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건물 화재 시 LPG소형저장탱크 보호용 화재 저항 재료 성능 실증
Experimental validations of fire-resistant materials for protecting LPG small storage tank from building fires 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.24 no.4, 2020년, pp.18 - 24  

김승환 (한국가스안전공사 에너지안전실증연구센터) ,  김경식 (한국가스안전공사 에너지안전실증연구센터) ,  허승건 (한국가스안전공사 에너지안전실증연구센터) ,  이재훈 (한국가스안전공사 에너지안전실증연구센터)

초록
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본 연구의 목적은 화재사고가 발생한 건물에 인접한 LPG 탱크용 방화벽의 적용성을 검증하는 것이다. 제안된 방화벽 재료는 (1) 두께 10 mm 목재합판, (2) 내화도료를 도포한 목재합판, (3) 두께 75 mm Expanded Polystyrene, (4) 두께 75 mm 유리섬유 충진 샌드위치 판넬, (5) 두께 75 mm Autoclave Lightweight Concrete이다. 화원은 1 m 정사각형으로 120-140 g/s의 LPG를 균일하게 분사하여 방화벽과 후단의 탱크를 가열한다. 적용성은 시험 후 방화벽의 구조적 건전성 확인, 방화벽 양면 및 탱크표면 온도, 탱크 인근 복사열을 분석하여 판단한다. 그 결과, ALC 방화벽이 유일하게 구조 건전성을 유지하였고 저장탱크 온도를 가작 적게 상승시켜 폭발 방지 적용성을 확인하였다. 본 실험결과를 활용하여 방화벽의 성능평가 기준 마련에 필요한 핵심인자를 도출하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to validate thermal hinderance effects, i.e., feasibilities, of fire-proof structure for LPG tank exposed to fire from adjacent burning building. The panel materials suggested for the fire-proof structure are (1) 10 mm-thick wood, (2) wood with fireproof coating, (3) 75 ...

주제어

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 실증실험을 통하여 LPG 소형저장탱크용 방화벽의 적용성(feasibility)을 평가하였다. 방화벽은 LPG 탱크가 인접한 건물에 화재사고 발생 시 발화된건물 외장재로부터 유입된 열로 인해 탱크가 폭발하여 재난급 2차 사고가 발생하지 않도록 만드는 기능을 한다.
  • 본 연구에서는 재연성이 우수한 LPG 제트버너를 평면화하여 발생하는 화염원을 이용하여 건물 외벽에 화재를 발생시킬 경우 화염이 저장탱크를 가열하는 상황을 모사하였다. 시험 초기 저장탱크는 주변에서 쉽게 구할 수 있는 건물 외장재로 만들어진 방화벽 판넬로 보호되며, 방화벽의 화재보호 대책 적용성(feasibility)을 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
소형저장탱크란? 소형저장탱크(이하, “저장탱크”)란 액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙에 “액화석유가스를 저장하기 위하여 지상 또는 지하에 고정 설치된 탱크로서 그 저장능력이 3톤 미만인 탱크”로 정의되며, 우리나라에서 다중이용시설 등에 연료공급을 목적으로 흔히 사용하고 있다[1]. KGS FU432 [별표20]에 따라 건물 개구부와 탱크 충전구는 탱크의 충전용량에 따라 0.
소형저장탱크용 방화벽의 역할은? 본 연구에서는 실증실험을 통하여 LPG 소형저장탱크용 방화벽의 적용성(feasibility)을 평가하였다. 방화벽은 LPG 탱크가 인접한 건물에 화재사고 발생 시 발화된건물 외장재로부터 유입된 열로 인해 탱크가 폭발하여 재난급 2차 사고가 발생하지 않도록 만드는 기능을 한다. 해당 실험에 사용한 방화벽 재료는 (1) 두께 10 mm 합판(LWD), (2) 내화페인트로 코팅된 동일 합판(LWC), (3) 두께 75 mm 발포 폴리스티렌(EPS), (4) 두께 75 mm 유리 섬유 샌드위치 판넬(GWS) 그리고 (5) 두께 75 mm ALC 판넬(ALC)로, 한 변이 2 m인 정사각형 형상으로 제작하였다.
탱크 외면과 건물 외벽은 평균 어느정도 빈공간을 갖는가? 5 m 이상 이격하여 설치된다[2]. 대부분의 경우 탱크 외면과 건물 외벽은 평균 1-2 m 정도 빈공간을 갖는다고 할 수 있다.
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참고문헌 (15)

  1. 법제처, "액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행규칙 제2조 제1항 제4호", 산업통상자원부, 산업통상자원부령 제367호, (2020) 

  2. Korea Gas Safety Corporation, Facility/Tec hnical/ Inspection Code for Facilities Using LP Gas in Small Storage Tanks, KGS FU432 (2020) 

  3. Korean National Fire Agency, Fire Statistical Yearbook, (2018) 

  4. API 607, Fire Test for Quater-turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats, (2016) 

  5. ISO 10497, Testing of valves : Fire type-testing requirements, (2010) 

  6. Roh, S. K., Kim, T. H., Ham, Y.G., "A Study on Damge Effect from Boiling Liquid Expand ing Vapor Explosion(BLEVE) of LPG Charging Facility", J. Kor. Inst. Gas, 3(3), 45-50, (1999) 

  7. Lee, S. L., Lee, Y. S., "A Study on the Probabil ity of BLEVE of Above-ground LP Gas Storage Tanks Exposed to External Fire", J. Kor. Inst. Gas, 7(1), 19-23, (2003) 

  8. Yim, J. P., Ma, B.C., Chung, C. B., "A Study on the Safety of Small LPG Storage Tanks at External Fires", J. Kor. Soc. Safety, 30(4), 64-72, (2015) 

  9. Lee, J. H., Jo, Y. D., Moon, J. S., Kim, L.H., "An Availability Assessment of Protection Wall Installed in LPG Filling Station", J. Kor. Inst. Gas, 22(5), 38-45, (2018) 

  10. F. Heymes, L. Aprin, A.M. Birk, P. Slangen, J.B. Jarry, H. Frabcius, G. Dusserre, "An experimental study of an LPG tank at low filling level heated by a remote wall fire", J. Loss Prev. Proc. Ind., 26(6), 1484-1491, (2013) 

  11. NFPA 285, "Standard Fire Test Method for Evaluation of Fire Propagation Characteristics of Exterior Non-Load-Bearing Wall Assembli es Containing Combustible Components", 5-8 (2006) 

  12. KS ISO13785-1, Reaction to fire tests for facades Part 1 : Intermediate-scale test, (2002) 

  13. ISO 13785-2, Reaction-to-fire Tests for Facades Part 2: Large-scale Test, 1-16 (2002) 

  14. Korean Occupational Safety Health Agency, KOSHA GUIDE P-102-2012, 56-59, (2012) 

  15. Heath and Safety Executive, Fire and Explosion Strategy, Issue 1, (2013) 

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