23년 2회차

절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값이다. 대기압 720 mmHg를 환산하면 $\dfrac{720}{760}\times101.325=96.0\,\mathrm{kPa}$이고 게이지압력 1.2 MPa는 1200 kPa이므로, $P_{abs}=1200+96.0=1296\,\mathrm{kPa}$이다.

원관 내부 유동은 레이놀즈수가 약 2100 이하일 때 점성력이 관성력을 압도해 층류만 유지된다. $Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}$가 2100~4000이면 천이 영역, 4000 이상이면 난류 영역이다.

추력은 운동량 변화율이므로 $F=\dot{m}(V_e-V_i)$이며, 두 속도 모두 비행기를 기준으로 한 상대속도다. 유입 상대속도가 비행속도 400 m/s이므로 $4900=30\times(V_e-400)$에서 $V_e=400+\dfrac{4900}{30}=563\,\mathrm{m/s}$이다.

한 유체 입자가 시간에 따라 지나간 자취는 유적선(path line)이며 유선이 아니다. 유선은 어느 순간 유동장의 각 점에서 속도벡터에 접하는 가상의 연속곡선으로 $\dfrac{dx}{u}=\dfrac{dy}{v}=\dfrac{dz}{w}$로 표현되고, 정상유동에서는 유선과 유적선이 일치한다.

마하수는 유동의 압축성 정도를 나타내는 무차원수로 $M=\dfrac{V}{a}$, 즉 실제 유동속도를 그 지점의 음속으로 나눈 값이다. $M<1$이면 아음속, $M>1$이면 초음속으로 구분한다.

파스칼의 원리에 따라 두 피스톤에 작용하는 압력이 같으므로 하중은 단면적, 즉 지름의 제곱에 비례한다. $F_2=F_1\times\left(\dfrac{D_2}{D_1}\right)^2=1\times\left(\dfrac{25}{5}\right)^2=25\,\mathrm{kgf}$이다.

왕복식 압축기는 실린더 안에서 용적을 직접 줄여 압축하므로 원심식보다 훨씬 높은 압력비를 얻을 수 있다. 회전속도가 느리고 토출이 맥동적이라 공기탱크가 필요하며, 송출압력이 변해도 풍량 변화가 적은 것이 용적식의 특징이다.

수력반경은 유동 단면적을 접수길이로 나눈 값이다. 한 변이 $a$인 정삼각형 단면은 $A=\dfrac{\sqrt{3}}{4}a^2$, 접수길이 $P=3a$이므로 $R_h=\dfrac{A}{P}=\dfrac{\sqrt{3}}{12}a\fallingdotseq0.144a$이다.

비중량은 밀도에 중력가속도를 곱한 값이다. 공학단위계의 밀도 $\mathrm{kgf\cdot s^2/m^4}$에 $g$를 곱하면 곧바로 $\mathrm{kgf/m^3}$이 되므로 $\gamma=\rho g=138.63\times9.8\fallingdotseq1359\,\mathrm{kgf/m^3}$이다.

등엔트로피(비점성·단열) 유동에서는 오일러 운동방정식이 그대로 에너지 관계식이 되어 $\dfrac{dP}{\rho}+V\,dV=0$이 성립한다. 압력이 낮아지면 속도가 커진다는 관계이며, 질량 보존을 나타내는 연속방정식 $\dfrac{d\rho}{\rho}+\dfrac{dV}{V}+\dfrac{dA}{A}=0$과는 구분된다.

임펠러 흡입부의 압력이 그 온도의 포화증기압보다 낮아져 기포가 생기고, 이 기포가 고압부로 옮겨가 급격히 응축·붕괴하는 현상이 캐비테이션이다. 소음·진동과 임펠러 침식을 일으키므로 흡입양정을 낮추고 유효흡입수두(NPSH)를 충분히 확보해 방지한다.

마찰속도는 $u_*=\sqrt{\dfrac{\tau_w}{\rho}}$이고, 벽면전단응력은 손실수두로부터 $\tau_w=\dfrac{\rho g h_f D}{4L}$로 구한다. $\tau_w=\dfrac{1000\times9.8\times4.8\times0.1}{4\times20}=58.8\,\mathrm{Pa}$이므로 $u_*=\sqrt{\dfrac{58.8}{1000}}\fallingdotseq0.24\,\mathrm{m/s}$이다.

점성계수의 단위는 $\mathrm{Pa\cdot s}=\mathrm{kg/(m\cdot s)}$이므로 차원은 $[ML^{-1}T^{-1}]$이다. 뉴턴의 점성법칙 $\tau=\mu\dfrac{du}{dy}$에서 $\mu$를 응력을 속도구배로 나눈 값으로 놓고 차원을 정리해도 같은 결과가 된다.

경계층 바깥은 속도구배가 거의 없어 점성 전단이 무시되므로 비점성(퍼텐셜) 유동으로 다룬다. 반대로 경계층 안은 속도구배가 매우 커서 점성이 지배하며, 평판의 임계 레이놀즈수는 약 $5\times10^5$으로 원관의 2100~4000과 다르다.

같은 양정에서 펌프를 병렬로 연결하면 각 펌프의 토출량이 합해지므로 유량은 $n$배가 된다. 직렬 연결일 때 유량은 그대로이고 양정이 $n$배가 되는 것과 대비된다.

강제와류로 회전하는 액체의 자유표면은 포물면이 되고, 중심과 벽면의 수위차는 $\Delta h=\dfrac{\omega^2 r^2}{2g}$이다. $\omega=\dfrac{2\pi\times60}{60}=2\pi\,\mathrm{rad/s}$, $r=0.5\,\mathrm{m}$이므로 $\Delta h=\dfrac{(2\pi)^2\times0.5^2}{2\times9.8}\fallingdotseq0.50\,\mathrm{m}$이다.

절대점도는 동점성계수에 밀도를 곱한 값이다. 비중 0.8이므로 $\rho=800\,\mathrm{kg/m^3}$이고, $\mu=\rho\nu=800\times1.5\times10^{-6}=1.2\times10^{-3}\,\mathrm{kg/(m\cdot s)}$이다.

수축-확대(라발) 노즐은 목에서 $M=1$에 도달했을 때에만 확대부에서 초음속으로 가속된다. 목에서 음속에 이르지 못하면 확대부에서 오히려 감속해 아음속을 유지하므로, 확대부의 유속은 압력비 조건에 따라 초음속이 가능한 것이다.

$Re=\dfrac{\rho VD}{\mu}=\dfrac{900\times0.5\times0.02}{0.2}=45$로 2100보다 훨씬 작아 층류이므로 하겐-푸아죄유 식을 적용한다. $\Delta P=\dfrac{32\mu LV}{D^2}=\dfrac{32\times0.2\times10\times0.5}{0.02^2}=80{,}000\,\mathrm{Pa}=80\,\mathrm{kPa}$이다.

박리는 흐름 방향으로 압력이 커지는 역압력구배 영역에서 벽 근처 유체의 운동에너지가 소진되어 일어나며, 압력이 감소하는 순압력구배에서는 유동이 가속되어 오히려 박리가 억제된다. 박리점에서는 벽면 속도구배가 0이 되고 하류에는 역류를 동반한 후류가 형성된다. 경계층 두께는 층류에서 $\delta\propto x^{1/2}$, 난류에서 $\delta\propto x^{4/5}$로 성장한다.

열역학 제0법칙은 열평형에 관한 법칙으로, 온도가 다른 두 물체를 접촉시키면 고온체는 온도가 내려가고 저온체는 올라가 결국 온도차가 없어진다는 것이다. 이 성질이 온도라는 물리량과 온도계 측정의 근거가 된다.

점화에너지 부족은 착화가 되지 않는 원인이지, 이미 연소 중인 화염이 꺼지는 원인은 아니다. 연소 중 소염은 공기량의 급격한 변동, 연료 공급라인의 불안정, 공연비가 연소범위를 벗어나 화염이 날려가거나 역화하면서 일어난다.

열효율은 공급된 전입열량 중 실제로 피열물 가열에 쓰인 유효열량의 비율이다. $\eta=\dfrac{7000}{12000}\times100\fallingdotseq58.3\%$이다.

화격자(스토커) 연소는 화격자 위에 고체연료를 쌓아 고정층을 만들고 아래에서 공기를 통과시켜 태우는 방식이다. 유동층 연소는 모래 등 유동매체를 공기로 부유시켜 태우고, 미분탄 연소는 석탄을 미세분말로 만들어 공기와 함께 분사하는 부유 연소다.

P-h 선도에서 증발은 팽창밸브를 나온 저압 습증기가 압력을 일정하게 유지한 채 주위 열을 흡수해 엔탈피만 커지는 과정이다. 그림에서 아래쪽 저압 수평선을 따라 오른쪽 포화증기선까지 이동하는 A→B 구간이 여기에 해당하며, 이 구간의 엔탈피 차가 곧 냉동효과이다. 나머지는 오른쪽 위로 향하는 B→C가 압축, 위쪽 고압 수평선인 C→D가 응축, 고압에서 저압으로 내려오는 D→A가 팽창이다.

가역 단열변화는 열의 출입이 없고($\delta Q=0$) 비가역 손실도 없으므로 $dS=\dfrac{\delta Q}{T}=0$, 즉 엔트로피가 변하지 않는 등엔트로피 과정이다. 그래서 T-S 선도에서 단열변화는 수직선으로 그려진다.

오토 사이클은 단열압축·정적가열·단열팽창·정적방열로 구성되며, 열효율은 압축비와 비열비만의 함수로 $\eta=1-\left(\dfrac{1}{r}\right)^{k-1}$이다. 압축비 $r$가 클수록, 비열비 $k$가 클수록 효율이 높아진다.

염소는 조연성(산화성) 가스이고 아세틸렌은 가연성 가스여서, 두 가스가 혼합되면 직사광선이나 작은 충격에도 폭발적으로 반응한다. 네온·아르곤·질소는 불활성이므로 다른 가스와 함께 적재해도 반응하지 않는다.

가연물은 열전도도가 작아야 발생한 열이 축적되어 발화점에 쉽게 도달한다. 열전도도가 크면 열이 빠르게 흩어져 오히려 연소하기 어려우며, 산소와의 친화력이 크고 반응열이 크며 표면적이 넓을수록 잘 타는 조건이 된다.

돌턴의 분압법칙에 따라 성분의 분압은 전압에 몰분율을 곱한 값이다. 산소의 몰분율은 $\dfrac{0.2}{0.5+0.2+0.3}=0.2$이고 전압 1 atm은 760 mmHg이므로, $p_{O_2}=760\times0.2=152\,\mathrm{mmHg}$이다.

연료 100 kg 중 탄소 62 kg, 수소 20 kg이므로 필요한 이론산소량은 $\dfrac{62}{12}+\dfrac{20}{2}\times\dfrac{1}{2}=5.17+5=10.17\,\mathrm{kmol}$이다. 공기 중 산소가 21 vol%이고 공기의 평균분자량이 29이므로 이론공기량은 $\dfrac{10.17}{0.21}\times29\fallingdotseq1404\,\mathrm{kg}$이다.

푸리에 열전도식 $q=\dfrac{\lambda A\Delta T}{L}$을 열전도율에 대해 풀면 $\lambda=\dfrac{qL}{A\Delta T}$이다. 전열량은 $\dfrac{30000\,\mathrm{kJ/min}}{60}=500\,\mathrm{kW}$이므로 $\lambda=\dfrac{500\times10^3\times0.004}{1\times20}=100$, 즉 100 W/m·℃이다.

기체연료는 연료 가스와 공기가 서로 섞이면서 그 경계면에 화염을 형성하는 확산연소를 한다. 액면연소·증발연소·분무연소는 모두 액체연료에서 나타나는 연소형태다.

실린더 내에서 급격히 일어나는 팽창은 계 안에 압력·온도의 불균형과 난류·마찰이 생겨 준평형 상태를 거치지 않으므로 비가역이다. 카르노 순환이나 마찰이 없는 관내 흐름, 이상적인 노즐 팽창은 모두 가역으로 이상화한 과정이다.

점화원은 가연성 혼합기에 착화에 필요한 에너지를 공급하는 것으로 고열체, 정전기 불꽃, 단열압축에 의한 온도 상승 등이 해당한다. 환원제는 산화·환원 반응에 참여하는 물질일 뿐 에너지를 공급하지 않으므로 점화원이 아니다.

카르노 사이클의 열효율은 공급열량 중 일로 전환된 비율이므로 $\eta=\dfrac{W}{Q_1}=\dfrac{Q_1-Q_2}{Q_1}=1-\dfrac{Q_2}{Q_1}$이다. 가역 사이클에서는 $\dfrac{Q_2}{Q_1}=\dfrac{T_2}{T_1}$이므로 $\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1}$과 같다.

등온과정에서 계가 한 일은 $W=mRT\ln\dfrac{V_2}{V_1}$이다. $W=4\times0.287\times(273+50)\times\ln3\fallingdotseq408\,\mathrm{kJ}$이다. 등온이므로 내부에너지 변화가 없어 이 일은 공급된 열량과 같다.

연소속도는 미연소 혼합기류가 화염면에 대해 법선(수직) 방향으로 흘러 들어가는 속도로 정의되며 단위는 m/s다. 연료의 종류·혼합비·온도·압력에 따라 달라지고, 정지 관찰자가 보는 화염 이동속도는 여기에 미연소기류의 유속이 더해진 겉보기 속도다.

최소점화에너지는 혼합기 조성이 화학양론비 부근일 때 가장 작아진다. 반응이 가장 활발한 조성에서는 적은 에너지로도 화염이 자립하기 때문이며, 압력이 높아지거나 산소 농도가 커질 때도 최소점화에너지는 작아진다.

사건수분석(ETA)은 초기사건이 일어난 뒤 안전장치의 성공·실패에 따라 사고가 어떻게 전개되는지를 시간 순서대로 따라가는 귀납적 기법이다. 재해라는 최종 결과에서 원인 사상으로 거슬러 올라가며 논리기호로 전개하는 것은 결함수분석(FTA)이다.

연속방정식 $Q=AV$를 이용한다. $Q=\dfrac{5}{60}=0.0833\,\mathrm{m^3/s}$, $A=\dfrac{\pi}{4}\times0.3^2=0.0707\,\mathrm{m^2}$이므로 $V=\dfrac{0.0833}{0.0707}\fallingdotseq1.2\,\mathrm{m/s}$이다.

안내깃의 각도를 조절하는 베인 컨트롤은 원심식·축류식 압축기의 용량제어 방법이다. 왕복식은 회전수 변경, 바이패스 밸브 조정, 흡입밸브 조작, 클리어런스 포켓 등으로 용량을 제어한다.

서징은 압축기 자체에서 나타날 수 있는 현상이므로 서징이 없다는 것은 압축기 이송의 장점이 될 수 없다. 압축기 이송은 기체 압력으로 액을 밀어내므로 베이퍼록이 생기지 않고 잔가스 회수가 가능하며 충전시간이 짧은 대신, 저온에서 부탄이 재액화되거나 드레인이 혼입될 우려가 있다.

공동주택 등에 압력조정기를 설치할 수 있는 것은 공급 가스압력이 저압인 경우 전체 세대수가 250세대 미만, 중압 이상인 경우 150세대 미만일 때다(KGS FS551·FU551 사용시설 기준). 이 세대수를 넘으면 해당 기준으로는 압력조정기를 설치할 수 없다.

ICI 고온수증기 개질 프로세스는 원료의 탈황 → 수증기 개질에 의한 가스 제조 → CO 변성 → 이산화탄소 제거 → 메탄화의 순서로 진행된다. 메탄은 이 공정에서 개질되어 소비되는 것이 아니라 마지막 메탄화 단계에서 잔류 CO와 수소로부터 합성되는 생성물이다.

정압기는 1차측 압력이나 부하 유량이 변동해도 2차측 압력을 설정값으로 일정하게 유지하고 가스 흐름을 차단하는 기능을 갖춘 설비다. 가스홀더는 수요 변동을 흡수해 저장하는 설비, 압송기는 가스를 승압해 보내는 설비라는 점에서 다르다.

LNG는 액화 전에 황화합물·수분·먼지 등을 제거한 상태이므로 기화시켜 그대로 공급할 수 있고 별도의 정제설비가 필요 없다. 주성분이 메탄이라 공기보다 가벼워 누출되어도 확산되고, 성분이 일정해 안정된 연소상태를 얻을 수 있으며 액화 시의 냉열도 이용할 수 있다.

헛불방지장치는 물탱크의 수위 저하를 다이어프램의 압력 변화로 검출해 전기접점을 작동시켜 가스회로를 차단함으로써, 물이 없는 상태에서 버너가 타는 것을 막는 장치다. 과열방지장치는 온도, 동결방지장치는 저온, 소화안전장치는 화염의 유무를 검지한다는 점에서 구분된다.

물 27 kg은 $\dfrac{27}{18}=1.5\,\mathrm{kmol}$이고 $2\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}$이므로 수소도 1.5 kmol, 표준상태 부피는 $1.5\times22.4=33.6\,\mathrm{m^3}$이다.

용기 1개에는 $40\,\mathrm{L}\times150=6000\,\mathrm{L}=6\,\mathrm{m^3}$이 충전되므로
$\dfrac{33.6}{6}=5.6$, 즉 최소 6개가 필요하다.

가스용 염화비닐호스의 안층 재료는 70℃에서 48시간 공기가열 노화시험을 한 뒤 인장강도 저하율과 신장 저하율이 각각 20% 이하여야 한다. 사용 중 열에 의한 재질 열화로 호스가 파단되는 것을 막기 위한 성능 기준이다.

가스누출검지경보장치는 경보부와 검지부를 분리하여 설치할 수 있는 구조여야 한다. 검지부는 가스가 누출되기 쉬운 지점에, 경보부는 항상 사람이 있는 곳에 두어야 감시가 가능하기 때문이다. 이 밖에 충분한 강도와 검지소자 교체의 용이성, 다점식일 경우 검지장소 확인 기능, 램프의 점등 또는 점멸과 동시에 울리는 경보 등이 구조 기준이다.

액화석유가스 용기를 가열할 때에는 열습포나 40℃ 이하의 온수만 사용할 수 있다. 직화로 쪼이거나 90℃ 정도의 뜨거운 물을 부으면 용기 내 압력이 급격히 올라가 파열될 위험이 있고, 용기를 흔드는 것은 기화량을 늘리는 데 도움이 되지 않는다.

도로에 매설된 도시가스 배관은 노선상을 50m 간격으로 깊이 50cm 이상 보링한 뒤 수소염 이온화식 가스검지기 등으로 누출 여부를 검사한다. 아스팔트 포장 등으로 보링이 곤란하더라도 다른 방법으로 검사해야 하며 생략할 수 없고, 공기보다 무거운 도시가스도 수소염 이온화식 검지기로 검지된다.

각 연소기구에 맞는 압력으로 공급할 수 있는 것은 2단 감압식 조정기의 장점이다. 1단 감압식은 장치와 조작이 간단한 대신 배관 지름이 굵어지고 최종 공급압력을 정확하게 맞추기 어렵다. 2단 감압식은 입상배관에 의한 압력강하를 보정할 수 있으나 재액화 우려가 따른다.

기화장치를 제조하려는 자는 성형설비, 용접설비, 세척설비, 제관설비를 모두 갖추어야 한다. 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 10의 특정설비 제조시설 기준에 따른 것으로, 제조한 기화장치의 성능을 확인할 수 있는 검사설비도 함께 갖추어야 한다.

펌프의 실양정은 흡입실양정과 송출실양정의 합으로, 실제로 액을 끌어올리는 높이를 말한다. 여기에 관로의 총손실수두와 토출측 속도수두를 더한 값이 전양정이 된다.

액화가스가 고압가스로 분류되는 기준 압력은 0.1MPa이 아니라 0.2MPa이다. 고압가스 안전관리법 시행령 제2조에 따라 상용의 온도에서 압력이 0.2MPa 이상이 되는 액화가스로서 실제로 그 압력이 0.2MPa 이상이거나, 압력이 0.2MPa이 되는 경우의 온도가 35℃ 이하인 것이 고압가스다. 압축가스 1MPa 이상, 15℃에서 0Pa을 초과하는 아세틸렌, 35℃에서 0Pa을 초과하는 액화시안화수소는 모두 고압가스의 범위에 든다.

냉동사이클의 성능계수는 산출에너지(냉동효과)를 소요에너지(압축일)로 나눈 값이다.

$\varepsilon_R=\dfrac{q_2}{w_c}=\dfrac{104.59\,\mathrm{kJ/kg}}{64.36\,\mathrm{kJ/kg}}\approx1.625$

재액화 우려와 잔가스 회수 가능은 압축기 방식의 특징이며, 펌프 방식은 액을 직접 압송하므로 재액화가 일어나지 않고 탱크로리 안의 잔가스도 회수할 수 없다. 압축기 방식은 저장탱크 기상부의 가스를 흡입·압축해 탱크로리 기상부로 보내 압력차를 만들므로 충전시간이 짧고 사방밸브 전환으로 잔가스 회수가 가능하다. 차압 방식은 동력설비가 필요 없는 대신 이송시간이 길고, 펌프 방식은 흡입측에서 액이 기화하면 베이퍼록이 생길 수 있다.

부하변동에 대한 응답의 신속성과 안정성을 나타내는 것은 동특성이다. 정특성은 정상상태에서 유량과 2차 압력의 관계를 나타내는 특성으로 오프셋, 로크업, 시프트가 여기에 속한다. 이 밖에 메인밸브의 개도와 유량의 관계를 나타내는 유량특성이 있다.

지하에 설치하는 액화석유가스 저장탱크실은 레디믹스트 콘크리트로 시공하며 굵은 골재의 최대 치수는 25mm이다. 나머지 규격은 설계강도 21MPa 이상, 슬럼프 120~150mm, 물-시멘트비 50% 이하, 공기량 4% 이하이다.

도시가스용 압력조정기는 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서, 입구 쪽 구경이 50A 이하이고 최대표시유량이 $300\,\mathrm{Nm^3/h}$ 이하인 것을 말한다. 구경과 유량이 이를 넘으면 정압기로 분류되어 별도의 시설·기술기준이 적용된다.

2개 이상의 탱크를 동일 차량에 고정할 때에는 탱크마다 탱크의 주밸브를 설치해야 한다. 또한 탱크 상호 간 또는 탱크와 차량 사이를 단단하게 부착하는 조치를 하고, 충전관에는 안전밸브, 압력계 및 긴급탈압밸브를 설치한다.

압축가스는 일정한 압력으로 압축되어 있는 가스를 말한다. 가압·냉각 등의 방법으로 액체 상태가 된 것으로서 대기압에서의 비점이 40℃ 이하 또는 상용의 온도 이하인 것은 가연성가스가 아니라 액화가스의 정의이고, 독성가스는 허용농도가 100만분의 5000 이하인 것이다. 트리메틸아민은 가연성가스이면서 독성가스로도 지정되어 있다.

가스누출 검지경보장치는 경보농도의 1.6배 농도에서 검지 후 30초 이내에 경보를 발신해야 한다. 다만 암모니아와 일산화탄소 또는 이와 유사한 가스는 1분 이내로 한다.

HAZOP은 공정변수에 가이드워드를 조합해 설계의도로부터의 이탈을 도출하는 정성적 위험성평가 기법으로, 위험요소뿐 아니라 효율을 떨어뜨리는 운전상의 문제점까지 찾아내어 화학공장에서 널리 쓰인다. FTA와 ETA는 사고의 발생 확률을 다루는 정량적 기법이다.

체적이 일정한 정적 변화에서는 압력이 절대온도에 비례한다.

$\dfrac{P_1}{T_1}=\dfrac{P_2}{T_2}\;\Rightarrow\;T_2=T_1\times\dfrac{P_2}{P_1}=293\,\mathrm{K}\times2=586\,\mathrm{K}$

따라서 $586-273=313\,^\circ\mathrm{C}$ 이다.

차량에 고정된 탱크에서 용접하는 부분의 탄소강은 탄소 함유량이 0.35% 미만이어야 한다. 탄소량이 많으면 용접부가 경화되어 균열이 생기기 쉽기 때문이다. 길이이음과 원주이음은 맞대기 양면 용접이 원칙이며, 초저온탱크의 원주이음은 양면 용접이 곤란한 경우에 한해 한면 용접을 할 수 있다.

가연성가스 설비를 수리할 때 설비 안의 산소농도는 18~22%로 유지해야 한다. 18% 미만이면 작업자의 질식 위험이 있고, 22%를 넘으면 지연성이 커져 화재·폭발 위험이 커지기 때문이다.

저장탱크에 의한 액화석유가스 사용시설의 배관은 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 하여 이상이 없어야 한다. 물 등 액체가 아닌 공기·질소 등 기체로 시험하는 경우에는 상용압력의 1.25배 이상으로 한다. 기밀시험은 상용압력 이상의 압력으로 따로 실시한다.

용기의 내용적은 충전질량에 가스정수를 곱하여 구한다.

$V=W\times C=50\,\mathrm{kg}\times2.35=117.5\,\mathrm{L}$

반대로 충전량은 $W=\dfrac{V}{C}$ 로 계산한다.

염소는 아세틸렌, 암모니아, 수소와 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없다. 포스겐은 염소와 마찬가지로 가연성이 없는 독성가스여서 혼합 적재가 가능하다. 산화에틸렌과 시안화수소는 가연성가스이므로 조연성인 염소와 함께 싣는 것은 적절하지 않다.

고압가스 설비와 배관의 기밀시험 압력은 상용압력 이상이다. 상용압력이 0.5MPa이므로 기밀시험도 0.5MPa 이상의 압력으로 실시한다. 내압시험은 이와 별도로 상용압력의 1.5배 이상으로 한다.

독성가스를 용기로 운반할 때 차량에 갖추어야 하는 적색기는 빨간색 포로 한 변의 길이가 40cm 이상인 정사각형이고, 깃대의 길이는 1.5m 이상이어야 한다. 운반 중 외부에서 쉽게 확인할 수 있는 위치에 게시한다.

위층으로 갈수록 일산화탄소 농도가 높아진 것은 공동배기구로 배출된 연소가스가 제대로 빠지지 않고 역류하여 상층 세대로 유입되었음을 뜻한다. 원인이 개별 세대가 아니라 공용 배기 계통에 있으므로 공동배기구 시설 개선이 최우선 대책이다.

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 22의 재검사 주기에 따라 내용적 500L 이상인 용접용기는 신규검사 후 경과연수가 15년 미만이면 5년마다 재검사를 받고, 15년 이상 20년 미만은 2년마다, 20년 이상은 1년마다 받는다.

• 액화석유가스용을 제외한 500L 미만 용접용기는 각각 3년·2년·1년마다이다.
• 액화석유가스용 500L 미만 용접용기는 20년 미만 5년마다·20년 이상 2년마다이다.
• 이음매 없는 용기로서 500L 미만인 것은 경과연수 10년 이하이면 5년마다, 10년을 초과하면 3년마다 받는다.

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 13의 수리자격자별 수리범위에서 특정설비 제조등록자가 수리할 수 있는 것은 특정설비 몸체의 용접, 특정설비 부속품(그 부품 포함)의 교체 및 가공, 단열재 교체이다. 용기의 스커트·프로텍터 및 넥크링의 교체 및 가공은 용기의 제조등록을 한 자의 수리범위에 속한다.

도시가스사업법 제17조의2에 따라 건전성관리 수행계획서가 제출된 가스배관시설은 정밀안전진단 대상에서 제외된다. 정밀안전진단은 한국가스안전공사가 실시하며, 해당 가스공급시설의 설치를 완료한 날부터 15년이 지난 날이 속하는 연도부터 5년 이내의 범위에서 산업통상자원부령으로 정하는 시기마다 받는다.

자동차에 고정된 탱크는 저장탱크에 5시간 이상 연속하여 접속한 상태로 두어서는 안 된다. 내용적 5천L 이상인 탱크로부터 이입받을 때에는 정지목 등으로 자동차를 고정하고, 탱크는 저장탱크 바깥 면으로부터 3m 이상 떨어져 정지시키되 방호 울타리 등을 설치한 경우에는 예외로 한다. 이입 전에는 배관 접속부의 누출 여부를 확인하고 이입 후에는 배관 안의 잔류가스로 인한 위해방지 조치를 한다.

고압가스 안전관리법 시행규칙 별표 9의2의 운반책임자 동승기준에 따라 허용농도가 100만분의 200 초과 100만분의 5000 이하인 독성 압축가스는 $100\,\mathrm{m^3}$ 이상을 운반할 때 운반책임자를 동승시켜야 한다. 허용농도 100만분의 200 이하인 독성 압축가스는 $10\,\mathrm{m^3}$ 이상, 독성 액화가스는 각각 1,000kg 이상과 100kg 이상이 기준이다.

백금-로듐을 양극, 백금을 음극으로 하는 열전대는 열기전력이 작지만 내열성이 뛰어나 1,600℃ 정도의 고온 측정에 적합하고, 산화분위기에는 강하나 환원분위기에는 약하다. 크로멜-알루멜이나 철-콘스탄탄, 구리-콘스탄탄은 열기전력이 크지만 사용 온도범위가 이보다 낮다.

안전등형 가스검출기는 탄광에서 메탄 농도를 재는 데 쓰이며, 메탄이 있으면 불꽃 위쪽에 청색 불꽃이 생기고 그 길이로 농도를 판정한다. 청색 불꽃이 길수록 메탄 농도가 높다.

백금-알루멜 조합의 열전대는 사용되지 않는다. 일반적인 열전대는 백금-백금·로듐(R형, S형), 크로멜-알루멜(K형), 철-콘스탄탄(J형), 구리-콘스탄탄(T형)의 네 가지다.

서미스터나 백금·니켈 측온저항체의 저항 변화로 온도를 재는 것이 전기저항식 온도계다. 서미스터는 온도에 따른 저항 변화가 크고 소자가 작아 응답이 빠르며, 저온에서 중온도 범위의 계측 정도가 우수하다. 열전대 온도계는 이보다 고온 측정에 쓰인다.

상승시간은 응답이 목표값에 처음으로 도달하는 데 걸리는 시간이다. 오버슈트는 응답이 목표값을 넘어선 최대 편차, 시간지연은 입력 변화 뒤 응답이 나타나기 시작할 때까지의 지연을 말한다.

피스톤식은 일정 용적의 계량실을 채우고 비우는 횟수로 유량을 재는 용적식 유량계다. 오리피스, 벤투리미터, 플로노즐은 관로에 조리개를 두고 그 전후의 차압으로 유량을 구하는 차압식 유량계다.

다이어프램식(막식) 가스미터에 표기된 주기체적의 공칭값과 실제값의 차이는 기준조건에서 5% 이내여야 한다. 주기체적은 계량막이 한 주기 동안 통과시키는 가스 부피로, 이 차이가 커지면 계량 정확도를 확보할 수 없다.

부르돈관은 자유단의 변위로 하나의 압력만 지시하므로 계기 하나로 두 공정의 압력차를 측정할 수 없다. 차압 측정에는 다이어프램식이나 벨로즈식 차압계를 사용한다. 부르돈관은 C형·나선형·와권형·버튼형이 있고, 곡관에 압력이 걸리면 곡률반경이 커지면서 펴지는 성질을 이용한 것이며 막식 압력계보다 높은 압력을 잴 수 있다.

포집한 가스의 체적을 표준상태(0℃, 760mmHg)로 환산하려면 측정 체적에 온도 보정 $\dfrac{273}{273+t}$과 압력 보정 $\dfrac{\Delta P}{760}$을 곱한다. 여기서 $\Delta P$는 대기압에서 포집액의 증기압을 뺀 값이다.

정리하면 $V_0=\dfrac{V\,\Delta P\times 273}{760\times(273+t)}$과 같이 압력차와 273이 분자에, 760과 $(273+t)$가 분모에 오는 형태가 된다. 760과 273의 자리가 서로 바뀌거나 분자와 분모가 뒤집힌 식은 환산이 성립하지 않는다.

회전자 베어링의 마모로 간격이 커지거나 회전자가 접촉하는 것은 기차불량의 원인이다. 루츠 가스미터의 대표적 고장은 부동, 불통, 기차불량이며 감도 불량이나 이상음 발생도 나타난다. 부동은 회전자는 돌지만 미터의 지침이 움직이지 않는 고장이다.

염소의 제해제로는 가성소다 수용액, 탄산소다 수용액, 소석회를 사용한다. 물은 염소와 반응해 염산과 차아염소산을 만들어 오히려 부식을 촉진하므로 제해제로 쓰지 않는다.

열식 질량유량계는 질소를 기준으로 교정되어 있어 헬륨을 흘려도 지시계의 눈금 자체는 달라지지 않는다. 다만 헬륨은 분자량이 4로 질소의 28보다 훨씬 작아 밀도가 낮으므로, 같은 지시값이라도 실제 부피유량은 크게 늘어난다. 정확한 값을 얻으려면 가스별 환산계수를 적용해야 한다.

침종식 압력계는 아르키메데스의 원리로 종에 작용하는 부력 변화를 측정하는 미압계로, 단종식은 $100\,\mathrm{mmH_2O}$ 이하, 복종식은 $5\sim30\,\mathrm{mmH_2O}$ 범위를 잰다. 따라서 압력이 높은 기체의 측정에는 쓸 수 없다. 액체로 봉하는 구조여서 진동과 충격의 영향은 적게 받는다.

열전도형 검출기는 운반가스와 시료의 열전도도 차이를 이용하므로 열전도도가 매우 큰 수소나 헬륨을 운반가스로 사용한다. 질소나 아르곤은 시료 성분과의 열전도도 차가 작아 감도가 크게 떨어진다. 열전도형 검출기는 유기·무기 화학종 모두에 감응하는 범용 검출기라는 장점이 있다.

오리피스식은 조리개 전후의 차압으로 유량을 계산하여 적산하는 추량식 가스미터다. 실측식은 계량실의 부피를 직접 채웠다 비우면서 계량하는 방식으로 막식, 습식, 루트식이 이에 해당한다.

웨베지수는 발열량을 가스 비중의 제곱근으로 나눈 값이다.

$WI=\dfrac{H_g}{\sqrt{d}}=\dfrac{11{,}000}{\sqrt{0.87}}\approx11{,}793$

전자 유도의 영향은 열적 오차가 아니라 전기적 오차에 속한다. 열적 오차에는 삽입 전이의 영향, 열복사의 영향, 열저항 증가에 의한 영향 등이 있고, 전기적 오차에는 절연 불량, 열기전력 이외의 기전력, 전자 유도 등이 있다.

사용 중인 가스미터의 사용공차는 검정 시 최대허용오차의 2배 값으로 정한다. 검정 시 최대허용오차가 ±1.5%인 막식 가스미터라면 사용공차는 ±3%가 된다.

가스압력이 비정상적으로 상승한 경우 안전관리자가 상주하는 곳에 통보하는 경보장치는 정압기 출구의 배관에 설치하고, 수분 및 불순물 제거장치는 정압기 입구에 설치한다. 두 설비의 설치 위치를 서로 바꾸어 서술한 것이 잘못이다. 정압기실에는 누출된 도시가스를 검지하여 통보할 수 있는 설비를, 정압기지에는 비상전력·통신시설·압력기록장치 등 부대설비를 갖춘다.

냉각된 거울면에 이슬이 맺히기 시작하는 온도를 광학적으로 검출하는 것은 냉각식(광전관식) 노점계의 원리다. 듀셀식은 흡습성이 강한 염화리튬 포화용액에 전압을 걸어 통전 가열하고, 수분의 흡습과 증발이 평형을 이루는 온도를 측정한다. 평형온도에서 포화용액의 수증기압이 주위 공기의 수증기 분압과 같아지므로 이로부터 노점을 구한다.