가스폭발사고는 다른 사고에 비하여 피해의 정도가 크다. 이러한 이유로 가스폭발 방지 및 피해경감을 위한 연구가 진행되고 있다. 오늘날에는 컴퓨터, 센서 등 기타 연구 장치들의 발전에 힘입어 여러 조건하에서 폭발 현상 및 거동이 연구되고 있다. 이러한 결과를 바탕으로 새로운 연소모델 및 난류모델들이 개발되었고 컴퓨터를 통한 재현 및 예상도 가능하게 되었다. 지금까지 밝혀진 가스폭발특성을 살펴보면 연료농도가 양론농도보다 약간 진한 경우에 더 높은 폭발압력이 발생된다. 또한 점화원 위치는 구조체의 기하학적 중심부에 가까울수록 폭발압력은 높아지는 것으로 밝혀졌다. 공간에 따른 폭발 현상의 특성을 살펴보면 밀폐공간에서의 폭발 개방 공간에서의 폭발보다 더 높은 폭발압력을 생성시킨다. 부분개방공간에서의 폭발은 개방구가 클수록 폭발압력 은 작아지는 경향을 보이며 2차에 걸쳐서 폭발이 발생하는 것으로 보고되었다. 위와 같은 사실들은 많은 실험 결과 밝혀진 내용들이다. 그러나 이러한 연구 결과를 실제적인 모델들에 바로 적용하는 것은 문제점이 있다. 그것은 위와 같은 결과들이 실제적인 모델이 아닌 이상적인 모델에서 실험되어 신뢰성이 떨어지기 때문이다. 가스폭발 현상은 여러 가지 조건들의 영향을 받는다. 특히 실험장치의 모형의 영향은 무시할 수 없다. 아직까지 폭발 용기 형태 및 형상이 폭발결과에 영향을 주는 연구 자료는 제시되지 않았다. 따라서 실제적인 모델에서 가스폭발현상을 연구하기 위해서는 선행 실험 결과들을 확인하는 과정이 필요하다. 현재 가스폭발 가능성이 있는 영역(장치)에서 취할 수 있는 조치는 방폭화와 폭발 압력 방출구를 설치하는 것이다. 폭발압력 방출구의 경우 고압, 저압 설비로 나누어서 설치된다. 하지만 방출 면적에 대해서만 고려될 뿐 그 형상에 관해서는 보고 된 적 없다. 본 연구는 가스공급기지 정압실을 모델로 하여 연료의 농도, 점화원의 위치, 폭발 압력 방출구의 크기 및 폭발 압력 방출구 형태에 따른 폭발압력 변화를 측정하였다. 가스폭발용기는 가스공급기지 정압실을 1:20으로 축소하여 사용하였다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 공기와 혼합 된 천연가스의 폭발에 최대 폭발 압력은 양론 농도보다 약간 진한 농도일 때 발생한다. 즉, ...
가스폭발사고는 다른 사고에 비하여 피해의 정도가 크다. 이러한 이유로 가스폭발 방지 및 피해경감을 위한 연구가 진행되고 있다. 오늘날에는 컴퓨터, 센서 등 기타 연구 장치들의 발전에 힘입어 여러 조건하에서 폭발 현상 및 거동이 연구되고 있다. 이러한 결과를 바탕으로 새로운 연소모델 및 난류모델들이 개발되었고 컴퓨터를 통한 재현 및 예상도 가능하게 되었다. 지금까지 밝혀진 가스폭발특성을 살펴보면 연료농도가 양론농도보다 약간 진한 경우에 더 높은 폭발압력이 발생된다. 또한 점화원 위치는 구조체의 기하학적 중심부에 가까울수록 폭발압력은 높아지는 것으로 밝혀졌다. 공간에 따른 폭발 현상의 특성을 살펴보면 밀폐공간에서의 폭발 개방 공간에서의 폭발보다 더 높은 폭발압력을 생성시킨다. 부분개방공간에서의 폭발은 개방구가 클수록 폭발압력 은 작아지는 경향을 보이며 2차에 걸쳐서 폭발이 발생하는 것으로 보고되었다. 위와 같은 사실들은 많은 실험 결과 밝혀진 내용들이다. 그러나 이러한 연구 결과를 실제적인 모델들에 바로 적용하는 것은 문제점이 있다. 그것은 위와 같은 결과들이 실제적인 모델이 아닌 이상적인 모델에서 실험되어 신뢰성이 떨어지기 때문이다. 가스폭발 현상은 여러 가지 조건들의 영향을 받는다. 특히 실험장치의 모형의 영향은 무시할 수 없다. 아직까지 폭발 용기 형태 및 형상이 폭발결과에 영향을 주는 연구 자료는 제시되지 않았다. 따라서 실제적인 모델에서 가스폭발현상을 연구하기 위해서는 선행 실험 결과들을 확인하는 과정이 필요하다. 현재 가스폭발 가능성이 있는 영역(장치)에서 취할 수 있는 조치는 방폭화와 폭발 압력 방출구를 설치하는 것이다. 폭발압력 방출구의 경우 고압, 저압 설비로 나누어서 설치된다. 하지만 방출 면적에 대해서만 고려될 뿐 그 형상에 관해서는 보고 된 적 없다. 본 연구는 가스공급기지 정압실을 모델로 하여 연료의 농도, 점화원의 위치, 폭발 압력 방출구의 크기 및 폭발 압력 방출구 형태에 따른 폭발압력 변화를 측정하였다. 가스폭발용기는 가스공급기지 정압실을 1:20으로 축소하여 사용하였다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 공기와 혼합 된 천연가스의 폭발에 최대 폭발 압력은 양론 농도보다 약간 진한 농도일 때 발생한다. 즉, 메탄의 경우 양론 농도인 9.47%보다 진한 10%에서 최대 폭발 압력이 10% 더 크게 발생한다. 2. 부분 개방 공간에서 가연성 혼합 가스는 점화원이 바닥 중앙에 존재 할 때 가장 큰 폭발 압력이 발생하며, 용기 내의 폭발 압력은 점화원 위치와는 관계없이 용기의 측면에서 20% 이상 크게 나타났다. 3. 폭발 압력 방출구의 개방율이 높을수록 개구부 이탈하는 최대 폭발 압력은 작아지며, 개구부의 모형이 원형인 경우보다 사각형인 경우에 개구부를 이탈하는 최대 폭발 압력은 35% 이상 크게 나타났다. 4. 부분 개방 공간에서의 가스 폭발 시에는 양압보다 음압이 훨씬 크게 나타났다.
가스폭발사고는 다른 사고에 비하여 피해의 정도가 크다. 이러한 이유로 가스폭발 방지 및 피해경감을 위한 연구가 진행되고 있다. 오늘날에는 컴퓨터, 센서 등 기타 연구 장치들의 발전에 힘입어 여러 조건하에서 폭발 현상 및 거동이 연구되고 있다. 이러한 결과를 바탕으로 새로운 연소모델 및 난류모델들이 개발되었고 컴퓨터를 통한 재현 및 예상도 가능하게 되었다. 지금까지 밝혀진 가스폭발특성을 살펴보면 연료농도가 양론농도보다 약간 진한 경우에 더 높은 폭발압력이 발생된다. 또한 점화원 위치는 구조체의 기하학적 중심부에 가까울수록 폭발압력은 높아지는 것으로 밝혀졌다. 공간에 따른 폭발 현상의 특성을 살펴보면 밀폐공간에서의 폭발 개방 공간에서의 폭발보다 더 높은 폭발압력을 생성시킨다. 부분개방공간에서의 폭발은 개방구가 클수록 폭발압력 은 작아지는 경향을 보이며 2차에 걸쳐서 폭발이 발생하는 것으로 보고되었다. 위와 같은 사실들은 많은 실험 결과 밝혀진 내용들이다. 그러나 이러한 연구 결과를 실제적인 모델들에 바로 적용하는 것은 문제점이 있다. 그것은 위와 같은 결과들이 실제적인 모델이 아닌 이상적인 모델에서 실험되어 신뢰성이 떨어지기 때문이다. 가스폭발 현상은 여러 가지 조건들의 영향을 받는다. 특히 실험장치의 모형의 영향은 무시할 수 없다. 아직까지 폭발 용기 형태 및 형상이 폭발결과에 영향을 주는 연구 자료는 제시되지 않았다. 따라서 실제적인 모델에서 가스폭발현상을 연구하기 위해서는 선행 실험 결과들을 확인하는 과정이 필요하다. 현재 가스폭발 가능성이 있는 영역(장치)에서 취할 수 있는 조치는 방폭화와 폭발 압력 방출구를 설치하는 것이다. 폭발압력 방출구의 경우 고압, 저압 설비로 나누어서 설치된다. 하지만 방출 면적에 대해서만 고려될 뿐 그 형상에 관해서는 보고 된 적 없다. 본 연구는 가스공급기지 정압실을 모델로 하여 연료의 농도, 점화원의 위치, 폭발 압력 방출구의 크기 및 폭발 압력 방출구 형태에 따른 폭발압력 변화를 측정하였다. 가스폭발용기는 가스공급기지 정압실을 1:20으로 축소하여 사용하였다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 공기와 혼합 된 천연가스의 폭발에 최대 폭발 압력은 양론 농도보다 약간 진한 농도일 때 발생한다. 즉, 메탄의 경우 양론 농도인 9.47%보다 진한 10%에서 최대 폭발 압력이 10% 더 크게 발생한다. 2. 부분 개방 공간에서 가연성 혼합 가스는 점화원이 바닥 중앙에 존재 할 때 가장 큰 폭발 압력이 발생하며, 용기 내의 폭발 압력은 점화원 위치와는 관계없이 용기의 측면에서 20% 이상 크게 나타났다. 3. 폭발 압력 방출구의 개방율이 높을수록 개구부 이탈하는 최대 폭발 압력은 작아지며, 개구부의 모형이 원형인 경우보다 사각형인 경우에 개구부를 이탈하는 최대 폭발 압력은 35% 이상 크게 나타났다. 4. 부분 개방 공간에서의 가스 폭발 시에는 양압보다 음압이 훨씬 크게 나타났다.
The extent of damage for gas explosion accidents is larger than any others'. For this reason, studies to prevent gas explosion and lighten its damage are now under way. Today, explosive phenomenon and behavior are being studied indebting to the development of apparatus. In result, new combustion mod...
The extent of damage for gas explosion accidents is larger than any others'. For this reason, studies to prevent gas explosion and lighten its damage are now under way. Today, explosive phenomenon and behavior are being studied indebting to the development of apparatus. In result, new combustion models and turbulence models are developed. It also can be possible to review and expect them by using a computer. Looking about the character of gas explosion, high pressure of explosion is generated when fuel concentration is heavier than stoichiometric concentration. As the location of ignition is closer to the central point of the model, the explosive pressure is getting higher. Explosive pressure in a confined space makes higher pressure than in a unconfined space. In a partially confined space, as the opening area is larger, explosive pressure is getting smaller. A t this time. the gas blows up covering a twice period. Above these facts have been clarified by lots of experiments. But there might be a problem to apply these facts to the practical models. Because these facts were experimented on the ideal model. not on the practical model, the confidence will be lost Phenomena of gas explosion are affected by many conditions. Especially, the effect of model cannot be disregarded. None of the data which demonstrate that the explosion model's shape and form affect the result have not yet presented. Therefore, it has got to confirm the preceding experimental results to study the phenomena of gas explosion on the practical models. Actions that can be taken in the area which has possibility of being exploded are to establish vent area and to make a protection against explosion. Vent area is established by classifying into low and high pressure facilities. However, it is just considered on the size of area, not on the form. This study models the base of gas supply and measures explosive pressure attending by fuel concentration, location of ignition, size of vent area and its form. The model is used by minimizing the base to the 1:20th model. Following conclusions are reached by experimental results. 1. Maximum pressure of natural gas explosion mixing with air is generated when the concentration is heavier than stoichiometric concentration. In case of methane, that is, explosive pressure on the 10% methane concentration is stronger than on the stoichiometric concentration , 9.47%. 2. When the ignition point is located on the bottom of model, the highest pressure is generated. Side pressure gets more than 20% compare to any other points. 3. As the size of vent area is larger, maximum explosive pressure that leaves from the vent area is getting smaller. Maximum pressure leaves from the square form of vent area gets more than 35% compare to the circle form. 4. Negative pressure in partially confined space is much more larger than positive pressure.
The extent of damage for gas explosion accidents is larger than any others'. For this reason, studies to prevent gas explosion and lighten its damage are now under way. Today, explosive phenomenon and behavior are being studied indebting to the development of apparatus. In result, new combustion models and turbulence models are developed. It also can be possible to review and expect them by using a computer. Looking about the character of gas explosion, high pressure of explosion is generated when fuel concentration is heavier than stoichiometric concentration. As the location of ignition is closer to the central point of the model, the explosive pressure is getting higher. Explosive pressure in a confined space makes higher pressure than in a unconfined space. In a partially confined space, as the opening area is larger, explosive pressure is getting smaller. A t this time. the gas blows up covering a twice period. Above these facts have been clarified by lots of experiments. But there might be a problem to apply these facts to the practical models. Because these facts were experimented on the ideal model. not on the practical model, the confidence will be lost Phenomena of gas explosion are affected by many conditions. Especially, the effect of model cannot be disregarded. None of the data which demonstrate that the explosion model's shape and form affect the result have not yet presented. Therefore, it has got to confirm the preceding experimental results to study the phenomena of gas explosion on the practical models. Actions that can be taken in the area which has possibility of being exploded are to establish vent area and to make a protection against explosion. Vent area is established by classifying into low and high pressure facilities. However, it is just considered on the size of area, not on the form. This study models the base of gas supply and measures explosive pressure attending by fuel concentration, location of ignition, size of vent area and its form. The model is used by minimizing the base to the 1:20th model. Following conclusions are reached by experimental results. 1. Maximum pressure of natural gas explosion mixing with air is generated when the concentration is heavier than stoichiometric concentration. In case of methane, that is, explosive pressure on the 10% methane concentration is stronger than on the stoichiometric concentration , 9.47%. 2. When the ignition point is located on the bottom of model, the highest pressure is generated. Side pressure gets more than 20% compare to any other points. 3. As the size of vent area is larger, maximum explosive pressure that leaves from the vent area is getting smaller. Maximum pressure leaves from the square form of vent area gets more than 35% compare to the circle form. 4. Negative pressure in partially confined space is much more larger than positive pressure.
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