태 확인 및 통기가 잘되도록 청소. 단, 막힘이 자주 일어날 경우 점검 주기 단축
• 설치하는 설계압력을 초과하지 않도록 충분한 용량의 성능으로 설치
• 통기밸브가 있는 경우 화학설비와 통기밸브사이에 화염방지기 설치. 단, 화염방지기 성능을 갖는 통기밸브인 경우 생략 가능
• 배관에 설치시 배관의 길이가 길어 폭굉등이 발생할 우려가 있을 경우 폭굉방지기를 설치해야한다. 단, 폭발압력 방산구조로 한경우 제외
• 결빙,승화,응축등으로 막힐 우려가 있는 경우 보온등 적절한 결빙 방지조치를 해야 한다

6. 압력용기 제작시 용접이음부에 온길이 방사선 투과시험을 적용해야 하는 경우를 나열하고 맞대기 용접 시 방사선 투과시험의 적용정도에 따른 용접이음효율 (Efficiency)을 설명하시오

M-115-2015 압력용기의 용접설계에 관한 기술지침, 화공안전기술사 122회 3교시 1번

M-111-2015 압력용기의 용접설계에 관한 기술지침.pdf

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솔직히 이 문제는 Pass하라고 나온 문제인것 같습니다. 제 개인적으로는 이런 문제는 넘기는게 맞다고 봅니다 1. 압력용기 제작시 용접 이음부에 온길이 방사선 투과시험을 적용해야하는 경우
다음의 용접 이음부는 전 길이에 대한 방사선 투과시험을 실시하여야 한다.

• 치사적 물질을 포함하는 압력용기의 동체 및 경판의 모든 맞대기 용접부
• 용접 이음부에서 공칭두께가 38mm를 초과하는 압력용기의 모든 맞대기 용접부
• 설계압력이 350kPa을 초과하는 비직화식 증기보일러 동체 및 경판의 모든 맞대기 용접부
• 상기 “1” 또는 “3”에 따라 전 길이 방사선 투과시험이 요구되는, 압력용기 부분 또는 경판에 부착되는 노즐 및 연결실 등에 있는 모든 맞대기 용접부
• 용접이음부 및 부품이 허용하는 이음 효율에 기초하여 설계된 압력용기 용접부

2. 맞대기 용접 시 방사선 투과시험의 적용정도에 따른 용접이음효율(Efficiency)
일반적으로 용접의 형태는 대부분 경우 맞대기 용접을 실시한다
이럴 경우 비파괴 검사를 방사선 투과 시험을 하는데, 상황에 따라 RT 정도를 전길이 (100%), 부분(SPOT), 미실시로 구분할 수 있고 이에따라 용접이음 효율이 다음과 같이 정해진다.

상기와 같이 정해진 용접효율은 장치 및 설비의 두께를 계산하는데 사용되어 진다.

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