Q. 공장 탱크

답변 3

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  PRO액티브현대트랜시스

  코부사장 ∙ 채택률 100%

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  탱크 상부에 질소를 넣는 이유는 내부를 양압(대기압보다 약간 높은 압력) 상태로 유지해 외부 압력에 의해 탱크가 찌그러지는 것을 막기 위해서입니다. 액체를 빼거나 온도가 변하면 내부 기체가 줄어들며 진공(음압)이 생길 수 있는데, 질소가 없으면 이 공간을 채울 기체가 없어 외부 대기압이 그대로 작용해 탱크가 눌리게 됩니다. 고온 스팀 세척 시에도 탱크 내부가 스팀으로 가득 찼다가 입구를 닫고 냉각되면, 스팀이 물로 급격히 응축되면서 부피가 약 1/1000로 줄어 내부 압력이 급격히 떨어져 진공 상태가 됩니다. 이때 외부 대기압이 압력을 이기면서 탱크가 순간적으로 찌그러지는 현상이 발생합니다.

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  취뽀도우미입니다대구교통공사

  코이사 ∙ 채택률 95%

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  공장 탱크에서 물질을 빼내면 그 빈자리만큼 공간이 생기면서 탱크 내부 압력이 뚝 떨어집니다. 이때 빈 공간을 무언가로 채워주지 않으면 탱크 안쪽이 진공 상태처럼 변하게 되죠. 우리가 얇은 페트병을 입에 물고 공기를 확 빨아들이면 찌그러지는 것과 똑같은 원리입니다. 이때 일반 공기를 넣으면 공기 중의 산소 때문에 화재나 폭발, 혹은 내부 물질이 산화되어 상할 위험이 큽니다. 그래서 반응성이 거의 없는 안전한 가스인 질소를 대신 채워 넣는 겁니다. 만약 질소 공급이 제대로 안 되면, 내부 압력이 낮아진 틈을 타서 바깥의 엄청난 대기압이 탱크를 짓눌러버려 그대로 찌그러지게 됩니다. ​스팀 세척 후 탱크가 찌그러지는 현상 역시 이런 '압력 차이' 때문입니다. 뜨거운 스팀으로 세척을 하면 탱크 내부는 고온의 수증기로 가득 차게 됩니다. 그런데 세척을 마치고 입구를 여는 순간 외부의 찬 공기가 훅 들어오거나, 밸브 조작 실수로 온도가 떨어지게 되면 그 뜨거웠던 수증기가 순식간에 식으면서 물방울로 변해버립니다. ​수증기가 기체에서 액체인 물로 변하면 부피가 1700분의 1 수준으로 쪼그라듭니다. 이렇게 부피가 비정상적으로 급감하면 탱크 내부는 순식간에 강력한 진공 상태가 되어버립니다. 열린 입구를 통해 외부 공기가 미처 다 들어오기도 전에, 안팎의 압력 차이를 견디지 못한 거대한 철제 탱크가 외부 대기압에 의해 종잇장처럼 구겨지듯 찌그러지는 것입니다.

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  채택스포스코

  코부사장 ∙ 채택률 75%

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  안녕하세요. 멘티님. 반갑습니다. 탱크 안을 물질로 채우고 윗부분을 질소로 두는 이유는 내부 압력을 외부와 비슷하게 유지해서 탱크 벽이 눌리지 않게 하려는 목적이 큽니다. 질소가 없으면 탱크 안쪽의 기체가 빠지면서 내부 압력이 떨어지고 그러면 바깥 대기압이 상대적으로 더 세게 작용해서 탱크가 안쪽으로 찌그러질 수 있습니다. 특히 탱크가 크고 벽이 얇을수록 그런 현상이 더 잘 나타납니다. 현장에서는 액체를 빼는 속도와 질소 보충이 맞지 않으면 바로 변형 징후가 보여서 압력 관리가 꽤 중요합니다. 고온스팀을 넣은 뒤 입구를 닫았는데 탱크가 갑자기 찌그러지는 이유는 스팀이 식으면서 내부 압력이 급격히 떨어지기 때문입니다. 스팀은 식으면 부피가 아주 크게 줄어들고 그 안의 수증기가 물로 바뀌면 기체가 차지하던 공간이 확 줄어듭니다. 그러면 내부가 순간적으로 진공에 가까워지고 바깥 공기가 탱크를 강하게 누르게 되면서 찌그러질 수 있습니다. 이런 경우는 세척 후 냉각 과정까지 같이 봐야 하고 입구를 완전히 닫기보다 압력 변화가 생기지 않게 배출 라인이나 질소 퍼지로 잡아주는 방식이 필요합니다. 모쪼록 도움이 되셨다면 채택부탁드립니다. 감사합니다.

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