Accidental oil and gas leak is a critical concern for the offshore industry because it can lead to severe consequences and as a result, it is imperative to evaluate the probabilities of occurrence of the consequences of the leakage in order to assess the risk. Event Tree Analysis (ETA) is a technique to identify the consequences that can result from the occurrence of a hazardous event. The probability of occurrence of the consequences is evaluated by the ETA, based on the failure probabilities of the sequential events. Conventional ETA deals with events with crisp failure probabilities. In offshore applications, it is often difficult to arrive at a single probability measure due to lack of data or imprecision in data. In such a scenario, fuzzy set theory can be applied to handle imprecision and data uncertainty. This paper presents fuzzy ETA (FETA) methodology to compute the probability of the outcomes initiated due to oil/gas leak in an actual offshore-onshore installation. Post FETA, sensitivity analysis by Fuzzy Weighted Index (FWI) method is performed to find the event that has the maximum contribution to the severe sequences. It is found that events of 'ignition', spreading of fire to 'equipment' and 'other areas' are the highest contributors to the severe consequences, followed by failure of 'leak detection' and 'fire detection' and 'fire water not being effective'. It is also found that the frequency of severe consequences that are catastrophic in nature obtained by ETA is one order less than that obtained by FETA, thereby implying that in ETA, the uncertainty does not propagate through the event tree. The ranking of severe sequences based on their probability, however, are identical in both ETA and FETA.
In this paper, numerical analysis was performed about whether the flash fire of loaded shells breaks out in the virtual combat vehicle according to sorts of the kinetic energy ammunition as the preceding research for vulnerability analysis inside the combat system by an external threaty ammunition. In this simulation, Autodyn program was used and the Lee-Tarver ignition and growth model was used to determine the flash fire outbreak. In this study, the kinetic energy ammunition was set of type A and type B in two kinds and the loaded shells was set of COMPB, TNT, PBX9404 and ANB. As a result, TNT and PBX9404 have much higher flash fire probability than COMPB in high explosive, ANB has very low flash fire probability.
시멘트제조 공정에 사용하는 유연탄 분진의 폭발특성을 조사하기 위하여 시료의 열적특성과 폭발 실험을 수행하였다. 열적특성은 열중량 분석기(TGA)와 시차주사 열량계(DSC)을 이용하여 온도에 따른 무게 감량과 발열량을 측정하였다. 또 입도별 발화온도와 비표면적을 합께 조사하였다. 하트만식 폭발실험 장치를 직접 제작하여 분진의 농도를 변화시켜가며 분진폭발 실험을 수행하였다. TGA, DSC 및 발화온도 분석결과 실험범위의 입도에 따른 열적 특성은 큰 변화가 없었지만, 비표면적은 입도가 작을수록 큰 것을 확인하였다. 폭발실험에서 폭발확률은 입도가 감소하고 농도가 증가할수록 증가하는 경향이 있었으며, 입도별 최저 폭발하한계 농도를 함께 구하였다. 시멘트 제조공정에 표준적으로 사용하는170/200mesh에서 최저 하한계 농도는 $0.3mg/cm^3$이었으며 $0.9mg/cm^3$이상에서는 100% 확률로 폭발이 발생하였다.
산불의 빠른 탐지와 진화를 위해서는 산불이 발생할 가능성이 높은 곳에 산불예방과 진화를 위한 자원을 집중적으로 배치하여야 한다. 이를 위해 임상, 지형 인자, 사회-공간 인자를 이용하여 산불발생확률을 추정할 수 있는 로지스틱 회귀모형을 개발하고, 이를 통해 전국 산불발생확률지도를 작성하였다. 모형 추정 결과 산림 및 묘지와의 거리, 과거의 산불빈도, 침엽수림, 낮은 고도, 급경사에서 산불발생확률이 높은 것으로 나타났으며, 분류정확도는 63% 이었다. 개발된 모형과 지도는 한정된 산불자원을 최적으로 배치하는데 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
The structure performance of a sealed power facilities and the explosion simulation contains significant amounts of scatter, and variability has been characterized in material properties of the structure, a sealed space density, combustible gas volume, gas concentrativeness, ignition site, and gas volume. In order to deal with such uncertainties, structural reliability analysis calculates the failure probability and the reliability index relevant to selected limit states providing quantitative measures of these uncertainties. In this study, structure safety assessment method on the explosion of a sealed power facilities was proposed by using the response surface method (RSM).
In this study, temperature characteristics and fire damage form were analyzed to investigate flame spreading form and fire probability from ignition sources subject to drivit component materials which is finishing material in architecture. Ignition sources were limited to a gas torch and exterior panel board fire, and the size of the sample was manufacture in 30 cm length ${\times}$ 50 cm height ${\times}$ 5cm thickness size. Marble (inner wall) + 3 mm drivit (outer wall), marble (inner wall) + 4 mm plaster stone (outer wall), sandwich panel + 3 mm driver bit (outer wall), sandwich panel + 3 mm driver bit + insulation (outer wall), and gypsum board (inner wall) + 3 mm drivit (outer wall) were prepared for the sample. As result of the research for temperature characteristics, large temperature difference by each material was shown in $218^{\circ}C{\sim}995^{\circ}C$ at 30 seconds and $501^{\circ}C{\sim}1078^{\circ}C$ at 300 seconds. Especially when the inner wall was a plaster board, lowest temperature of $501^{\circ}C$ was shown at 300 seconds and marble inner wall showed the following lowest temperature of $900^{\circ}C$. Temperature rising over $1000^{\circ}C$ was shown in other materials. Regarding fire damage form, drivit or gypsum board outer wall parts exposed to fire showed combustion and carbonization to show calcination(breaking phenomenon) and influence of heat exposure was higher as calcination became more severe.
반도체 Photo Resist (PR) 자동화 장비는 여러 인화성 물질을 혼합하여 사용하며, 인화성 물질이 공정 중 누출되는 경우 다양한 사고로 이어질 수 있어 위험성 평가가 필요하다. 본 연구는 PR 자동화 장비에서 사용되는 Acetone, PGMEA의 누출 빈도와 이러한 누출이 화재 사고로 이어질 수 있는 빈도를 빈도분석 방법을 통해 분석하였으며, 현 설비의 추가적인 위험성 경감 조치의 필요성을 평가하였다. IOGP의 공정 누출 데이터와 점화 확률 데이터를 기반으로 누출 빈도 및 점화 확률을 도출하였으며, 이를 조합하여 실제 화재 사고의 빈도를 분석하였다. 반도체 PR 공정 중에 발생할 수 있는 물질 누출에 대한 빈도는 7.30E-03/year이며, 화재 사고는 물질이 누출되었을 때 인화점 이상의 상태로 존재하는 Acetone에 의해 발생할 수 있으며, 빈도는 1.24E-05/year의 수준으로 계산되었다. UK HSE에서 제시하는 자료에 따르면, 1.24E-05/year의 빈도로 발생하는 주요 사고에 대해서는 7명 이내의 사망자를 발생시킬 때 위험성 경감을 위한 추가 조치가 필요 없는 수준 "Broadly Acceptable" 이라고 정의하고 있어, 2인 1조로 운영되는 공정의 특성상 별도의 위험성 경감 조치가 요구되지 않는다.
본 연구에서는 최근 빈번히 발생하고 있는 폐타이어의 가공 및 저장상황에서의 산화열에 의한 자연발화현상을 규명하기 위해 폐타이어 분쇄물에 대한 화재 재연실험과 가공 및 저장장소에서 수거한 화재 잔존물에 대한 면밀한 성분 분석 및 발화개시온도, 무게감량, 반응열 등을 분석하였다. 이를 위해 열축적이 용이한 폐타이어 분쇄물 2.5~15 mm 범위의 파쇄된 분쇄물을 대상으로 재연실험 및 DSC 및 TGA, DTA, DTG, GC/MS를 통한 열분석을 시행하여 자연발화의 가능성에 대한 과학적인 개연성을 부여하고자 하였다. 연구결과를 살펴보면 재연실험을 통하여 관찰한 결과 48시간 저장시에 온도의 급상승($178^{\circ}C$) 및 탄화현상, 연기발생이 관찰되었다. 또한 DTA, DTG 분석한 결과 $166.15^{\circ}C$에서 최초 중량감소가 일어나는 것으로 분석되었다. 아울러 DSC 및 TGA를 이용한 폐타이어 분쇄물 1(Unburnt)의 실험결과 $180^{\circ}C$ 부근에서 열분해를 시작하는 것으로 나타나 폐타이어의 발화 개시온도는 $160{\sim}180^{\circ}C$라고 말할 수 있다. 그리고 $305^{\circ}C$에서 최초 원료 무게의 10 % 중량감소가 있었고, 원료 무게의 50 % 중량감소는 $416^{\circ}C$로 분석되었다. 또한 GC/MS와 DSC를 이용한 산화성 및 자기반응성시험에 있어서는 1,3 cyclopentnadiene 등 산화성성분이 다량 검출되었지만 표준물질과 폐타이어 분쇄물과의 열분석실험결과 기준치 이하로 분석되어 자기반응성은 없는 것으로 분석되었다. 따라서 폐타이어의 산화열에 의한 자연발화현상을 방지하기 위해서는 분쇄시 열축적이 적거나 없는 냉동파쇄방식 등의 가공공정으로 전환유도를 고려해야하며 현재 파쇄 분쇄물을 대형 마대(500 kg)로 저장하는 방식에서, 마대를 소형화하여 분쇄물을 분산 저장하는 등의 방법으로 열축적을 방지해야한다.
이 논문에서는 공간적 통계기법에 근거한 예측적 공간 데이터 마이닝 방법을 제안하고, 산불위험지역을 예측하는데 적용하였다. 제안된 방법은 조건부 확률과 우도비를 이용한 방법으로 과거 산불발생지역에 대해 산불과 관련된 공간데이터 집합들 사이의 정량적 관계에 의존적인 예측 모델이다. 두 가지 방법을 이용하여 산불위험지역 예측도를 만들고, 각 모델의 예측력을 평가하기 위해 산불위험율(FHR : Forest Fire Hazard Rate)과 예측률곡선(PRC : Prediction Rate Curve)을 이용하였다. 제안된 두 가지 예측모델의 예측력 비교분석 결과, 우도비 방법이 조건부 확률 방법보다 더 우수한 것으로 나타났다. 이 논문에서 제안된 산불위험지역 예측모델을 이용하여 작성된 산불위험지역 예측도는 산불예방과 산불감시장비 및 인력의 효율적인, 배치 등 산불관리의 효율성을 높이는데 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.
본 논문에서는 확률론적 처리기법을 적용하여 플랜트 시설물의 폭발 재현주기에 따른 폭발 위험도를 분석하였다. HSE에서 제공하는 누출 데이터, DNV에서 제시한 플랜트당 연간 누출 빈도, 다양한 연구진이 제시한 점화 확률을 고려하여 누출량에 따른 폭발 재현주기를 산정하였다. 산정된 폭발 재현주기를 통해 폭발 위험도를 증기운의 부피 및 반경, 폭발하중에 대하여 평가하였다. 재현주기에 따른 증기운의 반경과 과거 실제 증기운 폭발 사례, 내폭설계 가이드라인을 비교 분석하여 설계폭발하중 모델을 위한 기준거리를 제시하였다. 멀티에너지법을 통하여 폭발 재현주기에 따른 폭발하중의 범위를 분석하였으며, 설계폭발하중 모델의 기준이 되는 재현주기를 제안하였다. 본 연구의 결과로 플랜트 시설물에 대한 성능기반 내폭설계의 간략한 표준안으로 활용이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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