The Study on the Quantitative Analysis in LPG Tank's Fire and Explosion

LPG 저장탱크에서의 화재$\cdot$폭발에 관한 정량적 영향 평가에 관한 연구

Chemical plant's fire and explosion does not only damage to the chemical plants themselves but also damage to people in or near of the accident spot and the neighborhood of chemical plant. For that reason, Chemical process safety management has become important. One of safety management methods is called 'the quantitative analysis', which is used to reduce and prevent the accident. The results of the quantitative analysis could be used to arrange the equipments, evaluate the minimum safety distance, prepare the safety equipments. In this study we make the computer program to make easy to do Quantitative analysis of the accident. The output of the computer program is the magnitude of fire(pool fire and fireball) and explosion(UVCE and BLEVE) effects. We used the thermal radiation as a measure of fire magnitude and used the overpressure as a measure of explosion magnitude. In case of BLEVE, the fly distance of fragment can be evaluated. Also probit analysis was done in every case. As the case study, Buchun LPG explosion accident in Korea was analysed by the program developed. The simulation results showed that the permissible distance was 800m and probit analysis showed that 1st degree bum, 2nd degree burn, and death distances are 450, 280, 260m, respectively the simulation results showed the good agreement with the results from SAFER PROGRAM made by Dupont.

화학공장에서 발생하는 사고는 공장 자체의 손실을 가져 올 뿐만 아니라 주위 지역에도 영향을 미친다. 그리고 사고로 인한 피해는 대형화할 가능성이 크다. 이에 따라 화학 공장의 안전 관리의 중요성이 부각되고 있다. 사고의 정량 평가는 사고의 규모를 미리 예측하는 것으로 이를 통해 공정 장치의 layout, 주위와의 최소 안전거리 예측, 대피 시설의 설치 등과 같은 대책을 세울 수 있다 본 연구에서는 화학공장의 3대 사고형태 중 화재와 폭발의 피해 예측을 용이하게 하기 위한 프로그램을 작성하였다. 화재의 경우에는 Pool Fire와 Fireball로 인한 피해를 예측할 수 있도록 하였고, 폭발의 경우에는 UVCE와 BLEVE로 인한 손실을 예측 할 수 있도록 하였다. 화재는 화염에서 나오는 복사열을 피해 정도를 예측하는 기준으로 사용하였고, 폭발은 과압을 기준으로 하였다. 특히, BLEVE의 경우에는 파편의 예상 비산 거리도 추정할 수 있도록 하였다. 각각의 결과를 이용해 Probit 분석을 할 수 있도록 하였다. 그리고 이를 기존에 발생했던 부천의 LPG 폭발 사고에의 분석에 사용해본 결과 노출 허용 거리가 800m이었다. 그리고 Probit 분석 결과 1도 화상, 2도 화상, 화재 사망은 각각 450m, 280m, 260m 이상일 경우 직접적인 피해가 없을 것으로 예측되었다. 사고 분석 결과는 이를 한국산업안전공단에서 Dupont의 SAFER 프로그램을 사용하여 얻어낸 예측치와 $3\%$이내의 같은 결과를 얻었다.