폭발 위험장소 양압외함에 관한 기술지침(E-72-2011)

o 관련규격 및 자료
   - NFPA 496 Stand for purged and pressurized enclosure for electrical equipment, 2008 edition
   - IEC(International Electrotechnical Commission) 60079-2 : Explosive Atmosphere-part2
     : Equipment Protection by Pressured Enclosure "P", 2007-02 edition
o 관련법규·규칙·고시 등
   - NFPA 70E (NEC:National Electrical Code) Art.500, Art.505, Class1, Class2, Zone 1, and 2 Location
   - 산업안전보건기준에 관한 규칙 제230조 및 311조
   - KOSHA GUIDE E-48-2010(가스폭발분위기에서의 전기설비 설계, 선정 및 설치에 관한 기술지침)

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폭발 위험장소 양압외함에 관한 기술지침(E-72-2011)

 

1. 목적

2. 적용범위

3. 용어의 정의

4. 일반 요구사항

5. 가압보호 방식

6. 양압외함의 제작

7. 온도제한

8. 안전시설 및 안전장치(정적가압 예외)

9. 정적 가압을 위한 안전규정과 안전장치

10. 보호가스의 공급 및 누출조건

11. 컨테인먼트 시스템의 설계 요구사항

12. 보호가스와 가압기술

13. 표시

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1. 목적
이 지침은 인화성 물질의 증기, 가연성 가스 및 분진 등에 의한 폭발위험이 있는 농도에 달할 우려가 있는 장소에서 사용하는 양압밀폐외함의 설계, 제작, 설치 및 사용에 필요한 사항을 규정함을 목적으로 한다.

2. 적용범위
이 지침은 인화성 또는 가연성의 가스·증기 및 분진으로 인한 화재.폭발 위험이 있는 장소에 설치하는 양압밀폐외함, 관련배관, 덕트 및 전기배선 등에 대하여 적용한다.
다만 압력방폭구조 적용이 부적합한 폭발위험장소 ClassⅠ Zone 0 및 Class Ⅲ는 적용이 제외된다.

3. 용어의 정의
(1) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.
(가) “컨테인먼트 시스템(Containment system)”이라 함은 전기기기에서 내부의 누출원이 될 수도 있는 인화성 물질을 내장하는 설비를 말한다.
(나) “희석(Dilution)”이라 함은 양압외함내에 인화성물질의 농도가 어떤 잠재적 점화원에서 폭발한계 외의 값으로 유지되도록 퍼징 후에 보호가스를 연속적으로 공급하는 것을 말한다.
(다) “희석장소(Dilusion area)”라 함은 가연물이 안전농도로 희석되지 않는 장소에서 내부 누출원의 공간지역을 말한다.
(라) “외함용적(Enclosure volume)”이라 함은 내부기기를 제외한 빈 밀폐 외함의 내부용적을 말한다.
(마) “누출보상(Leakage compensation)”이라 함은 양압외함 또는 그 덕트 등에서 어떤 누출에 대하여 충분히 보상을 하기 위하여 보호가스를 흐르도록 공급하는 것을 말한다.
(바) “가압(Pressurization)”이라 함은 외부 대기압력 이상으로 보호가스를 유지하여 외함내로 외부 공기가 침입을 하지 못하도록 하는 방호기술을 말한다.
(사) “양압외함(Pressurized Enclosure)”이라 함은 보호가스가 외부 대기보다 더 높은 압력으로 유지되는 밀폐함을 말한다.
(아) “보호가스(Protective gas)”라 함은 퍼지가나 양압과 필요시 희석을 유지하기 위하여 사용되는 공기나 불활성 가스를 말한다.
(자) “퍼지(Purgy)”라 함은 양압용기에서 용기나 덕트를 통하여 일정한 량의 보호가스를 통과시켜서 폭발성 가스분위기의 농도를 안전한 수준으로 낮추는 작업을 말한다.
(차) “px방식(Type px)”이라 함은 용기내부 기기보호수준을 Gb에서 비폭발 위험장소 또는 Mb를 비폭발 위험장소로 경감하는 가압방식을 말한다.
(타) “py방식(Type py)”이라 함은 용기내부 기기보호수준을 Gb에서 Gc로 경감하는 가압방식을 말한다.
(파) “pz방식(Type pz)”이라 함은 용기내부 기기보호수준을 Gc에서 비폭발 위험장소로 경감하는 가압방식을 말한다.
(하) “Class Ⅰ 또는 Ⅱ”라 함은 북아메리카 등에서 폭발위험장소 구분시 위험분위기의 존재 물질 또는 성분에 따라 Class Ⅰ은 가연성 가스 또는 증기가 존재하는 장소를, 또한 Class Ⅱ는 가연성 분진이 존재하는 장소를 말한다
(거) “Division 1”이라 함은 정상 운전시 가연성 가스·증기 또는 분진이 자주 존재하는 장소를 말한다.
(너) “Division 2”라 함은 설비의 비정상 운전시 또는 설비의 고장시 가연성 가스·증기 또는 분진이 간헐적으로 존재하는 장소를 말한다.
(2) 그 밖의 용어의 정의는 이 지침에 특별한 규정이 있는 것을 제외하고는 산업안전보건법, 같은 법 시행령, 같은 법 시행 규칙, 안전보건기준에 관한 규칙 및 안전보건기술지침 “변전실 등의 양압유지에 관한 기술지침” 등 기타 관련 규정에서 정하는 바에 따른다.

4. 일반 요구사항

4.1 외함
(1) 창문을 포함한 외함은 설치될 장소의 여러 환경조건 아래에서 손상되지 않는 재료로 제조되어야 한다.
(2) 보호가스 공급시 초과압력으로 부터 외함을 보호하도록 하여야 한다.
(3) 외함 보호가 필요한 경우 제어실패시 1종장소로 인화가능 입자의 배출을 방지하기 위하여 과압 배기장치를 설계시 반영하여야 한다.
(4) 지정된 외함 배출구에서 보호가스의 정상배출은 다음의 경우를 만족하지 않는한 비폭발 위험장소로 하여야 한다.

(가) 정상운전시 기기가 인화 가능입자를 생성하지 않으면 Division 2 또는 2종 장소로 배출이 허용된다.

(나) 배출구가 정상운전시 기기가 인화 가능입자를 방출을 방지하도록 설계가 되면 Division 1, Division 2 또는 1종 또는 2종 장소로 배출이 허용된다.

(5) 양압외함 내부로 들어가는 전선관이나 레이스웨이가 승인된 보호시스템의 부분으로서 가압이 안 되는 곳인 Division 1 및 1종 장소에는 방폭형 전선관 실(Seal)을 가능한 한 가깝게 단, 양압외함으로 부터 450 mm 이내에 설치하여야 한다.
(6) Division 2 및 2종 장소에서는 방폭형 실이 가압외함에 필요하지 않다.

4.2 가압 시스템
(1) 가압외함은 보호기기를 정상운전하는 동안 주위대기압을 초과하는 최소 25 Pa의 양압을 지속적으로 유지하여야 한다.
(2) 보호가스 공급이 X 방식의 가압기기가 아닌 다른 것이 사용되는 경우 요구되는 압력을 유지하기 위한 보호가스공급 실패를 나타내기 위하여 경보가 되어야 한다.
(3) 보호가스가 공급되지 않을 경우에 통전될 수 있는 모든 가압 시스템 구성품은 설치될 폭발위험장소에서 사용이 인증 또는 목록에 등록된 것을 사용하여야 한다.
(4) 설치, 운전 및 정비 취급설명서는 가압 시스템용으로 공급되어야 한다.

4.3 보호가스 시스템
(1) 보호가스는 오염물이나 불순물이 전혀 없어야 하며 미량의 가연성 증기나 가스도 함유하여서는 안 된다.
(가) 모든 보호가스 공급설비는 오염가능성을 최소화 하도록 설계를 하여야 한다.
(나) 보통 계장용 공기, 질소 또는 기타 비 가연성가스가 보호가스로서 허용이 된다.
(2) 보호가스용의 배관은 기계적 손상을 받지 않도록 보호가 되어야 한다.
(3) 압축공기가 사용되는 경우 압축기의 공기 흡입구는 비폭발 위험장소에 위치하여야 한다.
(4) 압축기 흡입로가 폭발위험장소를 통과하는 경우 압축기 흡입로는 비가연성 물질로 시공되어야 하고 보호가스 속으로 인화성가스, 증기 및 분진의 누출을 방지하도록 설계가 되고 기계적 손상과 부식으로부터 보호가 되어야 한다.
(5) 보호가스 공급(블로어, 압축기 등)을 위한 전력은 별도 전원이나 어떤 전원차단기가 보호외함 전원을 차단하기 전단계의 전원으로 부터 공급되어야 한다.
(6) 이중 가압이 사용(예; 하나의 Division 1 폐쇄장소가 역시 가압에 의하여 보호되는 인화가능 기기를 내장한 또 하나의 Division 2 등급 장소로 가압된)되는 경우, 보호가스 공급은 독립적이어야 한다.

4.4 온도표시
(1) 외함에 표시되는 온도등급(T 코드)은 아래 항목에 대한 최고 높은 온도를 나타내어야 한다.
① 외함의 외부 최고온도
② 외함의 내부 부품 최고온도
③ 외함에서 배출되는 보호가스온도
(2) 외함에 표시되는 온도등급(T 코드) 대신 섭씨온도(℃)로 실온을 표시하는 것도 허용이 된다.
(3) 외함에 표시되는 최고표면 온도등급(T 코드) 구분은 KS C IEC60079-0 (방폭 전기기계기구-일반 요구사항) 5.3에 따른다. 다만 Class 1 Division 1 또는 Division 2 장소용 기기에 대하여는 <표 1>에 나타낸 온도등급(T 코드)을 사용한다.

<표 1> 온도등급(T 코드) - Class Ⅰ, Division 1 또는 Division 2, ClassⅡ Division 1 또는 Division 2 장소적용

온도등급 (T 코드)	최고표면 온도 (℃)	온도등급 (T 코드)	최고표면 온도 (℃
TI	450	T3	200
T2	300	T3A	180
T2A	280	T3B	165
T2B	260	T3C	160
T2C	230	T4	135
T2D	215	T4A	120
-	-	T5	100
-	-	T6	85

(4) 1종 및 2종 장소용 기기에 대하여는 표-2 나타낸 온도등급(T 코드)을 사용한다.

<표 2> 온도등급(T 코드) - Class 1, 1종 및 2종 장소적용

온도등급	T1	T2	T3	T4	T5	T6
최고표면 온도 (℃)	300 초과 450 이하	200 초과 300 이하	135 초과 200 이하	100 초과 135 이하	85 초과 100 이하	85 이하

5. 가압보호 방식
(1) 가압에 의한 보호방식은 외부 폭발성가스 분위기에 대한 기기보호수준(Mb, Gb, Dc)에 따라 3가지 보호형식으로 세분된다. 내부 누출에 대한 잠재성과 양압외함 내에 있는 기기의 점화가능성에 따라 <표 3>과 같이 분류된다.
(2) 양압외함과 가압시스템에 대한 설계기준을 <표 4>와 같이 정하고 있다. 가압에 의한 보호는 KS C IEC 60079-2(양압외함에 의한 설비보호)에 따라 다음과 같이 3가지로 구분된다.
(3) 외부 폭발성 가스분위기(Mb, Gb, Gc)에 대하여 요구되는 기기보호수준을 기초로 하여 선정된다. 즉 내부 누출의 가능성, 가압 외함내에 있는 기기가 점화가능성이 있는지 등에 따라 결정된다.
(가) px방식 : 가압이 양압외함 내에 있는 기기보호수준을 Gb에서 비폭발위험 지역으로 또는 Mb에서 비폭발위험지역으로 감소시키는 형식
(나) py방식 : 가압이 양압외함 내에 있는 기기보호수준을 Gb에서 Gc 으로 감소시키는 형식
(다) pz방식 : 가압이 양압외함 내에 있는 기기보호수준을 Gc에서 비폭발위험지역으로 감소시키는 형식

<표 3> 보호방식의 결정

컨테인먼트 시스템에서 인화성 물질	외부 폭발성 가스 분위기에 요구되는 기기보호수준/위험 장소 등급		점화 가능기기 내장 외함	점화 가능기기 비내장 외함
컨테인먼트 시스템 없음	Gb 또는 Mb	1종	px-a	py
컨테인먼트 시스템 없음	Gc	2종	pz	가압 불필요
가스/증기	Gb 또는 Mb	1종	px-a	py
가스/증기	Gc	2종	px(점화가능 기기는 희석지역에 없음)	py-b
액체	Gb	1종	px-a(불활성)-c	py
액체	Gc	2종	pz(불활성)-c	가압 불필요-d
주) 인화성물질이 액체이면 정상 누출은 허용되지 않음
a. px 방식 역시 그룹 1에 적용가능 b. 정상 누출이 없을 경우 : <부록 2>를 참조 c. 만일 가압형 다음에 “불활성”이 표시되면 보호가스는 불활성이 되어야 함 d. 액체누출을 유발하는 고장이 기기 내에서 점화원이 되는 고장이 동시에 발생하지는 않으므로 가 압에 의한 보호는 요구하지 않는다.

주) 기기보호수준(EPL)에 대하여는 안전보건기술지침 “방폭전기설비의 검사 및 정비에 관한 기술지침” 부록 3 참조

<표 4> 압력방폭구조 형식별 설계기준

설계기준	px 방식	py 방식	표시가 있는 pz 방식	경보기방식
KS C IEC 60529, KS C IEC 60034-5 보호 등급	최소 IP 4x	최소 IP 4x	최소 IP 4x	최소 IP 4x
충격에 대한 외함 내 구성	KSC IEC 60079-0 표 8	KSC IEC 60079-0 표 8	KSC IEC 60079-0 표 8	KSC IEC 60079-0 표 8
퍼지 주기의 확인	시간설정장치와 압 력과 유량 감시	시간과 유량표시	시간과 유량표시	시간과 유량표시
EPL Gb, Mb 요구 지 역으로 평시 폐쇄릴리 프 벤트로부터 불꽃입 자 방지	통상 불꽃입자가 발생할 수 있는 경 우, 불꽃장벽 및 입 자 장벽필요	불필요	통상 불꽃입자가 발생할 수 있는 경 우, 불꽃장벽 및 입 자 장벽 필요	통상 불꽃입자가 발 생할 수 있는 경우, 불꽃장벽 및 입자 장벽 필요
EPL Gc 요구지역으 로 평시 폐쇄릴리프 벤트로부터 불꽃입자 방지	불필요	불필요	불필요	불필요
EPL Gb, Mb 요구 지 역에 벤트가 정상운전 기간에 열림으로 부터 불꽃입자 방지	불꽃 장벽 및 부품 장벽 필요	불꽃 장벽 및 부품 장벽 필요
EPL Gc 요구 지역에 벤트가 정상운전기간 에 열림으로부터 불꽃 입자 방지	통상 불꽃입자가 발생할 수 있는 경 우, 불꽃장벽 및 입 자장벽 필요	불필요	통상 불꽃입자가 발생할 수 있는 경 우, 불꽃장벽 및 입 자장벽 필요	통상 불꽃입자가 발 생할 수 있는 경우, 불꽃장벽 및 입자 장벽 필요
공구사용 문, 덮개제 거	경고	경고	경고	경고
공구비사용 문, 덮개 제거	연동	경고	경고	경고
내부 가열부 외함을 열 기 전 냉각시간 필요	부품 냉각 시간 표시	불필요	경고	경고
주) 1. py방식에는 적용되지 않는다. 이 방식의 방폭구조에서는 내부 고온부품이 없어야 하고 정상작동 중에는 불꽃입자가 발생하여서는 안 되기 때문이다. 2. 불꽃장벽 및 입자장벽이 필요없다. 이것은 압력 배출밴트가 열려 있는 정상작동 중에는 외부대기가 폭발 한계에 도달할 위험이 없기 때문이다 3. pz방식 외함에서 표시 또는 공구사용이 불필요하다. 이것은 외함의 모든 덮개와 문이 닫혀 있는 정상 작 동 중일 때에는 외함이 가압상태이기 때문이며 만일 덮개나 문이 열려 있다면 대기가 폭발한계 내에 있을 위험이 없기 때문이다.

6. 양압외함의 제작
(1) 외함
양압외함은 <표 4>에 따라 사용장소에 적합한 방진·방수 등의 외함 보호 등급(IP)을 가져야 한다.
(2) 재료
외함, 덕트 및 접합부에 사용되는 재료는 특정한 보호가스에 의하여 악영향을 받지 않아야 한다.
(3) 문 및 덮개
(가) 그룹 Ⅰ(광산용) 가압외함문 및 덮개는 다음 중 한 가지를 만족하여야 한다.
① KS C IEC60079-0(방폭 전기기계기구 - 일반 요구사항)에 따른 특수 조임나사를 가져야 한다.
② 문 및 덮개가 개방되면 방폭구조에 의하여 보호되지 않는 기기는 전원공급이 자동으로 차단되고 다시 문이나 덮개가 닫힐 때까지 전원 공급이 되지 않도록 연동될 것. 8.6항의 요구사항도 마찬 가지로 적용된다.
③ 2항의 요구사항은 제 8.6항에서의 퍼지가 완료될 때까지도 동일하게 적용된다.
(나) 정적가압 그룹Ⅰ(광산용) 가압외함
문 및 덮개는 KS C IEC60079-0에 따른 특수 체결용 조임나사가 있어야 한다.
(다) 그룹Ⅱ(산업용) 가압외함
KS C IEC60079-0에 따른 특수 조임나사는 적용하지 않는다.
① px방식에 대해서는 공구나 열쇠를 사용하여야만 열 수 있는 것을 제외하고 8.13항에서 표시된 방폭구조가 아닌 전기기기에 대해서는 문과 덮개를 열면 전원공급이 차단되도록 하고, 또한 문과 덮개가 다시 닫힐 때까지 자동으로 전원공급이 되지 않도록 연동장치를 하여야 한다.
② py방식 및 pz방식에 대해서는 공구나 열쇠의 사용을 요구하지 않는다.
(라) 정적가압 그룹Ⅱ 가압 외함문 및 덮개는 공구를 사용하여야만 열 수가 있어야 한다.
(마) px 방식
식히는 시간이 필요한 고온 부분을 내장한 양압외함은 열쇠나 공구를 사용하지 않고는 쉽게 열 수 없어야 한다.
(바) 그룹 Ⅰ 또는 Ⅱ에 대한 표기
문과 덮개에는 다음의 표기가 되어야 한다.

       「경고- 폭발성분위기가 존재할 우려가 있는 경우 열지 마시오」

(4) 기계적 강도
양압외함, 덕트 및 접속부 등은 최소 200 Pa 압력으로 모든 개구부를 막고 정상사용을 위하여 제조자가 명시한 최대 압력의 1.5배 이상의 압력에 견디어야 한다.
(5) 구멍, 격벽, 칸막이 및 내부칸막이
(가) 구멍 및 격벽은 효과적인 퍼지가 이루어질 수 있도록 위치하여야 한다.
(나) 내부 구획부는 주 외함으로 배기가 되거나 별도로 퍼지가 되어야 한다.
(다) 음극선관(CRT : Cathode ray tube) 및 밀봉형 기구는 퍼지가 불필요하다
(라) 20 ㎤ 미만의 빈공간을 가진 부품류는 그러한 부품류의 총용적이 양압외함의 빈공간의 1 % 보다 크지 않는 한 퍼지를 요구하는 내부공간으로 간주하지 않는다.
(마) 일정 가압인 경우 한 개 또는 그 이상의 구멍이 있어야 하고 채우거나 가압후 모든 구멍은 막아야 한다.
(6) 절연재료
그룹 Ⅰ기기에 대하여 16 A 이상의 정격전류에서 공기 중에서 아크를 유발할 가능성이 있는 전기적인 스트레스를 받는 절연재료는 다음 항목 중 적어도 한 가지를 만족하여야 한다.
(가) KS C IEC 60112(고체 절연재료의 내트래킹 및 비교 트래킹지수 측정 방법)에 따라서 비교트래킹 지수는 CTI 1400 이상일 것
(나) 위험을 불러올 수 있는 외함 내부의 절연재료 성능저하를 검출하여 외함으로 공급되는 전원을 자동으로 차단하는 장치
(다) 노출 충전도체 사이의 연면거리는 KS C IEC 60664-1

(저압기기의 절연협조－제1부：원칙, 요구사항, 시험)의 표 4중 오염도 3의 재료그룹 Ⅲ과 동등한 전압에서 규정한 요구사항 준수
(7) 실링
양압외함으로 들어가는 모든 전선관 및 케이블 접속은 외함의 분진·방수 등에 대한 외함 보호등급(IP)을 유지하기 위하여 밀봉이 되거나 만일 실링이 안 된다면 외함의 부분으로서 간주되어야 한다.
(8) 불꽃장벽 및 입자장벽
(가) 양압외함이나 보호가스를 공급하는 덕트는 위험장소로 백열광 입자의 방출에 대비하여 방호를 위한 불꽃장벽이나 입자장벽을 설치하여야 한다.
(나) 불꽃을 내는 입자는 개폐접점이 10 A 미만으로 작동되고 운전전압 275 V a.c. 또는 60 V d.c 를 초과하지 않는 한 보통 생성이 된다.

 

예외) 1. 만일 불꽃 입자가 평상시 발생되지 않으면 불꽃 장벽이나 입자 장벽은 EPL Gb 또는 Mb를 요하는 장소내로 릴리프 밸브가 정상시 닫힘형일 경우 필요하지 않다.

2. 만일 불꽃 입자가 평상시 발생되지 않으면 불꽃장벽이나 입자 장벽은 EPL Gc 를 요하는 장소내로 배기가 될 때는 필요하지 않다.

 

(다) 만일 제조자가 불꽃장벽이나 입자장벽을 설치하지 않는다면 기기는 심볼 “X”로 표시하고 안전사용조건을 인증서에 포함시 켜야 한다.

(9) 내부 장벽(Barrier)

주) 내부장벽(Barrier)에 대한 요구사항은 검토 중에 있으며 pz방식용 내부장벽에 대한 가이드라인은 KSC IEC 60079-0 및 KS C IEC 60079-15(방폭 기기－제15부：비점화 방폭구조 “n”)를 참조할 것

 

7. 온도제한
(1) 일반
기기는 KS C IEC 60079-0의 온도등급에 따라 구분하여야 한다. 온도 등급은 다음 (2) 및 (3)에 따라 결정된다.
(2) px 또는 py 방식
온도 등급은 아래의 온도보다 높은 것에 근거하고 있다.
(가) 외함의 가장 높은 외부표면 
(나) 가장 높은 내부 부품온도
예외) 내부부품 다음과 같은 경우 표시된 온도등급을 초과할 수도 있다.
① KS C IEC 60079-0의 관련 소규모 부품 요구사항에 일치하거나
② 양압외함이 px방식이고 부품을 표시된 온도등급으로 식히기 위하여 허용하는 충분한 시간동안 KS C IEC 60079-0에서 요구대로 표시가 있는 경우. 만약 가압이 멈추고 폭발성 가스분위기가 허용된 최대치 아래로 식기 전에 고온 부품표면과 접촉할 수도 있으므로 이를 방지하기 위한 적절한 대책이 수립하여야 한다.
주) 이것은 양압외함 및 분진의 접속부의 설계와 제조에 의하거나 다른 방법으로도 가능하다.
예를 들면 운전을 위하여 다른 배기 시스템을 가져오거나 양압외함내에 있는 고온표면을 가스밀폐 또는 캡슐형 외함에 배치하는 방법이 있다.
(다) py방식 외함은 정상운전에서 고온의 점화 가능성이 있는 부분은 허용되지 않는다.
(3) pz 방식
온도등급은 외함의 가장 고온 외부표면에 근거하고 있다.
주) 온도등급을 정하는데 있어서 주의사항은 가압시스템이 꺼졌을 때 전원이 들어가 있는 상태로 남아있을 수 있으며 자체의 보호기능을 가진 내부기기에 기울여야 한다.

8. 안전시설 및 안전장치(정적가압 예외)

8.1 위험장소 안전장치의 적합성
폭발을 야기하는 것으로 부터 가압에 의하여 보호되는 전기기기를 보호하는 경우 모든 안전장치는 폭발을 유발하는 능력이 없는 것이거나 위험장소 바깥에 부착되어야 한다.

8.2 안전장치의 통합성
이 지침에 의하여 요구되는 <표 5>과 같은 안전장치는 제어시스템의 안전 관련 부분을 형성한다. 제어시스템의 안전과 통합성은 다음과 같이 구성되어야 한다.
(1) px 방식 또는 py방식은 단일고장 평가
(2) pz 방식은 정상운전

<표 5> 보호형식에 기초한 안전장치

설계기준	px 방식	py 방식	pz 방식
최소양압의 상실감지 안 전장치	압력감지장치 (8.9 참조)	압력감지장치 (8.9 참조)	표시 또는 압 력 감 지 장 치(8.9 참조)
퍼지기간을 증명하기 위 한 안전장치	시간측정장치, 압력센 서, 및 출구에 유량 센서: 8.6 참조	시간 및 유량 표시: 8.7 (3)	시간 및 유 량 표시: 8.7 (3)
공구를 사용하는 경우에 만 문 및 덮개 제거 안 전장치	경고: 7.2 (나)	불필요(내부 고온부 미허용)	불필요
공구 사용없이 문 및 덮 개 제거 안전장치	인터록: 8.12 참조 (내부 과열부 미허용)	불필요(내부 고온부 미허용)	불필요
컨테인먼트 시스템이 있 는 경우 고온 내부부품 에 대한 안전장치	경보 및 가연물의 유 량차단	내부 고온부가 허용 되지 않으므로 방폭 구조 적용불가	경보(평상시 누출 허용불 가)

8.3 안전장치의 공급자
안전장치는 기기 제조자 또는 사용자가 공급하여야 한다. 만일 제조자가 안전장치를 공급하지 않는다면 기기는 KS C IEC 60079-0 29.2 i)에 따라 “X”로 표시되어야 하며 모든 관련 서류는 이 지침의 요구사항과 일치함을 증명하기 위하여 사용자가 필요로 하는 모든 필요정보를 포함하여야 한다.

8.4 px 방식에 대한 시퀜스 도면
제조자는 px방식 가압시스템의 성능에 관련된 시퀜스 도면을 공급하여야 한다. 예를 들면 제어 시스템의 실행을 규명하기 위한 진리표, 상태도, 유량도. 시퀜스도는 안전장치의 작동상태와 그 조치가 일어나는 것을 명확히 확인하는 것을 보여 주어야 한다.

8.5 성능시험
성능시험은 그 다이어그램과 일치함을 증명하기 위하여 요구된다. 이들 시험은 제조자가 별도로 특정하지 않는 경우에는 정상분위기의 조건 아래에서 이루어지는 것이 필요하다.

8.6 px 방식용 자동화된 퍼지작업
안전장치는 퍼지가 완료될 때까지 가압 외함 내에 있는 전기기기가 통전되는 것을 방지하기 위하여 공급되어야 한다. 안전장치의 운전 시퀜스는 다음과 같다.
(1) 시퀜스를 시작하면서 가압된 외함에 퍼지를 하면서 이 지침에 따라서 양압을 감시한다.
(2) 보호가스는 최소 유량이 되고 양압이 지정된 한계치 내에 있을 때 퍼지시계가 작동을 시작한다.
(3) 시간이 끝난 후에 전기기기는 그 다음 통전될 수 있다.
(4) 이 시퀜스에서 어떤 단계가 실패하는 경우에는 그 회로는 처음으로 리셋되도록 조정하여야 한다.

8.7 퍼지 기준
제조자는 외함이 열려지거나 또는 양압이 제조자가 명시한 최소치 아래로 내려간 후 적절한 퍼지를 하기 위하여 요구되는 조건을 명시하여야 한다.
(1) px방식 또는 py방식에 대하여 제조자는 최소 퍼지유량과 시험을 만족하기 위한 시간을 명시하여야 한다. 최소 퍼지유량과 시간은 그러한 퍼지가 시험없이 적절하다고 결정이 된다면 5배의 용기용적 퍼지에 기초를 하고 있다.
(2) pz 방식에 대하여 제조자는 최소 퍼지유량과 양압외함이 5배의 용기용적과 동일한 보호가스의 분량으로 퍼지되는 것을 확인하기 위하여 명시하여야 한다. 보호가스의 분량은 유효퍼지가 적절하게 규정된 시험에 의하여 실행된다면 줄일 수 도 있다.
(3) 퍼지 유량은 양압외함의 출구에서 감시가 되어야 한다. px방식 에 대하여는 실질적인 유량이 감시되어야 하며, py 및 pz방식에 대하여는 유량은 추론될 수도 있다. 예를 들면 외함압력과 출구에서의 명확히 한정된 오리피스 로부터 py방식 및 pz방식에 대하여 전기기를 통전하기 전에 양압외함을 퍼지하도록 허용하기 위하여 설명표지가 공급되어야 한다. 그 표지는 아래사항 또는 이와 유사한 사항을 포함하여야 한다.
「경고 - 전원은 개방된 후 외함이 ---율로 ---분 동안 퍼지가 완료될 때까지 투입되지 않아야 한다」

8.8 최소 요구유량일 때의 요구사항
최소 유량을 제조자(예: 만일 내부기기가 표시된 온도등급보다 더 높은 온도를 나타낸다면) 명시한 경우 한개 또는 여러 개의 자동안전장치가 출구에서 보호가스의 유량이 명시된 최소값 이하로 떨어질 때 작동하도록 공급되어야 한다.

8.9 양압을 감지하기 위한 안전장치
양압외함 양압이 제조자가 명시한 최소값 이하로 떨어질 때 한 개 또는 여러 개의 자동안전장치가 작동하도록 공급되어야 한다.
(1) 자동안전장치 센서는 양압외함으로 부터 직접 그 신호를 감지하여야 한다.
(2) 밸브는 자동안전장치 센서와 양압외함 사이에 허용되지 않는다.
(3) 안전장치의 정확한 작동여부도 점검이 가능하여야 한다. 그들의 위치와 설정은 7.10항의 요구사항을 감안하여야 한다.
(4) pz방식에 대하여는 만일 양압외함이 자동안전장치 대신에 표시기를 장착하고 있다면 아래 조건을 관찰하여야 한다.
(가) 보호가스의 공급은 최소 가압 외함압력을 유지하기 위하여 보호가스 공급 실패를 나타내기 위하여 경보을 장착하여야 한다.
(나) 양압외함과 격리밸브 및/또는 압력 또는 제어 기계장치보다 다른 보호가스 공급 경보기 사이에 어떤 장치도 설치하여서는 안 된다.
(다) 격리 밸브는
- 경고표시를 하여야 함. 「경고-보호가스 공급밸브-닫기 전에 설명서를 따를 것」
- 열림위치에서 봉인하거나 고정될 수 있어야 함
- 열림인지, 닫힘인지 표시를 하여야 함
- 양압외함에 바로 가까운 곳에 위치할 것
- 양압외함이 서비스되는 동안만 사용할 것
(라) 압력이나 유량 기계장치는 만일 조절할 수 있다면 그것을 조작하기 위하여 공구를 필요로 함
(마) 필터가 양압외함과 보호가스 시스템 경보사이에 부착되어서는 안 됨
(바) 표시기는 쉽게 볼 수 있도록 위치할 것
(사) 표시기는 외함의 압력을 표시할 것
(아) 표시기의 감지지점은 서비스의 가장 악조건을 고려하여 위치할 것
(자) 격리 밸브는 표시기와 양압외함 사이에 부착하여서는 안 됨

8.10 양압치
(1) 누출이 일어날 수 있는 양압 외함과 그와 관련된 덕트 내에 있는 모든 지점에서의 외부압력을 고려하여 px 방식 및 py 방식은 50 Pa, 또한 pz방식은 25 Pa의 최소 양압은 유지되어야 한다.
(2) 제조자는 운전하는데 최소 및 최대 양압과 최대 가압에서의 최대 누출률을 명시하여야 한다.
(3) 다른 계통과 덕트에서의 압력의 배분은 <부록 그림 1>부터 <부록 그림 4>까지 설명을 하고 있다.

8.11 양압 다중외함
(1) 하나의 보호가스 공급원이 여러 개의 개별 외함에 공용으로 사용될 경우, 한대의 안전장치나 여러 대의 장치가 공용으로 사용될 수 있다. 만일 결과제어가 가장 불리한 외함그룹의 형태를 고려하여야 한다.
(2) 공용 안전장치가 부착되었을 때 문이나 덮개를 열더라도 만일 아래와 같은 3가지 조건인 경우 양압외함 내에 있는 모든 전기기를 차단하거나 경보를 발하게 할 필요는 없다.
(가) px방식에 대하여는 문이나 덮개를 열면 특별한 양압외함에서는 8.13항에 의하여 허용되는 것을 제외하고는 전기기기에 공급되는 전원을 차단하는 것이 선행되어야 한다.
(나) 공용 안전장치는 필요할 경우 그룹의 모든 다른 양압외함을 통하여 양압과 유량을 계속적으로 감시하여야 한다.
(다) 특정 양압외함에서 전기기기에 전원을 연결하기 전에 8.6항에서 명시한 퍼지절차에 따라 진행되어야 한다.

8.12. 문 및 덮개의 안전장치
px 방식에 대하여는 공구나 열쇠를 사용하지 않고 열수 있는 문이나 덮개가 열리면 제8.13항에서 규정하지 않은 전기기기의 전원이 자동으로 차단되고 또한 문이나 덮개가 다시 닫쳐질 때까지 충전되지 않도록 연동이 되어야 한다. 8.6항의 요구사항 역시 적용된다.

8.13. 충전상태 유지 보호형식
(1) px 방식 또는 py 방식 보호가 운전 중이 아닐 경우 통전이 될 수 있는 양압 외함내에 있는 전기기기는 방폭구조 d, e, ia, ib, ma, mb, o, q 등으로 보호가 되어야 한다.
(2) pz 방식 보호가 운전 중이 아닐 경우 통전이 될 수 있는 양압외함 내에 있는 전기기구는 방폭구조 d, e, ia, ib, ,ic, ma, mb, mc, o, q, nA, nC, nL로 보호가 되어야 한다.

8.14. py 방식 내에서 허용되는 보호형식
py 방식 양압외함 내의 전기기기는 방폭구조 d, e, ia, ib, ,ic, ma, mb, mc, o, q, nA, nC 또는 nL로 보호가 되어야 한다.

9. 정적 가압을 위한 안전규정과 안전장치
(1) 위험장소용 안전장치의 적합성
정적가압(Static pressurization))에 의하여 보호되는 전기기기가 폭발을 일으키는 것을 방지하기 위한 모든 안전장치는 그 자체가 폭발을 야기하여서는 안 되며, 만일 이 안전장치가 전기적으로 작동된다면 KS C IEC60079-0에서 인정하는 적합한 방폭구조 중 한 가지로 보호가 되거나 폭발위험장소 밖에 설치되어야 한다.
(2) 보호가스
보호가스는 불활성이어야 한다. 불활성 가스로 채운 후에 산소농도는 1 vol. % 보다 낮아야 한다
(3) 내부 누출원
내부 누출원은 허용되지 않는다.
(4) 채우는 절차

양압외함은 제조자가 명시한 절차에 따라 비폭발 위험장소에서 불활성가스로 채워야 한다

(5) 안전장치
양압이 제조자가 규정한 최소값 이하로 떨어지면 작동하는 자동안전 장치는 px 방식 또는 py 방식용은 두 개의 자동안전장치를, 또한 pz 방식용은 한 개의 자동안전장치를 공급하여야 한다. 이 안전장치는 기기를 사용하고 있는 동안에 안전장치가 올바르게 작동하는지를 점검할 수 있어야 한다. 또한 이 자동안전장치는 공구나 열쇠를 사용해서만 재설정할 수 있어야 한다.
(6) 통전 유지 방폭구조
압력방폭구조가 작동하고 있지 않는 동안에 충전될 수 있는 양압외함 내에 있는 전기기기는 제 8.13항에서 열거한 방폭구조 중 한 가지로 보호되어야 한다.
(7) 양압
최소 양압은 KS C IEC60079-0의 6.2 에 따라 밀폐된 부품이 냉각되는데 걸리는 시간의 100배 이상의 시간(최소 1시간) 동안 정상 사용 중에 측정한 최대 압력손실보다 커야 한다. 최저 양압은 정상사용 상태에서 규정한 가장 불리한 조건하에서 외부압력보다 50 Pa 이상이어야 한다.

10. 보호가스의 공급 및 누출조건

10.1 가스의 종류
보호가스는 비인화성이어야 한다. 제조자는 보호가스와 허용되는 대체물을 지정하여야 한다.

10.2 온도
보호가스의 온도는 보통 외함 입구에서 40 ℃를 넘지 않아야 한다. 특별한 경우 더 높은 온도가 허용되거나 더 낮은 온도가 필요할 수도 있다. 이러한 경우에는 외함에 그 온도를 표시하여야 한다.

10.3 내부 누출원을 가진 가압기기
누출조건, 컨테인먼트 시스템의 설계요구사항, 적절한 가압방법, 잠재 점화원 기기 및 내부 고온표면에 대한 제한에 대하여는 10항부터 11항에 따른다.

10.4 누출조건
(1) 무누출
(가) 컨테인먼트 시스템이 고장이나 결함이 전혀 없는 완벽한 경우에는 누출이 없다.
(나) 규정온도 한계 사이에 작동하고 다음 두 조건 중 어느 한 조건에서 컨테인먼트 시스템 내부의 인화성 물질이 가스나 증기상태로 있으면 내부 누출이 없는 것으로 간주한다.
① 컨테인먼트 시스템 내의 가스 혼합물은 항상 LEL보다 낮다.
② 양압외함에 대해 규정된 최소 압력이 컨테인먼트 시스템에 대해 규정된 최소 압력보다 최소 50 Pa이 높고 압력차이가 50 Pa 아래로 떨어지면 작동하는 자동안전장치가 설치되어 있다. 이 규정을 만족시키기 위한 조건은 KS C IEC 60079-0의 29.2 i)에 따라 “X” 표시가 된 기기에 요구한다.
(2) 가스 또는 증기의 제한적인 누출

양압외함 안으로의 인화성 물질의 누출률은 컨테인먼트 시스템의 결함에 따른 모든 조건에 있어서 예측할 수 있어야 한다 11.(4) 참조.

주) 이 지침의 목적에 대하여 액화가스의 누출은 가스누출로 간주한다.
(3) 액체의 제한 누출
양압외함 내로의 인화성 물질의 누출률은 10.4(2)와 같이 제한되지만 액체가 인화성 증기로 전환되는 것은 예측할 수가 없다. 따라서 양압외함 내의 액체가 축적될 가능성과 그 결과를 고려하여야 한다. 만일 산소가 액체에서 누출될 수 있다면 산소의 최대 유량을 예측하여야 한다

(12.(3)(가)② 참조).

11. 컨테인먼트 시스템의 설계 요구사항
(1) 일반 설계 요구사항
누출이 일어날 것인지 여부를 결정하게 되는 컨테인먼트 시스템의 설계와 시공은 제조자가 명시한 가장 불리한 조건을 기준으로 하여야 한다.
(2) 컨테인먼트 시스템은 고장이 발생하지 않거나 고장이 나더라도 제한적인 누출이 어야 한다. 인화성물질이 액체인 경우 정상누출은 없어야 하고 보호가스는 불활성이어야 한다.
주) 보호가스는 보호가스의 희석능력을 초과하는 증기의 발생을 방지하기 위하여 불활성이어야 한다.
(3) 제조자는 컨테인먼트 시스템에 대한 최대 유입압력을 명시하여야 한다.
컨테인먼트 시스템이 고장이나 결함이 발생하지 않거나 누출이 제한되도록 만들기 위하여 제조자는 컨테인먼트 시스템의 설계와 제조, 컨테인먼트 시스템에 들어갈 인화성물질의 형태와 사용조건, 주어진 위치에서 예상되는 누출량과 속도 등에 대한 세부사항을 제공하여야 한다.
(4) 결함이 없는 컨테인먼트 시스템
컨테인먼트 시스템은 금속, 세라믹 또는 유리, 배관 튜브 또는 가동접합부가 없는 외함으로 구성되어야 한다. 접합부는 용접, 황동용접, 유리-금속실링, 기타 공정기술로 제조되어야 한다. 납/주석과 같은 저온 용융합금은 허용되지 않는다.
주) 제조자는 최악의 작동조건에 의하여 컨테인먼트 시스템의 잠재적인 손위험을 고려하여야 한다. 제조자와 사용자 사이에 합의된 최악의 작동조건은 양압외함의 문 또는 덮개를 열 때의 진동, 열 충격 및 정비·조작 등을 포함할 수 있다.
(5) 제한된 누출이 있는 컨테인먼트 시스템
(가) 제한된 누출이 있는 컨테인먼트 시스템은 이 시스템의 고장에 대한 모든 조건하에서 인화성물질의 누출을 예측하여 설계를 하여야 한다.
(나) 양압외함으로 누출된 인화성 물질의 양에는 컨테인먼트 시스템에 있는 인화성 물질량과 공정에서 컨테인먼트로 유입되는 인화성물질의 양이 포함된다.
(다) 양압외함 외부에 적절한 유량제한장치를 설치하여 유량을 예측이 가능하도록 제한하여야 한다.
(라) 다만 양압외함 유입부에서 유량제한 장치의 유입부까지 이어지는 컨테인먼트 시스템의 일부가 11.(4)의 요구사항을 만족시킨다면 유량제한장치를 양압외함 내에 설치할 수 있다.
(마) 컨테인먼트 시스템에서 양압외함으로 흐르는 최대 누출속도를 예측할 수 있다면 컨테인먼트 시스템으로 들어가는 공정유량을 제한할 필요가 없다. 이 조건은 다음의 경우에 일치가 될 수 있다.
① 컨테인먼트 시스템이 개별적으로 11.(4)항의 요구사항을 만족시 접속부로 구성되고 부분상의 접합부가 영구히 고정되어 있고 최대누출량을 예측할 수 있도록 구성된 경우
② 컨테인먼트 시스템이 정상작동 중에(예; 불꽃) 누출될 수 있는 노즐, 또는 오리피스를 포함하고 그렇지 아니한 경우 켄테인먼트 시스템이 제 11.(4)항의 요구사항을 만족시키는 경우 유량제한 장치가 기기의 일부로 포함되어 있지 않다면 양압외함에 “X”표시를 하여야 한다.
(바) 안전한 사용을 위한 특별조건으로 켄테인먼트 시스템으로 들어가는 인화성 물질의 최대압력과 유량을 명시하여야 한다.
(사) 불꽃을 포함하고 있는 양압외함은 그 불꽃이 꺼져 있다고 가정하고 평가를 하여야 한다. 불꽃에 공급되는 연료/공기 혼합물이 최대량은 컨테인먼트 시스템에서 누출되는 유량에 포함시켜야 한다.

12. 보호가스와 가압기술
(1) 일반사항
보호가스를 선택할 때에는 켄테인먼트 시스템에서 누출이 발생할 가능성, 누출량, 성분 등을 고려하여 결정한다. <표 6>에는 허용되는 보호가스의 예를 나타내고 있다.

<표 6> 컨테인먼트 시스템이 있는 양압외함에 대한 보호가스의 요구사항

내부누출(부록 2 참조)				연속희석		누출보상
물질	정상	비정상	부록 2	UEL<80 %	UEL>80 %	UEL<80 %	UEL>80 %
가스/ 액체	없음	없음	부록 2	비적용		비적용
가스	없음	제한	부록 3	공기 또는 불활성	공기	불활성	<불가>
가스	제한	제한	부록 4	공기 또는 불활성	공기	<불가>	<불가>
액체	없음	제한	부록 3	불활성	<불가>	불활성	<불가>
액체	제한	제한	부록 4	<불가>	<불가>	<불가>	<불가>

(2) 컨테인먼트 시스템이 있고 누출이 제한적으로 있는 양압외함은 잠재적 점화원 즉 희석지역 밖에서 양압 외함내에 어떤 폭발성 가스 분위기도 형성되지 않도록 설계를 하여야 한다. <부록 3>에는 어떻게 내부 칸막이를 사용해 잠재적 점화원이 희석지역 밖에 있도록 하는지에 대한 예를 들고 있다.
(3) 불활성 가스를 양압외함에 사용하는 경우에는 12.9에 따라 양압외함에 표시를 하여야 한다. 적용 가능한 가압방법은 다음과 같은 누출조건과 누출성분에 달려 있다.
(가) 누출 보상가압
① 무누출
보호가스는 공기 또는 불활성 가스로 하여야 한다.
② 가스나 액체의 제한적 누출
가) 보호가스는 공기 또는 불활성 가스로 하여야 한다.
나) 인화성 물질의 산소농도는 2 vol.%를 넘지 않아야 한다.
다) 정상 작동 중에는 인화성 물질이 누출되지 않아야 한다 (<부록 2> 참조).
라) 인화성 물질의 UEL은 80 %를 넘지 않아야 한다.

주)

1. 인화성물질이 산소가 거의 없거나 전혀 없이도 반응할 수 있다면(이것은 UEL이 80%보다 큰것)불활성가스를 사용한 누출보상이나 보호가 어렵거나 불가능하다.

2. 인화성 물질의 UEL은 80 %를 넘거나 산소농도가 2 vol.%를 넘거나 또는 정상작동 중에 인화성물질이 누출되는 경우(<부록 2>참조)에는

 

12.(3).(나)항에 따른 연속유량에 의하여 인화성 물질을 희석하여야 한다.
(나) 희석 가압
① 무누출
보호가스는 공기 또는 불활성 가스로 하여야 한다.
② 가스 또는 증기의 제한적 누출
퍼지 후에 보호가스의 유량은 컨테인먼트 시스템이 고장을 일으키는 모든 조건하에 잠재적인 점화원에서 즉 희석지역 밖에서 다음과 같이 최대 누출을 희석시키기에 충분하여야 한다.
가) 보호가스가 공기일 경우 누출되는 인화성 물질의 농도가 LEL의 25 %를 넘지 않도록 희석시켜야 한다.

나) 보호가스가 불활성 가스일 경우 누출되는 산소의 농도가 2 vol.%를 넘지 않도록 희석시켜야 한다.

다) 컨테인먼트 시스템에서 누출된 인화성 물질의 농도가 UEL이 80 %보다 높을 경우, 농도는 LEL의 25 %를 넘지 않도록 누출물을 공기로 희석시켜야 한다.
(다) 액체의 제한적 누출
보호가스는 불활성 가스여야 하고 12.(3)②나)의 요구사항을 만족시켜야 한다.
정상 작동 중에는 어떠한 인화성 물질의 누출도 있어서는 안 된다(<부록 2> 참조).
(5) 점화 가능기기
희석지역 내에 있는 전기기구는 <표 7>에 등록된 방폭구조로 보호를 하여야 한다. 이 요구사항은 화염, 점화장치 또는 기타 화염을 점화시키기 위한 유사한 기기는 제외한다. 화염에서 발산되는 희석지역은 다른 기타 희석지역과 중복되어서는 안 된다.

<표 7> 희석지역 내에서 허용되는 방폭구조

내부 누출특성	px구조, py 구조	pz구조
비정상	d, e, ia, ib, ma, mb, o, q	d, e, ia, ib, ma, mb, o, q, nA, nC, nL
정상	ia, ma	ia, ma

(6) 내부 고온표면
컨테인먼트 시스템에서 누출될 수 있는 인화성 물질의 점화온도보다 높은 온도로 가열되는 고온표면이 양압 외함에 있다면 자동안전장치를 설치하여야 한다.
10.4(1)(나)②에서 규정한 안전장치의 작동에 따른 안전장치의 기능을 <표 5>에 나타내었다.
(7) 추가로 다음 요구사항 중 한 개를 만족하여야 한다.
(가) 보호가스가 공기일 경우 컨테인먼트 시스템에 남아있는 인화성물질의 누출이 고온표면 주위에서 농도가 LEL의 50 %를 넘지 않아야 한다.
(나) 보호가스가 불활성 가스일 경우 양압외함 접합부는 냉각되는 동안 내부 불활성가스(또는 내부 인화성 가스나 증기)가 외부 공기와의 중대한 혼합이 이루어지지 않도록 설계하고 제조하여야 한다. 외부공기가 들어와도 산소농도가 2vol.%를 넘지 않아야 한다.
(다) 양압외함에서 열 발생원을 제거하고 나서 문 또는 덮개를 열기 전까지 사이에 대기하는 시간을 명시한 경고표시를 양압외함에 부착하여야 한다. 이러한 대기시간은 고온표면이 컨테인먼트 시스템에서 누출된 인화성 물질의 점화온도 또는 압력 밀폐함의 온도등급 아래로 내려가는데 걸리는 시간보다 길어야 한다.

13. 표시

13.1 가압되는 외함임을 표시
양압외함은 “경고- 양압외함”이라고 표시가 되어야 한다.

 

13.2 경고
이 지침에 의하여 경고표시를 하도록 규정한 경우 “경고” 다음에 오는 표현은 기술적으로 동등한 표현으로 변경할 수 있다. 또한 여러 경고를 동등한 한 개의 경고로 합칠 수도 있다.

13.3 추가정보 표시
아래와 같은 추가 정보도 역시 적절하게 표시되어야 한다.
(1) 방폭구조 p의 구분 : 즉 px, py, pz
(2) 다음에 따라 명시된 외함을 퍼지하는데 필요한 보호가스의 최소량
     - 보호가스의 최소 퍼지 유량
     - 최소 퍼지시간
     - 추가 덕트의 단위체적당 최소 추가 퍼지시간(적용 가능한 경우)
주) 1. 덕트를 확실히 퍼지하기 위하여 보호가스의 양을 늘리는 것은 사용자의 책임이다.
2. py 및 pz 방식의 경우 압력이 정확한 유량을 나타내는 경우에는 유량대신 최소압력을 표시할 수도 있다.
(3) 보호가스가 공기 이외의 가스인 경우 보호가스의 종류
(4) 최소 및 최대 양압
(5) 보호가스의 최소 유량
(6) 가압시스템에 대한 최소 및 최대 공급압력
(7) 양압외함에서의 최대 누출속도
(8) 양압외함 입구에서 보호가스에 대하여 제조자가 명시한 특별온도 또는 온도범위
(9) 관련 문서에서 명시되어 있지 않다면 압력을 관찰할 지점 또는 여러 지점

13.4 내부 누출원
컨테인먼트 시스템이 있는 양압외함에는 다음 사항을 적절하게 추가로 표시하여야 한다.
(1) 컨테인먼트 시스템까지의 최대 유입압력
(2) 컨테인먼트 시스템으로 최대 유입량
(3) 인화성 물질의 산소농도가 2 %를 넘지 않아야 한다는 제한사항
(4) 인화성 물질의 UEL이 80 %를 넘지 않아야 한다는 제한사항

13.5 정적 가압
정적 가압으로 보호되는 양압외함에는 다음과 같이 표시하여야 한다.
“경고-이 외함은 정적 가압으로 보호되고 있음”
“제조자가 명시한 설명서에 따라 비 위험장소에서 충전하시오”

13.6 가압시스템
가압시스템 관련 안전장치가 별도로 인증을 받은 경우 〔EX p〕로 표시를 하여야 한다.

13.7 기타 절에서 요구되는 경고표시
경고표시가 8.9(4)(다)에 따라 요구되는 경우 밸브에는 다음과 같이 표시를 하여야 한다.
“경고-보호가스 공급밸브-잠그기 전에 설명서를 따르시오”

13.8 사용자에 의한 제한된 양압
사용설명서가 압력을 제한하도록 사용자에게 요구하는 경우 최대 작동압력을 외함에 표시하여야 한다. 설명서에는 다음 중 하나 이상의 요구사항이 있어야 한다.
(1) 사용자는 단일 고장상태에서 외함의 최대 작동압력을 초과하지 않는 보호가스 공급장치를 설치하여야 한다. 이 고장은 스스로 밝혀야 한다. 여분의 압력 조절기 또는 최대유량을 조절할 수 있는 외부압력완화 밸브를 사용하여 보호하도록 한다.
(2) 사용자는 보호가스 공급을 위하여 송풍장치만 사용하여야 하고 압축공기를 사용하여서는 안 된다. 준수하여야 할 취급설명서와 표시사항에 대하여 점검을 통하여 확인한다.

13.9 불활성 가스
보호가스로서 불활성가스를 사용하는 양압외함에는 다음과 같이 표시를 하여야 한다.
“경고- 이 밀폐함에는 불활성 가스가 들어 있어서 질식의 위험이 있음. 또한 공기에 노출되면 인화성 한계범위 내에 있을 수 있는 물질도 들어 있음”

13.10. 제조자는 압력외함의 취급설명서(<부록 4>)인 가압에 관련된 취급상의 주의사항과 권고사항을 제공하여야 한다.

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<부록 1>

덕트와 외함에서의 압력 변화의 예

비고) 다음 그림들은 팬을 사용해 양압을 유지하는 방법의 한 예이다. 그러나 압축공기 실린더, 압축기 등을 사용해 공기를 공급하는 방법과 같은 다른 방법으로도 양압을 유지할 수 있다. 이 경우 외함 입구까지 압력저하가 달라질 것이다.

p1: 보호가스의 압력(덕트나 외함 내부 부품을 통과하거나 경우에 따라서 조리개를 통과할 때 받는 흐름저항에 의해 결정)

1 : 보호가스 유입구(비위험장소)
2 : 덕트
3 : 팬
4 : 외함
5 : 조리개(양압 조절을 위해 필요한 경우)
6 : (이도면 예에서는 사용하지 않음)
7 : 보호가스 배출구
8 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
9 : 양압
10 : 내부 압력
11 : 외부 압력

(a) 불꽃장벽 및 입자장벽이 없는 보호가스 배출구

P1: 보호가스의 압력(덕트나 외함 내부부품을 통과하거나 경우에 따라서 조리개를 통과 할 때 받는 흐름저항에 의해 결정)

1 : 보호가스 유입구(비위험장소)
2 : 덕트
3 : 팬
4 : 외함
5 : 조리개(양압 조절을 위해 필요한 경우
6 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
7 : 보호가스 배출구
8 : 불꽃장벽 및 입자장벽
9 : 양압
10 : 내부 압력
11 : 외부 압력

(b) 불꽃장벽 및 입자장벽이 있는 보호가스 배출구

<그림 1>

P2: 보호가스의 압력(거의 일정)

1 : 보호가스 유입구(비위험장소)
2 : 덕트
3 : 팬
4 : 외함
5 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
6 : 배출구 밸브
7 : 보호가스 배출구
8 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
9 : 양압
10 : 내부 압력
11 : 외부 압력

<그림 2> 누출 보정을 하는 압력외함, 움직이는 부품이 없는 외함

P3: 보호가스의 압력(내부 부품의 흐름 저항에 따라 결정되고, 내부 냉각 팬에 의해 A, B, C 사이가 영향을 받음)

1 : 보호가스 유입구(비위험장소)
2 : 덕트
3 : 팬
4 : 외함
5 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
6 : 배출구 밸브
7 : 보호가스 배출구
8 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
9 : 양압
10 : 내부 압력
11 : 외부 압력
누출이 발생하는 모든 곳에서의 압력은 px방식에 대하여는 최소 50 Pa을 초과함

비고) 내부 팬에 의해 순환이 이루어지고 내부 밀폐 냉각회로가 있는 전동기에 압력을 가할 때는 이러한 팬의 영향으로 외피 부분에 반대압력이 가해질 수 있고 이로 인해 외부대기가 침투할 위험이 있으므로 주의하여야 한다. 내부적으로 환기된 전동기에 압력을 가하고자 할 때는 전동기 제조자에 문의하도록 한다.

<그림 3> 내부 냉각 팬이 있는 회전 전기 기계의 누출 보상 압력 외함

P4: 보호가스의 압력(내부부품의 흐름저항 및 외부공기의 최대 압력에 따라 결정)
P5: 외부공기의 압력, 외부냉각 팬에 의해 발생

1 : 보호가스 유입구(비위험장소)
2 : 덕트
3 : 팬
4 : 외함
5 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
6 : 배출구 밸브
7 : 보호가스 배출구
8 : (이 도면 예에서는 사용하지 않음)
9 : 양압
10 : 내부 압력
11 : 외부 압력

<그림 4> 외부 냉각팬이 있는 회전전기기계의 누출보상 압력외함

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<부록 2>

외함 내부의 누출형태 분류

1. 일반사항
외함 내에서 인화성 물질의 누출결과는 대기 중의 유사한 누출보다 더 위험하다. 외함내에서 일시적으로 누출이 일어나면 인화성 물질이 형성되고 누출이 멈춘 뒤에도 상당기간 외함 내에 머물러 있게 된다. 이 때문에 대기누출에 대해서보다 “정상 누출”과 “비정상 누출”을 더 중요시할 필요가 있다.
어떠한 경우에도 컨테인먼트 설비에서 압력 외함으로 인화성 물질이 흐르지 못하도록 제한하는 장치를 설치하여야 한다. 여기에서는 오직 제한적인 누출만 허용된다.

2. 정상 누출 없음, 비정상 누출 없음
컨테인먼트 설비는 11.(4)의 설계 요구사항과 무고장 컨테인먼트 설비에 관한 시험 요구사항을 만족시켜야 한다.

3. 정상 누출 없음, 제한적인 비정상 누출
무고장 컨테인먼트 설비에 관한 요구사항을 만족시키지 못하고 일상적인 유지관리 작업 중에 분리하지 않는 파이프용 나사·용접·용융법 또는 금속압축 이음쇠 등으로 구성된 접합부가 있는 금속 파이프·튜브 또는 부르동 튜브와 같은 요소·벨로우즈 또는 나선형 부품 등으로 구성된 컨테인먼트 설비는 정상누출은 없지만 제한적으로 비정상 누출은 있는 것으로 보아야 한다.
회전 또는 미끄러지는 접합부, 플랜지 접합부, 탄성 중합체 밀봉, 비금속 유연 튜브는 기준을 만족시키지 않는다.

4. 제한적인 정상 누출
“정상 누출 없음”의 요구사항을 만족시킬 수 없는 시스템은 제한적인 정상누출은 있다고 간주하여야 한다. 여기에는 일상적인 정비작업 대상이 되는 접합부가 있는 컨테인먼트 설비가 포함되어야 하며, 이러한 접합부는 확실히 표시하여야 한다.
비금속 파이프·튜브 또는 부르동 튜브·벨로우즈·다이어프램·나선형 부품· 탄성 중합체 밀봉·회전 또는 미끄러지는 접합부 등으로 구성되는 컨테인먼트 설비는 정상 작동조건에서 누출원으로 간주하여야 한다.
정상 작동 중에 불꽃이 발생하는 외함을 불꽃이 꺼진 상태에서 평가하여야 한다. 만약 불꽃이 꺼진 상태에서 자동으로 인화성 가스나 증기의 흐름을 차단시키기 위한 장치가 없다면, 불꽃을 끄는 것은 정상적인 과정이고 기기는 정상 누출이 있는 것으로 분류되어야 한다.

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<부록 3>

희석지역 개념의 사용 예

1 : 희석지역 정상 경계            2 : 인화성 물질 입구
3 : 인화성 물질 출구               4 : 희석 시험 지역
5 : 퍼지 출구                         6 : ICA를 감싸는 칸막이              7 : 퍼지 입구

<그림 1> 퍼지시험과 희석시험 요구사항을 간략하게 나타내기 위해 희석지역 개념을 사용한 예

내부 외함내 또는 칸막이를 사용해 잠재점화원 기기(ICA : Ignition Capable Apparatus)를 감싼 결과 ICA가 희석지역에 포함되지 않음을 간단한 시험으로 알 수 있다. 여기에서는 희석지역의 범위를 구하는 것이 필요하지도 않고 적절하지도 않다.
단지 희석지역이 ICA 범위에 미치지 않음을 결정하면 된다.

1 : 내부칸막이              2 : 퍼지 입구                   3 : 컨테인먼트 설비의 무고장 부분
4 : 퍼지 출구                5 : ICA 위치                    6 : 정상 희석지역이 있는 잠재적 누출원

<그림 2> ICA 주위에서 퍼지 및 희석 요구사항을 쉽게 나타내기 위해 무고장 컨테인먼트 설비 개념의 사용 예

내부 차단 벽 내에 있는 컨테인먼트 설비의 부품들은 무고장 컨테인먼트 설비 요구사항을 만족시키기 때문에 ICA는 희석지역 내에 있을 수 없다.

1 : 희석 시험지역                                         2 : 불활성 가스 퍼지 입구
3 : 정상 희석지역이 있는 잠재적 누출원          4 : 퍼지 출구

<그림 3> 칸막이 밖에 있는 ICA 주위에서의 퍼지 및 희석 요구사항을 쉽게 나타내기 위해 잠재적 누출원 주위의 내부 칸막이 사용 예

희석지역이 내부 칸막이 내에 있기 때문에 ICA는 희석지역 내에 있지 않다.

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<부록 4>

사용자에게 제공할 정보

1. 일반사항
가압 시스템을 정확히 설치하는데 필요한 정보를 사용자에게 제공하는 것은 안전을 위하여 아주 중요하다.
사용자가 안전장치를 설치해야 하거나 정상상태에서는 필요하지 않은 보호장치를 설치해야 하는 경우에 제조사는 KS C IEC 60079-0의 요구사항을 준수하는데 필요한 모든 정보가 들어가도록 한다. 
제조사가 적절히 설명해야 하는 특별한 사항들은 다음과 같다.

2. 보호가스 덕트

2.1 유입구 위치
가스통에서 가스를 공급하거나 몇몇 그룹Ⅰ 사용의 경우를 제외하고는 보호가스가 공급 덕트로 들어가는 지점은 비위험 장소에 위치하도록 한다.
보호가스가 위험 장소에서 공급 덕트로 들어가는 그룹 1 사용의 경우에는 다음과 같은 보호조치를 취하도록 한다.
(1) 팬이나 압축기의 배출 측에 탄광 가스 감지기를 두 대를 서로 독립적으로 설치하도록 하되, 각 감지기는 탄광 가스농도가 폭발 하한의 10 %를 초과한다면 압축 외함으로 들어가는 전기 공급을 자동차단하도록 구성한다.
(2) 자동차단에 걸리는 시간은 보호가스가 감지지점에서 압축외함으로 이동하는데 소요되는 시간의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하다.
(3) 전기가 자동 차단될 경우, 전기를 다시 공급하기 전에 압축외함을 다시 퍼지 시킨다. 보호 가스의 공급원에서 탄광 가스농도가 폭발하한의 10 % 아래로 떨어질 때 까지 가동하지 않도록 한다.

2.2 압력 외함과 유입구 사이의 덕트
(1) 압축기 유입덕트는 보통 폭발위험장소를 통과하지 않도록 한다.
(2) 압축기 유입 배관이 폭발위험장소를 통과할 경우에는 비가연성 물질로 만들어야 하고 기계적 강도와 부식방지 처리를 하도록 한다.
(3) 내부 압력이 외부 대기압보다 낮을 때에는 덕트에는 누출부가 없도록 적절한 예방조치를 취하도록 한다.(<부록 1> 참조). 예를 들면, 덕트에서 인화성 농도의 가스 또는 증기가 없음을 확인하기 위하여 가연성 가스감지기와 같은 추가 보호장치의 설치 등을 고려할 수 있다.

2.3 보호가스 배출구
보호가스 배출용 덕트는 배출구 인접지역에서 떨어진 폭발위험장소가 아닌 지역에 배출구가 위치하도록 한다. 장벽(Barrier)을 제조사가 설치했거나 사용자가 추가로 설치한 경우는 예외로 한다.

2.4 덕트를 고려한 추가 퍼지 시간
퍼지 시간은 인증 기기의 일부가 아닌 관련 덕트의 빈 공간을 퍼지하는데 필요한 시간인 만큼 제조사가 규정한 최소 유량에서 그 체적의 최소 5배 이상 증가시키도록 한다.

3. 보호가스 공급용 전원
보호가스 공급장치(예; 송풍기, 압축기 등)용 전력은 별도의 전원에서 공급 받거나 압축 외함용 전원차단기의 전원측에서 공급받도록 한다.

4. 정적 가압
만약 양압이 규정된 최소값 이하로 떨어졌다면, 압축 외함을 비위험장소로 이동시켜 다시 충전시키도록 한다.

5. 컨테인먼트 설비가 있는 외함
컨테인먼트 설비로 들어가는 인화성 물질의 최대압력과 유량은 제조사가 정한 정격을 넘지 않도록 한다.
컨테인먼트 설비에 공기가 침투해 폭발성 혼합물이 생성될 가능성이 있다면 추가적인 보호조치가 필요하다.
(1) 컨테인먼트 설비에 손상을 가할 수도 있는 부적절한 작동 조건을 방지하기 위해 적절한 예방조치를 취하도록 한다. 설명서에는 압력 외함의 문이나 덮개를 열 때 생길 수 있는 진동, 열 충격, 정비작업과 같은 조건에 대하여 기술하도록 한다.
(2) 인화성 물질이 고온의 내부 표면에 닿거나 내부양압이 컨테인먼트 설비 누출을 방지하는 것과 같은 경우에는 인화성 물질의 흐름을 차단하기 위하여 유량 스위치가 필요할 수도 있다.
(3) 비정상 누출이 위험장소에 구분에 악영향을 미칠 수 있는 경우에는 추가로 예방조치를 취할 수도 있다.

6. 외함 최대 양압
사용자는 제조사가 규정한대로 압력을 제한하도록 한다.

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[첨부자료] 폭발 위험장소 양압외함에 관한 기술지침(E-72-2011)

E-72-2011 폭발위험장소 양압외함에 관한 기술지침.pdf

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