• 한국가스학회지
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• 제28권1호
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• pp.19-26
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• 2024

수소 등 인화성 가스를 취급하는 사업장은 KS C IEC 60079-10-1 기준에 따라 취급시설 주변을 폭발위험장소로 구분하여 관리하여야 한다. 그렇지만 동 기준은 가스의 종류, 실내·외 여부, 대기조건 등의 구분없이 누출특성값을 기준으로 폭발위험범위를 산정하므로 실효성 등에 대한 의문이 제기되고 있다. 본 연구에서는 수소를 대상으로 누출특성과 실외대기 조건에서 시뮬레이션(PHAST 및 HyRAM)을 통해 폭발위험범위를 도출하고 IEC 기준의 log-log 그래프에서 비교하였으며, 각 결과에 대한 회귀분석을 수행하였다. 그 결과, 각 조건에서 시뮬레이션 결과가 IEC 기준보다 0.6~3.8배 이상 적게 나타났으며, 동일한 누출특성값에서 풍속 및 대기안정도에 따라 폭발위험범위가 상이한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 간편하게 사용할 수 있는 누출특성과 폭발위험범위에 대한 선형회귀식을 도출하였다. 따라서, 수소 취급 사업장 등에서 폭발위험범위 산정 시 본 연구에서 제시한 그래프와 선형회귀식을 통하여 IEC 기준과 시뮬레이션 결과를 용이하게 비교 및 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 이를 적용할 경우 합리적인 폭발위험장소 구분이 가능하여 경제적인 부담을 최소화할 수 있을 것으로 기대되며, 수소 폭발 등의 위험성을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 전망한다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.102-109
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• 2021

Recently, an interest in risk calculation methods has been increasing in Korea due to the establishment of classification code for explosive hazardous area on gas facility (KGS CODE GC101), which is based on the international standard of classification of areas - explosive gas atmospheres (IEC 60079-10-1). However, experiments to check for leaks of combustible or toxic gases are very difficult. These experiments can lead to fire, explosion, and toxic poisoning. Therefore, even if someone tries to provide a laboratory for this experiment, it is difficult to install a gas leakage equipment. In this study we find out differences among actual experiments, CFD by using FLACS and calculation based on classification code for explosive hazardous area on gas facility (KGS CODE GC101) by comparing to each other. We develpoed KGS HAC (hazardous area classification) program which based on KGS GC101 for convenience and popularization. As a result, actual gas leak, CFD and KGS HAC are showing slightly different results. The results of dispersion of 1.8 to 2.7 m were shown in the actual experiment, and the CFD and KGS HAC showed a linear increase of about 0.4 to 1 m depending on the increase in a flow rate. In the actual experiment, the application of 3/8" tubes and orifice to take into account the momentum drop resulted in an increase in the hazardous distance of about 1.95 m. Comparing three methods was able to identify similarities between real and CFD, and also similarities and limitations of CFD and KGS HAC. We hope these results will provide a good basis for future experiments and risk calculations.

• Safety and Health at Work
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• 제12권3호
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• pp.416-420
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• 2021

Hazardous area classification design is required to reduce the explosion risk in process plants. Among the international design guidelines, only IEC 60079-10-1 proposes a new type of zone, namely zone 2 NE, to prevent explosion hazards. We studied how to meet the zone 2 NE grade for a facility handling hydrogen gas, which is considered as most dangerous among explosive gases. Zone 2 NE can be achieved considering the grade of release, as well as the availability and effectiveness of ventilation, which are factors indicative of the facility condition and its surroundings. In the present study, we demonstrate that zone 2 NE can be achieved when the degree of ventilation is high by accessing temperature, pressure, and size of leak hole. The release characteristic can be derived by substituting the process condition of the hydrogen gas facility. The equations are summarized considering relation of the operating temperature, operating pressure, and size of leak hole. Through this relationship, the non-hazardous condition can be realized from the perspective of inherent safety by the combination of each parameter before the initial design of the hydrogen gas facility.

• 한국가스학회지
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• 제6권1호
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• pp.81-85
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• 2002

탱크와 연결된 배관에서 원하지 않은 사고로 인해 액체 위험물질의 누출이 발생할 경우 천이영역에서의 누출속도 계산방법을 제시하였다. 배관에서의 액누출에 관한 누출속도는 층류와 난류영역에서 Crowl and Louvar 등이 제시한 모델식을 이용하여 프로그램 또는 직접계산에 의해 이루어지고 있으나, 천이영역에 대한 모델식은 없었다. 따라서 본 논문에서는 Lap-Mou Tam 등이 실험한 천이영역에서 레이놀즈수에 따른 마찰계수 실험값을 이용하여 천이영역에 대한 누출속도 값을 계산하였고 이 값을 층류와 난류에 관한 모델식을 사용한 값과의 비교를 통해 천이영역에서 일반적으로 사용할 수 있는 모델식으로 난류에 관한 모델식으로 계산한 값에 안전율 $30\%$를 추가한 값을 위험평가에 사용할 수 있음을 보였다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제22권2호
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• pp.73-82
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• 2020

IEC 60079-10-1 edition 2.0, the global standard for hazardous area classification, was newly revised in 2015. There are many differences compared to the previous edition 1.0 version, first released in 2008, so it has caused confusion in the industry. In case of edition 1.0, the hazardous area extent can be derived through the mathematical formula, but in case of edition 2.0, there was the problem that the exact hazardous area extent was not known because of the mathematical formula of the plot for applying the hazardous area extent was not presented. In this study, we converted the plot introduced in edition 2.0 to CAD format and derived the plot as the mathematical equations. Through this, we suggest the hazardous area extent formula of three states (heavy gas, diffusive, jet). As the IEC committee did not provide the mathematical formula of the hazardous area extent according to the release characteristic, it is impossible to apply the exact hazardous area extent. In this study, a mathematical approach was derived for the plot introduced in edition 2.0, which can reduce the confusion of the applying hazardous area extent.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.38-41
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• 2008

본 연구에서는 독성가스 중 가장 널리 이용되는 염소와 암모니아 가스 누출에 대한 누출속도 추정 방법을 제안하고자 한다. 우선, 독성 가스 누출이 자주 발생하는 위험 지역 주변에 펜스 형태의 광센서 네트워크를 설치한다. 센서가 규정 농도 이상의 위험물질을 감지하게 되면, 자동적으로 물질을 분석하고 그 물질의 농도정보를 얻게 된다. 기존의 역추적 모델들은 3개 이상의 센서 정보로부터 결과물을 요구하기 때문에, 하나의 센서정보로 누출속도를 구해야 하는 이 시스템에는 적합하지 않다. 이 연구에서 제안한 신경망을 기반으로 한 역추적 알고리즘과 농도정보 및 기상정보를 이용하여 누출원에서 누출속도를 구하게 된다. 관련 위험물 저장 설비의 공정정보, 물질정보, 기상정보 그리고 센서로부터 얻은 농도데이터 등 14개의 입력 데이터를 넣어 출력값인 누출속도를 구하게 된다. 이는 독성가스 저장시설 주변에 사는 주민들에게 위험시설에 대한 신뢰감을 향상시키며, 독성 가스 누출시 주변 지역 주민들에게 긴급상황을 신속히 전달할 수 있는 비상대응의 일환으로 활용 할 수 있을 것이다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제19권2호
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• pp.31-39
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• 2017

Classify of explosion hazardous areas must be made at the site where flammable materials are used. This reason is that it is necessary to manage ignition sources in of explosion hazardous areas in order to reduce the risk of explosion. If such an explosion hazard area is widened, it becomes difficult to increase the number of ignition sources to be managed. The method using the virtual volume currently used is much wider than the result using CFD(Computational Fluid Dynamics). Therefore, we tried to improve the current method to compare with the new method using leakage characteristics. The result is a realistic explosion hazard if the light gas is calibrated to the mass and the heavy gas is calibrated to the lower explosion limit. However, it is considered that the safety factors should be taken into account in the calculated correction formula because such a problem should be considered as a buffer for safety.

• 한국가스학회지
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• 제17권4호
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• pp.26-32
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• 2013

산업현장에서 중대산업사고를 예방하기 위해서는 원천적으로 위험물질의 사용을 금지하고 안전이 확보된 대체물질을 사용하는 것이 최상의 안전을 확보하는 방법이다. 그러나 대체물질의 비효율적인 경제성과 생산기술의 부재로 인해 위험물질을 취급할 수밖에 없는 상황이라면 사고가 발생하지 않도록 예방을 철저하게 하는 것이 차선의 안전대책이라 하겠다. 이에 본 연구는 최근 연속적인 누출사고로 인해 위험성이 대두 되었음에도 산업현장에서 사용 및 취급될 수밖에 없는 HF에 대해 누출사고가 발생함과 동시에 향후에도 누출사고 가능성이 높은 HF 충진공정의 위험성 평가시 사고결과 영향분석과 비상조치계획 수립에 효율적으로 활용 할 수 있는 사고 시나리오를 발굴 및 선정하였다.

• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1155-1160
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• 1999

본 스크리닝 방법론에서는 저장탱크 및 압력방출장치로부터 누출되는 기상흐름의 누출에 대한 대기분산 모델링 절차가 고려되었다. 본 연구는 화학장치 설비 중 염소 저장탱크의 누출유형에 따른 누출물의 물성자료들을 포함하는 누출원모델, 분산모델, 기상 및 지형자료들을 TSCREEN 모델에 입력시켜 염소가스의 풍하거리에 따른 1시간 평균 최대 지표면 농도를 산출함으로써 유해독성가스의 누출 예측 및 제어를 위한 스크리닝 방법론을 개발하기 위한 것이다. 연구결과로부터, 공기보다 무거운 가스의 분산유형은 누출물의 상태, 누출 조건, 누출물의 물리 화학적특성, 누출유형(연속 및 순간누출)에 영향을 받고 있으며, 특히 누출물의 초기(감압) 밀도 및 누출속도 뿐만 아니라 풍속에 커다란 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 특히, 기상조건(대기안정도 및 풍속)에 따른 유해물질의 대기중 누출을 살펴보았다. 본 스크리닝 방법론은 보다 다종다양한 시나리오들을 선정하여 보편적으로 적용할 수 있는 Sliding Scale 방법론을 개발함으로써 정교한 해석 모델의 적용시 예비 가이드라인으로 활용될 수 있으리라 사료된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.63-70
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• 2017

Release of hazardous and flammable gas is a significant contributor to risk. The ignition of flammable gas clouds can lead to explosion accidents in the offshore installations. A gas detector, which is one of active protect systems, brings the module into a safe state through emergency shut down processes and reduces the damage by eliminating the dangerous releases. It is critical to understand the gas release, the wind field, and the complex geometry of installations to determine gas detector placement. In this paper, the Gas detector Location Index (GLI) which is a novel index for optimal detector location determination to efficiently prevent explosion accident using probabilistic approach.