산소통과 아세틸렌 실린더가 폭발하는 이유는 무엇인가요? 그 답은 물리학과 안전 관행의 혼합에 있습니다. 이러한 실린더는 다양한 산업 환경에서 필수적이지만 위험 가능성이 높습니다. 이 문서에서는 부적절한 취급, 온도 변화, 특정 요소에 대한 노출 등 이러한 폭발의 주요 원인에 대해 설명합니다. 독자들은 이러한 실린더를 안전하게 관리하여 치명적인 사고의 위험을 최소화할 수 있는 실용적인 단계를 배울 수 있습니다. 여러분과 여러분의 직장을 보호할 수 있는 중요한 안전 조치에 대해 자세히 알아보세요.
감압 밸브를 설치하기 전에 실린더 밸브를 천천히 열고 인터페이스 내부와 외부의 먼지를 털어낸 다음 감압 밸브를 설치한 후 밸브를 열어 점검하세요.
작동 중 사람이 인터페이스 측면을 바라보지 않아야 합니다.
연결하기 전에 가죽 파이프 이음새에 먼지와 금속 조각이 없는지 확인하세요.
가죽 튜브를 분리한 후에는 불순물이 들어가지 않도록 하늘이나 바닥에 올려놓지 마세요.
공기 플러싱 검사를 용이하게 하고 불순물 유입을 방지하기 위해 병의 산소를 완전히 고갈시키지 말고 1~1.5기압을 유지하세요.
겨울철에는 뜨거운 물이나 스팀으로만 보틀 밸브를 해동하세요. 가열을 위해 불꽃을 사용하거나 쇠망치를 사용하는 것은 금지되어 있습니다.
전기 용접기와 같은 공간에서 작업할 경우, 실린더의 감전을 방지하기 위해 실린더 바닥에 절연 패드를 추가해야 합니다.
가스 실린더와 접촉하는 금속 배관 및 장비는 정전기로 인한 화재 및 폭발을 방지하기 위해 접지선을 설치해야 합니다.
네 가지 이유가 있습니다:
아세틸렌 실린더를 수직으로 배치해야 하는 데에는 몇 가지 이유가 있습니다.
첫째, 실린더에는 필러이자 용매인 아세톤이 들어 있습니다. 실린더를 수평으로 사용하면 아세톤이 아세틸렌 가스와 함께 쉽게 흘러나와 아세톤 소비가 증가하고 연소 온도가 낮아질 수 있습니다.
이는 역효과를 일으켜 폭발 사고로 이어질 수 있습니다. 실린더의 아세틸렌은 압력을 받아 아세톤 용매에 용해됩니다. 밸브가 열리면 압력이 감소하고 용해된 아세틸렌이 기체가 되어 방출됩니다.
아세틸렌 실린더를 수평으로 놓으면 아세톤이 흘러나올 수 있으며, 이는 빠르게 휘발되어 공기와 혼합되어 폭발성 혼합물을 형성할 수 있습니다. 폭발 한계는 2.3%에서 72.3%(vol) 사이이며 최소 점화 에너지는 0.019mJ입니다. 화기 및 열 에너지가 있는 경우 연소 및 폭발이 발생할 수 있습니다.
둘째, 아세틸렌 실린더를 수평으로 놓으면 구르기 쉽고 다른 물체에 쉽게 충격이 가해져 여기 에너지를 발생시켜 사고를 유발할 수 있습니다.
셋째, 아세틸렌 실린더에는 적재, 하역, 운송 및 사용 중 충돌을 방지하기 위해 충격 방지 고무 링이 장착되어 있습니다. 고무 링은 절연 재료이므로 아세틸렌 실린더를 전기 절연체 위에 수평으로 놓아야 실린더에서 발생하는 정전기가 바닥으로 퍼지는 것을 방지할 수 있습니다.
실린더에 정전기가 모이면 정전기 스파크가 쉽게 발생할 수 있습니다. 아세틸렌 가스가 누출되면 연소 및 폭발 사고로 이어질 수 있습니다.
마지막으로 아세틸렌 실린더를 사용할 때는 밸브에 감압기, 화염 방지기 및 고무 튜브가 장착되어 있어야 합니다. 실린더는 누워있을 때 구르기 쉽기 때문에 감압기, 화염 방지기가 쉽게 손상되거나 고무 튜브가 벗겨져 아세틸렌 가스가 누출되어 연소 및 폭발 사고로 이어질 수 있습니다.
결론적으로 아세틸렌 실린더는 아세톤 흐름, 구르기, 정전기 및 장비 손상으로 인한 사고를 방지하기 위해 반드시 수직으로 배치해야 합니다.
A: 필요하지 않습니다.
답변:실린더를 버리면 밸브가 이탈하여 내부에 저장된 가스가 누출될 수 있습니다. 누출된 가스의 강력한 힘으로 인해 실린더가 빠르게 앞으로 움직이거나 바닥에서 회전하여 가까이 있는 사람이 부상을 입을 수 있습니다.
또한 가스가 가연성인 경우 폭발로 이어질 수 있으며, 이는 더 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
아세틸렌은 가연성이 높은 반면 산소는 연소를 돕는 역할을 합니다.
아세틸렌이 누출되면 공기와 섞여 스파크나 화염과 접촉하면 격렬한 폭발을 일으킬 수 있습니다. 이러한 폭발로 인해 산소통이 손상되고 산소가 누출될 수 있습니다.
산소의 연소 지원 특성은 폭발의 강도를 통제할 수 없을 정도로 악화시킬 수 있습니다. 따라서 아세틸렌과 산소를 분리하여 보관하고 함께 두지 않는 것이 중요합니다.
아세틸렌 실린더의 온도는 40℃를 넘지 않아야 하며 아세톤의 끓는점은 58℃입니다. 온도가 상승함에 따라 아세톤 휘발 속도도 증가합니다. 이로 인해 아세틸렌이 분리되어 실린더 압력이 급격히 상승할 수 있습니다.
안전한 사용을 위해 아세틸렌 실린더에 소량의 압력을 남겨두어 실린더 내부의 압력이 외부 압력보다 커지도록 합니다. 이는 다른 가스의 유입을 방지하는 데 도움이 됩니다. 아세틸렌은 폭발 한계가 낮기 때문에 공기와 조금이라도 섞여 특정 온도에 노출되면 폭발할 수 있습니다.
따라서 공기가 아세틸렌과 섞이지 않도록 실린더의 배기구에 감압 밸브를 설치하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 다음 사용 시 폭발 위험이 있을 수 있습니다.
감압 밸브를 사용하는 것은 실린더 내부의 공기 압력을 외부 공기보다 높게 유지하고 공기가 아세틸렌 실린더로 역류하는 것을 방지하기 위해서도 필수적입니다. 산소 실린더의 경우 최소 0.098~0.196MPa 게이지 압력의 잔류 압력을 유지해야 합니다.
아세틸렌 실린더의 경우 안전을 보장하기 위해 겨울철에는 49Kpa~98Kpa, 여름철에는 196KPa의 잔류 압력을 유지해야 합니다.
기름, 특히 불포화 지방과 신 지방은 기화하여 열을 방출하기 쉽기 때문에 기름 거즈 헤드와 기름 천은 공기 중 산화로 인해 열이 발산되지 않고 자체 발화할 수 있습니다. 자체 발화 지점에 도달하면 자체 발화가 발생할 수 있습니다.
그러나 기름은 공기 중에서 천천히 기화되고 발생된 열은 빠르게 소멸되기 때문에 일반적으로 열이 축적되어 자연 발화하기 어렵습니다.
기름과 지방이 순수한 산소와 접촉하면 가스화 속도가 크게 빨라져 많은 열을 방출하여 급격한 온도 상승과 연소를 일으킵니다. 순수 산소는 강력한 산화 특성을 가지고 있어 가연물의 격렬한 연소를 촉진합니다.
산소통 입구가 그리스로 오염된 경우 산소가 분사될 때 그리스가 빠르게 산화되고 고압 기류와 실린더 입구의 마찰로 인해 발생하는 열로 인해 산화 반응이 더욱 가속화됩니다. 이로 인해 산소 실린더나 감압 밸브의 그리스가 발화하거나 폭발할 수도 있습니다.
따라서 산소 실린더, 특히 산소와 접촉하는 실린더 입구와 액세서리가 그리스와 접촉하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
강철 실린더의 실린더 밸브는 대부분 구리 합금으로 만들어져 상대적으로 깨지기 쉽습니다. 일부는 강철로 만들어졌지만 실린더 본체보다 작은 구조를 가지고 있으며 실린더 본체에서 회전하여 병목과 실린더 밸브 조인트 사이에 직각을 이룹니다. 이 부분은 실린더 본체에서 가장 취약하고 눈에 잘 띄는 부분이며 취급, 보관 및 사용 중 기계적 손상이나 외부 충격에 가장 취약합니다.
부주의로 인해 실린더가 떨어지거나 구르거나 다른 단단한 물체에 부딪히면 실린더 밸브와 병의 접합부가 쉽게 파손되어 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 산소통 밸브가 파손되면 산소통 내부의 고압 가스(150kg/cm2)가 분출되어 실린더가 반대 방향으로 돌진하여 기계, 장비, 건물에 피해를 입히거나 인명 피해가 발생할 수 있습니다.
아세틸렌 실린더 밸브가 파손되면 가연성 가스가 분출되어 공기와 폭발성 가스 혼합물을 형성하여 화재 발생 시 폭발할 수 있습니다. 또한 실린더에 가연성 가스가 들어 있는 경우 고속 분사기 또는 기타 점화원에 의해 발생하는 정전기가 연소 및 폭발을 일으킬 수 있습니다.
또한 병 밸브가 노출되면 취급 및 보관 시 먼지나 그리스 물질이 침입하기 쉬워 잠재적인 위험이 발생할 수 있습니다. 안전모를 착용하면 먼지나 기름의 오염과 침입을 방지할 수 있습니다.
이러한 위험을 없애기 위해 실린더 제조 장치는 출고 전에 실린더에 안전모를 장착해야 합니다. 가스를 사용할 때는 안전모를 풀고 고정된 장소에 보관하세요. 사용 후에는 즉시 병 뚜껑을 닫고 조이고 주변에 던지지 마세요. 취급 중에는 안전모를 착용하는 것을 잊지 마세요.
충돌로 인해 활성탄이 분해되어 팽창 공간이 늘어날 수 있습니다. 이로 인해 아세틸렌 가스가 고압으로 축적되어 폭발 위험이 발생할 수 있습니다. 또한 온도가 상승하면 기체 상태의 아세틸렌이 중합되어 폭발을 일으킬 수 있습니다.
답변: 가스통에 심한 충돌이나 충격이 가해지면 폭발 사고가 발생하고 그 결과는 매우 심각합니다.
산소통은 부주의하게 떨어뜨리면 쉽게 폭발할 수 있는 고압 용기입니다.
여러 개의 산소통을 운반할 때는 1회용으로 설계된 특수 용기를 사용하는 것이 좋습니다. 이 컨테이너는 실린더를 안전하게 싣고 내리는 데 적합합니다.
아세틸렌 실린더의 폭발은 주로 온도와 압력의 급격한 상승과 아세틸렌의 분해로 인해 발생합니다.
다음은 아세틸렌 분해의 특징입니다:
병 벽의 온도가 상승하거나(병 상단부터) 템퍼링 후 열린 병 밸브에서 연기와 함께 비정상적인 악취 가스가 새어 나오면 아세틸렌이 분해되기 시작했음을 나타냅니다. 아세틸렌 실린더가 불꽃이나 복사열에 직접 노출되면 언제든 아세틸렌이 분해될 위험이 있습니다.
아세틸렌이 분해되는 이유:
(1) 용접 템퍼링;
(2) 외부 가열(연소 물질이 아세틸렌 실린더 근처에 있고, 소화되지 않은 용접 건이나 절단 건과 같은 도구가 실린더에 걸려 있음);
(3) 실린더 밸브 또는 감압기 근처의 아세틸렌에 불이 붙었습니다;
(4) 심한 충격 또는 진동.
주의 사항:
산소 파이프는 고압 용도로 설계된 반면 아세틸렌 파이프는 저압 용도로 설계되었습니다.
또한 아세틸렌 파이프를 사용하는 동안 때때로 약간의 역화가 발생할 수 있으며, 파이프에 탄소 침전물이 쌓일 수 있습니다. 이러한 침전물이 산소와 섞이면 잠재적으로 폭발을 일으킬 수 있습니다.
답변: 실린더에 다른 가스를 채우면 심각한 폭발이 발생하여 매우 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
답변: 가스통에 전기가 통하지 않도록 합니다.
전기 용접기로 작업할 때는(이런 상황을 가정할 때) 산소통 바닥에 절연 재료를 덧대어 전기가 통하지 않도록 하는 것이 중요합니다.
또한 가스 실린더와 접촉하는 파이프와 같은 금속 장비는 정전기로 인한 화상이나 폭발 등의 사고를 예방하기 위해 접지 장치가 잘 갖춰져 있어야 합니다.
아세틸렌을 점화하는 데 필요한 점화 에너지는 0.019mJ에 불과합니다. 즉, 일반적으로 수 mJ의 작은 정전기 방전으로도 아세틸렌이 점화되거나 폭발할 수 있습니다.
아세틸렌이 가스 전송 파이프를 통해 흐르거나 누출되면 정전기가 발생합니다. 모든 형태의 정전기 방전은 발화를 일으킬 수 있습니다.
일단 점화되면 아세틸렌은 산소 없이도 연소 및 폭발할 수 있어 폭발 가능성이 높습니다.
폭발을 방지하려면 아세틸렌 실린더를 직접 접지하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 실린더에 정전기가 축적되지 않아 폭발 위험이 현저히 줄어듭니다.
아세틸렌이 구리와 은에 장기간 노출되면 폭발성 화합물, 즉 아세틸화구리 및 아세틸화은이 형성될 수 있습니다. 이러한 화합물은 극심한 진동이나 110-120℃의 온도에 노출될 경우 폭발을 일으킬 수 있습니다.