Multi Layered Water Gel Barrier에 의한 폭발완화 특성에 관한 실험적 연구 Experimental Investigations on the Characteristics of Explosion Mitigations by Multi Layered Water Gel Barriers원문보기
최근 위험물질 및 관련 설비의 사용은 날로 증가하고 있으며 향후 수소, DME-LPG 혼합연료 등 신재생에너지가 일반 대중에게까지 보급 및 확산 될 시 이러한 설비 또는 시설은 지속적으로 증가될 전망이고, 이로 인해 폭발사고의 위험성이 가중될 우려가 높다. 이러한 폭발사고가 발생하면, 높은 압력의 폭풍파에 의해 구조물의 부재에 치명적인 손상 및 붕괴를 발생시켜 큰 피해가 발생할 수 있다. 이러한 폭발사고의 위험성을 최소화하기 위해서 폭발완화 기술 개발이 필요하고 현재 폭발완화 기술로 폭발벤트, 물분무시스템, 폭발장벽 등과 같은 폭발완화 기술이 사용되고 있으나, 적용 관점에서 장·단점이 있고 폭발완화 효과를 극대화하기 위해서는 폭발 발생 시 폭발 하중을 저감시킬 수 있는 재료를 사용하는 것이 필요하다. 폭발하중 저감 관련 재료에 대한 연구는 Single Layered Water Gel barier(SLWGB)을 이용한 연구에서 시도 되었으나, Multi layers로 구성된 Water gel barrier의 폭발완화 특성에 대한 연구는 시도된 바 없다. 이에 본 연구에서는 Multi Layered Water Gel Barrer(MLWGB)에 의한 폭발완화 특성을 규명하기 위해 실험실 크기에 적합한 규모의 폭발챔버(단면적 1600 mm × 100 mm × 100 mm)에서 MLWGB의 내측 Layer의 농도 변화에 따른 폭발완화특성을 규명하였으며, 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. ■ MLWGB가 파열되는 내측 Layer의 농도 10 %와 20%의 폭발압력 완화율은 농도가 10 %와 20%를 갖는 SLWGB보다 폭발압력 완화율이 높았다. ■ MLWGB가 파열되는 경우 내측 Layer의 농도 증가에 따라 ...
최근 위험물질 및 관련 설비의 사용은 날로 증가하고 있으며 향후 수소, DME-LPG 혼합연료 등 신재생에너지가 일반 대중에게까지 보급 및 확산 될 시 이러한 설비 또는 시설은 지속적으로 증가될 전망이고, 이로 인해 폭발사고의 위험성이 가중될 우려가 높다. 이러한 폭발사고가 발생하면, 높은 압력의 폭풍파에 의해 구조물의 부재에 치명적인 손상 및 붕괴를 발생시켜 큰 피해가 발생할 수 있다. 이러한 폭발사고의 위험성을 최소화하기 위해서 폭발완화 기술 개발이 필요하고 현재 폭발완화 기술로 폭발벤트, 물분무시스템, 폭발장벽 등과 같은 폭발완화 기술이 사용되고 있으나, 적용 관점에서 장·단점이 있고 폭발완화 효과를 극대화하기 위해서는 폭발 발생 시 폭발 하중을 저감시킬 수 있는 재료를 사용하는 것이 필요하다. 폭발하중 저감 관련 재료에 대한 연구는 Single Layered Water Gel barier(SLWGB)을 이용한 연구에서 시도 되었으나, Multi layers로 구성된 Water gel barrier의 폭발완화 특성에 대한 연구는 시도된 바 없다. 이에 본 연구에서는 Multi Layered Water Gel Barrer(MLWGB)에 의한 폭발완화 특성을 규명하기 위해 실험실 크기에 적합한 규모의 폭발챔버(단면적 1600 mm × 100 mm × 100 mm)에서 MLWGB의 내측 Layer의 농도 변화에 따른 폭발완화특성을 규명하였으며, 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. ■ MLWGB가 파열되는 내측 Layer의 농도 10 %와 20%의 폭발압력 완화율은 농도가 10 %와 20%를 갖는 SLWGB보다 폭발압력 완화율이 높았다. ■ MLWGB가 파열되는 경우 내측 Layer의 농도 증가에 따라 displacement 증가, 파열시간 지연, 폭발압력 완화률 증가의 경향을 보였다. ■ MLWGB가 파열되지 않는 경우는 내측 Layer의 농도 증가에 따라 displacement 감소, 최대 displacement 도달시간은 지연, 폭발챔버 내의 압력 증가의 경향을 보였다.
최근 위험물질 및 관련 설비의 사용은 날로 증가하고 있으며 향후 수소, DME-LPG 혼합연료 등 신재생에너지가 일반 대중에게까지 보급 및 확산 될 시 이러한 설비 또는 시설은 지속적으로 증가될 전망이고, 이로 인해 폭발사고의 위험성이 가중될 우려가 높다. 이러한 폭발사고가 발생하면, 높은 압력의 폭풍파에 의해 구조물의 부재에 치명적인 손상 및 붕괴를 발생시켜 큰 피해가 발생할 수 있다. 이러한 폭발사고의 위험성을 최소화하기 위해서 폭발완화 기술 개발이 필요하고 현재 폭발완화 기술로 폭발벤트, 물분무시스템, 폭발장벽 등과 같은 폭발완화 기술이 사용되고 있으나, 적용 관점에서 장·단점이 있고 폭발완화 효과를 극대화하기 위해서는 폭발 발생 시 폭발 하중을 저감시킬 수 있는 재료를 사용하는 것이 필요하다. 폭발하중 저감 관련 재료에 대한 연구는 Single Layered Water Gel barier(SLWGB)을 이용한 연구에서 시도 되었으나, Multi layers로 구성된 Water gel barrier의 폭발완화 특성에 대한 연구는 시도된 바 없다. 이에 본 연구에서는 Multi Layered Water Gel Barrer(MLWGB)에 의한 폭발완화 특성을 규명하기 위해 실험실 크기에 적합한 규모의 폭발챔버(단면적 1600 mm × 100 mm × 100 mm)에서 MLWGB의 내측 Layer의 농도 변화에 따른 폭발완화특성을 규명하였으며, 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. ■ MLWGB가 파열되는 내측 Layer의 농도 10 %와 20%의 폭발압력 완화율은 농도가 10 %와 20%를 갖는 SLWGB보다 폭발압력 완화율이 높았다. ■ MLWGB가 파열되는 경우 내측 Layer의 농도 증가에 따라 displacement 증가, 파열시간 지연, 폭발압력 완화률 증가의 경향을 보였다. ■ MLWGB가 파열되지 않는 경우는 내측 Layer의 농도 증가에 따라 displacement 감소, 최대 displacement 도달시간은 지연, 폭발챔버 내의 압력 증가의 경향을 보였다.
The risk of explosion were constantly increasing as the hazard installations were increased during the industrial development. When an explosion occurres, there might be a lot of losses such as deformation of structures and fragments etc. The aim of this study is to investigate the characteristics o...
The risk of explosion were constantly increasing as the hazard installations were increased during the industrial development. When an explosion occurres, there might be a lot of losses such as deformation of structures and fragments etc. The aim of this study is to investigate the characteristics of explosion mitigations by the inner layer concentrations(10 ~ 90 %)of MLWGBs and to comparison MLWGBs with SLWGBs. The explosion chamber is consisted of 1600 mm in length, with a square cross-section 100 × 100 mm2. Seven circular obstacles were mounted inside the explosion chamber. During the measurement, there were two pressure transducers that used in front of and behind of MLWGB. Also, the displacement of moveing MLWGB was photographed with a high speed video camera. ■ MLWGBs which were consisted of 10 ~ 20 % inner layer concentrations were ruptured. When the MLWGBs were ruptured the explosion mitigation rate of MLWGBs were higher than SLWGBs. ■ When MLWGBs were ruptured as the concentrations of inner layer were increased, MLWGBs displacement were increased and the rupture time were delayed. Also, The explosion mitigation rate were increased. ■ When MLWGBs were not ruptured as the concentrations of inner layer were increased the MLWGBs displacement were decreased and the explosion pressure were increased in a explosion chamber.
The risk of explosion were constantly increasing as the hazard installations were increased during the industrial development. When an explosion occurres, there might be a lot of losses such as deformation of structures and fragments etc. The aim of this study is to investigate the characteristics of explosion mitigations by the inner layer concentrations(10 ~ 90 %)of MLWGBs and to comparison MLWGBs with SLWGBs. The explosion chamber is consisted of 1600 mm in length, with a square cross-section 100 × 100 mm2. Seven circular obstacles were mounted inside the explosion chamber. During the measurement, there were two pressure transducers that used in front of and behind of MLWGB. Also, the displacement of moveing MLWGB was photographed with a high speed video camera. ■ MLWGBs which were consisted of 10 ~ 20 % inner layer concentrations were ruptured. When the MLWGBs were ruptured the explosion mitigation rate of MLWGBs were higher than SLWGBs. ■ When MLWGBs were ruptured as the concentrations of inner layer were increased, MLWGBs displacement were increased and the rupture time were delayed. Also, The explosion mitigation rate were increased. ■ When MLWGBs were not ruptured as the concentrations of inner layer were increased the MLWGBs displacement were decreased and the explosion pressure were increased in a explosion chamber.
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