1. 개념 정의
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 화염일주(Flame Propagation) | 용기 내 폭발 시 발생한 화염이 좁은 틈을 통해 외부 가연성 혼합기를 발화시키는 현상 |
| 화염일주한계(MESG) | 폭발 화염이 외부로 전파되지 않는 최대 안전 틈새(millimeter 단위) |
2. 원리
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 1) 무염영역 | 틈새가 작으면 화염의 부착력과 냉각작용으로 화염이 전파되지 않음 |
| 2) 소염거리 | 틈새가 크면 열이 방출되고 화염이 전파되며, 소염작용이 약해짐 |
3. 측정 방법
- 측정용기 내에 대상 가연성 혼합기 주입
- 틈새 조절나사를 이용해 틈새 간격 조정
- 내부용기를 점화 → 폭발 발생
- 외부용기로 화염 전파 여부 확인
- 화염 전파되지 않는 최대 틈새(MESG) 측정
4. 최대안전틈새에 의한 가연성가스 분류 (※ NFPA 기준)
| 방폭기기 폭발등급 | 최대안전틈새(MESG, mm) | 해당가스 | 상대적 위험도 |
|---|---|---|---|
| IIA | 0.9 이상 | CH₄, C₂H₆, C₄H₁₀ 등 알칸계 | 저 |
| IIB | 0.5 초과 ~ 0.9 미만 | C₄H₈, HCN 등 기타 | 중 |
| IIC | 0.5 이하 | H₂, C₂H₂ | 고 |
5. 소염거리 vs 화염일주한계 비교
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 소염거리 | 착화 여부 기준 / 불꽃이 전파되더라도 착화가 안 될 수 있음 |
| MESG | 화염 전파 여부 기준 / 전파 자체가 차단되는 물리적 한계 |
| 일반적으로 MESG는 소염거리의 절반 정도로 설정됨 |
6. 화염일주한계의 활용 및 적용
- 방폭 전기방폭기기 설계 기준
- 내압방폭 구조 설계 시 틈새 안전기준 확보
- 가연성가스 구분 및 방폭구역 등급 산정
7. 현행 문제점 및 개선대책
| 문제점 | 개선방안 |
|---|---|
| 다양한 가연성가스의 특성에 따라 MESG 측정결과의 편차 발생 | 실환경 기반의 시험조건 보완 및 가스 혼합기 표준화 필요 |
| 실험기기 노후화로 인한 측정 정밀도 저하 | 정밀 제어형 자동 측정장비 도입 검토 |
| 기준 등급 구분이 단편적임 | 방폭구조 적용 시 IIA~IIC 외에 MESG 수치 기반 등급 세분화 필요 |