선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 자체 제작한 NG수송배관을 이용하여 배관의 접지상태, NG공급압력, 공급분체의 변화에 따른 정전기 대전현상 및 그 영향을 평가하여 대전량 및 정전기 에너지를 비교 분석하였으며, 그로 인한 NG를 포함하는 일반 가연성 가스의 화재 . 폭발 위험성을 평가하였다.
제안 방법
- 대전된 정전기의 누설을 방지하기 위하여 배관의 절연은 특고압 애자를 사용하여 전기적 인 절연을 유지하도록 하였다. 각 구간별 절연 대책은 유동대전, 분출대전 등의 특성 관 찰올 위해 Flange에 테플론 가스켓을 사용하여 절연함으로서 대전된 정전기가 다른 구 간으로 누설되지 않도록 하였다.
- 대전된 정전기의 누설을 방지하기 위하여 배관의 절연은 특고압 애자를 사용하여 전기적 인 절연을 유지하도록 하였다. 각 구간별 절연 대책은 유동대전, 분출대전 등의 특성 관 찰올 위해 Flange에 테플론 가스켓을 사용하여 절연함으로서 대전된 정전기가 다른 구 간으로 누설되지 않도록 하였다.
- 또한, 분체의 입경을 일정하게 하기 위해 메쉬(호 칭 번호 : 100, KS-A510D로 1차 전처리를 하였으며, 그 결과 평균 입경(Micro Color Camera : CS5330, Surface Finish Microscope) 은 초기 산화철이 4〃m로 나타났으며 아 크릴은 40“m로 나타났다. 실험 조건은 20±3*C, 40±5%RH의 환경 조건에서 NG(1 ~ Skg/cn?)와 일정량의 분진(0.1 - 0.5g)올 10초 동안 동시에 공급한 뒤, 배관 내에 발 생된 유동 대전량 및 분출시의 대전량을 중심으로 측정하였다. 측정장치는 정전압 측정 기 KSD 0103(KASUGA, Japan), 전압 측정기 ELECTRO-METER (KEITHLEY, USA)를 사용하였으며, 기록계(MEMORY Hi RECORDER 8830, HIOKI, Japan)를 사용 하였다,
- 자체 제작한 NG수송배관을 이용하여 배관의 접지상태, 공급 분체의 종류, 공급압력에 따른 정전기 대전현상 및 그 영향에 대해 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 따라서, 본 연구에서는 자체 제작한 NG수송배관을 이용하여 배관의 접지상태, NG공급압력, 공급분체의 변화에 따른 정전기 대전현상 및 그 영향을 평가하여 대전량 및 정전기 에너지를 비교 분석하였으며, 그로 인한 NG를 포함하는 일반 가연성 가스의 화재 . 폭발 위험성을 평가하였다.
대상 데이터
- 실험용 분체는 초기 산화철(Fez(為 황색, 저항률; 6.4X1O"2 . m)과 아크 릴(저항률 : 10”~10^2)3)올 사용했다. 또한, 분체의 입경을 일정하게 하기 위해 메쉬(호 칭 번호 : 100, KS-A510D로 1차 전처리를 하였으며, 그 결과 평균 입경(Micro Color Camera : CS5330, Surface Finish Microscope) 은 초기 산화철이 4〃m로 나타났으며 아 크릴은 40“m로 나타났다.
- 1은 정전기 대전량 측정 장치의 구성도를 나타냈다. 배관의 재질은 일반 배관용 탄소강관(SGP, 4.5m, 伊6mm)을 사용하였으며, 분출되는 분체를 Faraday Cage(Copper 99.9%, L:290mm, H:0.2mm, <p 130mm, Filter:면 100%)로 담을 수 있도록 수평 형으로 제 작하였으며, 배관과의 영향을 최소화하기 위하여 실드를 하였다. 실험상 NG의 압력을 변화시키기 위해 봄베 상부에 압력조절기를 부착하였다.
성능/효과
- 1) 접지형태에 따른 배관구간의 대전량은 아크릴 분체와 산화철 분체 모두 접지에 의해 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 분출대전구간(Faraday Cage)의 대전량은 산 화철의 경우 접지에 의해 감소하는 반면, 저항률이 높은 아크릴의 경우 접지에 의한 영향이 거의 없음을 알 수 있다.
- 2) 산화철은 분체 및 압력이 증가함에 따라 정전기 에너지도 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 아크릴은 분체량 증가에 따라 정전기 에너지가 증가하지만 공급압력 증가 에서는 lkg/cm2 이하에서 포화되어 거의 일정한 값으로 나타났다.
- 3) 배관대전구간과 분출대전구간(Faraday Cage) 모두 NG 및 LPG를 포함한 대부분의 일반 가연성 가스의 화재 및 폭발을 일으킬 수 있는 착화원이 될 수 있는 것으로 나타났다.
- 실험결 과에서 보듯 아크릴과 산화철 모두 전하량은 분체량의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. Faraday Cage의 대전량은 아크릴의 경우 접지에 상관없이 대전량이 거의 동 일하게 나타난 반면 산화철은 접지형 태에 따라 대전량이 감소하는 것으로 나타났다. 이것은 전기저항률이 큰 아크릴의 경우 전하유지능력이 크기 때문에 대전된 전하가 접지 를 통한 누설이 매우 적은 것으로 판단된다.
- 6에 나타냈다. 결과에 의하면, 비접지의 경우 분체공급량 0.1g, 압력 Ikg/cH에서 산 화철은 0.2mJ, Q22mJ의 에너지 값이 산출되었으며, 아크릴은 0.98mJ, L48mJ의 에너지 값이 산출되었다. 또한 부분접지와 비접지시 분체 및 압력이 증가함에 따라 정전기에너지도 현 저히 증가하는 것으로 나타났다.
- 98mJ, L48mJ의 에너지 값이 산출되었다. 또한 부분접지와 비접지시 분체 및 압력이 증가함에 따라 정전기에너지도 현 저히 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 전체접지시 정전에너지는 모두。으로 나타났다.
- m)과 아크 릴(저항률 : 10”~10^2)3)올 사용했다. 또한, 분체의 입경을 일정하게 하기 위해 메쉬(호 칭 번호 : 100, KS-A510D로 1차 전처리를 하였으며, 그 결과 평균 입경(Micro Color Camera : CS5330, Surface Finish Microscope) 은 초기 산화철이 4〃m로 나타났으며 아 크릴은 40“m로 나타났다. 실험 조건은 20±3*C, 40±5%RH의 환경 조건에서 NG(1 ~ Skg/cn?)와 일정량의 분진(0.
- 8은 배관 끝에서 분출될 때의 Faraday cage에서 측정된 분체의 총 정 전기에너지 값을 나타냈다. 부분 접지시 분체공급량 0.1g, 압력 Ikg/cirf의 경우에 산화철 은 0.47mJ, 0.52mJ, 아크릴은 1.85mJ, 46.62mJ의 에너지 값이 산출되었으며, 분체 및 압력이 증가함에 따라 정전기에너지도 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 아크릴의 경우 접지의 영향은 거의 받지 않는 것으로 나타났다.
- 4에 나타내었다. 실험결 과에서 보듯 아크릴과 산화철 모두 전하량은 분체량의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. Faraday Cage의 대전량은 아크릴의 경우 접지에 상관없이 대전량이 거의 동 일하게 나타난 반면 산화철은 접지형 태에 따라 대전량이 감소하는 것으로 나타났다.
- 2) 산화철은 분체 및 압력이 증가함에 따라 정전기 에너지도 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 아크릴은 분체량 증가에 따라 정전기 에너지가 증가하지만 공급압력 증가 에서는 lkg/cm2 이하에서 포화되어 거의 일정한 값으로 나타났다.
- 특히, 배관구간에서 나타난 정전기 에너지 값보다 매우 높게 나타남으로 배관구간보다 더욱 큰 위험성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이는 NG 및 LPG 등 대부분 가연 성가스 및 증기의 최소착화에너지가 0.
후속연구
- 4) 따라서, 가연성가스의 공급 계통에서는 가스의 분출사고시 정전기에 의한 화재 및 폭발을 방지하기 위하여 배관의 접지는 물론이고, 배관 및 밴트스텍 등 내부 잔류 분진의 제거 기술 및 높은 저항률의 분진에 대한 철저한 추가 관리대책이 수립되어 야 할 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.