위험물 기능장 실기 제52회 2012년

 

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1. 제4류 위험물로서 무색투명하며 벤젠향과 같은 독특한 냄새를 가진 액체로 분자량이 92인 물질에 대해 다음 물음에

     답하시오.

   ① 구조식

 

   ② 증기비중​

   ③ 이 물질에 진한 질산과 진한 황산을 반응시키면 생성되는 위험물 :  트리나이트로톨루엔 (T.N.T)

[풀이] 톨루엔 (C6H5CH3) - 비수용성 액체

  ㉠ 무색투명하며 벤젠향과 같은 독특한 냄새를 가진 액체로 진한질산과 진한 황산을 반응시키면 나이트로화하여 T.N.T의

        제조에 이용된다.

  ㉡ 분자량 92, 액비중 0.871(증기비중 3.19), 비점 111℃, 인화점 4℃, 발화점 490℃, 연소범위 1.4 ~ 6.7%로 벤젠보다 독성

       이 약하며 휘발성이 강하고 인화가 용이하며 연소할 때 자극성, 유독성 가스가 발생한다.

  ㉢ 증기는 공기와 혼합하여 연소범위를 형성하고 낮은 곳에 체류하며 이 때 점화원에 의해 인화, 폭발한다.

  ㉣ 물에는 녹지 않으나 유기용제 및 수지, 고무를 녹이며 벤젠보다 휘발하기 어려우며, 강산화제에 의해 산화하여 벤조산

       (C5H6COOH, 안식향산)이 된다.

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2. 위험물제조소에서 위험물의 압력이 상승할 우려가 있는 설비에 설치하는 안전장치 3가지를 쓰시오.

 [정답] ① 자동적으로 압력상승을 정지시키는 장치

           ② 감압측에 안전밸브를 부착한 감압밸브

           ③ 안전밸브를 병용하는 경보장치

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3. 다음은 주유취급소의 구조 및 설비에 대한 설명이다. 괄호안을 알맞게 채우시오.

  ① 주유취급소의 고정주유설비의 주위에는 주유를 받으려는 자동차 등이 출입할 수 있도록 너비 (㉠ 15m) 이상,

       길이 (㉡ 6m) 이상의 콘크리트 등으로 포장한 공지 ("주유공지"라 한다)를 보유하여야 한다.

  ② 고정급유설비를 설치하는 경우에는 고정급유설비의 (호스기기) 의 주위에 필요한 공지 (이하 "급유공지"라 한다)를

        보유하여야 한다.

  ③ 공지의 바닥은 주위 지면 보다 높게 하고, 그 표면을 적당하게 경사지게 하여 새어 나온 기름, 그 밖의 액체가 공지의

        외부로 유출되지 아니하도록 (㉠ 배수구), (㉡ 집유설비), (유분리장치)를 하여야 한다.

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4. 제5류 위험물로서 아세틸퍼옥사이드에 대한 다음 물음에 답하시오.

  ① 구조식

 

  ② 증기비중​

5. 위험물을 취급하는 건축물의 옥내소화전이 3층 2개, 4층 3개, 5층 4개, 6층 6개가 설치되어 있을 때 수원의 양은 얼마인

     지 계산하시오.

[정답] 39 ㎥

 ▣ 수원의 수량은 옥내소화전이 가장 많이 설치된 층의 옥내소화전 설치개수 (설치개수가 5개 이상인 경우는 5개)에

       7.8 ㎥를 곱한 양 이상이 되도록 설치할 것

  ⊙ 수원의 양(Q) : Q[㎥] = N × 7.8㎥ (N, 5개 이상인 경우 5개) = 5 × 7.8㎥ = 39㎥

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6. 비중 0.8인 10ℓ의 메탄올이 완전히 연소될 때 소요되는 ① 이론산소량(㎏)과 ② 표준상태에서 생성되는 이산화탄소의

     부피(㎥)를 계산하시오.

[정답] ① 12㎏ ② 5.6 ㎥

[해설] ① 메탄올의 무게는 10ℓ × 0.8 ㎏/ℓ = 8㎏

                메탄올은 무색투명하며 인화가 쉽고 연소는 완전연소를 하므로 불꽃이 잘 보이지 않는다.

                2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O

8㎏ - CH3OH	1kmol - CH3OH	3 kmol - O2	32㎏ - O2	= 12㎏ - O2
​	32㎏ - CH3OH	2 kmol - CH3OH	1kmol - O2	​

  ② 표준상태(0℃, 1atm)에서의 부피는 이상기체상태방정식을 이용하여 구할 수 있다.

       PV = nRT

       n은 몰수(mole)이며 n = w(g) / 분자량이므로

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5.6㎥ -CH3OH	1mol - CH3OH	2 mol - CO2	22.4 ℓ - CO2	= 5.6 ㎥ - O2
​	22.4ℓ - CH3OH	2 mol - CH3OH	1 mol - CO2	​

7. 제2류 위험물인 마그네슘에 대하여 다음 물음에 답하시오.

  ① 연소반응식 : 2Mg + O2 → 2MgO

  ② 물과의 반응식 : Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

  ③ 물과 반응시 발생한 가스의 위험도: 17.75

[풀이]

  ① 마그네슘은 가열하면 연소가 쉽고 양이 많은 경우 맹렬히 연소하며 강한 빛을 낸다.

       특히, 연소열이 매우 높기 때문에 온도가 높아지고 화세가 격렬하여 소화가 곤란하다.

         2Mg + O2 → 2MgO

  ② 마그네슘은 온수와 반응하여 많은 양의 열과 수소(H2)를 발생한다.

        Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

  ③ 수소의 폭발범위는 4~75%이며, 위험도(H)는 가연성 혼합가스의 연소범위에 의해 결정되는 값이다.

         H = (U - L) / L (여기서, H : 위험도, U : 연소 상한값(UEL), L : 연소하한값(LEL)​

8. 위험물제조소에서 옥외저장탱크에 기어유 50,000ℓ 1기, 실린더유 80,000ℓ 1기를 하나의 방유제 안에 설치하였을 때

      최소 확보해야 할 방유제의 용량을 구하시오.

 [정답] 80,000ℓ × 0.5 + 50,000 × 0.1 = 45,000 ℓ

 [풀이] 옥외에 있는 위험물취급탱크로서 액체 위험물 (이황화탄소를 제외한다)을 취급하는 주위에는 방유제를 설치할 것.

           하나의 취급탱크 주위에 설치하는 방유제의 용량은 해당 탱크용량의 50% 이상으로 하고, 2 이상의 취급 탱크 주위

           에 하나의 방유제를 설치하는 경우 그 방유제의 용량은 해당 탱크 중 용량이 최대인 것의 50%에 나머지 탱크용량

           합계의 10%를 가산한 양 이상이 되게 할 것. 이 경우 방유제의 용량은 해당 방유제의 내용적에서 용량이 최대인

           탱크 외의 탱크의 방유제 높이 이하 부분의 용적, 해당 방유제 내에 있는 모든 탱크의 지반면 이상 부분의 기초의

           체적, 칸막이 둑의 체적 및 방유제 내에 있는 배관 등의 체적을 뺀 것으로 한다.

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9. 다음 제2류 위험물에 대한 물음에 답하시오.

  ① 철분과 물과의 반응식 : 2Fe + 3H2O → Fe2O3 + 3H2

  ② 인화성 고체의 정의 : 고형 알코올, 그밖의 1기압에서 인화점이 40℃ 미만인 고체를 말한다.

 ③ 알루미늄과 염산의 반응식 : 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

[풀이]

  ① 철분은 더운 물 또는 수증기와 반응하면 수소가 발생하고 경우에 따라 폭발한다.

       또한 묽은 산과 반응하여 수소가 발생한다.

        2Fe + 3H2O → Fe2O3 + 3H2

  ② "인화성 고체"라 함은 고형알코올, 그 밖에 1기압에서 인화점이 40℃ 미만인 고체를 말한다.

  ③ 알루미늄은 대부분의 산과 반응하여 수소를 발생시킨다. (단, 진한 질산은 제외)

        2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

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10. 제3류 위험물인 인화칼슘에 대해 다음 물음에 답하시오.

  ① 물과의 반응식 : Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3

  ② 위험등급 : Ⅲ 등급

[풀이] 인화칼슘 (Ca3P2)

  ① 물과 반응하여 가연성이며 독성이 강한 인화수소(PH3, 포스핀)가스가 발생

       Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3

  ② 제3류 위험물의 종류와 지정수량

성질	위험 등급	품 명	대표품목	지정 수량
자연발화성 물질 및 금수성물질	Ⅰ	1. 칼륨(K) 2. 나트륨(Na) 3. 알킬알루미늄 4. 알킬리튬	(C2H5)3Al (4H9Li	10㎏
		5. 황린(P4)	-	20㎏
	Ⅱ	6. 알칼리금속(칼륨 및 나트륨제외) 및 알칼리토금속 7. 유기금속화합물(알킬알루미늄 및 알킬리튬 제외)	Li, Ca ​ Te(C2H5)2, Zn(CH3)2 ​	50㎏
	Ⅲ	8. 금속의 수소화물 9. 금속의 인화물 10. 칼슘 및 알루미늄의 탄화물	LiH, NaH Ca3P2, AlP CaC2, Al4C3	300㎏
		11. 그밖에 행정안전부령이 정하는 것. 염소화규소화합물	SiHCl3	300㎏

11. 다음은 위험물 제조소에서 위험물 제조과정에서의 취급기준에 대한 설명이다. 괄호안을 알맞게 채우시오.

  ① 증류공정에 있어서는 위험물을 취급하는 설비의 (내부압력)의 변동 등에 의하여 액체 또는 증기가 새지 아니하도록

       할 것

  ② 추출공정에 있어서는 추출관의 (내부압력)이 비정상적으로 상승하지 아니하도록 할 것.

  ③ 건조공정에 있어서는 위험물의 (온도)가 국부적으로 상승하지 아니하는 방법으로 가열 또는 건조할 것

  ④ (분쇄공정)에 있어서는 위험물의 분말이 현저하게 부유하고 있거나 위험물의 분말이 현저하게 기계 · 기구 등에 부착

       하고 있는 상태로 그 기계 · 기구를 취급하지 말 것

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12. 제2류 위험물인 적린을 제조하고자 할 때 제3류 위험물을 사용하여 제조하는 방법을 설명하시오.

  [정답] 황린을 밀폐용기 내에서 250℃로 장시간 가열한다.

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13. 다음은 기계에 의하여 하역하는 구조로 된 용기에 대한 예외규정 사항에 대한 것이다.  괄호 안을 알맞게 채우시오.

  ▣ 운반의 안전상 이러한 기준에 적합한 운반용기와 동등 이상이라고 인정하여 ( ① 소방청장)이 정하여 고시하는 것과

      (② 국제해상위험물규칙(IMDG Code)에 정한 기준에 적합한 것으로 인정된 용기에 있어서는 그러하지 아니하다.

[풀이] 기계에 의하여 하역하는 구조로 된 용기

 ▣ 고체 및 액체의 위험물을 수납하는 것에 있어서는 규정에서 정하는 기준에 적합할 것. 다만, 운반의 안전상 이러한 기준

      에 적합한 운반용기와 동등 이상이라고 인정하여 소방청장이 정하여 고시하는 것과 국제해상위험물규칙(IMSG Code)

      에 정한 기준에 적합한 것으로 인정된 용기에 있어서는 그러하지 아니하다.

  ① 운반용기는 부식 등의 열화에 대하여 적절히 보호될 것

  ② 운반용기는 수납하는 위험물의 내압 및 취급 시와 운반시의 하중에 대하여 해당 용기에 생기는 응력에 대하여

       안전할 것

  ③ 운반용기의 부속설비에는 수납하는 위험물이 해당 부속설비로 부터 누설되지 아니하도록 하는 조치가 강구되어

       있을 것

  ④ 용기 본체가 틀로 둘러쌓인 운반용기는 다음의 요건에 적합할 것

    ㉠ 용기 본체는 항상 틀 내에 보호되어 있을 것

    ㉡ 용기 본체는 틀과의 접촉에 의하여 손상을 입을 우려가 없을 것

    ㉢ 운반용기는 용기 본체 또는 틀의 신축 등에 의하여 손상이 생기지 아니할 것

  ⑤ 하부에 배출구가 있는 운반용기는 다음의 요건에 적합할 것

    ㉠ 배출구에는 개폐위치에 고정할 수 있는 밸브가 설치되어 있을 것

    ㉡ 배출을 위한 배관 및 밸브에는 외부로 부터의 충격에 의한 손상을 방지하기 위한 조치가 강구되어 있을 것

    ㉢ 폐지판 등에 의하여 배출구를 이중으로 밀폐할 수 있는 구조일 것. 다만, 고체의 위험물을 수납하는 운반용기에 있어

          서는 그러하지 아니하다.

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14. 다음은 옥내저장소의 일반점검표에 관한 사항이다. 괄호안을 알맞게 채우시오.

건축물	벽 ·기둥·보·지붕	균열 · 손상 등의 유무	육안
	(① 방화문)	변형 · 손상 등의 유무 및 폐쇄기능의 적부	육안
	바닥	( ② 체유 · 체수의 유무)	육안
		균열 · 손상 · 파임 등의 유무	육안
	( ③ 계단)	변형 · 손상 등의 유무 및 고정상황의 적부	육안
	다른 용도 부분과 구회	균열 · 손상 등의 유무	육안
	( ④ 조명설비)	손상의 유무	육안

15. 제3류 위험물인 탄화칼슘에 대한 다음 물음에 답하시오.

  ① 물과의 반응식 : CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

  ② 물과의 반응에서 발생한 기체의 연소반응식

        2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

  ③ 질소와의 반응식 : CaC2 + N2 → CaN2 + C

[풀이] 탄화칼슘 (CaC2)

 ㉮ 일반적 성질

    ㉠ 비중 2.22, 융점 2,300℃ 로 수순한 것은 무색투명하나 보통은 흑회색이며 건조한 공기중에서는 안정하나 350℃ 이상

          으로 가열하면 산화한다.

    ㉡ 건조한 공기 중에서는 안정하나 350℃ 이상에서는 산화되며, 고온에서 강한 환원성을 가지므로 산화물을

          환원시킨다.

    ㉢ 질소와는 약 700℃ 이상에서 질화되어 칼슘시안아미드(CaCN2, 석회질소)가 생성된다.

          CaC2 + N2 → CaCN2 + C

    ㉣ 물과 강하게 반응하여 수산화칼슘과 아세틸렌을 만들며 공기 중 수분과 반응하여도 아세틸렌이 발생한다.

           CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

    ㉤ 아세틸렌은 연소하면 이산화탄소와 수증기가 발생한다.

           2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O

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16. 특정 옥외저장탱크의 용접 (겸침보수 및 육성보수와 관련되는 것을 제외)방법에 대해 쓰시오.

  ① 에뉼러판과 에뉼러판 : 뒷면에 재료를 댄 맞대기 용접

  ② 에뉼러판과 밑판 : 뒷면에 재료를 댄 맞대기 용접 또는 겹치기 용접

[풀이] 특정 옥외저장탱크의 용접 (겸침보수 및 육성보수와 관련되는 것을 제외)방법은 다음에 정하는 바에 의한다. 이러한

          용접방법은 소방청장이 정하여 고시하는 용접시공방법확인인시험의 방법 및 기준에 적합한 것이거나 이와 동등

           이상의 것임이 미리 확인되어 있어야 한다.

 ㉮ 옆판의 용접은 다음에 의할 것

    ㉠ 세로이음 및 가로이음은 완전용입 맞대기 용접으로 할 것

    ㉡ 옆판의 세로이음은 단을 달리하는 옆판의 각각의 세로이음과 동일선상에 위치하지 아니하도록 할 것. 이 경우 해당

         세로이음 간의 간격은 서로 접하는 옆판 중 두꺼운 쪽 옆판의 5배 이상으로 하여야 한다.

 ㉯ 옆판과 에뉼러판 (에뉼러판이 없는 경우에는 밑판)과의 용접은 부분용입 그룹용접 또는 이와 동등 이상의 용접강도가

       있는 용접방법으로 용접할 것. 이 경우에 용접 비드(bead)는 매끄러운 형상을 가져야 한다.

 ㉰ 에뉼러판과 에뉼러판은 뒷면에 재료를 댄 맞대기 용접으로 하고, 에뉼러판과 밑판 및 밑판과 밑판의 용접은 뒷면에

       재료를 댄 맞대기 용접 또는 겹치기 용접으로 용접할 것. 이 경우에 에뉼러판과 밑판의 용접부의 강도 및 밑판과 밑판

        의 용접부의 강도에 유해한 영향을 주는 흠이 있어서는 아니된다.

 ㉱ 필렛용접의 사이즈 (부등사이즈가 되는 경우에는 작은 쪽의 사이즈를 말한다)는 다음식에 의하여 구한 값으로 할 것.​

           여기서, t1 : 앏은 쪽 강판의 두께 [㎜]

                        t2 : 두꺼운 쪽의 강판의 두께 [㎜]

                        S : 사이즈 [㎜]

17. 다음 복수성상위험물의 취급상 판단을 쓰시오.

   ① 1류와 2류와의 복합성상일 때 ( 2 )류

   ② 1류와 5류와의 복합성상일 때 ( 5 )류

   ③ 2류와 3류와의 복합성상일 때 ( 3 )류

   ④ 3류와 4류와의 복합성상일 때 ( 3 )류

   ⑤ 4류와 5류와의 복합성상일 때 ( 5 )류

[풀이] "복합성상물품"이 속하는 품명은 다음과 같이 정한다.

   ① 산화성 고체의 성상 및 가연성 고체의 성상을 가지는 경우 : 제2류에 의한 품명

   ② 산화성 고체의 성상 및 자기반응성 물질의 성상을 가지는 경우 : 제5류에 의한 품명

   ③ 가연성 고체의 성상과 자연발화성 물질의 성상 및 금수성 물질의 성상을 가지는 경우 :  제3류에 의한 품명

   ④ 자연발화성 물질의 성상, 금수성 물질의 성상 및 인화성 액체의 성상을 가지는 경우 :  제3류에 의한 품명

   ⑤ 인화성 액체의 성상 및 자기반응성 물질의 성상을 가지는 경우 : 제5류에 의한 품명

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18. 이산화탄소 소화설비의 설치기준에 대하여 다음 괄호안을 알맞게 채우시오.

   ① 이산화탄소를 방사하는 분사헤드 중 고압식의 것에 있어서는 ( ㉠ 2.1) MPa 이상, 저압식의 것 [소화약제가 ( 영하

        18℃) 이하의 온도로 용기에 저장되어 있는 것]에 있어서는 1.05MPa 이상

   ② 국소방출방식에서 소화약제의 양을 ( 30초 ) 이내에 균일하게 방사할 것

[풀이]

 ① 전역방출방식의 이산화탄소 소화설비의 분사헤드

   ㉮ 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하고 신속하게 방사할 수 있도록 설치할 것

   ㉯ 분사헤드의 방사압력

      ㉠ 이산화탄소를 방사하는 분사헤드 중 고압식의 것에 있어서는 2.1MPa 이상, 저압식의 것 (소화약제가 영하 18℃

           이하의 온도로 용기에 저장되어 있는 것)에 있어서는 1.05MPa 이상

      ㉡ 질소(이하 "IG-100"이라 한다), 질소와 아르곤의 용량비가 50 대 50인 혼합물 (이하 ("IG-55"라 한다) 또는 질소와

           아르곤과 이산화탄소의 용량비가 52대 40대 8인 혼합물 (이하 "IG-541)이라 한다)을 방사하는 분사헤드는 1.9 MPa

            이상

   ㉰ 이산화탄소를 방사하는 것은 소화약제의 양을 60초 이내에 균일하게 방사하고, IG-100, IG-55 또는 IG-541을 방사

         하는 것은 소화약제의 양의 95% 이상을 60초이내에 방사

 ② 국소방출방식의 이산화탄소 소화설비의 분사헤드

   ㉠ 분사헤드는 방호대상물의 모든 표면이 분사헤드의 유효 사정 내에 있도록 설치

   ㉡ 소화약제의 방사에 의해서 위험물이 비산되지 않는 장소에 설치

   ㉢ 소화약제의 양을 30초 이내에 균일하게 방사

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19. 제4류 위험물 중 다음 2가지 조건을 모두 충족시키는 위험물의 품명을 2가지 이상 쓰시오.

  ① 옥내 저장소에 저장할 때 바닥면적을 1,000㎡ 이하로 하여야 하는 위험물

  ② 옥외 저장소에 저장 · 취급할 수 없는 위험물

[정답] ① 특수인화물

           ② 제1석유류(인화점이 0℃ 미만인 것)

[풀이]

  ① 하나의 저장창고의 바닥면적

위험물을 저장하는 창고	바닥면적
㉠ 제1류 위험물 중 아염소산염류, 염소산염류, 과염소산염류, 무기과산화물, 그밖에 지정수량이 50㎏ 이하인       위험물 ㉡ 제3류 위험물 중 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬, 그밖에 지정수량이 10㎏인 위험물 및 황린 ㉢ 제4류 위험물 중 특수인화물, 제1석유류 및 알코올류 ㉣ 제5류 위험물 중 유기과산화물, 질산에스터류, 그밖에 지정수량 이 10㎏인 위험물 ㉤ 제6류 위험물	1,000㎡ 이하
㉠ ~ ㉤ 외의 위험물을 저장하는 창고	2,000㎡ 이하
내화구조의 격벽으로 완전히 구획된 실에 각각 저장하는 창고	1,500 ㎡ 이하

20. 다음은 위험물 안전관리대행기관의 지정기준에 대한 내용이다. 괄호 안을 알맞게 채우시오.

기술인력	⊙ 위험물기능장 또는 위험물산업기사 1인 이상 ⊙ 위험물산업기사 또는 위험물기능사 (① 2인) 이상 ⊙ 기계분야 및 전기분야의 소방설비기사 1인 이상
시설	( ② 전용사무실)을 갖출 것
장비	⊙ (③ 절연저항계) ⊙ 접지저항측정기 (최소눈금 0.1 Ω) ⊙ (④ 가스농도측정기) ⊙ 정전기 전위 측정기 ⊙ 토크렌치 ⊙ 진동시험기 ⊙ ( ⑤ 안전밸브시험기) ⊙ 표면온도계 (-10 ~ 300℃) ⊙ 두께측정기 (1.5 ~ 99.9 ㎜) ⊙ 유량계, 압력계 ⊙ 안전용구 (안전모, 안전화, 손전등, 안전로프 등) ⊙ 소화설비 점검기구 (소화전밸브압력계, 방수압력측정계, 포컬렉터, 헤드렌치, 포컨테이너)

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