• 화약ㆍ발파
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• 제36권4호
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• pp.26-34
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• 2018

인화성 물질을 보유하고 있는 시설물에서 인화성 물질이 유출되어 형성된 증기운의 폭발이 국내와 해외에서 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 증기운 폭발에 따른 폭풍 효과를 모사하기 위해서 TNT 등가법과 다중에너지법을 적용하였다. TNT 등가법은 단순하고 직접적인 적용이 가능하기 때문에 증기운 폭발을 해석하기 위해서 지금까지 널리 사용되고 있다. 그러나 TNT 등가법은 증기운 폭발로부터 발생하는 연소에너지와 이를 TNT 등가량으로 환산하는데 필요한 적절한 상관관계를 선택하는 것이 어렵다는 근본적인 단점을 가지고 있다. 다중에너지법에서는 증기운 폭발의 강도가 증기운이 확산되는 지역에서의 확산 경로의 레이아웃에 따라 달라진다고 가정한다. 즉 증기운의 잠재적 폭발력은 혼잡지역의 혼잡정도에 따라 달라진다. 본 연구에서는 TNT 등가법과 다중에너지법의 적용성을 평가하기 위해서 Flixborough 폭발사고를 사례연구로 분석하였다. 분석 결과 TNT 등가계수와 폭발강도계수를 현장상황에 맞게 적절히 선택하는 경우 TNT 등가법과 다중에너지법은 증기운 폭발 사고를 분석하는데 적합할 것으로 예상된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권3호
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• pp.44-53
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• 2022

본 연구에서는 증기운 폭발 시 발생하는 폭풍파의 과압을 결정하는데 사용되는 폭발 예측 모델인 TNT등가법, 다중에너지법, Baker-Strehlow-Tang(BST)법의 적용성을 평가하였다. 원룸 주택과 상가가 밀집한 지역 내에 설치된 2000 kg 용량의 프로판 저장 용기에서 누출된 프로판이 증기운 폭발을 일으키는 것을 가정하였다. TNT등 가법을 적용하여 계산한 2000 kg의 프로판과 등가인 TNT의 질량은 4061 kg인 것으로 나타났다. TNT등가법, 다중에너지법, BST법으로 구한 거리에 따른 과압의 변화 양상에 따르면 폭원으로부터 100 m 이내 지점에서는 과압의 감소가 급격하고, 대체적으로 TNT등가법과 BST법으로 구한 과압의 크기가 유사한 것으로 나타났다. 실제 증기운 폭발 사례에서 관찰된 과압과 TNT등가법, 다중에너지법, BST법을 적용하여 구한 과압을 비교한 결과 BST법이 가장 잘 맞는 것으로 나타났다. 각 폭발 예측 모델로 구한 거리에 따른 과압을 구조물 손상 기준과 비교한 결과 폭원으로부터 90 m 이내에 위치하는 구조물은 반파 이상의 피해를 볼 것으로 평가되었고, 600 m 이격된 구조물도 유리창이 파손되는 피해가 있을 것으로 예측되었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 1996년도 학술발표회
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• pp.37-42
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• 1996

The assessment of catastrophic accidents such as BLEVE, vapor cloud explosion, and toxic material releases in the chemical process industries(CPI) shall be carried out according to the Requirement of PSM/SMS enforced by Korea Government Agencies, but reasonable models are not proposed for the practical application. The traditional models, TNT Equivalency Model, are well-known and helpful for the assessment of vapor cloud explosion. However, the estimated-damage-area using the traditional model has much more deviations comparing to the real damage caused by vapor cloud explosion suffered before. These are why an expert system for the assessment of vapor cloud explosion has been developed, which is based on theoretical, statistical and experimental data, and it would be helpful for CPI to evaluate the damage-area in case of vapor cloud explosion.

• 대한안전경영과학회지
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• 제4권3호
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• pp.35-43
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• 2002

For the unconfined vapor cloud explosion accident by the continuous release of gas-liquid flow of various saturated liquids in a vessel at ground level, overpressures were estimated and analyzed with various release conditions and materials by TNT equivalency model with vapor dispersion. We found that at same release conditions, overpressure showed n-heptane > xylene > n-hexane > toluene > n-heptane > benzene, respectively and that overpressure was increased with increasing the hole diameter and the storage pressure, but it was increased with decreasing the wind speed, the interested distance, and the vessel thickness.

• 한국안전학회지
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• 제18권1호
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• pp.64-70
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• 2003

For the unconfined vapor cloud explosion(UVCE) accident by the continuous release of gas-liquid flow of various saturated liquids in a vessel at ground level, overpressures were estimated by TNT equivalency model with two estimation methods, such as UVCE I model based on a constant release time and UVCEII model based on a real travel time of vapor by dispersion and analyzed with various release conditions. As a simulation result the simple, easy, and correct method of evaluation of consequences of the UVCE accident was proposed by using consequences of UVCE I model and correlation equations for differences of overpressures between UVCE models, so that this evaluation method could be used easily in the small and medium size enterprises without using the dispersion model.

• 한국안전학회지
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• 제10권2호
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• pp.97-104
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• 1995

To evaluate readily the effect of unconfined vapor cloud explosion(UVCE) having high possibility of accident and risk in chemical industries, the expert system of UVCE was developed and its applicability on a real accident was analyzed. We found that the hazard of UVCE could be well evaluated from the TNT equivalency model and the empirical loss data produced by overpressure for chemical facilities. By using the developed expert system, the size of vapor cloud, the quantity of vaporization, the released energy, the overpressure range from explosion point, and the impact damage of each installation could be estimated respectively. Also, probable maximum loss and catastrophic loss potential for real accident( cyclohexane release in Flixborough Nypro company) were estimated and compared with damages of the accident. As a result, the developed expert system could be well applicable to real accident.

• 대한안전경영과학회지
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• 제2권4호
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• pp.33-43
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• 2000

The consequence analysis for the unconfined vapor cloud explosion(UVCE) accident by the continuous release of butane vapor was performed and effects of process parameters on consequences were analyzed in standard conditions. For the case of continuous release(87.8 kg/s) of butane vapor at 8 m elevated height in the debutanizing process of tile naphtha cracking plant operating at 877 kPa ＆ 346.75 K, we found that combustion ranges of dispersed vapor estimated by HMP model were 11.2~120.2 m and overpressures estimated by TNT equivalency model at 200 m were about 37.35~55.1 kPa. Also, overpressures estimated by Model UVCE I based on advective travel time to $X_{LFL}$ were smaller than those estimated by Model UVCE IIbased on real travel time between $X_{UFL}$ and $X_{LFL}$. At the same time, damage intensities at 200 m and effect ranges by overpressure could be predicted. Furthermore, simulation results showed that effects of operating pressures on consequences were larger than those of operating temperatures and results of accidents were increased with increasing operating pressures. At this time, sensitivities of overpressures for UVCE accident by the continuous release were about 5 kPa/atm.

• 한국가스학회지
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• 제15권1호
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• pp.60-67
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• 2011

화석연료의 고갈과 대기오염 문제의 부담을 덜어줄 수 있는 신에너지 및 재생에너지에 대한 관심이 증가하면서 현재 사용 중인 LPG 및 LNG 가스의 대체 (혼합)연료로, DME (dimethyl ether)와 수소를 혼합 (HCNG)하여 사용하는 방안이 추진되고 있다. 이와 같은 에너지원은 인화성 가스 폭발의 위험을 가지고 있기 때문에, 본 연구에서는 기존의 시설에서 이 혼합연료를 사용할 경우에 대비한 안전관리의 일환으로, 3가지 폭발피해 예측방법 (TNT 당량모델, PHAST 및 CFD기반의 FLACS)을 이용하여 정량적 위험성 평가를 실시하였다. 그리고 각 폭발모델에 의해 산출된 사고결과인 과압의 차이를 비교하였고, 폭발모델의 사용방안을 제시하였다. 그 결과, 기존의 2가지 충전소에서 신에너지 혼합연료를 사용할 경우에는 폭발에 의한 추가 피해는 없을 것으로 예상되었다.