개념 한 쪽
보일러 안전장치는 각 장치가 감지하거나 처리하는 위험이 서로 다르므로 '무엇을 감지하고 무엇을 차단·배출하는가'로 구분하여 이해해야 한다고 정리한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「안전장치의 종류 및 특징」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 화염검출기 선택 | 1 | 연료별 화염의 빛 성질에 따른 감지 소자 선정 원리 설명 |
| BLEVE 개념 정의 | 1 | 액화가스 탱크 파열 시 급격 기화·착화로 인한 폭발 특성 설명 |
| 압력 제한기 기능 파악 | 1 | 검출 압력 도달 시 연료 차단 신호 발생 기능을 묻는 지문 판단 |
플레임아이(flame eye, 화염검출기)는 화염이 내는 빛을 광전소자(빛을 전기로 바꾸는 소자)로 받아 전기신호로 전환하여 화염 유무를 판단하는 장치라고 정의한다. 연료의 종류에 따라 화염의 빛 성질이 달라 감지 소자도 달라진다고 설명한다. 가스화염은 눈으로 보이는 방사선(가시광선)이 약하고 자외선 비율이 많으므로 자외선 영역을 감지하는 자외선 광전관(UV 셀)을 사용해야 확실히 검출한다고 밝힌다.
압력 제한기(발신기)는 검출된 증기압력이 설정치에 이르면 벨로즈가 신축하여 수은스위치 등을 작동시키고, 그 신호로 전자밸브를 닫아 연료 공급을 차단하도록 명령하는 전기연동식 장치라고 설명한다.
BLEVE(비등액증기폭발)는 밀폐된 탱크 안의 액화가스가 외부 열 등으로 인해 과열·고압화되어 탱크가 파열되는 순간 내부 액체가 순간적으로 기화·팽창하며 착화되어 큰 폭발과 화염구를 발생시키는 현상이라고 규정한다. 핵심 요소는 '밀폐 탱크의 액화가스 + 과열·고압 + 파열 시 급격한 기화·팽창 + 착화 폭발' 네 요소로 정리한다.
안전장치의 판별 기준은 기능으로 한다는 점을 강조한다. 감지·차단·경보 기능을 수행하면 안전장치로 분류하고, 단순히 저장하거나 편의를 위한 부속 장치이면 안전장치로 보지 않는다고 정리한다.
플레임아이 사례: 가스연료 보일러에서 화염 감지가 필요할 때 '가스화염 = 보이는 빛 약함 + 자외선 많음' 연결고리를 사용하여 자외선 광전관(UV 셀)을 선택하면 정확히 검출할 수 있다고 설명한다.
압력 제한기 사례: 증기압이 설정값을 초과하면 벨로즈가 신축해 수은스위치가 작동하고 전자밸브가 닫혀 연료 공급을 차단함으로써 과압으로 인한 파열을 방지한다고 설명한다.
BLEVE 사례: 외부 화재로 탱크가 가열되면 내부 액화가스가 과열되어 탱크가 파열될 때 순간적으로 기화하면서 착화해 폭발과 큰 화염구를 일으키므로 밀폐 탱크와 액화가스가 동시에 관련된 상황이면 BLEVE를 우선적으로 의심해야 한다고 정리한다.
다음 중 BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion)현상을 가장 올바르게 설명한 것은?
정답 ④ · 문제는 BLEVE 현상의 올바른 설명을 찾는 것이다. BLEVE는 외부 가열 등으로 인해 밀폐된 탱크 내의 액화가스가 과열되어 탱크가 파열될 때 내부 액체가 급격히 기화·팽창하고, 이 기화된 증기가 착화되어 폭발하는 현상이다.
BLEVE는 과열된 밀폐탱크의 액화가스가 파열 시 급격히 기화·팽창해 착화 폭발하는 현상이다.
보일러 연소안전 장치에서 화염의 방사선을 전기신호로 바꾸어 화염 유무를 검출하는 플레임아이에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ② · 보일러의 화염검출기 중 하나인 플레임아이는 화염에서 방사되는 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환합니다. 가스 연소 시 화염은 방사되는 빛의 강도가 비교적 약하고 자외선 비율이 많으므로, 일반적으로 자외선 광전관(UV 셀)을 사용하여 화염의 유무를 신뢰성 있게 검출합니다.
가스화염은 방사선이 적고 자외선 비율이 많아 자외선 광전관(UV 셀)으로 검출한다.
검출된 증기 압력이 설정된 압력에 이르면 연료공급을 차단하는 신호를 발생하는 발신기는?
정답 ④ · 압력 제한기는 검출된 증기 압력이 설정된 압력에 도달했을 때, 안전을 위해 연료 공급을 차단하는 신호를 발생하는 장치입니다. 이는 보일러 등의 압력 용기에서 과압력 상태를 방지하는 중요한 안전 장치 역할을 합니다.
압력 제한기는 증기압력이 설정값에 이르면 연료 공급 차단 신호를 내는 안전장치다.
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