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가스용기 운반 중 누출된 LPG의 정량적 위험 분석
A Quantitative Risk Analysis of LPG Leaked During Cylinder Delivery 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.7 no.2 = no.19, 2003년, pp.33 - 41  

김병직 (숭실대학교 환경) ,  박기창 (도요엔지니어링) ,  이근원 (한국산업 안전공단)

초록
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LPG는 사용, 저장, 생산 과정뿐만 아니라 이송 중에도 많은 잠재위험(Hazard)을 갖고있다. 소규모의 수요처일 경우, LPG 용기를 적재한 차량에 의해 지역 사업자에 의하여 배달된다. 만약 도심지역가스용기를 적재한 차량에 폭발사고가 발생한다면 주변지역에 재산 피해뿐 아니라 상당한 인명피해를 초래할 것이다 본 연구에서는 LPG 누출 사례연구를 통하여 가스용기를 이용한 LPG의 운반 중에 사고의 원인이 되는 잠재위험을 확인한 후 사고발생 시나리오를 작성하고 발생 가능성과 피해결과를 예측하는 위험성(risk)의 정량적 분석을 하였다. 본 연구에서는 위험분석 프로그램을 Excel과 Visual Basic으로 프로그래밍 하여, ETA(Event Tree Analysis)법으로 LPG 운반도중 발생할 수 있는 사고의 빈도수를 구한 뒤, 이를 바탕으로 폭발로 인한 피해 범위 및 피해정도를 도출하였다. UVCE의 경우, 가스용기에서 누출되어 증발된 LPG에 대하여 사고현장주변에서 10m 이내에서는 심각한 구조적 손상을 보이며, 150m 이상에서도 유리가 파열되는 심각한 손상확률을 보였다. 그리고 TNT 상당법으로 Probit 결과, 10분간 누출되었을 때 40m 지점에서 유리창의 $75\%$가 깨졌으며, 20m 지점에서 $16\%$, 40m 지점에서는 $10\%$의 구조적 손상을 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

There exists high hazard when transporting LPG as well as using, storing, and producing. For small scale LPG consumer, retailers deliver LPG to customers via a truck loading many LPG cylinders. Suppose there occurred a accident during LPG cylinder transfer, this could result in serious damages to th...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 경제적, 시간적 이유로 정량적 위험성 평가를 수행하기 어려운 작업현장에서 폭발(UVCE) 사고에, 의한 피해예측을 수행 · 분석하여 정량평가를 실시하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결론을 요약하면 다음과 같다.

가설 설정

  • 반면에 증발속도는 질량 전달에 더욱 의존한다. Cremer와 Wamer(1982)에 따르면, Pasquill은 증기 확산계수 D는 각 물질의 특성값을 사용하고 풍속은 표준높이인 10 m에서 측정된 값을 사용하였고, 대기는 난류이며, 물질 전달 속도는 낮으며, 액체 온도는 증발 공정 동안에는 대기 온도와 같고 일정하며, 액체는 단일물질이며, 고인 액체의 면적은 일정하다고 가정하였다.[1][2][3][7]
  • LPG 용기 이송 중 교통사고로 가스용기가 파열되며, LPG(propane)가 누출되어 개방계 증기운폭발 (UVCE)이 발생된 상황을 가정하여 본 연구에서 작성된 프로그램을 실행하였다. UVCE의 가장 일반적인 TNT 모델을 이용하여 LPG 용기에서 누출된 LPG의 양을 TNT 당량으로 환산하여 그 값을 과압력에 따른 환산거리에 적용하여 실제 거리를 계산하였다.
  • · 거리에 따른 과압의 감소는 TNT와 비슷하다고 가정한다.
  • · 증기운의 흐름은 고려하지 않으며, 지형, 건물, 장애물의 영향은 고려하지 않는다.
  • · 폭발원은 점으로 나타낼 수 있으며, 폭발원과 가까운 위치에서 과압은 높게 예측된다.
  • 속도로 서서히 증발된다. 서서히 증발되는 pool의 경우에 대해서 대부분의 방출모델들은 pool서부터 대기로의 물질전달에 의하여 증발이 제한되었다고 가정하였다. 단일성분에 대한 증발속도는 이상기체상태, 충분히 잘 혼합된 액상, 정상상태에서 Fleischer(1980)가 다음과 같이 정의하였다.
  • 에 나타나 있다. 유체의 액위 보다 hL만큼 하부에 구멍이 발생했다고 하면 이 구멍을 통한 액체의 흐름은 기계적 에너지 수지 식에 의하여 표현되며, 비압축성으로 가정한다. 본 연구에서는 LPG cylinder에서 누출될 때 순간적으로 액체 pool를 형성하고, 증발하기 때문에 액체 증발 모델을 사용하였다.
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