일반적으로 사고피해는 최악의 누출 시나리오를 중심으로 예측하기 때문에 실제 사고결과와는 상당한 차이가 있을 뿐만 아니라 적용모델이나 산출방법에 따라 사고결과 값이 다르다. 따라서 보다 객관적이고 현실성 있는 누출 시나리오를 선정하고, 선정된 누출 시나리오에 의해 정확한 사고피해 예측과 분석이 필요하다. 본 연구에서는 가스 누출사고에서 누출 시나리오 선정방법과 증기운 폭발사고의 영향을 해석하는 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 다양한 누출조건(온도, 압력, 누출물질 등)과 누출원(배관 및 용기) 및 누출유형(순간누출 및 연속누출)에서 일반적인 사고결과 분석(...
일반적으로 사고피해는 최악의 누출 시나리오를 중심으로 예측하기 때문에 실제 사고결과와는 상당한 차이가 있을 뿐만 아니라 적용모델이나 산출방법에 따라 사고결과 값이 다르다. 따라서 보다 객관적이고 현실성 있는 누출 시나리오를 선정하고, 선정된 누출 시나리오에 의해 정확한 사고피해 예측과 분석이 필요하다. 본 연구에서는 가스 누출사고에서 누출 시나리오 선정방법과 증기운 폭발사고의 영향을 해석하는 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 다양한 누출조건(온도, 압력, 누출물질 등)과 누출원(배관 및 용기) 및 누출유형(순간누출 및 연속누출)에서 일반적인 사고결과 분석(CA) 방법과 미국석유화학협회에서 제시된 위험기반검사 절차인 API-581 절차에 의해 누출속도와 사고 피해영역(장치피해영역 및 상해영역)을 산출하였다. 그 결과, 배관누출과 용기누출에서 CA 방법과 API-581 절차에 의해 산출한 누출속도, 장치피해영역 및 상해영역은 온도에 크게 민감하지 않으나, 누출공 크기와 압력이 증가할수록, 그리고 배관직경이 증가할수록 증가하였다. 또한 최악의 시나리오, 즉 파열에서 누출속도와 사고 피해영역은 상당히 큰 값을 나타내었으나 가중평균에 의한 사고 피해영역은 파열을 제외한 누출 시나리오에서 얻은 값과 거의 유사한 값을 나타내었다. 그리고 사고결과는 배관누출에서 보다 용기누출에서, 그리고 연속누출에서보다 순간누출에서 상당히 큰 값을 나타내었다. 이때, 용기누출에서 장치피해영역과 상해영역은 고장발생빈도가 높은 탱크 > 반응기 > 드럼 > 탑의 순서를 나타내었다. 이상의 결과로부터 가연성 가스누출에 의한 증기운 폭발사고에서는 파열인 경우에 최악의 사고피해를 예측할 수 있었다. 그리고 누출공 크기는 임의로 선정하기 보다는 API-581 절차에 의한 방법, 즉 고장률을 고려한 가중평균법으로 누출속도를 산출하여 사고피해를 예측하는 것이 바람직하다고 판단된다.
일반적으로 사고피해는 최악의 누출 시나리오를 중심으로 예측하기 때문에 실제 사고결과와는 상당한 차이가 있을 뿐만 아니라 적용모델이나 산출방법에 따라 사고결과 값이 다르다. 따라서 보다 객관적이고 현실성 있는 누출 시나리오를 선정하고, 선정된 누출 시나리오에 의해 정확한 사고피해 예측과 분석이 필요하다. 본 연구에서는 가스 누출사고에서 누출 시나리오 선정방법과 증기운 폭발사고의 영향을 해석하는 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 다양한 누출조건(온도, 압력, 누출물질 등)과 누출원(배관 및 용기) 및 누출유형(순간누출 및 연속누출)에서 일반적인 사고결과 분석(CA) 방법과 미국석유화학협회에서 제시된 위험기반검사 절차인 API-581 절차에 의해 누출속도와 사고 피해영역(장치피해영역 및 상해영역)을 산출하였다. 그 결과, 배관누출과 용기누출에서 CA 방법과 API-581 절차에 의해 산출한 누출속도, 장치피해영역 및 상해영역은 온도에 크게 민감하지 않으나, 누출공 크기와 압력이 증가할수록, 그리고 배관직경이 증가할수록 증가하였다. 또한 최악의 시나리오, 즉 파열에서 누출속도와 사고 피해영역은 상당히 큰 값을 나타내었으나 가중평균에 의한 사고 피해영역은 파열을 제외한 누출 시나리오에서 얻은 값과 거의 유사한 값을 나타내었다. 그리고 사고결과는 배관누출에서 보다 용기누출에서, 그리고 연속누출에서보다 순간누출에서 상당히 큰 값을 나타내었다. 이때, 용기누출에서 장치피해영역과 상해영역은 고장발생빈도가 높은 탱크 > 반응기 > 드럼 > 탑의 순서를 나타내었다. 이상의 결과로부터 가연성 가스누출에 의한 증기운 폭발사고에서는 파열인 경우에 최악의 사고피해를 예측할 수 있었다. 그리고 누출공 크기는 임의로 선정하기 보다는 API-581 절차에 의한 방법, 즉 고장률을 고려한 가중평균법으로 누출속도를 산출하여 사고피해를 예측하는 것이 바람직하다고 판단된다.
In general, predicted accident damages are not only far different from actual consequences because they are calculated with a release scenario for the worst case, but also variable according to adopted models and calculating methods. Therefore, there comes a need to predict and analyze accurately ac...
In general, predicted accident damages are not only far different from actual consequences because they are calculated with a release scenario for the worst case, but also variable according to adopted models and calculating methods. Therefore, there comes a need to predict and analyze accurately accident damages through a selection of objective and realistic release scenarios. In this study, we tried to propose a selection method of release scenarios and a analysis method of damage effects of a vapor cloud explosion at a gas release accident. Thus, release rates and damage areas (damage area of facility and fatality area) were estimated by the general method of consequence analysis (CA) and the API-581 BRD (based resource document) at various release conditions (temperature, pressure, release material, etc.), release sources (pipe and vessel), and released types (instantaneous release and continuous release). As a result, in the case of pipe or vessel releases, release rates and damage areas estimated by the CA method and the API-581 BRD were not quite affected by temperature. However, these were increased with increasing the size of the release hole, pressure, and the diameter of pipe. Also, they became very high-valued in the release scenario for the worst case; while damage areas estimated by the weighted average method were similar to the ones of all release scenarios, except a rupture. Moreover, consequences in the vessel release were higher than those in the pipe release, and consequences in the instantaneous release were higher than those in the continuous release. In these conditions, the order of damage areas in the vessel release was as follows; tank > reactor > drum > column. From aforementioned results, we concluded that the rupture was the worst case of release scenarios at a vapor cloud explosion by a flammable gas release, and that release rates and damage areas were better estimated by the API-581 BRD (the weighted average method considering a generic failure frequency of the release hole) than by an arbitrary selection of the release hole.
In general, predicted accident damages are not only far different from actual consequences because they are calculated with a release scenario for the worst case, but also variable according to adopted models and calculating methods. Therefore, there comes a need to predict and analyze accurately accident damages through a selection of objective and realistic release scenarios. In this study, we tried to propose a selection method of release scenarios and a analysis method of damage effects of a vapor cloud explosion at a gas release accident. Thus, release rates and damage areas (damage area of facility and fatality area) were estimated by the general method of consequence analysis (CA) and the API-581 BRD (based resource document) at various release conditions (temperature, pressure, release material, etc.), release sources (pipe and vessel), and released types (instantaneous release and continuous release). As a result, in the case of pipe or vessel releases, release rates and damage areas estimated by the CA method and the API-581 BRD were not quite affected by temperature. However, these were increased with increasing the size of the release hole, pressure, and the diameter of pipe. Also, they became very high-valued in the release scenario for the worst case; while damage areas estimated by the weighted average method were similar to the ones of all release scenarios, except a rupture. Moreover, consequences in the vessel release were higher than those in the pipe release, and consequences in the instantaneous release were higher than those in the continuous release. In these conditions, the order of damage areas in the vessel release was as follows; tank > reactor > drum > column. From aforementioned results, we concluded that the rupture was the worst case of release scenarios at a vapor cloud explosion by a flammable gas release, and that release rates and damage areas were better estimated by the API-581 BRD (the weighted average method considering a generic failure frequency of the release hole) than by an arbitrary selection of the release hole.
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