• 화약ㆍ발파
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• 제37권4호
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• pp.10-16
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• 2019

충격파나 압력파가 구조물에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 과압, 양의 압력 지속시간, 충격량에 대한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 증기운 폭발 해석에 효과적인 다중에너지법을 적용하여 과압 및 양의 압력 지속 시간을 결정하였다. 영국 Nypro 화학회사에서 발생한 싸이클로헥산 증기운 폭발 사고에서 추정된 총 폭발열을 기반으로 폭발원으로부터 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360(m) 이격된 지점에서의 과압, 양의 압력 지속시간을 평가하였다. 거리에 따라 과압은 지수적으로 감소하는 것으로 나타났고, 양의 압력 지속시간은 거의 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 상기의 각 거리에서 구한 과압 및 충격량을 이용하여 각 거리에서의 구조물의 손상 확률을 평가하기 위해서 프로빗 함수를 사용하였다. 손상 확률을 평가한 결과 120m 이내 지점에서는 붕괴의 가능성이 크고, 240m 이내에서는 심각한 구조물의 손상이, 구조물의 가벼운 손상과 유리창 파손은 전 범위에 걸쳐서 발생하는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.52-65
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• 2021

본 연구에서는 멕시코시티 외곽에 있는 프로판 저장기지인 PEMIX 터미널에서 발생한 프로판 누출에 따른 증기운 폭발을 분석하였다. 누출된 4750 kg의 프로판에 대한 TNT 등가량은 9398 kg으로 평가되었다. 폭원으로부터 40~400 (m) 떨어진 지점에서의 최대과압, 양의 압력 지속시간, 충격량과 같은 폭발변수를 TNT 등가법과 다중에너지법을 적용하여 구하였다. 폭발 변수들을 이용하여 구한 프로빗 함수를 적용하여 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격으로 인한 손상 확률을 평가하였다. 고려한 모든 거리에서 다중에너지법을 이용하여 구한 최대과압이 TNT 등가법을 적용하여 구한 최대과압보다 큰 것으로 나타났으나, 200 m 이후 지점부터는 큰 차이가 없는 것으로 평가되었다. 다중에너지법에 의해 구해진 최대과압을 적용하여 구조물 손상 범위를 평가한 결과 폭원으로부터 100 m 이내에 있는 구조물의 경우 완전히 붕괴될 것으로 예측되고, 400 m 떨어진 구조물의 유리창도 거의 파손될 것으로 추정되었다. 폐 손상에 의한 사망 확률은 충격파 진행방향으로 위치하고 있는 인체의 자세에 따라 달라지는 것으로 나타났으며, 인체 주변에 반사면이 있는 경우 사망 확률이 가장 큰 것으로 평가되었다. 충격파가 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격에 미치는 영향을 평가한 결과 전신 전위 충격 < 폐 손상 < 고막파열 < 머리 충격 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.103-110
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• 2024

본 논문에서는 상용 프로그램 MIDAS GEN을 활용하여 플랜트 시설물의 특성을 반영한 골조와 단일 부재의 비선형 동적 해석을 수행하였으며 이에 따른 결과를 분석하였다. 플랜트에 배치되는 일반적인 구조 부재의 크기와 재료적 특성을 고려하였으며, 수치해석 방법 중 뉴마크 평균 가속도법, 재료 비선형을 고려하기 위한 소성 힌지를 적용하였다. 플랜트 폭발의 대표적 유형인 증기운 폭발의 폭발하중을 산정하였으며, 이를 골조 및 단일 부재에 적용하여 비선형 동적 해석을 수행하였다. 동적 거동의 결과는 고유주기와 하중지속시간의 비율, 최대변위, 연성도, 회전각으로 정리하였으며 골조를 단일 부재로 해석할 수 있는 조건과 범위를 분석 및 확인하였다. 보-기둥 강성비가 0.5, 연성도가 2.0 이상인 NSFF는 FFC로 단순화할 수 있으며, 보-기둥 강성비가 0.5, 연성도가 1.5 이상인 NSPF는 FPC로 단순화하여 해석할 수 있다. 본 연구의 결과는 플랜트 시설물의 내폭설계 가이드라인으로 활용될 수 있다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제4권3호
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• pp.35-43
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• 2002

For the unconfined vapor cloud explosion accident by the continuous release of gas-liquid flow of various saturated liquids in a vessel at ground level, overpressures were estimated and analyzed with various release conditions and materials by TNT equivalency model with vapor dispersion. We found that at same release conditions, overpressure showed n-heptane > xylene > n-hexane > toluene > n-heptane > benzene, respectively and that overpressure was increased with increasing the hole diameter and the storage pressure, but it was increased with decreasing the wind speed, the interested distance, and the vessel thickness.

• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.29-33
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• 2012

이 연구에서는 최근의 액체수소안전관련 연구현황을 간략히 살펴보고자 한다. 액체수소 저장용기가 파손되어 액체수소가 누출될 수 있다. 누출된 액체수소는 풀을 형성하고 증발하여 수소증기 운을 형성한 뒤 증기운 폭발이 일어날 수 있다. 액체수소를 저장하고 있는 용기가 외부로부터 유입되는 열에 의하여 증발하는 가스를 처리하지 못할 경우에는 BLEVE가 발생할 수 있다. 압축된 수소가스가 있는 시설에서는 수소누출에 의한 제트화제가 발생하고 지연점화에 의하여 개방공간에서 플래시 화재 및 폭발이 발생할 수 있다. 이러한 여러 가지 사건에 대하여 최근의 기술개발과 향후연구개발 방향에 대하여 간략히 살펴보았다.

• 한국가스학회지
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• 제15권2호
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• pp.57-62
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• 2011

DME(Dimethyl Ether)는 청정에너지원으로 친환경적이고, 다양한 용도로 사용될 수 있는 장점이 있다. 또한 DME는 LPG와 물리적 특성이 매우 유사하여, LPG와 혼합될 수 있고, DME-LPG 혼합연료는 기존 LPG 기반시설의 커다란 개조 없이 사용될 수 있다. 그러나 DME-LPG 혼합연료가 보급될 시 관련 설비 증가로 인해 중대사고 발생 가능성이 높다. 이에 본 연구에서는 DME-LPG 혼합연료에 따른 누출속도, 제트화재, 증기운 폭발, BLEVEs 및 화구 등의 피해예측을 실시하고, 이를 분석하여 DME-LPG 혼합연료의 위험성을 고찰하였다. 연구 결과, LPG와 DME 20 % 연료에서 제트화재, 증기운 폭발, BLEVEs 및 화구로 인한 피해예측 범위는 거의 유사한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권1호
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• pp.1-6
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• 2008

In order to establish detailed plans for fire protection and reduce the possible fire accidents in the future, a study on the shock wave caused by VCE(Vapor Cloud Explosion) is very important. Destruction phenomena of structure by gas explosion is due to the explosion pressure and heat. Explosion pressure is a kind of energy converted from the gas mixture explosion. Therefore, the propagation progress of shock wave and flame is very important. This study investigated the shock wave caused by VCE in enclosure with opened vent port. From a result, the vent port of top at the straight line of ignition and leak location was opened most rapidly, and the vertical vent port not opened.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.54-59
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• 2007

In order to establish detailed plans for fire protection and reduce the possible fire accidents in the future, a study on the shock wave caused by VCE(Vapor Cloud Explosion) is very important. Destruction phenomena of structure by gas explosion is due to the explosion pressure and heat. Explosion pressure is a kind of energy converted from the gas mixture explosion. Therefore, the propagation progress of shock wave and flame is very important. This study investigated the shock wave caused by VCE in enclosure with opened vent port. From a result, the vent port of top at the straight line of ignition and leak location was opened most rapidly, and the vertical vent port not opened.

• 한국안전학회지
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• 제25권1호
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• pp.44-49
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• 2010

This paper is estimation of structure damage caused by Explosion in LPG(Liquefied Petroleum Gas) filling station. As we estimate the influence of damage which occur at gas storage tank in filling station. We can utilize the elementary data of safety distance. In this study, the influence of over-pressure caused by VCE(Vapor Cloud Explosion) in filling station 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 max 265 meters away and to glass bursting of 1150 meters away was nearly zero in open space explosion.

• 한국가스학회지
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• 제21권4호
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• pp.84-91
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• 2017

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.