대부분의 가스공정의 안전한 설계와 조작을 위해서는 취급물질의 확실한 폭발한계, 인화점, 최소자연발화온도, 최소산소농도 등을 알아야 하고, 또한 고온 및 고압에서의 폭발한계도 알아야 한다. 본 연구에서 프로판 안전한 취급을 위해서 프로판의 연소특성치인 폭발한계와 최소자연발화온도를 고찰하였다. 문헌 자료를 고찰한 결과 프로판의 폭발하한계와 상한계는 공기 중에서 각 각 2.8 vol%와 10 vol%를 추천하며, 최소자연발화온도는 전면 가열인 경우는 $454^{\circ}C$, 국소 고온표면인 경우는 약 $960^{\circ}C$한다. 또한 프로판의 폭발한계의 온도 및 압력의존성에 대한 새로운 예측식을 제시하였으며, 제시된 식에 의한 예측값은 문헌값과 일치하였다.
대부분의 가스공정의 안전한 설계와 조작을 위해서는 취급물질의 확실한 폭발한계, 인화점, 최소자연발화온도, 최소산소농도 등을 알아야 하고, 또한 고온 및 고압에서의 폭발한계도 알아야 한다. 본 연구에서 프로판 안전한 취급을 위해서 프로판의 연소특성치인 폭발한계와 최소자연발화온도를 고찰하였다. 문헌 자료를 고찰한 결과 프로판의 폭발하한계와 상한계는 공기 중에서 각 각 2.8 vol%와 10 vol%를 추천하며, 최소자연발화온도는 전면 가열인 경우는 $454^{\circ}C$, 국소 고온표면인 경우는 약 $960^{\circ}C$한다. 또한 프로판의 폭발한계의 온도 및 압력의존성에 대한 새로운 예측식을 제시하였으며, 제시된 식에 의한 예측값은 문헌값과 일치하였다.
For the safety design and operation of many gas process, it is necessary to know certain explosion limit, flash point, auto ignition temperature and minimum oxygen concentration of handling substances. Also it is necessary to know explosion limit at high temperature and pressure. For the safe handli...
For the safety design and operation of many gas process, it is necessary to know certain explosion limit, flash point, auto ignition temperature and minimum oxygen concentration of handling substances. Also it is necessary to know explosion limit at high temperature and pressure. For the safe handling of propane, explosion limit and autoignition temperature of combustion characteristics for propane were investigated. By using the literatures data, the lower and upper explosion limits of propane recommended 2.0 vol% and 10.0 vol%, respectively. Also autoignition temperatures of propane with ignition sources recommended $450^{\circ}C$ at the electrically heated cruicible fumace(the whole surface heating) and recommended about $960^{\circ}C$ at the local hot surface. The new equations for predicting the temperature and the pressure dependence of the explosion limits of propane are proposed. The values calculated by the proposed equations were a good agreement with the literature data.
For the safety design and operation of many gas process, it is necessary to know certain explosion limit, flash point, auto ignition temperature and minimum oxygen concentration of handling substances. Also it is necessary to know explosion limit at high temperature and pressure. For the safe handling of propane, explosion limit and autoignition temperature of combustion characteristics for propane were investigated. By using the literatures data, the lower and upper explosion limits of propane recommended 2.0 vol% and 10.0 vol%, respectively. Also autoignition temperatures of propane with ignition sources recommended $450^{\circ}C$ at the electrically heated cruicible fumace(the whole surface heating) and recommended about $960^{\circ}C$ at the local hot surface. The new equations for predicting the temperature and the pressure dependence of the explosion limits of propane are proposed. The values calculated by the proposed equations were a good agreement with the literature data.
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문제 정의
지금까지 문헌에서는 프로판에 대한 폭발 하한계의 압력의존 식이 제시된 너卜가 없다. 따라서 본 연구에서는 문헌 자료를 분석하여 새로운 추산 식을 제시하였다. 다 중회기분석을 통하여 프로판의 폭발 하한계와 압력의 관계를 예측할 수 있는 다음과 같은 추산식들을 얻었 으며, Table 3에 각 추산식들에 의한 추산 값들과 문헌값을 비교하여 그 결과를 나타내었다.
본 연구에서는 가정뿐만 아니라 여러 산업 분야에서 다양하게 사용되고 있는 프로판의 안전한 취급, 처리, 수송 및 저장을 위해 연소 특성을 고찰하고자 한다. 또한 본 연구에서 제시한 방법론이 산업현장에서 사용되는 다른 가연성가스의 위험성 평가 방법론으로 이용하 는 데 도움을 주고자 한다.
본 연구에서는 프로판의 폭발한계값들에 대해 여러 문헌에 제시된 자료를 분석하여 고찰하였으며, 폭발한 계의 온도 및 압력 의존성을 고찰할 수 있는 새로운 예 측 식을 제시하였다. 또한 최소자연발화온도 역시 발화 원, 온도, 압력, 농도, 용기 등에 따라 달라지기 때문에 여러 문헌들을 고찰하여 공정의 안전을 확보할 수 자료를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 가정뿐만 아니라 여러 산업 분야에서 다양하게 사용되고 있는 프로판의 안전한 취급, 처리, 수송 및 저장을 위해 연소 특성을 고찰하고자 한다. 또한 본 연구에서 제시한 방법론이 산업현장에서 사용되는 다른 가연성가스의 위험성 평가 방법론으로 이용하 는 데 도움을 주고자 한다.
본 연구에서는 프로판 공정에서 보다 정확한 안전을 확보하기 위해 프로판의 화재 및 폭발 특성치를 여러 문헌을 통해 고찰하였으며, 또한 폭발한계의 새로운 온도 및 압력 의존 식을 제시하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
가연성 혼합가스의 폭발한계 는 초기 온도, 초기 압력, 산소농도, 연소열, 분자량, 발화 원의 특성, 불 활성 가스 의 비, 측정 용기의 크기, 혼합기체의 물리적 상태, 화염 전파 방향 그리고 실험자의 숙련도 등에 영향을 받는다. 본 연구에서는 프로판의 폭발한계값들에 대해 여러 문헌에 제시된 자료를 분석하여 고찰하였으며, 폭발한 계의 온도 및 압력 의존성을 고찰할 수 있는 새로운 예 측 식을 제시하였다. 또한 최소자연발화온도 역시 발화 원, 온도, 압력, 농도, 용기 등에 따라 달라지기 때문에 여러 문헌들을 고찰하여 공정의 안전을 확보할 수 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
4 연구에서는 기존의 추식들의 매개변수를 평균한 식인 식 (4) 을 이용한 예측값을 문헌값과 비교한 경우 A.A.D.가 약 0.130 vol%로 차이를 보이고 있으므로, 다 중 회귀분석[10]을 이용하여 다음과 같은 새로운 예측 모델을 제시하였다.
데이터처리
제시한 모델들 가운데 추산식에 의해 추산된 추산 값 과 실험값의 차이 정도를 알기 위해 통계학에서 많이 이용하는 A.A.P.E.(average absolute percent error)와 A.A.D.(average absolute deviation)를 사용하였으며 [1], 그 결과를 Table 2에 나타내었다.
성능/효과
1) 최근 문헌을 고찰한 결과 프로판의 공정 안전을 위해서는 프로판의 폭발 하한계는 2 vol%, 상한계는 10 vol%를 사용해야 한다.
프로판의 자연발화온도는 발화 원에 따라 450。(:~960。(:의 범위를 가지고 있다. 프로판의 자연발화온도는 여러 문헌을 고찰한 결과 안전 목 적을 위해서는 45(TC를 사용하며, 가스 공정상에서 용접 및 용단 시 고온 표면이 발화 원으로 작용되는 경우는 약 96(TC의 자료를 이용하여도 안전에서는 문제가 없을 것으로 사료된다.
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