Iron and copper are practically immiscible in the equilibrium state, even though their atomic radii are similar. As non-equilibrium solid solutions, the metastable Fe-Cu alloys can be synthesized using special methods, such as rapid quenching, vapor deposition, sputtering, ion-beam mixing, and mechanical alloying. The complexity of these methods (multiple steps, low productivity, high cost, and non-eco-friendliness) is a hinderance for their industrial applications. Electrical explosion of wire (EEW) is a well-known and effective method for the synthesis of metallic and alloy nanoparticles, and fabrication using the EEW is a simple and economic process. Therefore, it can be potentially employed to circumvent this problem. In this work, we propose the synthesis of Fe-Cu nanoparticles using EEW in a suitable solution. The powder shape, size distribution, and alloying state are analyzed and discussed according to the conditions of the EEW.
A study has been conducted to clarify the effect of watery vapor concentration in hot ambient on droplet evaporation. Droplets of water, ethanol, n-hexadecaneand n-heptane were used in this experimental study. Ambient conditions are fixed at 470 K in temperature, 0.1 MPa in pressure and 2 m/s in velocity of ambient air. Watery vapor concentration was changed 0%~40% by 10% by add water to air. To obtain the time histories of droplet diameter after exposed in ambient, a suspended droplet in hot and humid ambient stream was synchronized with a back flash light, and enlarged droplet images were taken by a CCD camera. The evaporation rate constant of water droplet decreases slightly with the vapor concentration because diffusion velocity reduction of droplet vapor occurs on the surface. The values of ethanol and n-heptane droplet actively increase by effect that water from condensation of vapor flows into the droplet. The evaporation rate constant of n-hexadecane which has higher boiling point than water increases within around 30% of the concentration.
LPG충전소 내에서 발생하는 주요 사고는 제트화재, 풀화재, 증기운 폭발로 구분된다. 방호벽을 충전소 내에 설치하면, 제트화재 시나리오에 대해서는 복사열로 인한 피해를 경감할 수 있고 풀화재 시나리오에 대해서는 풀의 확장을 제한하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 증기운 폭발 시에는 증기운의 확산과 폭발과압으로 인한 인명피해를 경감하는 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 제트화재, 풀화재, 증기운 폭발 등 LPG충전소에서 발생 가능한 사고 시나리오별로 방호벽의 피해경감 정도를 평가할 수 있는 방법을 제안하였으며, LPG충전소 내 방호벽의 효과성에 대해 사례연구를 수행하였다. 이를 통해 제트화재와 증기운 폭발 발생 시 방호벽 뒤에 위치한 수용체의 사망확률을 효과적으로 줄일 수 있다는 것을 보여준다.
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.
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.
LPG충전시설에 설치된 각종 안전장치의 유효성을 평가하기 위해 하역작업 중 탱크로리의 비등액체팽창증기폭발(BLEVE, Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) 시나리오에 대해 빈도분석을 수행하였으며, 분석방법으로는 정량적인 분석법인 결함수목분석(Fault Tree Analysis)법을 사용하였다. 안전장치의 유효성은 안전장치의 부착여부와 용량변화에 따른 빈도변화를 관찰함으로써 간접적으로 평가하였다. 이 분석을 통해 허용 가능한 위험수준을 만족하기 위해 필수적인 안전장치와 설치 우선순위를 도출할 수 있었다.
Article 325 (Prevention of Fire Explosion due to Electrostatic) of the Rule for Occupational Safety and Health Standard specifies that in order to prevent the risk of disasters caused by static electricity, fire, explosion and static electricity in the production process, However, in order to do this, it is absolutely necessary to use a pre-detection technology and a detector for antistatic discharge prediction, which is a precautionary measure by static electricity in a fire / explosion hazard place, but in Korea, And there is no technical standard for the application of the technology of the explosion proof structure of the related equipment. Research methods include domestic and overseas electrostatic discharge detection technology and literature investigation of related equipment explosion proofing technology, domestic and foreign electrostatic discharge detection device production and use situation investigation, advanced foreign technology data analysis and benchmarking. In particular, we sought to verify the results of empirical experiments using electrostatic discharge detection technology through sample purchase and analysis of related major products, development of optimization technology through prototype production, evaluation, and supplementation, and expert knowledge through expert consultation. The results of this study were developed and fabricated two prototypes of electrostatic discharge detector based on the technology / standard related to electrostatic discharge detection technology in Korea and abroad through development of electrostatic discharge detection technology and development and production of detector. In addition, based on the development of electrostatic discharge detection technology, we developed an intrinsic safety explosion proof ib class explosion proof technology applicable to the process of using and handling flammable gas and flammable liquid vapor and combustible dust. In the case of the over voltage and minimum voltage are supplied to the explosion-proof structure ESD detector, check the state of the circuit and the transient and transient currents generated by the coil and capacitor elements during the input and standby of the signal pulse voltage. Explosion-proof equipment-Part 11: Intrinsically safe explosion proof structure The comparative evaluation with the reference curve in Annex A of "i" confirms that the characteristics of the intrinsically safe explosion protection structure are met.
This paper presents a numerical model of multi phase flow of the mixtures of molten material-liquid-vapor, particularly in thermal nonequilibrium. It is a two-dimensional, transient, three-fluid model in Eulerian coordinates. The equations are solved numerically using the finite difference method that implicitly couples the rates of phase changes, momentum, and energy exchange to determine the pressure, density, and velocity fields. To examine the model's ability to predict an experimental data, calculations have been performed for tests of pouring hot particles and molten material into a water pool. The predictions show good agreement with the experimental data. It appears, however, that the interfacial heat transfer and breakup of molten material need improved models that can be applied to such high temperature, high pressure, multi phase flow conditions.
태양광 전지 제조 설비인 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)는 NH3, SIH4, O2를 Chamber에 주입하여 생성된 Plasma를 Wafer에 증착시키는 설비이다. PCVD설비에서 Gas 이동과 주입이 Gas Cabinet에서 이루어지며, 내부에는 MFC, Regulator, Valve, Pipe 등이 복잡하게 연결되어 많은 누출 점이 존재한다. 폭발 상한값(UEL) 33.6%, 폭발 하한값(LEL) 15%의 NH3 누출 시 폭발을 예방하기 위해서는 NH3 농도가 폭발 범위에서 벗어날 수 있는 희석능력이 있어야 한다. 본 연구는 기존 PCVD의 Gas Cabinet에 대한 NH3 Gas 누출 시 희석능력을 3D와 수치로 확인할 수 있는 CFD 분석 기법을 활용하여 분석하였다. 그 결과 중희석에 해당되며 설비 개선을 통해 고환기가 가능하다는 결론을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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