Abstract
In order to prevent an ammonia container from bursting under conditions such as overcharging and abnormal temperature rise, it is necessary to prepare accident prevention measures through analysis of the operating mechanism of the Thermally Activated Pressure Relief Devices (TPRD) attached to the container. In this study, stress analysis acting on the ammonia container under pressurized conditions, density change analysis according to temperature change, and correlation between container filling amount and temperature and pressure change were presented. In addition, the maximum filling amount of the ammonia container was calculated, and the temperature and pressure at the filling amount were calculated through the phase equilibrium diagram. Based on this, the appropriate melting point of the Thermally Activated Pressure Relief Devices was derived and verified through a melting temperature experiment. Based on the results of this study, conditions for preventing ammonia container rupture accidents were suggested.
과충전, 이상 온도 상승 등 이상 상황이 발생하는 조건에서 암모니아 용기의 파열 사고의 예방을 위해서는 용기에 부착된 가용전식 안전밸브의 작동 메카니즘 분석을 통한 사고 예방대책 마련이 필요하다. 본 연구에서는 가압 조건에서 암모니아 용기에 작용하는 응력 분석, 온도 변화에 따른 밀도 변화 분석, 그리고 용기 충전량과 온도 및 압력 변화에 대한 상관관계를 제시하였다. 또한, 암모니아 용기의 최대 충전량을 계산하고, 상평형 선도를 통해 해당 충전량에서의 온도·압력을 산출했다. 이를 바탕으로 가용전식 안전밸브의 적정 용융점을 도출하고 용융 온도 실험을 통해 이를 검증하였다. 이와 같은 연구 결과를 바탕으로 암모니아 용기 파열 사고의 예방을 위한 조건을 제시하였다.