• 한국안전학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.64-70
• /
• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제25권2호
• /
• pp.265-275
• /
• 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.

• 한국안전학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.65-70
• /
• 2007

This paper is estimation of structure damage caused by VCE(Vapor Cloud Explosion) in enclosure. As we estimate the influence of damage which occur at gas facility in factory. We can utilize the elementary data of safety distance. In this study, the influence of over-pressure caused by VCE in enclosure was calculated by using the Hopkinson's scaling law and the accident damage was estimated by applying the influence on the adjacent structure into the probit model. As a result of the damage estimation conducted by using the probit model, both the damage possibility of explosion overpressure to structures of 20 meters away and to glass bursting of 80 meters away was nearly zero in open space explosion.

• 한국가스학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.1-5
• /
• 2017

밀폐된 거주공간에서 주성분이 메탄으로 이루어진 천연가스 누출은 가연성 분위기를 형성여 폭발사고로 이어진다. 밀폐공간에서 폭발을 일으키기 위한 최소 매탄 누출양은 혼합정도에 크게 의존한다. 본 논문에서는 가우스분포모델과 폭발실험에 근거하여 폭발 사고가 발생할 수 있는 최소한의 메탄 누출량을 예측하기 위한 방법을 제시하고자 한다. 밀폐공간에서 높이에 따라 가연성가스의 농도분포는 가우스분포를 가지는 것을 가정하여 연소범위에 있는 가스의 최대량을 예측하고, 일정한 부피에서 예측된 가스가 연소되어 단열 또는 등온 혼합과정을 통하여 최종 폭발압력을 예측할 수 있다. 폭발사고에 의한 건물의 피해 정도에 대응하는 최소가스 누출양을 예측할 수 있다. 연구결과 건물 내 밀폐공간에서 아주 적은 양의 메탄가스가 누출되어도 심각한 폭발사고를 일으킬 수 있다. 이는 안전장치 개발에 있어서 적절한 조치를 취하기 전에 최소허용 가스 누출량을 설정하는 것에 유용하게 사용될 수 있을 뿐 만 아니라 폭발사고 조사에도 활용 될 수 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2012

수소는 온실가스 배출을 저감하기 위한 미래 에너지로 고려되고 있지만, 폭발위험에 대한 문제점을 지니고 있다. 따라서 수소가 미래 에너지로 사용되기 위해서는 폭발위험에 대한 연구가 충분히 이루어져야 한다. 폭발위험은 폭발충격에 대한 이해 즉, 폭발과정에서 압력 상승속도에 대한 분석과 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 폭발에 영향을 미치는 변수, 즉 연소 전후의 비열비, 화학평형상태에서 최대폭발압력, 그리고 연소속도, 이들 변수가 압력 상승속도에 미치는 영향을 살펴보았다. 화학평형상태에서 최대폭발압력과 연소속도는 압력 상승곡선에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 미연소 가스의 비열비는 초기압력 상승속도보다 최종압력 상승속도에 더욱 영향을 미치고, 연소가스의 비열비는 반대로 초기압력 상승속도에 더욱 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 연소속도는 실험 데이터로부터 구하였으며 밀폐공간에서 수소가스 폭발에서는 폭연에서 폭굉으로 전이가 일어나기에는 연소속도가 매우 느림을 알 수 있었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.56-63
• /
• 2023

This paper presents a method using finite element analysis and topology optimization to address the issue of overdesign in pressure-explosion proof enclosure doors for semiconductor manufacturing processes. The design conducted in this paper focuses on the pattern design of the enclosure door and its fixation components. The process consists of a solid-filled model, a topology optimization model, and a post-processing model. By applying environmental conditions to each model and comparing the maximum displacement, maximum equivalent stress, and weight values, it was confirmed that a reduction of about 13% in weight is achievable.

• 한국가스학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.36-42
• /
• 2001

가정에서 일어나는 가장 일반적인 사고 중의 하나는 실내 가연성 가스누출에 의한 폭발 사고이다. 이러한 폭발 사고현장의 분석에 의하면 경우에 따라서 누출가스가 실내를 완전히 연소 하한계의 농도로 채올 수 있는 양보다 매우 작은 가연성 가스 양에 의하여 발생할 수 있다. 따라서 폭발이 일어날 수 있는 최소한의 가스 양은 실내 누출된 가스농도의 불균일한 정도에 의존하게 된다. 일반적으로 메탄과 같은 공기보다 가벼운 가스는 천장에서 축적되는 경향이 있고, 프로판의 경우에는 바닥에 축적되는 경향이 있다 본 논문에서는 매우 작은 양의 가스 누출에서 폭발 위험성 분석을 위한 가우스분포폭발 모델을 제시하였다. 이 모델은 연소한계농도에 기초를 두고, 특정 폭발 압력이 나타날 수 있는 최소한의 가스 누출량을 예측하는데 사용할 수 있다. 가우스모델을 이용하여 분석하면, 가정집에서 누출된 가스의 부피가 실내 부피에 비하여 $0.5\%$ 이하에서도 건물이 붕괴되는 폭발사고가 일어날 수 있다. 본 모델은 가스안전기기 개발을 위한 가스폭발 위험성 분석과 가정집에서 폭발사고 원인조사에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.14-19
• /
• 2003

일반적으로 발생하는 사고중의 가스폭발사고는 일정한 상태로의 혼합과정보다는 불균일하게 이루어진 상태로 폭발이 발생하고 있다. 본 연구에서는 불균일 상태에서의 불균일 농도에 의한 폭발현상을 실제 실내의 축소형으로 폭발통을 제작, 모형화하여 여러현상을 재현함으로서 실제 사고시의 폭발현상을 예측할 수 있었다. 그 결과, 어떤 공간에서 가스가 누출될 경우 내부의 가스의 혼합정도는 누출구의 크기 및 누출속도에 따라 영향을 받으며, 불균일 정도가 클수록 폭발압력 및 압력상승속도는 낮아지고 폭발압력은 감소하지만 화염의 체류시간이 증가하여 폭발화염의 복사열에 의한 폭발 후에는 화재의 위험성이 증가함을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권3호
• /
• pp.209-224
• /
• 2022

In this study, the numerical analysis model of π-beam explosion is established to compare and analyze the failure modes of the π-beam under the action of explosive loads, thus verifying the accuracy of the numerical model. Then, based on the numerical analysis of different protection forms of π beams under explosive loads, the peak pressure of π beam under different protection conditions, the law of structural energy consumption, the damage pattern of the π beam after protection, and the protection efficiency of different protective layers was studied. The testing results indicate that the pressure peak of π beam is relatively small under the combined protection of steel plate and aluminum foam, and the peak value of pressure decays quickly along the beam longitudinal. Besides, as the longitudinal distance increases, the pressure peak attenuates most heavily on the roof's explosion-facing surface. Meanwhile, the combined protective layer has a strong energy consumption capacity, the energy consumed accounts for 90% of the three parts of the π beam (concrete, steel, and protective layer). The damaged area of π beam is relatively small under the combined protection of steel plate and aluminum foam. We also calculate the protection efficiency of π beams under different protection conditions using the maximum spalling area of concrete. The results show that the protective efficiency of the combined protective layer is 45%, demonstrating a relatively good protective ability.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제2권1호
• /
• pp.1-18
• /
• 2010

The analysis of structure response and design of buried structures subjected to dynamic destructive loads have been receiving increasing interest due to recent severe damage caused by strong earthquakes and terrorist attacks. For a comprehensive design of buried structures subjected to blast loads to be conducted, the whole system behaviour including simulation of the explosion, propagation of shock waves through the soil medium, the interaction of the soil with the buried structure and the structure response needs to be simulated in a single model. Such a model will enable more realistic simulation of the fundamental physical behaviour. This paper presents a complete model simulating the whole system using the finite element package ABAQUS/Explicit. The Arbitrary Lagrange Euler Coupling formulation is used to model the explosive charge and the soil region near the explosion to eliminate the distortion of the mesh under high deformation, while the conventional finite element method is used to model the rest of the system. The elasto-plastic Drucker-Prager Cap model is used to model the soil behaviour. The explosion process is simulated using the Jones-Wilkens-Lee equation of state. The Concrete Damage Plasticity model is used to simulate the behaviour of concrete with the reinforcement considered as an elasto-plastic material. The contact interface between soil and structure is simulated using the general Mohr-Coulomb friction concept, which allows for sliding, separation and rebound between the buried structure surface and the surrounding soil. The behaviour of the whole system is evaluated using a numerical example which shows that the proposed model is capable of producing a realistic simulation of the physical system behaviour in a smooth numerical process.