열팽창 관련 기출 · 풀이
138회 1교시 9번3. 화학공업의 안전운영에 관한 계획, 관리, 조사
산업안전보건기준에 관한 규칙 제261조에서는 2개 이상의 밸브로 차단되어 대기 온도에서 액체의 열팽창에 의하여 파열될 우려가 있는 배관에 대하여 과압 방지를 위한 안전밸브 설치를 규정하고 있으나, 액체의 열팽창에 의하여 파열될 우려가 없어 안전밸브 설치가 필요하지 않다고 판단할 수 있는 경우를 설명하시오.
산업안전보건기준에 관한 규칙 제261조는 액체의 열팽창으로 인한 배관 파열 위험을 방지하기 위해 안전밸브 설치를 규정한다. 하지만 특정 조건에서는 열팽창 위험이 낮아 안전밸브 설치가 불필요할 수 있으며, 이러한 예외적인 경우를 명확히 이해하고 적용하는 것이 중요하다.
전체 해설 보기138회 3교시 4번3. 화학공업의 안전운영에 관한 계획, 관리, 조사
고온인 수소(H₂) 기체를 열교환기에서 냉각수로 냉각할 때, 냉각수 배관이 2개 이상의 밸브에 의해 차단되어 냉각수의 열팽창이 발생하였고, 안전밸브를 통해 분출되었다. 다음 조건을 참고하여 API(American Petroleum Institute) STD 521의 Hydraulic expansion에 따른 열팽창용 안전밸브의 소요분출량(kg/hr)을 구하시오. • 물의 비열 : 4184J/kg·K • 물의 Expansion Coefficient(1/℃) : 0.00018 • 열교환기 열적 성능 : 34890W • 물의 밀도 : 1000kg/m³
본 문제는 열교환기 냉각수 배관의 차단으로 인한 열팽창 발생 시 안전밸브의 소요 분출량을 계산하는 문제임. API STD 521에 따른 Hydraulic expansion 계산 방법을 적용하며, 주어진 물성치와 열적 성능을 활용하여 필요한 변수를 산출함. 안전밸브의 적절한 용량 산정은 설비의 안전성을 확보하는 데 매우 중요하며, 정확한 계산과 적용이 요구됨.
전체 해설 보기연관 출제 키워드
열팽창와(과) 같은 회차·문항에서 함께 출제된 키워드입니다. 연계 학습 시 효율이 높습니다.