가스·증기 방폭설비 위험장소 분류와 방폭구조

방폭설비 개념

가스·증기 방폭은 전기설비가 폭발성 분위기의 점화원이 되는 것을 막는 기본 기술이다.

가스·증기 방폭설비는 가연성 가스나 증기가 공기와 섞여 폭발할 수 있는 장소의 전기설비다.

폭발은 가연성 물질, 산소, 점화원이 동시에 있을 때 일어난다. 방폭은 점화원을 없애거나 격리하는 데 초점을 둔다.

위험장소 분류

위험장소는 폭발성 가스나 증기와 공기의 혼합물이 존재하거나 존재할 우려가 있는 장소다.

존재 빈도와 지속시간에 따라 Zone 0, Zone 1, Zone 2로 나눈다.

장소가 정해지면 그 장소에 맞는 기기보호수준(EPL)의 기기를 고른다.

환기가 나쁘면 한 단계 상향을 검토한다. 환기를 개선하면 위험장소 범위를 줄일 수 있다.

방폭구조 비교

방폭구조는 점화원을 격리하거나 안전도를 높이거나 에너지를 제한하는 방식으로 나뉜다.

내압방폭은 내부 폭발을 외함이 견디는 방식이라 외함 강도와 접합면 틈새가 핵심이다.

안전증은 정상 운전 중에만 신뢰할 수 있고, 본질안전은 계측 신호 회로에 주로 쓴다.

압력방폭은 보호가스 압력 감시가 빠지면 보호 기능이 사라진다.

각 구조는 적용 Zone과 설치 조건이 달라 함께 비교해야 선정 오류를 줄일 수 있다.

설계 절차

방폭설비 설계는 장소 구분을 먼저 하고 기기를 나중에 고르는 순서로 한다.

먼저 누출원, 환기, 확산 조건으로 Zone을 나누고 가스 그룹과 발화온도를 확인한다.

그다음 장소별 기기보호수준(EPL)을 정하고, 방폭구조와 온도등급을 선정한다.

마지막으로 배선, 접지, 본딩을 시공하고 검사와 정기점검을 한다.

장소 구분이 바뀌면 기기도 바뀌므로, 설비를 개조할 때는 장소를 다시 평가해야 한다.

가스 그룹과 온도등급

가스 그룹은 최대안전틈새(MESG)로 나눈다.

IIA는 0.9mm 초과, IIB는 0.5~0.9mm, IIC는 0.5mm 이하다.

틈새가 좁은 가스일수록 화염이 외부로 새기 어려워 더 엄격한 구조가 필요하다.

기기 최고 표면온도는 가스의 발화온도 이하여야 한다. 온도등급 T1은 450℃ 초과 가스에 적용한다.

정리와 시험 포인트

먼저 기억할 것은 Zone 0에는 Ga, Zone 1에는 Gb 이상, Zone 2에는 Gc 이상의 기기를 쓴다는 점이다.

환기가 불량하면 한 단계 높은 등급으로 상향을 검토한다.

답안은 장소를 먼저 정하고, 그 장소에 맞는 기기를 고르는 순서로 쓴다.

기본 대책은 누출 억제와 환기, 기기 선정, 배선·접지·본딩, 유지관리다.