■ 가스용접이란?
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.
○ 특징
• 얇은 금속의 용접에 적용한다.
• 전기를 이용할 수 없는 곳에서의 금속 접합에 이용한다.
• 금속의 가스 절단에 많이 이용되고 있다.
○ 장점
• 응용범위가 넓으며 운반이 편리하다.
• 가열할 때 열량 조절이 비교적 자유롭기 때문에 박판 용접에 적당하다.
• 전원 설비가 없는 곳에서도 쉽게 설치할 수 있고 설치 비용이 저렴하다.
• 아크 용접에 비하여 유해광선의 발생이 적다.
○ 단점
• 아크 용접에 비해서 불꽃의 온도가 낮다.
• 열 집중력이 나빠서 효율적인 용접이 어렵다.
• 폭발의 위험성이 크고 금속이 탄화 및 산화될 가능성이 많다.
• 아크 용접에 비해 가열 범위가 커서 용접 응력이 크고 가열시간이 오래 걸린다.
• 용접 변형이 크고 금속의 종류에 따라서 기계적 강도가 떨어진다.
• 아크 용접에 비해 일반적으로 신뢰성이 적다.
■ 사용 가스 특성
1. 산소 oxygen(O2)
○ 성질
상온에서 무색, 무미, 무취의 기체로서 압축가스로 취급된다.
• 산소 자체는 연소성이 없으나 다른 물질을 연소시키는 조연성(지연성) 가스이다.
• 지각 중에 약 50%가 존재한다.
• 공기 중에 체적 비로 21%,21%, 중량비로 23% 함유되어 있다.
• 물에 약간 용해되며 액체산소는 담청색을 띤다.
• 비중은 1.105, 비등점은 -183°C, 용융점은 –219°C이다.
• 금, 백금, 수은 등을 제외한 모든 원소와 화합 시 화합물을 만든다.
○ 산소용기 취급 주의사항
• 산소용기는 이음매 없이 제조되며 인장강도 57 kgf/cm2 이상, 연신율 18 % 이상의 강재가 사용된다.
• 안전밸브 형식은 파열 판식(박판식)을 사용한다.
• 고온, 고압의 산소는 산화력이 강하므로 크롬강이나 규소, 알루미늄 합금강을 사용한다.
• 용기의 바탕색은 공업용은 녹색, 의료용은 백색으로 한다.
• 충전 압력은 35°C에서 150 kgf/cm2 이하로 충전한다.
2. 아세틸렌 acetylene(C2 H2)
○ 성질
• 고압가스 중에서 가장 위험한 가스로서 산화 폭발, 화합 폭발, 분해 폭발을 일으킨다.
• 무색의 기체로서 불순물로 인해 특유한 냄새가 난다.
※ 불순물 : 포스핀, 황화수소, 실란, 암모니아
• 비점 -84°C, 융점 -81°C -81°C이며 고체 아세틸렌은 융해되지 않고 승화한다.
• 액체 아세틸렌보다는 고체 아세틸렌이 비교적 안정하다.
• 15°C에서 물 1L에 1.1L 용해하지만 15°C 아세톤에는 25L 용해한다.
• 아세틸렌을 산소 중에서 연소시키면 3,000°C 이상의 고온을 얻을 수 있다.
○ 아세틸렌 용기 취급 주의사항
• 아세틸렌의 용기는 세워 둘 것
• 충전 중의 압력은 온도에 불구하고 25 kgf/cm2 이하로 할 것
• 충전 후의 압력은 15°C에서 15.5 kgf/cm2 이하로 둘 것
• 충전은 1회 끝내지 말고 정지시간을 두어 2~3회 걸쳐 8시간 이상 충전할 것
• 충전 후 24시간 동안 정지할 것
• 아세틸렌 제조설비 중 아세틸렌이 접촉하는 부분에는 구리(Cu) 또는 동 함유량이 62% 초과인 구리합금을 사용하지 말 것
• 충전용 지관은 탄소 함유량이 0.1%0.1% 이하의 강을 사용할 것
• 25 kgf/cm2 이상의 압력으로 충전 시에는 분해 폭발을 방지하기 위해 희석제를 첨가할 것(희석제 C2 H4, CH4, CO, N2)
※ 용해 아세틸렌의 가스 집합 용접장치의 배관 및 부속기구는 구리나 구리 함유량이 70% 이 상인 합금 사용금지
3. 프로판 Propane(C3 H8, 액화석유가스 LPG)
○ 성질
• 액화하기 쉽고 용기에 넣어 수송이 편리하다.
• 상온에서는 기체 상태이고 무색, 투명하고 약간의 냄새가 난다.
• 온도 변화에 따른 팽창률이 크고 물에 잘 녹지 않는다.
• 쉽게 기화하며 발열량이 놓다(프로판 12,000kcal/kg)
• 폭발 한계가 좁아 안전도가 상대적으로 높고 관리가 쉽다.
• 연소할 때 필요한 산소의 양은 1 : 4.5이다.
○ 용도
• 가정에서 취사용 연료로 많이 사용된다.
• 가스 절단용으로 주로 사용하며 경제적이다.
• 열간 굽힘, 예열 등의 부분적 가열에도 프로판 가스가 경제적이다.
■ 가스용기의 검사 및 각인(예)
■ 압력조정기(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.
○ 산소 압력 조정기
• 압력조정 부분, 고압, 저압 게이지로 구성되어 있으며 프랑스식과 독일식이 있다.
• 일반적으로 사용압력은 3~43~4 기압 이하로 한다.
○ 아세틸렌 압력 조정기
• 산소 압력 조정기와 모양은 같으나 압력 조정 스프링의 압력이 훨씬 낮으며 접속구 나사는 왼나사로 되어 있다.
○ 압력 조정기 구비조건
• 조정기의 동작이 예민할 것
• 조정 압력은 용기 내의 가스 양이 줄어들어도 항상 일정할 것
• 게이지 압력과 토치 방출 압력과의 차이가 적을 것
• 사용 중 동결할 염려가 없을 것
• 가스 방출량이 많아도 유량이 안정되어 있을 것
○ 압력 조정기 취급 주의 사항
• 압력 조정기를 설치할 때에는 압력 조정기 설치 고에 있는 먼지를 털어내고 연결부에서 가스의 누설이 없도록 정확하게 연결한다.
• 압력 조정기 설치고 나사부나 조정기의 각부에 그리스나 기름 등을 사용하지 않는다.
• 압력 조정기를 견고하게 설치한 다음 조정 나사를 돌려 풀고 밸브를 천천히 열어야 하며 가스 누설 여부를 비눗물로 점검한다.
• 압력 지시계가 잘 보이도록 설치하며 유리가 파손되지 않도록 주의한다.
• 압력 조정기를 취급할 때에는 기름이 묻은 장갑 등을 사용해서는 안 된다.
• '압력 용기의 설치구' 방향에는 아무런 장애물이 없도록 한다.
■ 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 소멸시키는 기기를 말한다.
■ 주요 유해·위험요인별 안전대책
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