A Seasonal Risk Analysis and Damage Effects Assessment by Gas Leakage of Chemical Plant using 3D Scan and FLACS

The process and facilities of modern chemical plants are becoming increasingly complex, there is possibility of potential risk. Internal chemicals generate stress concentration when operated due to turbulence, laminar flow, pressure, temperature, friction, etc. It causes cumulative fatigue damage, which can damage or rupture chemical facilities and devices. The statistics of chemical accidents found that the highest rate of occurrence was in summer, and in the last five years statistics on chemical accidents, leakage incidents make up a decent percentage of accidents. Chemical leaks can cause serious human damage and economic damage, including explosions and environmental pollution. In this study, based on the leak accident of chemical plant, the risk analysis, and damage effects assessment were estimated using a 3D scanner and FLACS. As a result, if chemicals leak in summer, the risk is higher than in other seasons, the seasonal safety management measures, and countermeasure were estimated.

3D 스캔과 FLACS를 활용한 화학플랜트 가스 누출의 계절별 위험성 및 피해영향 평가

현대 화학 플랜트는 공정 및 설비가 복잡화, 세분화됨으로써 대규모 잠재 위험성이 증가하는 실정이다. 내부 화학물질이 난류, 층류, 압력, 온도, 마찰 등으로 인해 여러 조건하에 운영될 때 과도한 응력이 발생하고 이러한 발생 응력이 누적되면서 피로 등의 문제로 화학 설비 및 장치가 손상되거나 파열될 가능성이 존재한다. 사고통계에 따르면 여름철 화학 사고의 발생 빈도는 다른 계절에 비해 높게 나타나며 최근 5년간 발생한 화학 사고에서 누출에 의한 사고는 유형별 사고 중 압도적인 비율을 차지한다. 화학물질의 누출은 폭발 및 환경오염을 포함한 큰 인명 및 경제적 피해를 일으킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 계절별로 화학 플랜트 배관 누출 시 위험성 및 피해영향 평가를 수행하기 위해 실제 프로필렌 누출사고 현장을 3D 스캐너를 활용하여 재구성하고 FLACS를 활용하여 계절별 최대농도, 끝점거리 및 확산 거동을 비교 분석함으로써 프로필렌의 계절별 누출 거동을 도출하였다. 그 결과 여름에 화학물질이 누출될 경우 다른 계절에 비해 위험성이 크게 나타나는 것을 확인하였으며 이를 통해 계절별 안전관리 대책 및 방안을 제시하였다.