DOI QR코드

DOI QR Code

A Study of Establishment of the Infrastructure for Consequence Analysis of Metallic Dust Explosion

금속성 분진폭발의 영향 분석을 위한 기반구축에 관한 연구

  • Jang, Chang Bong (Dept. of chemical Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Lee, Kyung Jin (Dept. of chemical Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Moon, Myong Hwan (Dept. of chemical Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Baek, Ju Hong (Dept. of chemical Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Ko, Jae Wook (Dept. of chemical Engineering, Kwangwoon University)
  • 장창봉 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 이경진 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 문명환 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 백주홍 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 고재욱 (광운대학교 화학공학과)
  • Received : 2017.03.13
  • Accepted : 2017.08.18
  • Published : 2017.08.30

Abstract

Recent years have witnessed the increased usage of flammable metals, such as aluminum or magnesium, in wide range of high-tech industries. These metals are indispensable for the improvement of physical properties of materials as well as the design capability of the final product. During the process, unwanted metal dusts could be released to the environment. This can lead to an occupational health and safety issues. Due to their flammable nature, more serious problem of an explosion can happen in extreme cases. The explosion is the combustion of tiny solid particles and vapor mixture, caused by pyrolysis. This complex composition makes engineering analysis more difficult, compared to simple gas explosions or vapor cloud combustions. The study was conducted to assess this light metal dust explosion in an effort to provide the bases for a risk assessment. Dust explosion characteristics of each material was carefully evaluated and an appropriate analysis tool was developed. A comprehensive database was also constructed and utilized for the calibration of the developed response model and the verification for its accuracy. Subsequently, guidelines were provided to prevent dust explosions that could occur in top-notch industrial processes.

다양한 산업분야의 첨단제품들의 기능향상이나 디자인 등을 위해 알루미늄이나 마그네슘과 같은 가연성 금속의 사용량이 증가하고 있으며, 이러한 금속의 가공공정의 증가로 인한 금속분진이 발생할 가능성이 증가되며 이는 금속분진으로 인한 폭발사고의 증가로 이어지고 있다. 금속분진에 의한 폭발의 경우 고체 및 열분해에 의해 발생된 증기의 혼합 상태에서의 연소라는 점에서 실험적인 해석이 가스폭발이나 증기운 연소에 비해 매우 복잡하기 때문에 국내 외적으로 분진폭발에 대한 연구가 현재로서는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 가연성 금속분진의 폭발에 대한 리스크 분석을 위한 기반구조를 마련하고, 이러한 기반을 토대로 효율적인 분석방법을 제시하기 위해 분진폭발에 대한 폭발이론과 특성에 대하여 정리 및 제시하였으며, 금속성분진 별 폭발특성을 데이터베이스화 하여 분진폭발에 대한 리스크 분석과 연구에 사용할 수 있는 기반을 마련하였다.

Keywords

References

  1. R. K. Eckhoff, "Dust Explosion in the Process Industries", 3rd ed., Gulf Professional Publishing, USA, (2003)
  2. 한우섭, "산업현장의 분진폭발 위험성 연구 동향", 한국산업안전보건공단 안전보건 연구동향, Vol 12, pp.20, (2008)
  3. 한우섭 외 4명 "집진배관 내에서의 분진의 발화 특성 및 폭발방지 연구", 산업안전보건연구원 보고서, (2009)
  4. 한우섭 외 5명 "중대사고 예방을 위한 공정위험 물질 및 반응공정 위험성평가 연구", 산업안전 보건연구원 연구보고서, (2007)
  5. 최영상, "분진폭발의 현상과 방지대책에 관한 고찰", 소방논문 제 5집, (2001)
  6. C.Proust, A few fundamental aspect about ignition and flame propagation in dust clouds", J. Loss Prevent. Process Ind. 19, pp.104-120, (2005)
  7. R.K.Eckhoff, "Differences and similarities of gas and dust explosion a critical evaluation of the European 'ATEX' directives in relation to dusts", J.Loss Prevent, Process Ind. 19, pp553-560, (2006) https://doi.org/10.1016/j.jlp.2006.01.001
  8. Tasneem Abbasi, S.A.Abbasi, "Dust explosion-case, cause, consequence, and control", Journal of Hazardous Materials, 140, pp7-144, (2007) https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.11.007
  9. Jang, C. B., Yong. J, W., Baek. J. B., Kwon, H. M., , Ko., J. W., "3-Dimensional Finite Element Analysis for Collecting Structure of Combustible Metal Dust During Explosion", KIGAS, 15(5), PP.19-24, (2011)
  10. CCPS, "Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis", AIChEM, New York, (2000)
  11. V.J. Clancey, "Diagnostic Features of Explosion Damage", Sixth International Meeting of Forensic Sciences, (1972)