고압가스/특수가스

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고압가스/특수가스

고압가스/특수가스

고압가스란?
압축 또는 액화되어 취급상태로 있는 가스. 고압하 상태에 의하여 다음 3가지로 나눈다.
1) 압축가스
가스의 임계(臨界)온도가 상온보다 낮고, 압축되어도 액화하지 않고 가스상으로 있는 것 (산소,질소,알곤,수소,CO2,No.Kr,D2,CF4 등)

2) 용해가스
고압용기 속에 충전된 용제에 용해상태로 존재하는 것 (아세틸렌 or C2H2)

3) 액화가스
프로판·염소·이산화탄소 등과 같이 가스의 임계온도가 상온보다 높기 때문에 고압용기 속에서 액화하고, 그 온도에 상당한 증기압을 나타내 고 있는 것을 말한다. (프로판,부탄,암모니아,이산화탄소,액화산소,액화질소 등)
1984년에 공포된 <고압가스안전관리법시행령> 에 의하면 다음 2가지로 나눌 수 있다.
① 상용의 온도 또는 35℃의 온도에서 압력이 10㎏/㎝ 이상이 되는 압축가스 (아세틸렌가스는 상용 온도에서 0㎏/㎝ 이상)
② 상용의 온도 또는 35℃의 온도에서 압력이 2㎏/㎝ 이상 되는 액화가스(액화시안수소·액화브롬화메탄 및 액화산화에틸렌은 상용 온도에서 압력이 0㎏/㎝ 이상)를 말한다. 고압가스는 압력이 높기 때문에 용기의 파열, 가스의 분출 등의 사고를 일으키기 쉬우며, 가스의 종류에 따라 가스폭발·인화 (引火)·중독·질식·동상(凍傷) 등 재해의 원인이 되기도 한다.




고압가스종류
1) 질소
질소는 공기중에 가장 많이 존재(78%)하는 성분으로 무색, 무미, 무취이고 불활성 및 불연성이다. 수소와 반응시켜 암모니아를 만드는 암모 니아합성에 가장 많이 사용되며, 암모니아로부터 질산·비료·염료 등 많은 질소화합물이 제조된다. 질소 기체는 상온에서 화학적으로 비활성 인데 이를 이용하여 산소와 습기를 제거하는 블랭킷·희석제로 사용된다. 또한 액체질소는 냉각제로 사용된다.
* 용도 : 강, 금속, 석유, 화학, 섬유, 반도체, 의약품 등의 제조공정
ㆍ각종 금속열처리, 분위기 가스
ㆍ화학 플랜트, 배관, 탱크 등의 퍼지 가스
ㆍ각종 분석기의 캐리어 가스
ㆍ판유리 제조
ㆍ용제회수
ㆍ비료, 촉매, 신소재 등의 원료
ㆍ가스배관 수리 등의 안전공학


2) 산소
산소는 각종 화학공업·야금(冶金) 등에서 대량으로 사용된다. 암모니아합성, 그 밖의 합성화학공업에서의 원료가스 제조에, 특히 철강 관계 노공업(爐工業)에서 사용량이 많다. 그 밖에 산수소염(酸水素炎)·산소아세틸렌염 등으로 금속의 용접·절단 등, 액체산소 폭약·흡입·로켓추진 제 등의 용도도 많다. 운반용에는 액체산소가 주로 사용되며, 의약용 산소흡입에서는 30부피%로 해서 쓰인다.

* 용도
ㆍ제철, 제강, 금속정련 등
ㆍ용접, 절단
ㆍ큐폴라 용해로의 산소부화
ㆍ로타리 킬른, 유리용해로의 산소버너 등
ㆍ로켓트의 조연제
ㆍ호흡용 의료기기 및 항공기용
ㆍ반도체 소재의 산화
ㆍ석유화학, 화학공업 등
ㆍ폐수처리, 펄프표백
ㆍ폐기물 소각
ㆍ식품 및 발효공업
ㆍ양식장 및 활어운송


3) 아세틸
에타인(ethyne) 또는 에틴이라고도 한다. 천연으로는 존재하지 않는다.탄화칼슘(카바이드)에 물을 가하는 방법으로 제조되며, 공업적으로는 천연가스, 합성 석유의 폐가스, 크래킹에 의해 생기는 탄화수소가스 등을 고온에서 열분해(熱分解)하여 합성한다.

* 용도
ㆍ아세틸렌 램프나 용접 ·절단 등에 사용
ㆍ염화비닐 ·아크릴로니트릴 ·비닐아세틸렌 등
ㆍ합성섬유나 합성고무의 원료
ㆍ아세트알데히드 ·아세트산 ·아세토니트릴 등의 용매
ㆍ합성 중간체의 제조
ㆍ공업적으로 용도가 다양


4) 탄산가스
탄소나 그 화합물이 완전연소하거나, 생물이 호흡 또는 발효(醱酵)할 때 생기는 기체이다. 실험실에서는 석회암 CaCO3에 염산 HCl이나 황산을 작용시키는 방법이 쓰인다. CaCO3+2HCl → CaCl2+H2O+CO2↑ 그 밖의 탄산염·중탄산염 등에 무기산을 작용시켜도 생긴다. 공업적으로는 생석회 제조시의 석회암의 가열분해에 의한 부산물로서 얻거나, 유기물의 연소시에 발생하는 기체로부터 회수하거나, 알코올 발효시의 부산물로서 얻는다.

* 용도
ㆍ청량음료로 사용
ㆍ조연성(助燃性)이 없는 것을 이용하여 소화제(消火劑)로 사용
ㆍ이산화탄소를 단열팽창하여 얻는 고체를 드라이아이스라고 하고 냉동제로 사용



5) 알곤
질소, 산소와 더불어 공기의 3대 성분중의 하나(약,0.9%)로, 무색, 무미, 무취이며 불활성 및 불연성 가스입니다. 주로 백열전구·형광등·진공 관·정류관 등에 봉입하는 기체로 사용되어 왔는데, 근년에는 아르곤의 비활성을 이용하여 금속의 주조·제련 등의 보호기체로 사용된다. 또, 3mmHg 정도로 감압하여 방전시키면 적색부에, 더 감압하면 청색부에 휘선스펙트럼을 나타내므로 네온사인 등에도 이용된다.

* 용도
ㆍ용접(TIG, MIG 외)
ㆍ플라즈마에 의한 금속절단
ㆍ특수강의 정련
ㆍ실리콘봉의 제조
ㆍ반도체 집적회로 제조
ㆍ전구 봉입용 가스
ㆍ분석기의 캐리어 가스


6) 수소
무색, 무취의 가연성 가스로서 암모니아·염산·메탄올 등의 합성에 대량으로 사용되고, 그 밖에 기름을 경화시키기 위한 수소 첨가, 액체연료 의 제조, 산소수소불꽃으로 금속의 절단과 용접, 백금·석영 등의 세공 등에도 널리 사용된다. 또한 액체수소는 끓는점이 아주 낮기 때문에 냉 각제로 사용되기도 한다.

* 용도
ㆍ유리공업
ㆍ식품공업
ㆍ화학공업
ㆍ반도체 제조
ㆍ광섬유 제조
ㆍ금속 열처리 환원제
ㆍ자동차, 로켓트의 원료


7) 헬륨
무색, 무취의 불활성 희귀가스로서 기구용(氣球用) 가스로 사용되며 불연성이므로 수소보다 안전하다. 또 혈액에 대한 용해도가 작기 때문에 산소와 섞어서 잠수용(潛水用) 통기가스, 또는 중독이나 가사(假死) 등에 대한 산소흡입에 사용된다. 최근에는 끓는점이 낮은 것을 이용하여 극저온(極低溫)을 얻기 위한 냉각에도 사용된다.

* 용도
ㆍ의료용 자기공명 촬영기
ㆍ특수 용접용
ㆍ분석기의 캐리어 가스
ㆍ반도체 제조
ㆍ잠수용 혼합 가스
ㆍ레이저 가스
ㆍ누설검사(leak test)
ㆍ기구,비행선
ㆍ초전도 자기 부상 열차
ㆍ원자로

특수가스
특수가스는 반도체, 의료, 조명, 식품 및 각종표준가스로 사용되고 있으며, 산업의 발전과 더불어 수요가 급증 하고 있는데, 그 종류를 보면 화학적 조성과 함량을 보증하여 기기교정등에 사용하는 표준가스와 대기중에 미량 포함되어 있는 네온, 제논, 크립튼등과 같은 반도체 가스등 희귀가스 및 반도체의 Droping, Etching등에 사용되는 반도체 가스등으로 구분할 수 있다.
- 의료용 가스판매 : 병원, 연구소 등 의료용 산소, 질소판매

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