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LPG란?
Liquefied Petroleum Gas
(액화석유가스 의 영문 약자이며 부탄과 프로판이 있다.)
( LNG: 액화천연가스, CNG: 압축천연가스)
- LPG는 원유의 채굴, 정제과정에서 생산되는 기체상의 탄화수소를 액화시킨 혼합물로서, 프로판(프로페인:Propane)제품과 부탄(뷰테인:Butane)제품으로 구분하여 사용된다.
- 프로판 제품은 프로판(C3H8)이 주성분이며, 소량의 메탄, 에탄, 부탄등이 혼합되어 있다. 주로 가정.상업용 취사, 난방등에 사용되며 도시가스의 제조원료로도 공급 되고 있으며 산업체(도자기 공장의 로....)에서 사용된다.
- 부탄제품은 노말부탄(n-C4H10),이소부탄(i-C4H10)등 부탄성분등이 대부분을 차지하며, 프로판 등 타성분이 일부 혼합되어 있는 제품으로서, 국내에서는 주로 자동차용 연료로 사용되며, 이동용 버너 캔 ,일부 난방용연료 및 석유화학 연료로 사용된다.
- 또한, LPG는 산업용으로 일부 사용되고 있으나, 외국의 예를 볼 때 LPG가 가진 우수한 특성 등으로 향후 비약적인 보급, 확대가 예상된다.
*청정연료로써 사용량이 증가 하고 있으나 취급방법 숙지 및 철저한 점검으로 사고를 미연에 방지 하시기 바랍니다.*
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LPG의 물성
- 순수한 LPG는 무색 무취 무미이나 누설시 이를 감지할 수 있도록 미량의 착취제를 첨가하고 있으며, 독성물질 및 불순물을 함유하지 않은 청결한 연료이다.
일부 청소년들이 환각을 목적으로 흡입 하는 경우가 있으나 환각작용 이라기 보다는 뇌에 산소공급이 중단되는 질식 상태 인 것이다.
뇌에 장시간 산소 공급이 중단되면 질식사 하거나 심각한 장애를 초래 할수있다.
- LPG는 액화 및 기화가 용이하다, 즉, 프로판의 경우 대기압 상태에서 -42.1℃ 이하로 냉각시키거나 상온에서 7㎏/㎠이상으로 압력을 가하면 쉽게 액화되며, 부탄은 -0.5℃, 2㎏/㎠로서 더욱 쉽게 액화시킬 수 있다. 또한 LPG는 액화시키면 부피가 매우 작아지므로 (프로판은 약 250분의 1, 부탄은 약 230분의 1)수송과 저장이 용이하다.
*예를 들어 이동용 버너 가스(520㎖) 두개를 기화 시키면 약240ℓ의 기체가스로 변한다. 밀폐된 장소의 경우는 산소가 전혀 없으므로 질식 하게되며 어느정도의 산소(폭발범위) 가 유입되면 폭발원(정전기, 전기스위치의 스파크, 냉장고의 자동스위치등)이 발생되면 폭발(화재) 하게된다.
- LPG는 기화하면 공기보다 무겁고, 액화하면 물보다 가볍다.
또한 공기중에서의 연소한계농도가 낮아 누설이 되면 낮은 부분에 고여 화재 또는 폭발의 위험이 있으므로 별도의 안전장치를 구비하여 이에 대비하여야 한다.실내에 가스탐지기를 설치하는 경우 LPG 의 경우 공기보다 무거우므로 바닥에 가깝게 설치하며 LNG 의 경우 공기보다 가벼우므로 천정에 가깝게 설치한다.
- LPG 를 연료로 하는 난방기(케비넷히터등 히터류, 보일러)를 사용시는 환기에 주의 하여야 한다.
LPG 는 연소시 산소 소비량이 많기 때문에 밀폐된 공간에서 사용시는 환기에 주의 하여야 하며 보일러실은 적정한 통풍구를 설치하여야 산소 결핍에 의한 질식사고를 미연에 예방할 수 있다.
- LPG는 기화잠열이 높아 기화시킬 때 많은 기화열이 필요하다. 따라서 공업용 등 대량 사용시에는 별도의 기화설비를 갖추어야 한다.
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LPG의 물리적 특성
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구 분
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프로판(Propane)
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부 탄(n-Butane) |
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분자식
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C3H8
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C4H10 |
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분자량
|
44.09
|
58.12 |
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沸 點(atm)[℃]
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- 42.1
|
- 0.5 |
|
氷 點(atm)[℃]
|
- 187.7
|
- 138.3 |
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비 중(液)[15/4 ℃]
|
0.508
|
0.584 |
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비 중(가스)[15/15℃]
|
1.522
|
2.006 |
|
총발열량[Kcal/㎏]
|
12,047
|
11,850 |
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총발열량(15℃)[Kcal/㎥)
|
22,827
|
30,056 |
|
진발열량[Kcal/㎏]
|
11,085
|
10,941 |
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폭발범위(공기중)[%]
|
2.37 ~ 9.50
|
1.86 ~ 8.41 |
|
착화온도(공기중)[℃]
|
481
|
441 |
|
임계압력[atm]
|
42.0
|
37.5 |
|
증기압[20℃/atm]
|
8.0
|
2.0 | |
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LPG특성
1.액화,기화가 용이하다.
LPG는 상온(15℃)하에서 증기압 이상으로 압력을 가하거나, 상압(1기압)하에서 비등점 이하로 냉각하면 액화가 되며, 반대로 압력을 낮추거나 온도를 높이면 쉽게 기화가 일어난다.
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압 력
|
온 도 |
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프로판
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7 kg/㎠
|
－42.1℃ |
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부 탄
|
2 kg/㎠
|
－ 0.5℃ |
※비등(점) : 액체의 표면에서 기화가 일어나는 현상(온도)
※부탄은 프로판보다 기화가 잘 안되어 캔부탄이 높은 산이나 추운겨울에 연소가 잘 안되며, 겨울철에는 택시 시동성 향상을 위해 부탄에 일정량의 프로판을
기화촉진용으로 혼합하여 사용한다.
2.액화하면 체적이 작아진다.
상온(15℃)하에서 프로판은 액화하면 1/250의 부피로 줄어들며, 부탄은 1/230의 부피로 줄어든다. 액화시키면 수송 저장이 용이하다.
3.기체상태에서는 공기보다 무겁고, 액체상태에서는 물보다 가볍다.
가스상의 LPG는 공기보다 무겁기 때문에 누설시 공기중으로 확산되지 않고 바닥에 고이게 되므로 통풍이 잘되게 하는등의 안전관리에 유의 하여야 한다.
4.기화할 때 다량의 열을 필요로 한다.
프로판 1Kg이 기화하기 위해서는 101.8Kcal의 열량(기화열)을 필요로 하며,
부탄 1Kg이 기화하기 위해서는 92.1Kcal의 열량(기화열)이 필요하다.
5.무색,무취이다.
LPG는 무색 무취이나 누설시 감지할 수 있도록 착취제를 섞어 출하한다.
분사제용(스프레이 등)으로 사용하는 부탄은 착취제를 첨가하지 않는다.
※착취제로는 보통 머켑탄이나 CP-630(황화합물)을 LPG착취제로 사용 한다.
6.연소시 다량의 공기가 필요하다.
프로판은 연소시 25배 용량의 공기가 필요하며, 부탄은 32배 용량의 공기가 필요하다.
따라서 밀폐된 공간에서 LPG를 장기간 연소시킬 때 산소부족 현상을 일으킬 수 있으며, 불완전 연소에 의해 일산화 탄소를 생성케 되므로, 실내에서 사용할 때는 충분한 산소가 공급될 수 있도록 환기에 유의하여야 한다.
7.연료의 열량표(일반시험치)
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제품 |
Specific
Gravity |
총발열량 |
|
Kcal/kg |
Kcal/ℓ |
|
프로판 |
0.508 |
12,047 |
6,146 |
|
부 탄 |
0.584 |
11,750 |
6,883 |
|
보통휘발유
및
고급휘발유 |
0.7022 |
11,360 |
7,978 |
|
0.7389 |
11,250 |
8,315 |
|
0.7796 |
11,120 |
8,674 |
|
등 유 |
0.7795 |
11,120 |
8,674 |
|
경 유 |
0.8299 |
10,950 |
9,094 |
|
방카-A |
0.8708 |
10,810 |
94,16 |
|
LRFO |
0.9159 |
10,640 |
9,745 |
|
방카-C |
0.9593 |
10,470 |
10,048 |
8.LPG 단위환산표
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|
액체(15.6℃) |
가 스
(15.6℃) |
|
Lb |
kg |
gal |
bbi |
㎘ |
㎥ |
|
프로판 |
1 |
0.454 |
0.236 |
0.00561 |
0.000893 |
0.240 |
|
2.21 |
1 |
0.520 |
0.0124 |
0.00197 |
0.529 |
|
4.24 |
1.92 |
1 |
0.0238 |
0.00379 |
1.02 |
|
178 |
80.78 |
42.0 |
1 |
0.159 |
42.7 |
|
1120 |
508 |
264 |
6.29 |
1 |
269 |
|
4.17 |
1.89 |
0.984 |
0.0234 |
0.00373 |
1 |
|
n-부탄 |
1 |
0.454 |
0.205 |
0.00488 |
0.000776 |
0.179 |
|
2.21 |
1 |
0.452 |
0.0108 |
0.00171 |
0.395 |
|
4.88 |
2.21 |
1 |
0.0238 |
0.00379 |
0.874 |
|
205 |
92.9 |
42.0 |
1 |
0.159 |
36.7 |
|
1290 |
584 |
264 |
6.29 |
1 |
231 |
|
5.58 |
2.53 |
1.14 |
0.0237 |
0.00434 |
1 |
|
i-부탄 |
1 |
0.454 |
0.213 |
0.00507 |
0.000806 |
0.180 |
|
2.21 |
1 |
0.469 |
0.0112 |
0.00178 |
0.396 |
|
4.70 |
2.13 |
1 |
0.0238 |
0.00379 |
0.843 |
|
197 |
89.5 |
42.0 |
1 |
0.159 |
35.4 |
|
1240 |
563 |
264 |
6.29 |
1 |
223 |
|
5.57 |
|
1.19 |
0.0282 |
0.00449 |
1 | |
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LPG 연료의 장점
1. 착화성이 좋다
가스상태로 연소되므로 간단하게 착화,소화할 수 있다.
2. 연소성이 좋다
공기와 균일하게 혼합되므로 완전연소가 가능하다.
3. 균일한 연소가 가능하다
불꽃 조절이 용이하며, 균일한 연소상태를 얻을 수 있다.
4. 가스가 청결하다
유황함유량이 매우 적고, 완전연소하므로 환경오염을 일으키지 않는다.
5. 열효율이 높다
직화식 가열이 가능하므로 설비규모가 작아 열손실을 최소화 할 수 있다.
6. 온도조절폭이 넓다
밸브조작에 의해 온도조절이 자유로우며, 급속가열이 가능하다 |
