가정용 LPG 가스시설에 사용되고 있는 압력조정기에서 체결된 호스가 분리되거나 또는 고의로 절단하여 발생하는 가스사고 및 고의사고를 예방하기 위해서 조정기 출구에 차단기능을 갖는 안전장치를 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발된 차단안전장치의 작동성과 현장 적용여부를 확인하기 위하여 조정기의 설치상태에 따른 시험과, 가정집에서의 현장시험을 실시하였다. 시험결과 입구압력 $0.07{\sim}1.56MPa$의 조건에서 조정기의 설치상태와는 무관하게 호스길이 5 m이내에서 차단되었고, 차단유량은 수직상향, 수평, 수직하향의 순서로 높게 나타났다. 또한 가정집에 설치하여 5개월 시험한 결과, 가스레인지나 보일러를 사용하는데 있어 문제점은 없는 것으로 나타났다. 개발된 조정기 차단안전장치가 상용화되어 보급된다면 호스분리나 절단에 따른 사고를 대폭적으로 예방하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
가정용 LPG 가스시설에 사용되고 있는 압력조정기에서 체결된 호스가 분리되거나 또는 고의로 절단하여 발생하는 가스사고 및 고의사고를 예방하기 위해서 조정기 출구에 차단기능을 갖는 안전장치를 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발된 차단안전장치의 작동성과 현장 적용여부를 확인하기 위하여 조정기의 설치상태에 따른 시험과, 가정집에서의 현장시험을 실시하였다. 시험결과 입구압력 $0.07{\sim}1.56MPa$의 조건에서 조정기의 설치상태와는 무관하게 호스길이 5 m이내에서 차단되었고, 차단유량은 수직상향, 수평, 수직하향의 순서로 높게 나타났다. 또한 가정집에 설치하여 5개월 시험한 결과, 가스레인지나 보일러를 사용하는데 있어 문제점은 없는 것으로 나타났다. 개발된 조정기 차단안전장치가 상용화되어 보급된다면 호스분리나 절단에 따른 사고를 대폭적으로 예방하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
A safety device with shut-off function was developed for preventing intentional accidents that might happen by separating of cutting hoses connected to pressure regulators used in residential LP gas facility. For the verification of function and field adaptability, the safety device with shut-off fu...
A safety device with shut-off function was developed for preventing intentional accidents that might happen by separating of cutting hoses connected to pressure regulators used in residential LP gas facility. For the verification of function and field adaptability, the safety device with shut-off function was tested in the state of joining the device to the regulator and a field test was carried out at home. This study shows that, at the inlet pressure of 0.07-1.56 MPa, the device shuts off the gas within the 5m length of hose regardless of the installation condition of the regulator. The shut-off flow rate increases in the order of perpendicular upward, horizontal and perpendicular downward. From the results of the field tests carried out at home for 5 months, there appears no problem using a gas range or a boiler. If the developed shut-off device is commercialized and distributed in the market the intentional accidents occurred by cutting or separating hoses can be prevented remarkably.
A safety device with shut-off function was developed for preventing intentional accidents that might happen by separating of cutting hoses connected to pressure regulators used in residential LP gas facility. For the verification of function and field adaptability, the safety device with shut-off function was tested in the state of joining the device to the regulator and a field test was carried out at home. This study shows that, at the inlet pressure of 0.07-1.56 MPa, the device shuts off the gas within the 5m length of hose regardless of the installation condition of the regulator. The shut-off flow rate increases in the order of perpendicular upward, horizontal and perpendicular downward. From the results of the field tests carried out at home for 5 months, there appears no problem using a gas range or a boiler. If the developed shut-off device is commercialized and distributed in the market the intentional accidents occurred by cutting or separating hoses can be prevented remarkably.
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문제 정의
가정용 LP가스 조정기에 체결된 호스를 절단하거나 또는 분리하여 발생되는 사고를 예방하기 위하여 차단 안전장치를 개발하였다. 차단 안전장치 일체형 조정기 시작품을 제작하여 설치상태별로 실험한 결과, 차단은 입구 압력 0.
차단 안전장치 시작품은 총 3차에 걸쳐 개선. 제작되었기 때문에 본 논문에서는 최종 시작품에 대한 실험 결과 위주로 기술하였다. 차단 안전장치 일체형 조정기 시료를 수평으로 설치하여 호스 길이와 공급압력을 변화 시켜 가면서 실험하여 얻은 결과를 Table 4에 제시하였다.
제안 방법
특호], 복귀 버튼이 쉽게 눌려지는 것을 방지하기 위해서 기구를 사용하는 경우에만 작동시킬 수 있도록 오목 형상으로 제작하였다. 개발된 차 단 안전장치는 저압 조정기 4kg/h의 사양에 적정하고, 호스 길이 3 m 이상에서 차단되며, 수평에서의 차단 유량을 압축공기를 기준으로 분당 51 + 2 liter가 되도록 설계. 제작하였다.
07 MPa의 압력 상태에서 실험하였다. 또한 호스 길이별 차단 여부와 유량의 변화를 알아보기 위해서, 호스가 없는 경우, 1, 3, 5, 10m의 호스를 연결한 경우에 대하여 각각 차단성과 유량을 측정하였다. 이때 조정기의 실제 설치상태를 고려하여 수평, 수직 상향, 수직 하향 상태의 세 가지 경우로 나누어 실시하였다.
본 연구에서는 고의사고 예방대책 방안의 일환으로 가정집, 포장마차, 식품접객업소에서 많이 사용하고 있는 기존의 LP가스 조정기에 체결된 가스 호스가 절단되거나 분리될 경우, 바로 조정기 출구에서 가스차단이 자동적으로 이루어지는 차단기능의 안전장치를 새로이 개발하였으며, 기존 조정기와의 일체형으로 시작품을 제작하여 실험실에서의 성능시험과 현장에 설치 후 성능 특성을 확인하였다.
이때 조정기의 실제 설치상태를 고려하여 수평, 수직 상향, 수직 하향 상태의 세 가지 경우로 나누어 실시하였다. 시료 1번부터 시료 5번까지 실험을 반복적으로 수행하였고, 수평 상태, 수직 상향상태, 수직 하향상태의 순서로 실험하였다.
유량 측정실험은 기존 LP가스 조정기와 제작된 시작품에 대하여 수행하였다. 조정기의 입구 압력은 가정용 LP가스의 실제 사용상태와 동일한 압력 조건을 확보하기 위해서, 가정용 LP가스 사용 중에 발생할 수 있는 최대.
또한 호스 길이별 차단 여부와 유량의 변화를 알아보기 위해서, 호스가 없는 경우, 1, 3, 5, 10m의 호스를 연결한 경우에 대하여 각각 차단성과 유량을 측정하였다. 이때 조정기의 실제 설치상태를 고려하여 수평, 수직 상향, 수직 하향 상태의 세 가지 경우로 나누어 실시하였다. 시료 1번부터 시료 5번까지 실험을 반복적으로 수행하였고, 수평 상태, 수직 상향상태, 수직 하향상태의 순서로 실험하였다.
시작품은 호스가 분리되거나 이탈될 때의 과도한 유량이 흐르는 경우에 자동으로 차단되는 기능과 차단 후 정상 상태로 복귀가 가능하도록 리셋기능을 갖고 있다. 정밀도를 높이기 위해 사출금형으로 moving part를 제작하였으며, body와 push button 부위를 일반인이 쉽게 해체하지 못하도록 일체화 구조로 하였다. 특호], 복귀 버튼이 쉽게 눌려지는 것을 방지하기 위해서 기구를 사용하는 경우에만 작동시킬 수 있도록 오목 형상으로 제작하였다.
차단기능을 갖는 즉, 차단 안전장치가 추가된 LP가스 조정기 시작품을 설계. 제작하였다.
조정기의 입구 압력은 가정용 LP가스의 실제 사용상태와 동일한 압력 조건을 확보하기 위해서, 가정용 LP가스 사용 중에 발생할 수 있는 최대. 최저압력을 고려하였으며, 공기압을 이용하여 1.56, 0.7, 0.07 MPa의 압력 상태에서 실험하였다. 또한 호스 길이별 차단 여부와 유량의 변화를 알아보기 위해서, 호스가 없는 경우, 1, 3, 5, 10m의 호스를 연결한 경우에 대하여 각각 차단성과 유량을 측정하였다.
정밀도를 높이기 위해 사출금형으로 moving part를 제작하였으며, body와 push button 부위를 일반인이 쉽게 해체하지 못하도록 일체화 구조로 하였다. 특호], 복귀 버튼이 쉽게 눌려지는 것을 방지하기 위해서 기구를 사용하는 경우에만 작동시킬 수 있도록 오목 형상으로 제작하였다. 개발된 차 단 안전장치는 저압 조정기 4kg/h의 사양에 적정하고, 호스 길이 3 m 이상에서 차단되며, 수평에서의 차단 유량을 압축공기를 기준으로 분당 51 + 2 liter가 되도록 설계.
성능/효과
조정기 입구 압력 변화에 따른 조정압력시험 결과, 출구 압력은 230-330mmJEO의 압력 기준을 잘 만족하는 것으로 나타났다. 또한 설치 후 5개월 경과된 조정기에 체결된 호스를 절단하여 차단 여부를 확인한 결과, 조정기 출구에서 바로 차단이 이루어져 개발된 안전장치는 적정하게 설계. 제작되었음을 확인할 수 있었다.
호스 길이 가 0-5 m의 범위에서는 입구 압력 에 대한 유량 편차가 비교적 작은 반면에, 호스 길이가 5m 이상인 경우 유량 편차가 커지는 것을 보여주고 있다. 이와 같은 결과로부터 개발된 차단 안전장치가 내장된 LP가스 조정기는 호스 길이 3m 이내에서는 안정된 차단 유량을 가지며, 차단 효과도 우수한 것으로 평가되지만, 호스 길이 5 이에서는 설치상태에 영향이 있음을 확인할 수 있다. 이와 같이 호스 길이와 차단 유량의 관계와 측정 결과들을 고려할 때 현장에서는 조정기를 수평 상태로 설치하여 사용하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
사용 후 호스를 직접 절단하여 차단성을 확인하는 시험을 보여주고 있다. 조정기 입구 압력 변화에 따른 조정압력시험 결과, 출구 압력은 230-330mmJEO의 압력 기준을 잘 만족하는 것으로 나타났다. 또한 설치 후 5개월 경과된 조정기에 체결된 호스를 절단하여 차단 여부를 확인한 결과, 조정기 출구에서 바로 차단이 이루어져 개발된 안전장치는 적정하게 설계.
가정용 LP가스 조정기에 체결된 호스를 절단하거나 또는 분리하여 발생되는 사고를 예방하기 위하여 차단 안전장치를 개발하였다. 차단 안전장치 일체형 조정기 시작품을 제작하여 설치상태별로 실험한 결과, 차단은 입구 압력 0.07-1.56의 조건에서 조정기 설치상태와는 관계없이 호스 길이 3m 범위에서 양호하게 이루어졌다. 특히, 수평 상태에서 차단될 때의 유량은 설계조건에 만족하였고, 유량 크기는 수직 상향, 수평, 수직 하향의 순서로 높게 나타났다.
차단 유량으로 표시된 값들은 유량계를 통해 나오는 분당 유량을 의미하는데, 차단학률 100%인 경우는 설정된 차단 유량 즉, 분당 51±2 liter의 조건을 잘 만족하고 있음을 알 수 있다. 차단 유량은 호스가 없는 조정기 상태에서부터 5 m의 호스를 사용하는 경우까지 유사한 차단 유량을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있다. 특히 입구 압력이 높아질수록 차단 유량이 일정하게 나타났다.
또한 10이의 경우, 차단 유량에 미치지 못하기 때문에 실험 결과 차단이 잘되지 않는 것으로 나타났다. 차단확률에서도 압력이 1.56 MPa인 경우에만 40%로 나타났고, 다른 경우에 대해서는 모두 차단이 되지 않은 것으로 나타났다.
56의 조건에서 조정기 설치상태와는 관계없이 호스 길이 3m 범위에서 양호하게 이루어졌다. 특히, 수평 상태에서 차단될 때의 유량은 설계조건에 만족하였고, 유량 크기는 수직 상향, 수평, 수직 하향의 순서로 높게 나타났다. 수직 하향 조건에서 측정한 유량은 상대적으로 낮은 수준을 보였으나 가정집이나 포장마차에서 LP가스 기기를 사용하기에는 충분한 수준이다.
5에 제시하였다. 호스 길이 변화에 따른 유량 변화는 조정기 설치상태와 관계없이 유사한 경향을 보이고 있으며, 유량 수준은 수직 상향인 경우가 수평 상태보다 높게 나타났고, 수직 하향인 경우에 가장 낮은 것으로 나타났다. 호스 길이 가 0-5 m의 범위에서는 입구 압력 에 대한 유량 편차가 비교적 작은 반면에, 호스 길이가 5m 이상인 경우 유량 편차가 커지는 것을 보여주고 있다.
후속연구
수직 하향 조건에서 측정한 유량은 상대적으로 낮은 수준을 보였으나 가정집이나 포장마차에서 LP가스 기기를 사용하기에는 충분한 수준이다. 따라서 차단성, 차단 유량 및 현장 차단성능 등을 종합적으로 고려하여 볼 때 성공적으로 개발된 것으로 평가되며, 향후 차단 안전장치 일체형 LP가스 조정기의 상용화로 보급이 활성화된다면 사고 예방에 기여가 클 것으로 기대된다.
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