• 제목/요약/키워드: Explosion risk analysis

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폭발하중 이력 특성에 따른 판 구조물의 동적응답 평가 - Part B: 고유주기에 따른 폭발하중 지속시간의 영향 분석 - (Dynamic Response of Plate Structure Subject to the Characteristics of Explosion Load Profiles - Part B: Analysis for the Effect of Explosion Loading Time According to the Natural Period for Target Structures -)

  • 강기엽;최광호;류용희;최재웅;이제명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.197-205
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    • 2015
  • 가스 생산용 해양플랜트 설비의 경우 폭발의 위험에 노출되어 있으며, 폭발사고는 구조물의 안전성에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이러한 폭발사고에 의한 피해를 최소화하기 위해서는, 폭발하중에 의한 구조부재의 동적응답 특성을 명확히 파악할 필요가 있다. 폭발하중의 경우 매우 짧은 시간 동안에 구조물에 가격되었다가 소멸되기 때문에 구조부재의 고유주기 및 폭발하중의 지속시간을 고려한 동적응답 평가가 필수적으로 요구된다. 일반적으로 가스 폭발하중의 경우, 부 압력단계가 전체 하중 이력에서 상당 부분 존재하며, 본 연구에서는 이러한 부 압력단계의 형상에 따라 총 하중 지속시간을 결정하는 하중 모델을 제안하였다. 방화벽은 폭발사고 시 장비 및 인명 피해를 방지하고자 FPSO 탑사이드 모듈 사이에 배치되는 구조부재이므로 폭발하중에 의한 응답이력 특성 분석이 반드시 필요하다. 때문에 무 감쇠 단 자유도 모델에 가스 폭발하중을 적용하여 변위응답 특성을 분석하였으며, 평판으로 구성된 방화벽의 FE 모델을 이용한 하중 지속시간과 구조부재들의 고유주기를 고려한 응답 특성을 분석하였다. LS-DYNA를 이용한 선형/비선형 구조해석 분석결과, 부 압력단계의 지속시간이 구조물의 동적응답에 큰 영향을 주는 것을 보였다.

실시간 데이터를 이용한 지역기반 위험분석 시스템에 관한 연구 (A Study on Zone-based Risk Analysis System using Real-time Data)

  • 오정석;방효중
    • 한국가스학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.83-89
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    • 2013
  • 에너지 산업시설물은 다양한 종류의 가스나 유해물질을 다루고 있어 화재, 폭발, 독성물질 노출로 인한 대규모 중대사고로 전이되어 산업시설 종사자뿐만 아니라 외부 민간인에게도 치명적인 피해를 입힐 수 있다. 이러한 사고를 방지하기 위해 정량적 위험성평가를 활용하여 인체나 건물에 미칠 수 있는 영향에 대한 정량화를 시도하고 있지만 예외적인 상황에 즉각적인 처리가 어렵고 시나리오를 위한 전문가적 지식이 많이 필요하였다. 본 논문은 에너지 대규모 산업시설에서 실제 환경의 데이터를 실시간으로 이용함으로써 동적인 시나리오를 생성하여 예외적인 상황과 전문가적 지식을 최소화하고 개인 인지적 환경에 적합하게 위험을 표현하는 것이 목적이다. 이를 위해 본 연구는 실시간 정보를 기반으로 현 시점의 지역 내 위험도를 실시간으로 연산할 수 있는 데이터베이스와 증분적 모델을 적용한 지역기반 위험 분석 시스템을 설계하고 구현하였다.

BLEVE를 고려한 LPG 시설 Siting 분석 (Analysis of LPG Facility Siting Considering BLEVE)

  • 김태범;이경림;이주희;정승호;이건모
    • 한국안전학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.26-32
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    • 2016
  • In previous studies on LPG siting in Korea, the scope have not included the probability of the secondary events of adjacent LPG tanks or structures from an explosion source. Therefore, it is essential to first identify the phenomenon which can be caused by BLEVE and then, properly assess their effects to each target including secondary event. In this study, we calculated the effects from a potential BLEVE of 15 ton LPG tank causing damages of storage tanks (LPG), structures and human using Phast ver. 6.7 and then suggested three risk zones (Zone I, II, III) assuming the consequences such as overpressure, heat radiation and missile effect by fragments. Zone I and II are divided at the line of 50% occurrence of the secondary event. Zone II and III are divided by Individual Risk(IR). The zone approach in this study can be used for more effective and safer Land Use Planning (LUP) for the future.

국내 위험·유해물질(HNS) 해상운송사고 위험도 분석 및 사고 저감방안 연구 (Hazardous and Noxious Substances(HNS) Risk Assessment and Accident Prevention Measures on Domestic Marine Transportation)

  • 조심정;김동진;최강식
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.145-154
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    • 2013
  • 유류를 포함한 위험 유해물질(Hazardous and Noxious Substances : HNS, 이하 HNS)의 물동량이 증가하는 추세에 있음에도 불구하고 우리나라에서는 HNS 해상운송 중에 일어난 사고의 분석과 위험에 관한 연구가 미진하다. HNS는 형태와 종류가 다양하고, 사고발생 시 피해가 심각하게 나타나기 때문에 사고에 대한 위험도 분석과 저감방안 모색이 필요하다. 본 연구는 ETA를 통해 국내에서 발생하고 있는 HNS 해상운송사고의 전개과정을 분석하여 사고유형과 특징을 고찰하고, 시나리오별 확률과 인명피해를 산출하여 F-N curve로 표현함으로써 위험도를 평가한다. 또한 Risk Matrix를 이용하여 고위험군 시나리오를 선정하여 국내에 적용 가능한 현실적인 사고 저감방안을 모색한다. 연구의 결과는 충돌사고의 발생확률이 가장 높은 반면 인명위험도는 발생확률이 낮은 질식, 침몰, 폭발의 사고유형이 높은 것으로 나타났다. 이러한 인명피해를 줄이기 위해서는 기본적으로 선내에서 안전수칙 및 작업절차를 준수하는 것으로도 효과를 얻을 수 있다.

전산유체역학을 이용한 화학공정 수소가스 누출 사고 시뮬레이션 (Simulation of Hydrogen Gas Leak in Petrochemical Process using Computational Fluid Dynamics (CFD))

  • 송인호;한상일;황규석
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.1080-1087
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    • 2019
  • 화학물질 취급공정에서 발생하는 화학사고를 예방하기 위해 기본적으로 요구되는 위험성 분석 (Risk Analysis)시 공정의 특성을 잘 반영하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 CFD (computational fluid dynamics) 언어를 활용하여 화학공장의 고위험 공정을 대상으로 신뢰성 있는 사고 피해 결과를 분석하고 안전확보 방안을 제시하였다. 이를 위한 방법론적 사례로 화학공장의 RHDS (잔사유수첨탈황공정) 공정을 대상으로 실제공정의 운전조건, 설비 및 장치의 형태와 밀집도, 대기상태, 바람의 영향 등 여러 복합적 변수를 고려하여 FEA (Finite Element Analysis)와 CFD 시뮬레이션을 수행하여 확산, 폭발 시뮬레이션을 수행하였으며, 3D Scanning 기술, 누출공 크기 산정, 누출량 산정을 위한 CFD 적용 가능성을 검토하였다.

K-PSR 기법을 활용한 회분식 폴리에스터 축합반응에서의 공정 위험성 평가 연구 (Process Risk Assessment for a Batch Condensation Reaction of Polyester Resin using K-PSR Technique)

  • 박경민;이동규;이학일;이준만;안원술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.35-42
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    • 2019
  • 회분식 축합반응에 의하여 폴리에스터 수지를 제조하는 중 소규모 화학 공장에 대하여 공정안전관리제도 (PSM)의 시행에 활용되는 위험성평가 방법들 중의 하나인 K-PSR 기법을 이용하여 위험성 평가 및 분석을 진행하였다. K-PSR 기법은 중 소규모 화학공장에 대한 위험성 재평가 시에 나타나는 인프라 부족에 의한 어려운 점을 보완하기 위하여 KOSHA에서 개발한 위험성 평가 기법이다. K-PSR 기법을 적용하기 위하여 선택된 화학 공장의 전체 공정을 축합반응공정과 희석/여과 공정의 2 개의 검토구간을 설정하고, 이에 대한 4가지 가이드워드(누출, 화재 폭발, 공정 트러블, 및 상해)를 기초로 하여 공정상의 잠재위험을 찾아내어 분류하였다. 연구의 결과로서, 위험도 등급을 고려한 안전조치로는 첫째, 누출 및 화재 폭발의 잠재 위험성을 예방하기 위한 구체적인 조치로서는 노후설비에 대한 비파괴 검사 및 전기설비의 LOTO 절차서의 마련이 반드시 필요한 것으로 확인되었다. 둘째, 열매체 공급 배관에는 압력계 및 온도계를 설치하여 공정 트러블을 최소화하고, 마지막으로 국소배기장치를 설치하여 잠재적인 상해를 예방해야 함을 알 수 있었다.

산업용 밸브의 위험요소 분석을 통한 IoT 기반 안전관리 방안 개발 (Development of IoT-based Safety Management Method through an Analysis of Risk Factors for Industrial Valves)

  • 김정훈;김영규
    • 한국가스학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.35-43
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    • 2019
  • 플랜트시설의 핵심부품인 산업용 밸브에 대한 기존안전관리는 인력에 의해 관리되고 있으며 점검 영역이 넓고 시설물의 특성상 제한된 접근성을 가지고 있기 때문에 어려움이 있다. 플랜트 시설의 수많은 산업용 밸브에서 누출 및 고장 발생 시 생산중단, 독성물질 및 가연성 가스의 누출 및 폭발로 인한 인명피해, 사고 위치 파악 어려움 등의 문제점이 발생되기 때문에 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 한 안전관리 및 제어 시스템이 필요하다. 이 연구에서는 IoT 기반 무선통신을 통한 산업용 밸브의 안전관리 및 액츄에이터 제어 시스템 개발 내용 중에서 위험요소 예측기술 개발과 관련 된 내용이다. 밸브의 구조적 특성 분석을 하고 고장데이터, 문헌 등으로 부터 주요 위험요소 분석, 위험요소 원인분석 및 사고시나리오 분석을 통해 주요 위험요소로 인한 사고를 예방하기 위해 IoT 기반 산업용 밸브의 안전관리 기법을 개발하였다.

LNG 생산기지의 사고사례 조사 (The Investigation of Accidental Case for LNG Terminal)

  • 마영화;이승림;윤기봉
    • 한국가스학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.47-51
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    • 2006
  • LNG 시설은 타 시설에 비해 사용 안전성 측면에서 고려하여야 할 사항이 많다. LNG의 특성상 $-160^{\circ}C$의 초저온 상태에서 생산, 저장되며, 가연성 가스이므로 누설 시에 인근의 점화원에 의해 폭발할 수 있다. 그리고 LNG 생산 및 저장시설은 대량의 연료를 취급하므로 사고의 위험성과 영향력이 크다고 할 수 있다. 따라서 대량의 액화연료를 취급하는 LNG 기지는 엄격한 안전기준과 설계기준을 요구하고 있다. 제정된 기준은 많은 지식과 경험을 근간으로 발전되며, 사고빈도수가 많지 않은 LNG 시설과 관련해서, 건설 또는 운영 시에 발생한 사고사례는 중요한 정보를 제공하고 있다. 많은 인명을 앗아간 사례와 원인에 대한 평가는 소중한 자료임에 분명하다. 이에 본 조사에서는 외국의 LNG 생산기지의 사고사례를 조사하여 경향을 분석해 보았다.

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Fireball로 인한 Thermal flux 예측에 관한 연구 (A Study on the Thermal Flux Estimation of Fireball)

  • 김인태;김인원;송희열
    • 한국가스학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.46-52
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    • 2000
  • Fireball로 인한 위험성 및 피해를 평가하기 위한 프로그램, FIRESTOR를 개발하여 Fireball로 인한 Thermal flux를 예측하였고, FIRESTOR 프로그램을 부천가스 충전소 사고를 모델로 하여, BLEVE ESTIMATOR와 상용프로그램인 Dupont 사의 SAFER와 비교 분석 하였 다. 용기압력이 일정시 Propane과 Butane의 경우 Thermal flux는 거리변화에 따라 지수함 수로 감소하였다. 거리변화에 따른 Thermal flux변화를 BLEVE ESTIMATOR, SAFER, FIRESTOR로 상호 비교한 결과 본 연구에서 연구개발한 FIRESTOR 프로그램은 SAFER 와 ESTIMATOR의 중간값으로 Dupont사의 상용프로그램인 SAFER에 근접하는 경향을 보이고 있어 우수한 프로그램으로 판단된다.

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중·소 화학공장에 적합한 위험성 평가 기법 개발에 관한 연구 (A Study on Hazard Identification Method for Small and Medium Chemical Industries)

  • 이재민;유진환;고재욱
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.103-108
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    • 2007
  • HAZOP 기법은 전문가의 경험과 지식을 기초로 브레인스토밍(brainstorming) 방식을 적용함으로써 체계적으로 잠재 위험을 분석, 평가하는 방법으로 검토 시 누락의 가능성을 배제하고 비교적 객관화된 평가서를 작성할 수 있는 장점으로 인하여 널리 이용되고 있다. 그러나 대규모 화학공장에서는 HAZOP 기법을 이용한 위험성 평가의 실시 및 그 결과의 활용이 잘 이루어지고 있으나, 중 소 화학공장들의 경우 기법 적용이 용이하지 못하여 현실적으로 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 기존에 많이 사용되고 있는 위험성 평가 기법들의 장 단점을 분석 검토하여 중 소 화학공장의 현장에 적용하기 쉬운 위험성 평가 기법을 제시함으로써 사업장 위험 관리 수준의 향상에 기여하고자 하였다.