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5과목(화학설비 안전관리) 301~365 해설 페이지

5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    1

    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    다음 중 증기운폭발에 대한 설명으로 옳은 것은?


    ①: 폭발효율은 BLEVE 보다 작다.

    ③: 증기운폭발의 방지대책으로 가장 좋은 방법은 자동차단밸브 설치이다.

    ④: 증기와 공기의 난류 혼합, 방출점으로부 터 먼 지점에서 증기운의 점화는 폭발의 충격을 증가시킨다.

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    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    다음 중 Flashover의 방지(지연)대책으로 가장 적정한 것은?


    플래시오버 방지대책

    개구부 제한/가연물 제한/천장, 측벽 불연화

    3

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    ☆☆

    뜨거운 금속에 물이 닿으면 튀는 현상과 같이 핵비등(nucleate boiling) 상태에서 막비등(film boiling)으로 이행하는 온도를 무엇이라 하는가?


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    ☆☆☆

    물이 관 속을 흐를 때 유동하는 물 속의 어느 부분의 정압이 그때의 물의 증기압보다 낮을 경우 물이 증발하여 부분적으로 증기가 발생되어 배관의 부식을 초래하는 경우가 있다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

    비말동반: 액체가 비말 모양의 미소한 액체방울이 되어 증기, 가스와 함께 운반되는 현상

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    5

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    ☆☆☆

    펌프의 사용 시 공동현상(cavitation)을 방지하고자 할 때의 조치사항으로 틀린 것은?


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    6

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    ☆☆

    압축기와 송풍기의 관로에 심한 공기의 맥동과 진동을 발생하면서 불안정한 운전이 되는 서징(surging) 현상의 방지법으로 옳지 않은 것은?


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    7

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    ☆☆

    다음 중 펌프의 공동현상(cavitation)을 방지하기위한 방법으로 가장 적절한 것은?


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    가스누출감지경보기의 선정기준, 구조 및 설치 방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

    가연성 가스누출감지경보기는 감지대상 가스의 폭발하한계 25퍼센트 이하, 독성가스 누출감지경보기는 해당 독성가스의 허용농도 이하에서 경보가 울리도록 설정하여야 한다.

    9

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    ☆☆

    일반적인 자동제어 시스템의 작동순서를 바르게 나열한 것은?


    자동제어 시스템의 작동순서

    공정상황 → 검출 → 조절계 → 밸브

    10

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    ☆☆☆

    다음 중 관의 지름을 변경하는데 사용되는 관의 부속품으로 가장 적절한 것은?


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    11

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    ☆☆

    다음 중 관(pipe) 부속품 중 관로의 방향을 변경하기 위하여 사용하는 부속품은?


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    12

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    관 부속품 중 유로를 차단할 때 사용되는 것은?


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    물질의 누출방지용으로써 접합면을 상호 밀착시키기 위하여 사용하는 것은?

    사업주는 화학설비 또는 그 배관의 덮개ㆍ플랜지ㆍ밸브 및 콕의 접합부에 대해서는 접합부에서 위험물질등이 누출되어 폭발ㆍ화재 또는 위험물이 누출되는 것을 방지하기 위하여 적절한 개스킷(gasket)을 사용하고 접합면을 서로 밀착시키는 등 적절한 조치를 하여야 한다.

    14

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    증류탑에서 포종탑 내에 설치되어 있는 포종의 주요 역할로 옳은 것은?


    포종: 증기와 액체의 접촉을 용이하게 해줌.

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    폭발하한계에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?


    하향전파 시 하한계가 높아지고, 온도 상승 시엔 하한계가 낮아진다.

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    다음 중 압력차에 의하여 유량을 측정하는 가변류 유량계가 아닌 것은?


    로터미터: 면적식 유량계

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    ☆☆

    고압가스 용기 파열사고의 주요 원인 중 하나는 용기의 내압력(耐壓力) 부족이다. 다음 중 내압력 부족의 원인으로 틀린 것은?


    ③: 용기 내압 이상 상승의 원인

    18

    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    폭발하한계를 L, 폭발상한계를 U라 할 경우 다음 중 위험도(H)를 옳게 나타낸 것은?


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    19

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    ☆☆

    Burgess-Wheeler의 법칙에 따르면 서로 유사한 탄화수소계의 가스에서 폭발하한계의 농도(vol%)와 연소열(kcal/mol)의 곱의 값은 약 얼마 정도인가?


    Burgess-wheeler는 폭발하한계의 농도와 연소열의 곱이 1,100로 일정하다고 제시하였다. → 연소하한계∙연소열=1,100

    20

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    포화탄화수소계의 가스에서는 폭발하한계의 농도 X(vol%)와 그의 연소열(kcal/mol)Q의 곱은 일정하게 된다는 Burgess-Wheeler의 법칙이 있다. 연소열이 635.4kcal/mol인 포화탄화수소 가스의 하한계는 약 얼마인가?


    Burgess-Wheeler의 법칙

    연소하한계∙연소열=1,100

    → X∙635.4=1,100 → X=1.73%

    21

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    폭발의 위험성을 고려하기 위해 정전에너지 값을 구하고자 한다. 다음 중 정전에너지를 구하는 식은?

     (단, E는 정전에너지, C는 정전 용량, V는 전압을 의미한다)


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    22

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    ☆☆

    다음 중 최소발화에너지(E[J])를 구하는 식으로 옳은 것은?

    (단, I는 전류[A]. R은 저항[Ω], V는 전압[V], C는 콘덴서 용량[F], T는 시간[초]이라 한다.)


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    23

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    다음 중 공기 중 최소 발화에너지값이 가장 작은 물질은?


    에틸렌: 0.07mJ

    아세트알데히드: 0.36mJ

    메탄: 0.28mJ

    에탄: 0.24mJ

    24

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    다음 중 대기압 상의 공기ㆍ아세틸렌 혼합가스의 최소발화에너지(MIE)에 관한 설명으로 옳은 것은?


    ①: 압력이 클수록 MIE는 감소한다.

    ②: 불활성물질의 증가는 MIE를 증가시킨다.

    25

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    ☆☆

    송풍기의 상사법칙에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?


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    송풍기의 회전차 속도가 1,300rpm일 때 송풍량이 분당 300m3였다. 송풍량을 분당 400m3으로 증가시키고자 한다면 송풍기의 회전차 속도는 약 몇 rpm으로 하여야 하는가?


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    27

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    ☆☆

    다음 [표]를 참조하여 메탄 70vol%, 프로판 21vol%, 부탄 9vol%인 혼합가스의 폭발범위를 구하면 약 몇 vol%인가?

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    28

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    ☆☆

    메탄, 에탄, 프로판의 폭발하한계가 각각 5vol%, 3vol%, 2.5vol%일 때 다음 중 폭발하한계가 가장 낮은 것은?

    (단, Le Chatelier의 혼합법칙을 이용한다.)


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    29

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    프로판과 메탄의 폭발하한계가 각각 2.5, 5.0vol% 이라고 할 때 프로판과 메탄이 3:1의 체적비로 혼합되어 있다면 이 혼합가스의 폭발하한계는 약 몇 vol%인가?

    (단, 상온, 상압 상태이다.)


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    30

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    ☆☆

    에틸에테르와 에틸알콜이 3:1로 혼합증기의 몰비가 각각 0.75, 0.25이고, 에틸에테르와 에틸알콜의 폭발하한값이 각각 1.9vol%, 4.3vol%일 때 혼합가스의 폭발하한값은 약 몇 vol%인가?


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    31

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    ☆☆☆☆☆

    헥산 1vol%, 메탄 2vol%, 에틸렌 2vol%, 공기 95vol%로 된 혼합가스의 폭발하한계 값(vol%)은 약 얼마인가?

    (단, 헥산, 메탄, 에틸렌의 폭발하한계 값은 각각 1.1, 5, 2.7vol%이다.)


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    32

    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    가연성 가스 혼합물을 구성하는 각 성분의 조성과 연소범위가 다음 [표]와 같을 때 혼합 가스의 연소하한값은 약 몇 vol% 인가?

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    33

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    메탄 50vol%, 에탄 30vol%, 프로판 20vol% 혼합가스의 공기 중 폭발 하한계는?

    (단, 메탄, 에탄, 프로판의 폭발 하한계는 각각 5vol%, 3vol%, 2.1vol%이다.)


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    34

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    메탄 20%, 에탄 40%, 프로판 40%로 구성된 혼합가스가 공기 중에서 연소할 때 이 혼합가스의 이론적 화학양론 조성은 약 몇%인가?

    (단, 메탄, 에탄, 프로판의 양론농도(Cst)는 각각 9.5%, 5.6%, 4.0%이다.)


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    35

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    ☆☆

    프로판(C3H8) 가스가 공기 중 연소할 때의 화학양론농도는 약 얼마인가?

    (단, 공기 중의 산소농도는 21vol%이다.)


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    36

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    메탄이 공기 중에서 연소될 때의 이론혼합비(화학양론조성)는 약 몇 vol%인가?


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    37

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    ☆☆

    다음 중 완전연소조성농도가 가장 낮은 것은?


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    메탄(CH4) 70vol%, 부탄(C4H10) 30vol% 혼합가스의 25℃, 대기압에서의 공기 중 폭발하한계(vol%)는 약 얼마인가?

    (단, 각 물질의 폭발하한계는 다음 식을 이용하여 추정, 계산한다.)

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    39

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    ☆☆

    에틸렌(C2H4)이 완전연소하는 경우 다음의 Jones을 이용하여 계산할 경우 연소하한계는 약 몇 vol%인가?


    jones식: LFL=0.55∙Cst


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    40

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    ☆☆

    다음 중 벤젠(C6H6)의 공기 중 폭발하한계값(vol%)에 가장 가까운 것은?


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    41

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    탄화수소 증기의 연소하한값 추정식은 연료의 양론농도(Cst)의 0.55배이다. 프로판 1몰의 연소반응식이 다음과 같을 때 연소하한값은 약 몇 vol%인가?

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    42

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    프로판(C3H8)의 연소에 필요한 최소 산소농도의 값은?

    (단, 프로판의 폭발하한은 Jone식에 의해 추산한다.)


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    43

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    ☆☆

    프로판(C3H8)의 연소하한계가 2.2vol%일 때 연소를 위한 최소산소농도(MOC)는 몇 vol%인가?


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    44

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    ☆☆

    부탄(C4H10)의 연소에 필요한 최소산소농도(MOC)를 추정하여 계산하면 약 몇 vol%인가?

    (단, 부탄의 폭발하한계는 공기 중에서 1.6vol%이다.)


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    45

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    다음 [표]의 가스를 위험도가 큰 것부터 작은 순으로 나열한 것은?

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    ∴ 위험도: 이황화탄소>아세틸렌>산화에틸렌>수소

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    46

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    각 물질(A~D)의 폭발상한계와 하한계가 다음 [표]와 같을 때 다음 중 위험도가 가장 큰 물질은?

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    47

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    ☆☆

    공기 중에서 폭발범위가 12.5~74vol%인 일산화탄소의 위험도는 얼마인가?


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    48

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    공기 중에서 A가스의 폭발하한계는 2.2vol%이다. 이 폭발하한계 값을 기준으로 하여 표준 상태에서 A가스와 공기의 혼합기체 1m3에 함유되어 있는 A가스의 질량을 구하면약 몇g인가?

    (단, A가스 분자량은 26이다.)


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    49

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    ☆☆

    공기 중에서 이황화탄소(CS2)의 폭발한계는 하한값이 1.25vol%, 상한값이 44vol%이다. 이를 20℃ 대기압 하에서 mg/L의 단위로 환산하면 하한값과 상한값은 각각 약 얼마인가?

    (단, 이황화탄소의 분자량은 76.1이다.)


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    50

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    ☆☆

    프로판가스 1m3를 완전 연소시키는데 필요한 이론 공기량은 몇 m3인가?

    (단, 공기 중의 산소농도는 20vol%이다.)


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    51

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    다음 중 에틸알콜(C2H5OH)이 완전연소 시는 와 의 몰수로 알맞은 것은?

    C2H2OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O

    52

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    ☆☆

    비중이 1.5이고, 직경이 74μm인 분체가 종말속도 0.2m/s로 직경 6m의 사일로(silo)에서 질량유속 400kg/h로 흐를 때 평균 농도는 약 얼마인가?


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    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    아세틸렌가스가 다음과 같은 반응식에 의하여 연소할 때 연소열은 약 몇 kcal/mol인가?

    (단, 다음의 열역학 표를 참조하여 계산한다.)

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    54

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    ☆☆

    어떤 습한 고체재료 10kg을 완전 건조 후 무게를 측정하였더니 6.8kg이었다. 이 재료의 건량 기준 함수율은 몇 kg·H2O/kg인가?


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    55

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    ☆☆☆

    액화 프로판 310kg을 내용적 50L 용기에 충전할 때 필요한 소요 용기의 수는 몇 개인가?

    (단, 액화 프로판의 가스정수는 2.35이다.)


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    56

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    ☆☆

    25℃ 액화프로판가스 용기에 10kg의 LPG가 들어있다. 용기가 파열되어 대기압으로 되었다고 한다. 파열되는 순간 증발되는 프로판의 질량은 약 얼마인가?

    (단, LPG의 비열은 2.4kJ/kg∙℃이고, 표준비점은 -42.2℃ 증발잠열은 384.2kJ/kg이라고 한다.)


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    ☆☆

    20℃, 1기압의 공기를 5기압으로 단열압축하면 공기의 온도는 약 몇 ℃가 되겠는가?

    (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)


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    58

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    단열반응기에서 100℉, 1atm의 수소가스를 압축하는 반응기를 설계할 때 안전하게 조업할 수 있는 최대압력은 약 몇 atm인가?

    (단, 수소의 자동발화온도는 1,075℉이고, 수소는 이상 기체로 가정하고, 비열비(r)는 1.4이다.)


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    ☆☆☆☆☆☆

    5% NaOH 수용액과 10% NaOH 수용액을 반응기에 혼합하여 6% 100kg의 NaOH 수용액을 만들려면 각각 몇 kg의 NaOH 수용액이 필요한가?


    5% xkg10% (100-x)kg이라면

    5x+10(100-x)=600

    5x+1,000-10x=600

    -5x=-400

    x=80

    따라서, 5% NaOH 수용액: 80kg

    10% NaOH 수용액: 20kg

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    공기 중 암모니아가 20ppm(노출기준 25ppm), 톨루엔이 20ppm(노출기준 50ppm)이 완전 혼합되어 존재하고 있다. 혼합물질의 노출기준을 보정하는데 활용하는 노출지수는 약 얼마인가?

    (단, 두 물질 간에 유해성이 인체의 서로 다른 부위에 작용한다는 증거는 없다.)


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    61

    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    ☆☆

    공기 중 아세톤의 농도가 200ppm(TLV 500ppm), 메틸에틸케톤(MEK)의 농도가 100ppm(TLV 200ppm)일 때 혼합물질의 허용농도는 약 몇 ppm인가?

    (단, 두 물질은 서로 상가작용을 하는 것으로 가정한다.)


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    62

    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    ☆☆

    대기압에서 물의 엔탈피가 1kcal/kg이었던 것이 가압하여 1.45kcal/kg을 나타내었다면 Flash율은 얼마인가?

    (단, 물의 기화열은 540cal/g이라고 가정한다.)


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    63

    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    산업안전보건법에서 정한 공정안전보고서의 제출대상 업종이 아닌 사업장으로서 유해위험물질의 1일 취급량이 염소 10,000kg, 수소 20,000kg인 경우 공정안전보고서 제출대상 여부를 판단하기 위한 R값은 얼마인가?

    (단, 유해위험물질의 규정수량은 표에 따른다.)

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    64

    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    대기압하의 직경이 2m인 물탱크에 탱크 바닥에서부터 2m 높이까지의 물이 들어있다. 이 탱크의 바닥에서 0.5m 위 지점에 직경이 1cm인 작은 구멍이 나서 물이 새어 나오고 있다. 구멍의 위치까지 물이 모두 새어 나오는데 필요한 시간은 약 얼마인가?

     (단, 탱크의 대기압은 0이며, 배출계수 0.61로 한다.)


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    5과목(화학설비 안전관리) 301~365

    열교환탱크 외부를 두께 0.2m의 단열재(열전도율 k=0.037kcal/m·h·℃)로 보온하였더니 단열재 내면은 40℃, 외면은 20℃이었다. 면적 1m2당 1시간에 손실되는 열량(kcal)은?


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