본 연구에서는 최근에 발생한 선박 화재 폭발 사고사례의 분석을 통해 문제점 및 대처방안에 대하여 조사하였다. 통계치 분석을 통해 우리나라의 2009~2013년간 사고 종류별 해양사고 발생현황 중 화재 폭발로 인한 선박 사고는 2012년 7.58% (55건)으로 가장 높았고, 2009년 4.70% (34건), 2010년 3.39% (25건), 2011년 6.03% (57건), 2013년 6.74% (43건)로 지속적으로 증가하는 양상이 나타나는 것을 알 수 있었다. 선박 화재 폭발 사고의 대부분의 원인은 안전의식 결여로 인해 발생하였다. 사고발생 장소가 바다이므로 자체의 소화설비와 인근의 소화설비의 부재와 공공소방대의 접근이 용이하지 않고 바람 등 자연적인 요인에 의한 영향이 크게 작용해 화재의 확대가 용이하다. 이는 특수한 화재 폭발사고로써 일반 건축물 화재 폭발사고와 비교되며 위험성 또한 높기 때문에 예방차원의 대처방안이 매우 중요하다. 이에 신속하고 정확한 인명피난계획을 연구하고 피난할 시간을 더 확보하기 위해 내화성능을 강화할 수 있는 선박구조 및 자재를 개발하고, 철저한 안전교육을 시행해 국민들의 안전의식을 향상시켜야 한다.
Explosions and fires on offshore drilling units and process plants, which cause loss of life and environmental damage, have been studied extensively. However, research on drilling units increased only after the 2010 Deepwater Horizon accident in the Gulf of Mexico. A major reason for explosions and fires on a drilling unit is blowout, which is caused by a failure to control the high temperatures and pressures upstream of the offshore underwater well. The area susceptible to explosion and fire due to blowout is the drill floor, which supports the main drilling system. Structural instability and collapse of the drill floor can threaten the structural integrity of the entire unit. This study simulates the behavior of fire subsequent to blowout and assesses the thermal load. A heat transfer structure analysis of the drill floor was carried out using the assessed thermal load, and the risk was noted. In order to maintain the structural integrity of the drill floor, passive fire protection of certain areas was recommended.
More than 70% of the accidents that occur on offshore installations stem from hydrocarbon explosions and fires, which, because they involve blast effects and heat, are extremely hazardous and have serious consequences in terms of human health, structural safety, and the surrounding environment. Blast barriers are integral structures in a typical offshore topside module to protect personnel and safety critical equipment by preventing the escalation of events caused by hydrocarbon explosions. Many researchers have shown the adequacy of the simple design tool commonly used by the offshore industry for the analysis and design of blast walls. However, limited information is available for corrugated blast wall design with explosion impact response characteristics. Therefore, this paper presents a parametric study on the explosion impact response characteristics of an offshore installation's stainless steel corrugated blast wall. This paperalso investigates and recommends design parameters for the structural design of a corrugated blast wall based on a nonlinear structural analysis of experiential results.
선박 구조 특성상 격실 구조는 복잡하고 협소하여 작업 과정에서 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 사고의 주된 원인은 구조물 충돌, 낙하물, 독성물질 누출, 화재, 폭발, 질식 등이 존재한다. 사고 발생 시 작업자의 현장 상황을 파악하는 것이 피해를 완화하는 요소 중 하나이다. 이에 안전성을 확보하기 위해 선박 내 CCTV로 현장 상황을 모니터링하고 있으나, 기존의 방식으로는 사고를 예방하기엔 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 안전 기술로 위치 식별, 음성/영상 통신 기능이 탑재되는 스마트 안전모가 개발 중에 있다. 또한, 작업 구역 내 환경 정보 수집 및 저장기능을 포함한 온도, 습도, 진동, 소음, 기울기(자이로 센서), 가스 센서를 사용하여 스마트 안전모를 착용한 작업자에게 위험 상황을 알릴 수 있다. 이를 통해 스마트 안전모 및 환경 센서의 사용으로 선박 내 작업자의 안전성을 강화할 수 있을 것이다.
The marine industry is rapidly developing as a result of the increase in various needs in the marine environment. In addition, accidents involving ship fires and explosions and the resulting casualties are increasing. Generally, manpower and safety problems exist in fire fighting. A fire fighter in the form of an autonomous surface robot would be ideal for marine fire safety, because it has no manpower and safety problems. Therefore, an autonomous surface robot with the abilities of fire recognition and tracking, nozzle selection, position and attitude control, and fire fighting was developed and is discussed in this paper. The test and evaluation results of this robot showed the possibility of real-size applications and the need for additional studies.
Recently, there has been an increase in the demand for natural gas as a source of clean energy, which has increased the demand for LNG carriers. However, LNG carriers require a capital investment to obtain equipment for the regasification process, which prevents fires and explosions. Thus, on account of NIMBY, a CNG carrier is suggested that eliminates the need for regasification equipment. Meanwhile, carbon dioxide emissions are more and more regulated by international conventions such as the Kyoto Protocol. Because of this, $CO_2$ carriers have also received international attention as a methodology to transport and store $CO_2$ cargoes. Several vessels or tanks to transport and store $CO_2$ gas have been studied in various countries. This paper proposes a conceptual design for a 20ft container shaped tank to effectively transport small cargoes of $CO_2$ and CNG. The proposed pressure vessel or tank will be carried by a conventional containership or special cargo ship. The influences of the design parameters for proposed pressure vessel or tank. Including the materials, scantlings, and shape of the pressure vessel, are studied theoretically and computationally.
In various industrial sites, piping systems play an essential role in stable fluid supply and pressure maintenance. However, these systems are constantly exposed to risks of earthquakes, explosions, fires, and leaks, which can result in casualties or serious economic losses. With rapid advancements in the industry, different-sized piping systems have been launched; however, there are not enough maintenance personnel for troubleshooting and responding to situations where damages occur to piping systems. This increases the need for introducing autonomous damage management systems. In this study, a lab-based piping system was designed and manufactured by referring to the piping system of a naval ship to analyze the effectiveness of autonomous damage management systems. By using this testbed, a representative algorithm, the hydraulic resistance control algorithm, was realized and examinedIn addition, the difference between the averaged pressure and normalized pressure was introduced to improve the performance of the existing algorithm, which faces some limitations with regard to sensor noise and back pressure from the rupture-simulated pipeline part.
Piper Alpha disaster drew attention to the damage likely to arise from explosions and fires on an offshore platform. And great concerns have been increased to prevent these hazards. Blast wall is one of the passive safety systems; it plays a key part of minimizing the consequences. However, a buckling due to explosion loads is a factor which can reduce the strength of blast wall. The buckling often occurs between web and flange at the center of blast wall. This study aims to find a solution for reinforcing its strength by installing a flat plate at the spot where the buckling occurs. First of all, ANSYS finite element method is adopted to numerically compute the structural resistance characteristic of blast wall by using a quasi-static approach. Sequentially, the impact response characteristics of blast wall are investigated the effect on thickness of flat plate by using ANSYS/LS-DYNA. Finally, pressure-impulse diagrams (P-I diagram) are presented to permit easy assessment of structural response characteristics of stiffened blast wall. In this study, effective use is made to increase structural intensity. of blast wall and acquired important insights have been documented.
수소는 기후변화 위기에 대응하기 위한 에너지원 중 하나로 주목받고 있다. 그러나, 수소는 밀폐된 공간에 누출되면 천장으로 상승하여 축적되고, 점화원과 만나면 화재나 폭발의 위험이 있다. 특히, 수소를 운송하거나 연료로 사용하는 선박은 여러 밀폐된 공간으로 구성되어 있기 때문에 수소를 안전하게 사용하기 위해서는 공간 내에서의 확산 특성을 파악해야 한다. 본 연구는 선박 내 밀폐된 공간에서 수소와 유사한 특성을 가진 헬륨의 누출방향에 따른 확산 특성을 실험적으로 파악하고, CFD 시뮬레이션을 통해 환기횟수가 25, 30, 35, 40, 45ACH로 증가함에 따라 누출방향에 따른 산소농도 변화를 파악하는 것이 목적이다. 연구 결과, 산소농도감소율은 -z 방향의 누출이 2%, +x와 +z 방향의 누출이 1%였으며, 환기소요시간은 -z 방향 누출이 15분 30초, +x 방향 누출이 7분, +z 방향 누출이 9분으로 누출방향에 따라 산소농도와 환기소요시간에 차이가 있음을 보여준다. 또한, 실험공간에서 환기횟수 35ACH 이상부터는 모든 누출 방향에서의 산소농도감소율과 환기소요시간에 유의미한 차이가 없었다. 따라서, 환기횟수를 증가하여도 산소농도와 환기소요시간이 개선되지 않았기 때문에 본 실험환경에서의 적정 환기횟수는 35ACH임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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