화재 및 폭발 특성치로 인화점, 최소발화온도, 폭발한계, 최소발화에너지, 연소열 등을 들 수 있다 이 가운데 폭발한계(explosive limits)는 가연성물질(가스 및 증기)을 다루는 공정 설계 시 고려해야 할 중요한 변수로써, 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도범위 내에서만 연소가 이루어지는 혼합범위를 말한다/sup 1)/. 특히 폭발범위는 온도, 압력, 불활성가스의 농도, 화임전과 방향, 용기의 크기, 무리리적 상태 등에 의해 변한다/sup 2)/.(중략)
본 연구에서는 석탄화력발전의 출력 감소가 계통한계가격과 온실가스감축량에 어떻게 영향을 미치는지 분석하였다. 분석방법은 국영 발전회사에서 이용하는 전력거래예측프로그램을 이용하였으며 전력계통의 운영조건은 제7차 전력수급기본계획의 전력수요와 전원구성을 근거로 하였다. 분석결과 전체 석탄화력발전의 최대출력을 29 [%]까지 감소한 경우 계통한계가격은 감소전과 비교하여 12 [%p] 상승하고 온실가스 배출량은 9,966 [kton] 감축되었다. 또한 석탄화력발전기 전체 용량의 30 [%]에 해당하는 저효율 석탄화력발전기 16기를 정지한 경우 계통한계가격은 14 [%p] 까지 증가하였고 온실가스 배출량은 12,574[kton]까지 감축 가능함을 알 수 있었다.
본 연구는 직류 저항회로의 개폐불꽃에 의한 폭발성 가스의 점화한계를 실험적으로 고찰하였다. 실험은 IEC형 불꽃점화 시험장치의 폭발용기에 폭발성 가스(메탄-공기 프로판-공기, 에틸렌-공기, 수소-공기)를 각각 넣고 텅스텐 전극과 카드뮴 전극사이에서 발생하는 3,200회의 개폐불꽃에 의한 점화유무를 확인하므로서 점화한계를 구하였다. 또한 실험장치의 점화감도교정을 실험한 후에 실시하므로서 실험의 정확성을 기하였다. 실험결과 최소 점화 전류값을 갖는 최소점화한계농도는 메탄-공기 8.3 [$Vol\%$], 프로판-공기 5.25[$Vol\%$], 에틸렌-공기 7.8[$Vol\%$], 수소-공기 21[$Vol\%$]로서 기존의 실험결과와 유사한 결과를 나타내었다. 또한 최소점화한계농도에서 전압과 최소점화잔류와의 관계를 구한 결과 최소점화한계는 메탄, 프로판, 에틸렌, 수소가스의 순서로 낮아졌고 점화전류의 크기는 전원전압의 크기와 반비례하고, 전극의 과열현상으로 인하여 전압 약 20(V)이하에서는 최소점화전류가 2(A)를 넘으면서 심화한계곡선이 급격히 상승한다는 것 등을 알 수 있었다.
계사의 환기량 기준에 유해가스 농도의 조절을 위한 환기량 기준은 없다. 그 까닭은 적정하게 환기(Proper Ventilation)가 이루어지면 유해가스도 허용한계내로 유지되기 때문이다. 계사내 공기의 유해가스나 기타 유해성분 관리는 환기 목적중 한 부분(부수적으로 이루어지는)일 뿐이다.(중략)
대부분의 가스공정의 안전한 설계와 조작을 위해서는 취급물질의 확실한 폭발한계, 인화점, 최소자연발화온도, 최소산소농도 등을 알아야 하고, 또한 고온 및 고압에서의 폭발한계도 알아야 한다. 본 연구에서 프로판 안전한 취급을 위해서 프로판의 연소특성치인 폭발한계와 최소자연발화온도를 고찰하였다. 문헌 자료를 고찰한 결과 프로판의 폭발하한계와 상한계는 공기 중에서 각 각 2.8 vol%와 10 vol%를 추천하며, 최소자연발화온도는 전면 가열인 경우는 $454^{\circ}C$, 국소 고온표면인 경우는 약 $960^{\circ}C$한다. 또한 프로판의 폭발한계의 온도 및 압력의존성에 대한 새로운 예측식을 제시하였으며, 제시된 식에 의한 예측값은 문헌값과 일치하였다.
폭발한계는 가연성물질의 화재 및 폭발위험성을 결정하는데 주요한 특성치 가운데 하나이다. 본 연구에서, 에테르류의 폭발하한계와 상한계에 대해 연소열과 화학양론계수를 이용하여 예측하였다. 제시된 예측식에 의한 예측값은 문헌값과 적은 오차범위에서 일치하였다. 제시된 방법론을 사용하여 다른 에테르류의 폭발한계 예측이 가능해졌다.
국내 천연가스 공급가격을 산정하기 위해 천연가스 가격책정 모형을 이용하여 한국가스공사 공급가격과 도시가스회사 공급가격을 구하고 도출된 결과를 분석하였다. 분석결과에 의하면 LNG를 전량 수입하는 국내 상황에서 천연가스가격은 외부조건과 기술여건에 상당히 민감하다는 것을 알 수 있었다. 또한 모형에서 구한 가격을 현행 소비자가격과 비교하였을 때 모형에 의해서 도출된 가격이 다소 높이 책정되었으며, Peak 기간과 Off Peak 기간에 뚜렷한 가격격차를 나타내었다.
화학과 석유화학 산업의 많은 공정에서는 가연성가스가 공정 가스로 사용되거나 발생될 수도 있다. 최근 석유화학단지에서 화재 및 폭발이 빈번하게 발생되고 있으므로 이에 대한 재해를 예방하기 위해서는 공정 조건에서의 이들 가연성가스의 연소특성을 알 필요가 있다. 연소특성들로는 폭발한계, 인화점, 최소자연발화점, 최소산소농도, 최소발화에너지, 연소열 등을 들 수 있다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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