• 제목/요약/키워드: Vapor Explosion

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증기운 폭발 예측 모델의 적용성 평가 (Assessment of the Applicability of Vapor Cloud Explosion Prediction Models)

  • 윤용균
    • 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.

프로빗모델을 통한 밀폐공간에서의 증기운폭발 과압에 의한 인체피해예측 (A Study on Estimation of Human Damage for Overpressure by Vapor Cloud Explosion in Enclosure Using Probit Model)

  • 임사환;이종락;허용정
    • 한국가스학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.42-47
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    • 2008
  • 환경친화적인 에너지원으로서 가스의 수요가 날로 급증하고 있다. 또한 가스의 수요와 더불어 가스사용이 늘어나면서 폭발과 화재에 의한 인명피해가 해마다 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에 사용된 실험용 부스의 밀폐된 공간에서의 증기운폭발 과압의 피해를 Hopkinson의 삼승근법을 이용하여 계산하고, 인체에 미치는 영향을 프로빗 모델에 적용하여 피해예측을 평가하였다. 그 결과 프로빗 모델에 적용하여 계산하면 3 m 이격된 인체에는 손상가능성이 전혀 없는 0%로 나타났으며, 25 m 이격되면 고막파열 손상가능성이 전혀 없는 것으로 나타났다.

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유사휘발유 관련 사고사례 분석 및 문제점 고찰 (Discussions on the Problems and the Analysis of Accidents by Illegally Processed Gasoline)

  • 윤재건;고범석
    • 한국안전학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • Recently the government declared an all-out war on bogus fuel in order to crack down on tax evasion and ensure fuel safety. The move came after four people were killed in explosion at the two gas station. Illegally processed gasoline is the only one of low grade fuels. The problems are induced by relatively high vapor pressure of bogus fuel.

가스 폭발에 따른 폭발 인자 추정을 위한 방법 고찰 (A Review of the Methods for the Estimation of the Explosion Parameters for Gas Explosions)

  • 김민주;이지원;권상기
    • 화약ㆍ발파
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    • 제41권3호
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    • pp.73-92
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    • 2023
  • 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.

폭발위험장소 선정 시 풍속 변화에 관한 연구 (The Effect of the Change of Wind Velocity on the Classification of Explosion Hazardous Area)

  • 권용중;김동준
    • 한국위험물학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.62-67
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    • 2018
  • It is very important to classify explosion hazardous area in order to prevent an accident explosion. In order to prevent such a explosion, the Industrial Safety and Health Standards Rules stipulates the establishment and management of explosion hazards in accordance with the criteria set by the Korean Industrial Standards. This study has investigated the range of the explosion hazardous area according to various hole sizes, pressures, vapor densities, and wind velocities in the outdoor flammable liquid tank using KS C IEC-60079-10-1 $2^{nd}$ Ed.(=IEC CODE) and PHAST. The results show that the explosion hazardous areas by IEC CODE have circle shapes. However, the areas by PHAST show ellipse shapes. The different of the explosion hazardous areas increases with the increase of wind velocity.

3D Terrain Model Application for Explosion Assessment

  • Kim, Hyung-Seok;Chang, Eun-Mi;Kim, In-Won
    • 한국지역지리학회:학술대회
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    • 한국지역지리학회 2009년도 하계학술대회 발표집
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    • pp.108-115
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    • 2009
  • An increase in oil and gas plants caused by development of process industry have brought into the increase in use of flammable and toxic materials in the complex process under high temperature and pressure. There is always possibility of fire and explosion of dangerous chemicals, which exist as raw materials, intermediates, and finished goods whether used or stored in the industrial plants. Since there is the need of efforts on disaster damage reduction or mitigation process, we have been conducting a research to relate explosion model on the background of real 3D terrain model. By predicting the extent of damage caused by recent disasters, we will be able to improve efficiency of recovery and, sure, to take preventive measure and emergency counterplan in response to unprepared disaster. For disaster damage prediction, it is general to conduct quantitative risk assessment, using engineering model for environmentaldescription of the target area. There are different engineering models, according to type of disaster, to be used for industry disaster such as UVCE (Unconfined Vapor Cloud Explosion), BLEVE (Boiling Liquid Evaporation Vapor Explosion), Fireball and so on, among them.we estimate explosion damage through UVCE model which is used in the event of explosion of high frequency and severe damage. When flammable gas in a tank is released to the air, firing it brings about explosion, then we can assess the effect of explosion. As 3D terrain information data is utilized to predict and estimate the extent of damage for each human and material. 3D terrain data with synthetic environment (SEDRIS) gives us more accurate damage prediction for industrial disaster and this research will show appropriate prediction results.

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증기운 폭발 사례 비교를 통한 멀티에너지법의 폭발강도계수 지침 개선 (Improvement of Charge Strength Guideline for Multi-Energy Method by Comparing Vapor Cloud Explosion Cases)

  • 이승훈;김한수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.355-362
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    • 2021
  • 증기운 폭발의 폭압을 예측하거나 위험성 분석을 위하여 다양한 폭압 산정법이 존재하지만 대표적으로 경험적 방법인 TNT 등가량 환산법과 멀티에너지법을 주로 사용한다. 멀티에너지법은 환경적 요인을 고려한 폭발강도계수를 사용한다. 본 연구에서는 문헌 분석을 통하여 점화원 강도를 세분하고 강도분류를 확장하여 개선한 폭발강도계수 가이드라인을 제안하였다. 개선한 폭발강도계수 가이드라인의 합리성 검증과 기존 Kinsella 가이드라인과의 비교를 위하여 실제 추정 폭압과 대조가 가능한 4가지의 증기운 폭발 사례를 적용하였다. 결과적으로 기존 Kinsella 가이드라인은 실제 추정 폭압에 비하여 광범위하거나 부정확한 폭압 산정 결과를 나타내는 것으로 확인하였다. 반면, 개선한 폭발강도계수 가이드라인은 명확한 점화원의 강도 선정이 가능하고 분류의 확장을 통하여 더욱 세분화된 계수 값의 선정이 가능함에 따라 실제 사례와 비교적 유사한 폭압 산정이 가능하다.

나프타분해플랜트의 부탄추출공정에서 부탄증기의 연속누출에 의한 증기운 폭발사고의 영향평가 (The Consequence Analysis for Unconfined Vapor Cloud Explosion Accident by the Continuous Release of Butane Vapor in the Debutanizing Process of Naphtha Cracking Plant)

  • 손민일;이헌창;장서일;김태옥
    • 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.

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증기폭발 현상의 열역학적 해석 (Thermodynamic Analysis of Vapor Explosion Phenomena)

  • Bang, Kwang-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권2호
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    • pp.265-275
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    • 1993
  • 증기폭발이 발생하면 파괴적인 동력에너지가 방출될 가능성이 있으므로. 이 현상은 원자력 발전소 안전성 연구 분야에서 중요한 현상으로 지목되어 왔다. 따라서 증기폭발이 미치는 영향을 분석하기 위해서는 폭발시 수반되는 열에너지가 동력에너지로 전환되는 비율을 정확히 해석할 수 있어야 한다. 그러나, 정확한 해석 방법의 개발이 이루어지지 않은 현 상황에서는 순수히 이론에 근거한 열역학적 해석 방법 등을 이용할 수 있으며 이러만 접근 방식은 그 결과가 보수적이라는데 그 의미가 있다. 본 논문에서는 현재까지 알려진 열역학적 해석 방법들을 정리하였고. 이론적으로 모순된 부분을 수정하여 비교하였다. 지금까지 알려진 바와는 달리. Hicks-Menzies 모델과 Board-Hall 모델은 에너지 전환율에서 동일한 결과를 나타냄을 보였다. 또한 증기폭발에서 냉각수 포기 기공율의 영향을 계산, 검토하였으며, 금속의 발열반응의 영향을 분석할 수 있는 열역학적 모델을 제시하였다.

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HCNG 혼합연료의 폭발 위험 특성 분석 (Analysis on the Explosion Risk Characteristic of Hydrogen blended Natural Gas)

  • 강승규;김영구;권정락
    • 에너지공학
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    • 제23권4호
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    • pp.223-229
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    • 2014
  • 본 연구는 시뮬레이션 툴을 이용해 HCNG 연료의 폭발 특성에 대하여 고찰하였다. 충전소의 대량 가스누출로 인한 증기운 폭발과 저장용기 폭발에 의한 피해 범위를 예측하였다. HCNG 충전소에서 증기운 폭발이 발생할 경우 충전소 내부에 50~200kPa의 폭발압력이 형성되었다. 저장용기가 폭발할 경우 수소의 경우 과압이 미치는 거리는 59m, 복사열이 미치는 거리는 75m로 측정되었다. CNG의 경우 과압이 미치는 거리는 89m, 복사열이 미치는 거리는 144m로 예측되었다. 수소와 CNG를 혼합한 30%HCNG의 경우 과압이 미치는 거리는 81m, 복사열이 미치는 거리는 130m로 예측되었다. 폭발과압 및 복사열이 미치는 피해거리는 CNG가 가장 높게 나타났으며 HCNG는 CNG와 수소의 사이에 위치하였다.