희석환기 실시 사례

희석환기 실시 사례

큰 사무실

새로운

설치

평가 결정사항

• HCHO MW 30; TLV C 1 ppm;

배출율 2 mg - 25 mg/m²/D; particle board 면적 250 m²

• 발생량 (kg/hr)

= (25 mg/m

/D X 250m

)/(1000000 mg/kg X 24 hr/D) = 0.00026 kg/hr

• q (m³/min)=(24.1 X 10⁶X 0.00026 kg/hr) / (30 X 1 X 60) = 34.81 m³/min

• 필요 희석 환기량

Q = q X Keff = 34.81 m

/min X 1.25 = 43.5125 m

/min

Air changes per hour, ACH 평가 I

실내 오염분야

• ACH = Q X 60 / V

Q : 필요 환기량 (m

/min) V : 실내 용적 (m

)

• 예제) 필요 환기량 90 m

/min 작업장 용적 : 1,200 m

• 풀이)

ACH = 90 X 60 / 1,200 = 4.5/hr

이산화탄소

• 자연상태에서 약 400ppm 함유

• 호기속에 약 40,000ppm 함유

• 공기중의 이산화탄소는 환기 척도

• 이산화탄소 규제치 : 1,000ppm 이하

• TLV-TWA 5,000; TLV-STEL 30,000ppm

Air changes per hour, ACH 평가 II

CO

농도를 이용하는 방법

사무실이나 극장과 같이

사람이 밀집된 장소 평가

• ACH = [ln(C 1 – C0) – ln(C2 – C0)] / hour

C 1 : 처음 측정한 CO2 농도 C0 : 외부공기 CO2 농도(약 330 ppm) C2 : 일정시간 경과 후 측정한 CO2 농도 hours : 경과시간

• 예제) CO2 가 사무실 직원 퇴근 직후(오후 5 시 20분)는 1,200 ppm, 퇴근 2시간 후는 400 ppm, 작업장 용적 : 1,200 m3

• 풀이)

ACH = [ln(1,200 - 330) – ln(400 – 330)] / 2hr = 1.26 (시간당 공기 교환횟수)

Air changes per hour, ACH 평가 III

Tracer 가스를 이용하는 방법

독성이 약한 가스를 이용하는 방법으로

가스를

실내에 투입하여 균일하게 분포되었을 때 농도를 측정하고

일정 시간 경과후 다시

가스 농도를 측정한다

• ACH = [( ln C 1 – ln C2 ) / hour] X 100

C 1 : 처음 측정한 tracer 가스 농도 (ppm)

C2 : 일정시간 경과 후 측정한 tracer 가스 농도 (ppm) hours : 경과시간

급기 중 외부공기의 함량 측정

에너지 절약을 위한 난방이나 냉방을 실시할 때 외부공기를

100 %

공급하지 않고

오염된 실내 공기를 제 순환시켜

외부공기와 혼합하여 공급하는 경우가 많다

이때

공기 중

농도를 측정하여

급기중 외부공기의 함량을 산출한다

• % 외부공기 = (C R – C S ) / (C R – C O ) C R : return air 중 CO2 농도 (ppm) C S : supply air 중 CO2 농도 (ppm)

C O : outdoor air 중 CO2 농도 (330 ppm)

폭발 (Explosion)의 종류

물리적 폭발

진공병의 폭발, 보일러 폭발, 화산 폭발

화학적 폭발

발열반응이 심하게 행하여진 결과 자기 반응성 물질

가스 폭발, 분진 폭발, 화약류 폭발

핵 폭발

source : 이화학대사전

폭발 한계 (Explosion Limit)

폭발 한계의 정의

폭발이 일어나는데 필요한 농도, 압력 등의 한계

폭발하한계 _, 폭발상한계

공기중 가연성기체 농도는 하한값과 상한값으로 구분

1 기압, 상온에서 일반적으로 측정

폭발 범위 또는 연소 범위

상한 값과 하한 값 사이

source : 이화학대사전

화재 폭발 방지를 위한 환기량



Q(m

/min) =

(24.1 X 100 X SG X ER X Sf)/(MW X LEL X B X 60)

MW : molecular weight (g/mole) LELs : lower explosive limits (%)

Sf : safety factor,

- 환기가 가동되는 가열로, 건조로는 LEL의 25 % 유지=Sf 4 - 회분식 가열로는 최악의 조건을 고려하여 Sf 10-12,

- 환기가 부적절한 곳이면 그 이상 B : 상수, 121 ^oC 이하=1, 121 ^oC 초과=0.7

폭발 방지를 위한 환기량

EXAMPLE PROBLEM

선반을 에나멜에 담근 후 건조 작업, 공정 온도 177 ^oC xylene증발율 0.946 l/hr, LEL=1%, MW=106, SG=0.88

Q(m³/min) = (24.1 X 100XSG X ER X Sf) / (MW X LEL X B X 60)

Q = (24.1 X 100 X0.88 X 0.946 X4) / (106 X1 X 0.7 X 60) = 1.81 m³/min

온도보정 1.81 X (273 + 177) / (273 + 21) = 2.8 m³/min

source : ACGIH, INDUSTRIAL VENTILATION

급격한 발열반응에 의한 분출물에 화상

기초 열평형 방정식

Basic heat balance equation

△S = (M - W) ± C ± R - E

△S : 체내 열변화량

(M-W) : 총대사량 - external work performed C : 대류에 의한 열변화

R : 복사에 의한 열변화 E : 증발에 의한 열손실

대류 (Convection)

Rate of convective heat exchange C = 7.0 V

( t

– t

)

C : 대류에 의한 열교환(kcal/hr)

V : 기류(m/sec), t

C

- 근로자들의 의복은 한 겹의 작업복을 입은 것으로 가정 - 대류에 의한 열교환은 기온과 기류에 의하여 발생

- 기온이 35

C 이상이면 체온 상승, 35

C 이하면 감소

source : ACGIH, INDUSTRIAL VENTILATION

복사 (Radiation)

Rate of radiation heat exchange R = 6.6 ( t

- t

)

R : 복사에 의한 열교환 _(kcal/hr)

t

: 평균 복사온도

-

근로자들의 의복은 한 겹의 작업복을 입은 것으로 가정

- 흑구 온도계로 측정

증발 (Evaporation)

Rate of convective heat exchange E = 14 V

( P

- P

)

E : 증발열(kcal/hr) , V : 기류(m/sec)

P

:

P

:

- 근로자들의 의복은 한 겹의 작업복을 입은 것으로 가정 - 증발에 의한 열 손실

15 source : ACGIH, INDUSTRIAL VENTILATION

기초 열평형 식의 환경조건과 인체의 상관성

인 자 환 경 인 체

기초 신진대사 영향이 거의 없음 활동도, 체중, 표면적

나이, 성별

대류 현상 건구온도 표면적과, 의복착용

대기흐름 피부의 평균온도

복사현상 인체와 환경 온도차 표면적과 의복착용

부근 표면의 발산도

증발작용 건구, 습구 온도 땀 생성 능력,

source : ACGIH, INDUSTRIAL VENTILATION

열 순응 (Heat Acclimatization)

고열작업에 적응과정

• 발한량 증가 : 체온 강하 능력 증가

• 발한기능 조기 활성화 : 열축적이 감소

• 낮은 염분 농도의 땀 배출 : 전해질 부족현상 예방

• 혈액량 재분배 : 피부 쪽으로 많은 혈액 순환

• 심박출량 저하 : 심혈관계 과로 예방

• 지방(fat) 소비 증가 : 심한 작업에 필요한 탄수화물 보전

• 체온 저하 : 피부 온도와 내부기관온도 저하