Se-Hyeok Lee;Changuk Mun;Sangki Park;Jeong-Rae Cho;Junho Song
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.36
no.4
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pp.273-282
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2023
Probabilistic safety assessment (PSA) has been widely used to evaluate the seismic risk of nuclear power plants (NPPs). However, studies on seismic PSA for process plants, such as gas plants, oil refineries, and chemical plants, have been scarce. This is because the major disasters to which these process plants are vulnerable include explosions, fires, and release (or dispersion) of toxic chemicals. However, seismic PSA is essential for the plants located in regions with significant earthquake risks. Seismic PSA entails probabilistic seismic hazard analysis (PSHA), event tree analysis (ETA), fault tree analysis (FTA), and fragility analysis for the structures and essential equipment items. Among those analyses, ETA can depict the accident sequence for core damage, which is the worst disaster and top event concerning NPPs. However, there is no general top event with regard to process plants. Therefore, PSA cannot be directly applied to process plants. Moreover, there is a paucity of studies on developing fragility curves for various equipment. This paper introduces PSA for gas plants based on FTA, which is then transformed into Bayesian network, that is, a probabilistic graph model that can aid risk-informed decision-making. Finally, the proposed method is applied to a gas plant, and several decision-making cases are demonstrated.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.37
no.3
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pp.205-216
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2024
Recently, seismic Probabilistic Safety Assessment (PSA) methods have been developed for process plants, such as gas plants, oil refineries, and chemical plants. The framework originated from the PSA of nuclear power plants, which aims to assess the risk of reactor core damage. The original PSA method was modified to adopt the characteristics of a process plant whose purpose is continuous operation without shutdown. Therefore, a fault tree, whose top event is shut down, was constructed and transformed into a Bayesian Network (BN), a probabilistic graph model, for efficient risk-informed decision-making. In this research, the fault tree-based BN from the previous research is further developed to consider the multi-hazard of earthquake-induced fire and explosion (EQ-induced F&E). For this purpose, an event tree describing the occurrence of fire and explosion from a release is first constructed and transformed into a BN. And then, this BN is connected to the previous BN model developed for seismic PSA. A virtual plot plan of a gas plant is introduced as a basis for the construction of the specific EQ-induced F&E BN to test the proposed BN framework. The paper demonstrates the method through two examples of risk-informed decision-making. In particular, the second example verifies how the proposed method can establish a repair and retrofit strategy when a shutdown occurs in a process plant.
With the recent increase in the spread of ESS (Electric Storage System), the damage to human life and property is also rapidly increasing due to continuous fires caused by ESS. In the manufacture of urethane sandwich panels used in ESS, it is necessary to improve the flame retardant performance. In this study, in order to realize the flame retardant properties of flexible polyurethane foam, the effect of the tissue density of the product due to the change of the isocyanate functional group parameter that changes the physical properties of the product on the fire performance was studied. The product was manufactured by changing the density of the urethane structure, and combustion performance tests, gas toxicity tests, and smoke density tests were performed. As a result, it was confirmed that the total amount of heat released had excellent performance when the isocyanate functional group was high, and had no correlation with the maximum heat release rate. When the value of the isocyanate functional group was 2.7 or more, the collapse of the shape could be prevented. In the gas hazard test, the performance was increased when the isocyanate functional group was relatively high, so a flame retardant for the Char system, which had a dense structure and easy to form a carbonized film, was added. confirmed to be. Therefore, as a result of this study, it is thought that it will be possible to lay the foundation for the development of a flame retardant to replace the cheap urethane sandwich panel used in the past.
Kim, Jung-Kon;Park, Yoon-Suk;Paek, Do-Myung;Choi, Kyung-Ho
Journal of Environmental Policy
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v.6
no.3
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pp.33-56
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2007
Use of chemicals has greatly increased along with development of human civilization. Concerns about potential effects of chemicals on human health and environment have also grown accordingly. Due to the enormous number of chemicals being used, however, it is neither practical nor feasible to regulate all the chemicals. Therefore, it is necessary to identify chemicals that deserve more immediate attention, based on the effects on receptors to be protected. This study was initiated by the need for developing management policies for Shihwa-Banwol Techno Valley and its vicinities of korea, where complaints and concerns on environmental contamination have been raised for long time. This study to identifies major chemicals that deserve most immediate attention in environmental health management in this area. For this purpose, the study employed CHEMS-1(Chemical Hazard Evaluation for Management Strategies), and used chemical data from Toxics Release Inventory(TRI) and environmental contamination data from the environmental pollution monitoring network. Top priority pollutants identified in Shihwa-Banwol Techno Valley area were metals and volatile organic compounds, such as dichloromethane, trichloroethylene, diazinon, tetrachloroethylene, chromium compounds, tin compounds, chloroacetic acid, ethyl acetate, and zinc compounds, in an order of decreasing importance. An evaluation of physicochemical properties of the priority chemicals and the environmental pollution monitoring network database in Shihwa-Banwol Techno Valley suggested that the media that are of potential concern would be the atmosphere and aquatic environment.
As the hydrofluoric acid leak in Gumi-si, Gyeongsangbuk-do or hydrochloric acid leak in Ulsan, Gyeongsangnam-do demonstrated, chemical related accidents are mostly caused by large amounts of volatile toxic substances leaking due to the damages of storage tank or pipe lines of transporter. Safety assessment is the most important concern because such toxic material accidents cause human and material damages to the environment and atmosphere of the surrounding area. Therefore, in this study, a hydrofluoric acid leaked from a storage tank was selected as the study example to simulate the leaked substance diffusing into the atmosphere and result analysis was performed through the numerical Analysis and diffusion simulation of ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres). the results of a qualitative evaluation of HAZOP (Hazard Operability)was looked at to find that the flange leak, operation delay due to leakage of the valve and the hose, and toxic gas leak were danger factors. Possibility of fire from temperature, pressure and corrosion, nitrogen supply overpressure and toxic leak from internal corrosion of tank or pipe joints were also found to be high. ALOHA resulting effects were a little different depending on the input data of Dense Gas Model, however, the wind direction and speed, rather than atmospheric stability, played bigger role. Higher wind speed affected the diffusion of contaminant. In term of the diffusion concentration, both liquid and gas leaks resulted in almost the same $LC_{50}$ and ALOHA AEGL-3(Acute Exposure Guidline Level) values. Each scenarios showed almost identical results in ALOHA model. Therefore, a buffer distance of toxic gas can be determined by comparing the numerical analysis and the diffusion concentration to the IDLH(Immediately Dangerous to Life and Health). Such study will help perform the risk assessment of toxic leak more efficiently and be utilized in establishing community emergency response system properly.
The release of hazardous waste materials into the environment poses serious risks in humans and ecosystems. The risk assessment of environmental pollutants including hazardous chemicals requires a comprehensive measurement of hazard and exposure of the chemicals that can be achieved by toxicity evaluation using a biological system such as biomarkers. In this report we have tried to develop a biomarker used to elucidate a molecular basis of, and to monitor abnormal behaviors caused by diazinon in Japanese medaka (Oryzias latipes) as a model organism. First, an attempt was made to clone tyrosine hydroxylase gene from Japanese medaka that would be a candidate for a biomarker for neuronal modulations and behaviors. For monitoring experiments at behavioral and molecular biological levels, the fish were treated under different sublethal conditions of diazinon and their behavioral responses were observed . In this study we have successfully cloned a partial TH gene from the medaka fish through PCR screening of an ovary cDNA library. DNA sequencing analysis revealed that the amplified fragment was 327 bp encoding 109 amino acids. Comparing the DNA sequence of medaka TH with other species, TH gene revealed the DNA sequence was completely identical to that of rat TH. In the RT-PCR, 330 Up of mRNA was consistently amplified in all the treated samples including control There were no significant differences in the TH expression level regardless of treating concentrations (1∼5,000 ppb) and time (0∼48 hr) The reason appeared to be that RT-PCR was not performed using through a quantitative analysis normalized against an actin gene expression. Organ or tissue - specific detection of TH activity and mRNA as biomarkers will be a useful monitoring tool for neurobehavioral changes in fish influenced by toxic chemicals. Furthermore, quantitative analysis of locomotive patterns and its correlation with the neurochemical and molecular data would be highly useful in measuring toxicity and hazard ofvarious environmental pollutants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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