본 연구에서는 LNG 공급계통시스템의 재기화 공정에서 배관 손상으로 인한 누출사고 발생시 LNG 성분 및 누출공의 크기에 따른 연소특성에 대한 피해범위를 산출하고, 피해영향을 해석하였다. LNG 성분에 따른 연소특성을 확인하기 위하여 7곳의 LNG 산지별 위험도를 확인한 결과 산지별 큰 차이를 보이지 않았으나, LNG 구성성분 중 메탄의 함유량이 많을수록 플래시화재 발생범위 및 증기운 폭발에 의한 과압이 발생하는 위험범위 그리고 제트화재 발생에 의한 열 복사량 피해영향이 다른 산지에 비해 비교적 낮음을 알 수 있었다. 또한 배관 누출공의 크기에 따라 누설, 파공, 파괴 3단계에 나누어 위험 범위 및 폭발에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였으며, 플래시화재로 인한 피해영향범위를 계산하고, 이에 따라 LNG 누출시 화재가능 위험범위를 확인했으며, 과압의 영향 및 복사열로 부터의 피해범위를 예측할 수 있었다. 이를 통해 LNG 조성 및 배관 누출공의 크기가 화재 및 폭발에 미치는 영향을 예측할 수 있었다.
가연성 증기 또는 가스 누출로 인해 발생하는 증기운 폭발은 엄청난 과압을 생성시켜 사고 영향이 매우 크기 때문에 공정 중에 잠재하고 있는 사고의 위험요소를 발굴하여 제거하여야 한다. 이를 위해서는 사고 결과 영향평가가 선행되어야 한다. 이러한 평가를 수행하기 위해서는 신뢰할만한 예측 도구(Tool)가 필요하다(13). 현재 여러 가지 사고결과 피해예측 모델이 제시되어 활용되고 있는 바 이러한 예측 모델(TNT-Equivalency, TNO Hemispherical, TNO Multi-Energy, CFD)이 어느 정도 타당성이 있는지에 대한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 증기운 폭발 위험성 정량화를 위해 사용된 각 모델을 비교 검토하여 여러 가지 모델의 가정 및 정확성을 알아보고 가장 타당성 있는 모델을 선정 하고자 한다.
Offshore oil and gas process plants are exposed to hazardous accidents such as explosion and fire, so that the structural components should resist such accidental loads. Given the possibilities of thousands of different scenarios for the occurrence of an accidental hazard, the best way to predict a reasonable size of a specific accidental load would be the employment of a probabilistic approach. Having the fact that a specific procedure for probabilistic accidental hazard analysis has not yet been established especially for explosion and fire hazards, it is widely accepted that engineers usually take simple and conservative figures in assuming uncertainties inherent in the procedure, resulting either in underestimation or more likely in overestimation in the topside structural design for offshore plants. The variation in the results of a probabilistic approach is determined by the assumptions accepted in the procedures of explosion probability computation, explosion analysis, and structural analysis. A design overpressure load for a sample offshore plant is determined according to the proposed probabilistic approach in this study. CFD analysis results using a Flame Acceleration Simulator, FLACS_v9.1, are utilized to create an overpressure hazard curve. Moreover, the negative impulse and frequency contents of a blast wave are considerably influencing structural responses, but those are completely ignored in a widely used triangular form of blast wave. An idealistic blast wave profile deploying both negative and positive pulses is proposed in this study. A topside process module and piperack with blast wall are 3D FE modeled for structural analysis using LS-DYNA. Three different types of blast wave profiles are applied, two of typical triangular forms having different impulse and the proposed load profile. In conclusion, it is found that a typical triangular blast load leads to overestimation in structural design.
최근 건축물은 대형화, 고층화되어 화재발생시 소방대의 활동이 제한되어 화염 및 연기에 의한 인명피해가 증가할 수 있다. 이러한 인명피해를 저감하기 위하여 제연설비가 필수적이며 특별피난계단 부속실 및 비상용승강기 승강장에 급기 가압제연설비를 적용하고 있다. 국가 화재안전기준에서는 부속실 및 승강장과 거실과의 차압을 40 Pa~60 Pa을 요구하고 있으나 실제 현장에서는 60 Pa 이상의 과압이 다수 발생하고 있다. 이러한 과압의 원인은 댐퍼의 누설량의 과다에 의한 것으로 알려져 있다. 과압은 피난자의 문개방을 어렵게 하여 피난을 불가능하게 할 수 있다. 이러한 문제점을 확인하고자 국내에 사용되고 있는 자동차압 과압조절형댐퍼의 누설량을 측정하여 실제 누설량이 얼마인지 분석하였다. 실험결과 제조사 별로 최대 누설량은 $0.154m^3/s$로 나타났으며, 최소 누설량은 $0.090m^3/s$로 나타났다. 이 누설량으로 인하여 과압이 발생하면 피난문 폐쇄력이 증가하여 피난에 방해가 될 수 있으므로 댐퍼의 누설량 제한 기준이 필요하다.
To decide a separation distance of the redundant vital equipment in a naval ship, the damage radius due to an aerial explosion should be estimated. In this research, a simplified formula for the damage radius has been developed by using existing empirical formulae for reflected shock pressure and shock lethality value of equipment. As a numerical example, the damage radius for a typical pump aboard a naval ship has been calculated by the developed formula and compared with the results calculated by Measure of Total Integrated Ship Survivability (MOTISS) which is one of survivability analysis codes verified, validated and accredited by the US Navy. Also, comparison with the results calculated by existing other simplified formulae has been made.
완전급수상실사고 및 복구가정의 사고전개와 열수력학적 거동을 평가하기 위해 RELAP5/MOD3 계산을 수행하고 LOFT L9-l/L3-3 실험 결과와 비교하였다. 또한 본 사고의 주요 열수력 현상에 대한 코드의 예측도를 평가하였다. 본 연구의 결과로서 가압기 수위가 만수위에 도달할 때까지 살수를 이용한 압력 제어, 가압기 압력방출 밸브를 통한 가압방지, 증기발생기 재충수에 의한 이차측 열제거 능력의 재확보, 지속적인 자연순환에 의한 효과적인 일차계통의 냉각등이 이루어 질 수 있고 이 과정중 노심노출은 나타나지 않음이 밝혀졌다. 또한 현재의 현상-중심 비상운전절차서 특히 과압방지성능 및 증기발생기 회복절차 등의 유효성을 입증하기 위해서는 발전소 고유한 평가가 필요함이 밝혀졌다.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제1권4호
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pp.1-6
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2000
The mechanical strength of silicon carbide dose nor permit the use of diffusion as a means to achieve selective doping as required by most electronic devices. While epitaxial layers may be doped during growth, ion implantation is needed to define such regions as drain and source wells, junction isolation regions, and so on. Ion activation without an annealing cap results in serious crystal damage as these activation processes must be carried out at temperatures on the order of 1600$^{\circ}C$. Ion implanted silicon carbide that is annealed in either a vacuum or argon environment usually results in a surface morphology that is highly irregular due to the out diffusion of Si atoms. We have developed and report a successful process of using silicon overpressure, provided by silane in a CAD reactor during the anneal, to prevent the destruction of the silicon carbide surface, This process has proved to be robust and has resulted in ion activation at a annealing temperature of 1600$^{\circ}C$ without degradation of the crystal surface as determined by AFM and RBS. In addition XPS was used to look at the surface and near surface chemical states for annealing temperatures of up to 1700$^{\circ}C$. The surface and near surface regions to approximately 6 nm in depth was observed to contain no free silicon or other impurities thus indicating that the process developed results in an atomically clean SiC surface and near surface region within the detection limits of the instrument(${\pm}$1 at %).
현재 통용되고 있는 화석연료로부터 발생되는 환경오염에 대한 대안으로써 대기오염이 발생하지 않는 수소를 사용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 최근까지도 수소 누출에 의한 화재 및 폭발사고가 발생함에 따라 특수한 환경인 선박에서 수소를 상용화하기 위해 안전에 관한 연구가 더욱 필요하다. 따라서 본 연구에서는 수소저장탱크가 설비된 수소연료전지 추진선박이 울산 장생포항을 운항하던 중 누출사고가 발생할 경우의 계절별 대안 시나리오와 최악의 시나리오를 가정하였다. 또한, 환경변수를 고려하기 위하여 기상청 2021년도 연평균 기상자료와 통계청 지리정보 자료를 토대로 ALOHA와 프로빗 분석을 통해 피해 영향 범위를 도출하였다. 복사열이 대안 시나리오와 최악의 시나리오 모두에서 과압과 화염의 피해 영향범위 보다 넓은 피해범위가 나타났고 프로빗 분석 결과 가정한 모든 구역에서 99%의 사망률을 확인하였다.
가스 폭발의 위험성의 증대와 함께 가스 폭발의 규모와 영향을 예측하는데 필요한 폭발 인자들을 간접적으로 추정하는 방법들이 사용되고 있다. 본 연구에서는 주로 사용되고 있는 TNT 등가량 산정법, TNO 다중에너지 방법, BST 방법의 특성과 폭발 인자를 결정하는 과정을 비교하였다. TNT 등가량 산정법의 경우, 증기운 폭발의 형태와 폭발 물질 등 다양한 조건에 따라 적합한 efficiency factor를 선택하는 것이 필요하였다. TNO 다중에너지 방법은 클래스 번호를 결정하기 위한 객관적 기준이 부족하였으며 음의 과압을 추정하지는 못하였다. 기 보고된 인자값에 오기재로 보이는 부분을 확인하였으며 수정된 인자값을 제시하였다. BST 방법은 음의 과압을 포함한 보다 상세한 폭발 인자 추정이 가능하지만 사용하는 그래프가 가시적이지 않은 문제점이 있었다. 이를 보완하기 위해 그래프를 재작성하였으며 향후 그래프의 수식화를 통한 편리한 폭발 인자 추정이 가능할 것으로 기대된다.
월성 2,3,4호기의 비정상 운전 중 열수송계통의 과도변화해석이 수행되었다. 중수로에 대한 캐나다의 규제문서인 AECB R-77 요구조건에 대한 만족성을 평가하였다. 해석 결과 여러 비정상 운전시 과도변화에 의한 원자로 모관의 최고압력값은 ASME 코드의 제한치 이내로 만족되었다. 고압시 보호장치인 LRV의 영향은 미미한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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