역화방지기(안전기)

역화방지기(Flash back Arrestor, 안전기)는 역화를 방지하는 설비로  연소가스가 통과하는 부분에 미세한 Mesh를 가지는 망(또는 이와 유사한  구조의 망(Barrier))이 설치되어 있고 역화가 일어날 경우 이 망에서  대부분의 열이 흡수(전도)되어 저온으로 되면서 연소를 중지시키거나  화염을 소멸 시키는 기기를 말한다.

 

 

 

역화방지기(안전기)

관련 법규

산업안전보건기준에 관한 규칙 제289조(안전기의 설치) 

① 사업주는 아세틸렌 용접장치의 취관마다 안전기를 설치하여야 한다. 다만, 주관 및 취관에 가장 가까운 분기관(分岐管)마다 안전기를 부착한 경우에는 그러하지 아니하다.

② 사업주는 가스용기가 발생기와 분리되어 있는 아세틸렌 용접장치에 대하여 발생기와 가스용기 사이에 안전기를 설치하여야 한다.

 

 

가스용접 개요

가스용접이란 사용하는 가스에 따라 산소-아세틸렌(oxygen-acetylene) 용접,  산소-수소(oxygen-hydrogen) 용접, 산소-프로판 용접 등이 있으나 이중  많이 사용되는 용접이 산소-아세틸렌(oxygen-acetylene) 용접이다.

<그림 1> 산소-아세틸렌(oxygen-acetylene) 용접기(출처: KOSHA 현장작업자를 위한 가스용접 작업안전)

 

 

역화방지기(안전기)

역화방지기(Flash back Arrestor, 안전기)는 역화를 방지하는 설비로  연소가스가 통과하는 부분에 미세한 Mesh를 가지는 망(또는 이와 유사한  구조의 망(Barrier))이 설치되어 있고 역화가 일어날 경우 이 망에서  대부분의 열이 흡수(전도)되어 저온으로 되면서 연소를 중지시키거나  화염을 소멸 시키는 기기를 말한다.

• 역화방지기의 구조는 소염소자, 역화방지장치 및 방출장치 등으로 구성. 다만, 토치 입구에 사용하는 것은 방출장치를 생략할 수 있음
• 역화방지기는 표면이 매끈하고 사용상 지장이 있는 부식, 흠, 균열 등이 없을 것
• 가스의 흐름방향은 지워지지 않도록 돌출 또는 각인하여 표시하여야 한다.
• 소염소자는 금망, 소결금속, 스틸울(steel wool), 다공성금속물 또는 이와 동등 이상의 소염성능을 갖는 것일 것
• 역화를 방지한 후 복원이 되어 계속 사용할 수 있는 구조일 것

<그림 2> 역화방지기의 일반구조 및 작동 원리 (출처: KOSHA 현장작업자를 위한 가스용접 작업안전)

 

 

압력 조정기 (조절기)

• 압력 조정기는 일반적으로 유체 기계를 운전할 때 불의의 압력 상승으로 인한  기계 또는 그에 따른 배관 등의 파괴를 방지하기 위해 규정된 압력 이상이 되면  이것이 작동하여 압력 상승을 저지하는 작용을 하는 장치를 말한다.

• 충전된 산소, 아세틸렌, LPG 가스 용기의 압력은 고압이므로 작업에서 필요로 하는 압력으로 낮추어야 한다. 이와 같이 높은 압력의 가스를 필요 압력으로  감압하는 기기를 압력 조정기 또는 감압 조정기라 한다.

 

<그림 3> 압력 조정기 (조절기) (출처: KOSHA 현장작업자를 위한 가스용접 작업안전)

 

 

가스용접 및  절단 토치(취관)

가스용접 토치는 아세틸렌 가스와 산소를 일정한 혼합가스로 만들고  이 가스를 연소할 때 불꽃을 형성하여 용접 작업에 사용하는 기구이며  토치의 구성은 손잡이, 혼합실, 팁으로 구성 되어 있다.

 

가스용접 토치	가스 절단 토치

<그림 4> 토치(취관) 종류 (출처: KOSHA 현장작업자를 위한 가스용접 작업안전)

 

역류 :  토치의 벤투리와 팁 끝과의 사이가 막혔을 때 높은 압력의 산소가  아세틸렌 호스쪽으로 흘러 들어가는 현상이다.

역화 :  팁 끝이 모재에 닿아 순간적으로 막히거나 토치의 과열, 사용 가스의 압력이  부적당할 때 순간적으로 불꽃이 토치의 팁 끝에서 “빵 빵”소리를 내면서  불꽃이 들어갔다가 곧 정상이 되든가 또는 완전히 불꽃이 꺼지는 현상이다.

인화 :  팁 끝이 순간적으로 막히게 되면 가스의 분출이 나빠지고 불꽃이  혼합실까지 밀려가는 현상이다.

 

 

사고사례(가스 절단작업 중 LPG 용기 폭발)

1. 사고 개요

• 가스절단기(산소+LPG) 취관(토치)에서 가연성 가스(LPG)가 나오지 않아 점심을 하던 중 불꽃이  역화되면서 LPG 용기가 폭발

 

2. 발생원인

- 취관(토치) 팁의 막힘, 가스 소진 등으로 인한 역화

• 고압 산소의 역류로 산소+LPG 혼합가스 연소  분위기 조성 상태에서, 점화원인 라이터, 외부충격  등에 의해 불꽃이 발생하여 역류

※ LPG & 산소 가스용접기 사용 압력비 : 통상 절단작업에서 LPG는  0.03∼0.1MPa, 산소는 0.3∼0.8MPa 정도로 작업하므로 산소와  LPG의 압력비는 약 10배 정도임

 

3. 예방대책 준수사항

- 화염의 역화 방지를 위한 역화방지기(안전기) 설치

• 가스 각 용기 내의 압력차에 의해서 가스 역류에  의한 화염 역화를 방지하는 역화방지기(안전기)를  가연성가스 압력조정기 후단과 취관(토치)호스  사이에 설치

- 취관의 화구 및 LPG 용기 충진 상태 확인 철저

• 취관 화구(노즐)가 막히지 않도록 관리하고 막힌  경우 즉시 교체

• 용기의 압력계를 정상 상태로 관리하고, 내부 충압  상태를 정기적 확인 및 점검

 

Reference : KOSHA 현장작업자를 위한 가스용접 작업안전