도시가스(LNG) 중량환산 방법

도시가스(LNG)는 PSM 대상의 유해˙위험에 해당되는 인화성 가스이다.

그러나 [별표 11] 유해·위험물질 규정량(제43조 제1항 관련)에서 연료용 도시가스는 일일 취급량이 5톤에서 50톤으로 완화되었고 PSM 대상에서 제외되는 추세이다.

그래도 사용량이 많은 경우에는 공정안전보고서 등을 작성˙제출해야 하는데 현장에서는 부피 단위로 표현되어 중량으로 환산할 필요가 있어 여기에 그 계산 방법을 소개하고자 한다.

 

 

 

도시가스(LNG) 중량환산 방법

 

현재 도시가스로 공급되는 천연가스는 화합물이 아닌 혼합물로서, 국내에 수입되는 천연가스는 동남아와 중동에서 주로 수입되며, 일부는 호주와 알래스카 등에서 수입되고 있다.

산지에 따라 그 성분도 일정하지 않아 공급 시에는 성분과 열량을 관리범위 내에서 조정하고 있고, 이런 특성으로 인해 메탄 1N㎥의 밀도나 비중을 논하는 것과는 달리 측정 시점 마다 기본 물성에도 약간의 차이가 있다.

 

도시가스 1㎥는 몇 ㎏인가?

 

1. 도시가스 공급업체의 MSDS로 부터 계산

 

천연가스+물질안전보건자료(MSDS)_전남도시가스.pdf

0.46MB

- 분자량 : 17.12~18.19

- 인화 또는 폭발 범위의 상한/하한 : 15 % / 5 %

- 비중/밀도 : 0.7758~0.7806 kg/㎥ (0 °C, 101.325 kPa)

 

 => 따라서 도시가스  1㎥는 약 0.78 ㎏ (@ 0 °C, 101.325 kPa)

 

2. 이론적인 계산 방법.

 

2.1 에너지열량 환산기준에 총발열량을 기준으로 계산

 

- 에너지법에서 정하는 에너지열량 환산기준에 따라

  ▶ 천연가스 1㎏ 총발열량은 13,060 ㎉ (13,060 ㎉/㎏)

  ▶ 도시가스(LNG) 1N㎥ 총발열량은 10,290 ㎉ (10,290㎉/N㎥)

 

 

[별표 ] 에너지열량 환산기준(제5조제1항 관련).hwp

0.14MB

 

- LNG 1톤의 부피는 1,269㎥ 이다.

  

 => 따라서 도시가스  1㎥는 약 0.788 ㎏ (@ 0 °C, 101.325 kPa)

 

 

2.2 이상기체 상태방정식에 의한 도시가스 밀도 계산

 

- 다음의 식에서 밀도를 구하여 환산 할 수 있음 [표준조건 (STP)으로 가정]

 

= (101325 * 18) / (8314 * 273) = 0.804(kg/N㎥)

 

 => 따라서 도시가스  1㎥는 약 0.804 ㎏ (@ 0 °C, 101.325 kPa)

 

계산 Basis

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Pa : 대기압 (1 atm) => 101325 (Pa)

Ta : 표준 온도 (0 ℃) => 273 (K)

R : 기체상수  => 8314 (J/kmol K)

M : 도시가스 적용 분자량   => 18 (kg/kmol)

 

 

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따라서 대략적으로 0.8 kg/㎥ 을 적용하면 되고 적용하는 온도 및 압력을 확인해야 함.

 

상기 계산의 배경이 되는 관련 링크 자료.

 

https://sec-9070.tistory.com/181

표준상태조건, 표준조건(STP), 정상조건(NTP), SATP, ISA 요약

https://sec-9070.tistory.com/111

이상 기체 상태 방정식