• 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.

• 한국안전학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.107-113
• /
• 1993

Small rectangular explosion chamber of its size 25cmX25cmX32cm with a circular bursting diaphram at the top was used to study the mechanism of gas explosion to fire transition phenomena, the process of ignition of solid combustibles during a gas explosion. To visulize the explosion to fire transition phenomena, transparent acryl window and high speed camera system were used. The test piece of solid combustible in this experiments was a 5cm$\times$5cm square sheet of newspaper which was placed in the explosion chamber filled with a LPG-air mixture. The mixture was ignited by an electric spark at the center of the chamber. Explosion to fire transition phenomena and the behavior of out flow and in flow of gas through the opening yielded by bursting the diaphram was visualized with shlieren system and without shlieren system. Diameter of a bursting dlaphram at the top of the explosion chamber was varied 5cm, 10cm, and 15cm, and the position of test piece were varied with 6 point. Explosion pressure was measured with strain type pressure transducer, and the weight difference of the test piece before and after each experimental run was measured. By comparing the weight difference of solid combustibles before and after the experiment and the behavior of out flow and inflow of gas after explosion, it was found that the possibility of ignition was depends on the LPG-air mixture concentration and the exposure period of test piece to the burnt gas. Test result of this experiments it was found that the main factor of this phenomena are that heat transfer to the test piece, and the pyrolysis reaction of test piece. Based on the results, the mechanism of the explosion to fire transition phenomena were inferred ; gas explosion- heat transfer to solid combustibiles ; pyrolysis reaction of solid combutibles : air inflow ; mixing of the pyroly gas with air ignition.

• 한국가스학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 1997

폭발압력은 가연성 혼합가스의 폭발시 발생되는 에너지의 변환형태로 가스폭발 사고시 구조물의 파괴와 피해는 주로 폭발압력과 열에 의해 발생한다. 본 연구에서는 몇 종류의 탄화수소와 산소의 혼합물에 대하여 폭발특성과 폭발연소시 발생되는 에너지와의 관계를 규명하고자 하였다. 폭발실험 용기는 L/D가 1이고 부피가 $5916cm^3$인 원주형 용기를 사용하였으며 폭발압력은 strain형 압력센서를 사용하여 오실로스코프로 측정하였다. 실험에 사용된 탄화수소는 메탄, 에틸렌, 프로판, 부탄이었으며 실험의 변수로는 산화제인 산소와의 혼합기의 농도 변화이었다. 실험결과 폭발압력은 연소열에 강한 의존성을 갖고 있음을 알 수 있었으며 이 관계를 이용하여 연소특성으로부터 폭발압력의 예측이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.228-234
• /
• 2004

It was discussed about explosion danger of hydrogen gas experimentally that could be happen during the handling and using. Hydrogen concentration was varied from 10 to 60 vol% for get the explosion characteristics of hydrogen and 5 kinds of cylindrical vessel were used to find the explosion characteristics of hydrogen according to the vessel volume. Initial pressure of hydrogen-air mixture was varied from 0.6 to 2 kg/cm2. Based on the experiment, explosion pressure was most high near the 30vol% of hydrogen and explosion pressure was increased slightly according to the increase of vessel volume but explosion pressure rise rate was decreased. Explosion pressure was increased linearly proportional to the initial pressure of gas mixture.

• 한국안전학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.71-77
• /
• 2005

This study aims to find the safe vent area to prevent a destruction of building by gas explosion in a building. Explosion vessel which used in this experiment is 1/5 scale down model of simple livingroom and its dimension is 100cm in length 60cm in width and 45cm in height. Liquified petroleum gas(LPG) was injected to the vessel to the concentration of 4.5vol%, and injection rate were varied in 1L/min or 4L/min. Gas mixture was ignited by the 10kV electric spark. For analysis the characteristics of vented explosion pressure according to the vent size and vent shape, its size and shape were varied. From the experiment, it was found that explosion pressure in the vented explosion :in affected by the gas injection rate, vent area and vent shape. And the vent area to volume ratio(S/V) to prevent the building destruction by explosion pressure, it is recommended that the design of vent area happened by the explosion should be above 1/500cm in S/V. And if the vent area has complicate structure in same area, vented explosion pressure will be higher than a single vent, and possibility of building destruction will increase. Therefore to effectively vent the explosion pressure for protect a building and residents from the gas explosion hazards, the same vent area should have a singular and constant shape in the cross-sectional area of the vessel.

• 대한안전경영과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.51-58
• /
• 2023

Determination of explosion reference pressure is important in designing and testing flameproof enclosures (Ex d). Although relative humidity affects to explosion pressure, its effect is not well investigated for the gas group IIB, IIA, and I. This study tested explosion pressure for Ethylene (8 vol.%), Propane (4.6 vol.%), and Methane (9.8 vol.%), which are the representative gas of the gas group IIB, IIA, and I, at ambient temperature and atmospheric pressure (1 atm) under different relative humidity (0% ~ 80%). Ethylene- and Propane-air mixed gases generally tended to decrease as the relative humidity increased; however, explosion pressure was largely dropped at 20% of relative humidity compared to 0% and 10% of relative humidity. On the other hand, Methane-air mixture gas showed similar pressures at 0% and 10% of relative humidity; but no explosion occurred at more than 20%. The results of this study can be used in setting a testing protocol of explosion reference pressure for designing and testing a flameproof enclosure.

• 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.

• 한국가스학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.19-25
• /
• 2006

폭발한계는 가연성물질의 화재 및 폭발 위험성을 결정하기 위해 사용되는 중요한 연소 특성치 가운데 하나이다. 폭발한계는 상대 연소에 따라 가연성물질을 구분하는데 사용된다. 이런 구분은 가연성물질의 안전한 취급, 처리, 수송을 위해서 중요하다. 본 연구에서는 가연성혼합물의 구성하는 각 순수성분의 연소열과 기상 조성을 이용하여 폭발한계를 예측하였다. 제시된 방법론에 의한 계산값은 적은 오차범위에서 문헌값과 일치하였다. 따라서 제시된 결과로부터 가연성혼합물의 폭발특성치 예측 방법과 다른 가연성혼합물의 폭발한계 예측에 폭넓게 적용되기를 기대한다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제38권1호
• /
• pp.1-13
• /
• 2020

국내외에서 가스 소비량 증가에 따라 가스 폭발 사고가 꾸준히 발행하고 있으며 석탄 저장소 옥내화 대책에 따른 가스 폭발 위험성이 대두되고 있다. 이러한 가스 폭발의 영향을 분석하기 위하여 TNT 등가량 산정법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 석탄이 배출하는 가연성 가스인 CO, CH₄, C₂H₄의 공기 내 부피 함량에 따른 폭발사례에 대한 TNT 등가량을 산정하였다. 또한 계산된 TNT 등가량을 이용하여 거리에 따른 최대 압력과 임펄스 변화량을 가스 폭발 사례별로 비교, 분석하였다. 3개 혼합 가스의 TNT 등가량 증가 양상은 C₂H₄의 공기 중 부피함량에 의존하는 경향을 보이고 있다. 또한 TNT 특성곡선의 인자인 최대 압력과 임펄스도 가스의 개수가 증가함에 따라 그 값이 증가하는 양상을 띠고 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.24-29
• /
• 2003

실내에서 가스 폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며, 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도 별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\epsilon$ 모델에서 난류 에너지를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며, 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.