정전기 대전현상과 완화조치

정전기 대전이란

정전기 대전은 물체 사이의 접촉·분리, 마찰 등으로 전하가 한쪽에 축적된 상태다.

축적된 전하가 방전하면 가연성 물질에 화재·폭발의 점화원이 된다.

시험에서는 대전 원리, 방전 형태, 완화조치가 여러 교시에 걸쳐 출제된다.

대전 원리와 핵심 용어

대전 원리는 두 물체의 접촉면에서 전하가 분리되어 한쪽에 과잉 전하가 남는 것이다.

전하가 누설되지 않고 쌓이면 전위가 높아지고, 접근하는 도체와 사이에서 불꽃 방전이 생긴다.

고유저항이 작을수록 전하가 잘 빠지고, 도전율이 낮을수록 전하가 쌓이기 쉽다.

접지와 본딩의 차이

접지는 대전된 물체를 대지에 연결해 전하를 누설시키는 것이다.

본딩은 서로 다른 금속체를 전기적으로 연결해 전위차를 없애는 것이다.

두 방법은 목적이 달라 구분해 써야 한다. 같은 말로 쓰는 것이 가장 흔한 실수다.

정전기 완화조치 절차

먼저 운반체와 주입파이프를 상호 본딩하고 접지한다.

개구부를 열기 전에 본딩접지를 수행하고, 탱크 내부에 미본딩 금속체가 없는지 확인한다.

하부 주입 또는 저유속으로 주입해 표면 와류를 줄인다.

필터를 거쳐 주입하면 주입 후 30초 이상 정치 시간을 확보한다.

개구부를 닫은 후에 본딩접지를 제거한다.

수치 기준과 예외

정치 시간은 미크론 필터를 통과한 뒤 주입할 때 30초 이상 확보한다.

본딩 접지 생략은 정전기 발생능력이 없거나 인화성이 거의 없는 액체에 한한다.

하부 주입방식은 주입파이프 플랜지 좌우 본딩 조항이 예외이므로 빠뜨리면 감점이다.

예제: 유속과 대전량

주입 속도를 낮추면 대전량이 줄어든다. 그래서 주입 속도 제한이 필요하다.

실무에서는 주입구 유속을 제한해 대전량을 줄인다.

사례는 가상이다. 본딩 클램프가 빠진 채 해치를 열면 전위차가 생겨 방전 위험이 커진다.

정리

정리하면 정전기 대전은 전하가 한쪽에 축적된 상태이며, 방전하면 화재·폭발로 이어진다.

대책은 대전 억제, 전하 신속 누설, 방전 방지의 세 단계로 본다.

시험에서는 접지와 본딩, 본딩 시점, 정치 시간을 구분해 쓰자.