A Study on the Vented Gas Explosion Characteristics of Indoor Leakage of the LPG

실내 LPG 누출시 폭발특성에 관한 연구

A study on the vented gas explosion characteristics were carried out with the liquified petroleum gas(LPG) which is used in domestics and industries fuel. To evaluate a damage by gas explosion and to predict a explosion hazards, a series of experiment have been performed in the regular hexahedron vessel of 270${\iota}$. A side of the vessel was made to setting a polyester diaphragm which was ruptured by explosion to simulate an accidental explosion which ruptured the window by explosion. Experimental parameters were LPG concentration, ignition position, venting area, a strength of diaphragm which was ruptured and distances from venting, Experimental results showed that vented gas explosion pressure was more affected by the diaphragm strength than the gas concentration, and the vented gas explosion pressure and blast wave pressure was increased with decreasing the venting area and increasing the strength of diaphragm. In this research we can find that a damage by vented explosion at the outside can be larger than the inside by blast wave pressure near the venting.

본 연구에서는 연료로 많이 사용될 뿐 아니라 폭발사고도 많이 발생하는 액화석유가스(LPG)가 밀폐공간 내에 누출되어 가스폭발사고가 발생할 경우 폭발에 의한 피해발생 현상들의 예측과 위험성을 평가하고자 폭발시 개구부가 발생되는 가스폭발에 대한 폭발특성측정 실험을 실시하였다 . 실험장치의 크기는 가로, 세로, 높이가 각각 60 cm, 100 cm, 45 cm인 폭발통을 사용하였으며 건물 내 가스폭발시 유리창 등이 파열되어 개구부가 발생되는 현상과 유사하도록 폭발통의 한쪽 측면에는 격막을 설치하여 폭발시 파열되도록 하였다. 실험 변수로는 LPG의 농도, 점화위치, 폭발시 발생하는 파구의 면적, 파열면으로부터 거리, 및 파열면의 강도등이며 연구결과, 폭발시 개구부가 생성되는 경우는 밀폐공간과는 달리 농도의 변화보다 파열면의 강도에 의해 폭발특성이 영향을 받으며 점화위치에 의한 폭발특성의 변화도 밀폐공간의 경우에 비해 크게 나타났다. 또한 파열면 개구부가 작을수록, 파열면의 강도가 클수록 파열압력(내부폭발압력)과 외부에 미치는 폭풍압력이 증가하였으며 파열면에서 멀어질수록 폭풍압력이 감소하는 현상들을 알 수 있었다.