방폭 도면 (hazardous area classification)을 작성하는데 필요한 몇 가지 개념이 있습니다. 모두 화학적 개념이라서 전기엔지니어에게는 생소할 수 있습니다. 그러나 이 개념을 이해하지 못하면 방폭 설계가 어려울 수 있습니다. 어떤 물질이 폭발의 위험을 가지고 있는지 아닌지를 결정하는데 필요한 개념들입니다.
전기 엔지니어는 잘 모를 수 있지만 기본적인 개념만 좀 이해하고 가면 되겠습니다.
여기에 설명하는 개념은 "HAZARDOUS SOURCE LIST" 라고 하는 공정에서 작성하는 위험물질표에 포함되는 내용입니다.
1. FLASH POINT (인화점) - 가연성 액체의 표면에서 화염을 접근시켰을 때 연소가 발생할 만큼의 증기를 발생시키는 최저온도. 이 온도가 낮을수록 위험성이 높아집니다. 아래의 그림에서 보면 가솔린은 영하 45도에서 기화한다는데 대단하죠.
이 그림에서 보이듯 디젤유는 +55도로 인화점이 매우 높습니다. 그런데 디젤에 따라서 45도 정도가 되는 경우도 있어서 디젤을 HAZARDOUS SOURCE로 볼지에 대하여는 지역에 따라서 다를 수 있습니다. 국내에서는 디젤유의 경우 폭발성 물질에서 제외하는 것이 일반적입니다. 그러나 중동이나 매우 더운 지역에서는 다르게 취급할 수 있습니다.
2. EXPLOSIVE LIMIT (폭발한계) - 폭발성 가스는 공기와 어느 정도 섞여 있어야 폭발이 일어납니다. 어떤 혼합가스 내에 존재하는 물질의 비율에 따라서 폭발이 발생할 수 있는 한계를 표시한 것입니다. LEL과 UEL 이 있는데 이 사이에 있어야 폭발이 발생합니다. 가스가 너무 작아도 폭발이 발생하지 않지만 너무 많아도 폭발이 발생하지 않는다는 점이 특이합니다.
3. SOURCE OF RELEASE (폭발성 가스를 대기로 내보내는 장소나 지점), GRADE OF RELEASE (폭발성 가스를 얼마나 자주 방출하는 가에 대한 등급)
SOURCE OF RELASE 는 말 그대로 폭발성 가스가 발생하는 장소나 지점을 나타내는 표현입니다. 즉 PUMP나 VENT 등을 나타내게 됩니다. GRADE OF RELEASE는 가스를 방출하는데 연속적으로 하는 경우는 CONTINUOUS GRADE, 정상운전 상태에서도 가스가 방출되거나 주기적으로 방출하는 경우는 PRIMARY GRADE이며 정상 운전 상태에서는 가스가 발생하지 않고 특수한 경우에 발생해도 짧은 기간만 발생하거나 가끔 발생하는 경우에는 SECONDARY GRADE 가 됩니다.
ZONE 0, 1, 2 를 결정 지을 때 이 GRADE OF RELEASE와 환기 상태를 같이 검토해서 결정하게 됩니다.
4. GAS GROUP - GAS의 위험도에 따라 등급을 나눈 것입니다. IEC 와 NEC가 조금 다릅니다.
IEC의 등급에서는 IIC 가 중요한데 방폭 기기의 인증을 받을 때 IIC 에 대하여는 별도의 인증을 받아야 합니다. 방폭 인증 표시에도 GAS GROUP이 표시가 됩니다. IIC가 되면 HYDROGEN과 ACETYLEN에 대해 모두 인증이 되는 것이나 HYDROGEN에 대해서만 인증을 받게 되면 IIB + H2라고 인증에 표시가 되고 이 경우는 HYDROGEN AREA에서 적용이 가능하게 됩니다.
5. TEMPERATURE (온도) - NEC의 온도 등급이 IEC 보다 더 많이 나누어져 있습니다. 일반적으로 IEC의 T3 가 많이 적용됩니다. 전등같이 열이 나는 기기는 그 열로 인해서 폭발이 일어나는 경우가 있습니다. 가스의 IGINITION TEMPERATURE (점화온도) 를 넘는 열을 발생하는 기구는 사용할 수 없습니다. 따라서 기기의 인증 표시에 온도 등급은 반드시 표시됩니다.
위에 설명한 개념들은 Source List를 작성하는데 꼭 필요한 개념들이며 실제로 그 데이터가 Source List에 포함되어 있어야 합니다. 이런 데이터를 기준으로 폭발 위험 물질로 구분하기도 하고 제외하기도 하며 그 등급에 따라서 Hazardous area가 다르게 적용됩니다. 따라서 이러한 개념을 충분히 이해하면 공정에서 제공된 자료를 더 잘 이해하고 따라서 방폭 도면을 작성하는 것도 쉬워질 것입니다.
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