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원전 펌프실 윤활유화재 분석 및 확인에 관한 연구
Simulation & Validation of Lubricating Oil Fire in Nuclear Power Plant Pump Room 원문보기

한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집, 2010 Oct. 28, 2010년, pp.241 - 245  

박종석 (한국원자력안전기술원) ,  박윤정 (한국원자력안전기술원) ,  이창주 (한국원자력안전기술원)

초록
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화재방호에 성능기반 개념을 도입함에 따라 화재모델링의 활용도는 점점 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 FDS를 이용하여 원자력발전소 펌프실의 윤활유 화재 시 케이블의 손상여부를 평가하고, 확인분석을 통해 화재모델링의 적합성을 파악하는 데 있다. 화재는 펌프 주변의 누출된 윤활유에서 발생하며 화원의 면적은 $2.75m^2$이고 단위면적당 열방출율$1,794kW/m^2$로 가정하였다. 계산결과, 고온기체층의 온도는 $400^{\circ}C$를 상회하고 있으나 케이블 트레이의 온도는 $50^{\circ}C$ 아래로 예측되고 있어 본 화재시나리오에서 케이블의 건전성은 유지되고 있으며 밀폐된 격실에서의 대형화재는 환기지배형 화재가 된다는 것을 보여주고 있다. 또한 확인분석 결과, 화재 시나리오의 주요 변수인 열방출율, 격실크기 그리고 강제 환기 변수가 확인계산 범위 내에 있어 본 계산결과는 NUREG-1824의 확인요건을 만족하고 있다. 따라서 펌프실 윤활유 화재에 대한 모델링의 적합성을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 화재모델링 전산코드인 FDS2)를 활용하여 원자력발전소 펌프실의 윤활유 화재의 영향을 분석하였다. 본 연구의 목적은 펌프실 화재로 인한 중요한 안전정지 설비의 손상여부 및 손상시간을 파악하고, 확인분석을 통해 화재모델링의 적합성을 짚어보는 데 있다.
  • 를 활용하여 원자력발전소 펌프실의 윤활유 화재의 영향을 분석하였다. 본 연구의 목적은 펌프실 화재로 인한 중요한 안전정지 설비의 손상여부 및 손상시간을 파악하고, 확인분석을 통해 화재모델링의 적합성을 짚어보는 데 있다.
  • 본 연구의 목적은 펌프실의 윤활유화재 시 안전정지 케이블의 손상 가능성을 평가하는 것이다. 이를 위해 가스 온도와 케이블트레이 지점에서의 온도를 예측해야 한다.

가설 설정

  • 289 kJ/kg/K라 가정한다. 내부 케이블 온도가 200 ℃ (392 ℉)에 도달하거나 열유속이 6 kW/m2에 도달할 때, 케이블이 손상된다고 가정한다.
  • 이는 화재가 환기계통에 영향을 주지 않는다는 사실을 의미한다. 또한 스프링클러는 작동하지 않는다고 가정한다.
  • 5 cm의 틈을 통해서 누설이 발생한다고 가정한다. 또한 화재 시에 화재로 인한 격실의 압력 변화는 없으며, 환기계통은 계속 작동된다고 가정한다.
  • 추가적으로, 방화문은 점화 10분 후 소방대에 의해 개방된다고 가정한다. 방화문이 개방되기 전, 문 아래에 2.5 cm의 틈을 통해서 누설이 발생한다고 가정한다. 또한 화재 시에 화재로 인한 격실의 압력 변화는 없으며, 환기계통은 계속 작동된다고 가정한다.
  • 벽, 천장, 바닥은 모두 0.9 m 두께의 콘크리트라고 가정하며, 콘크리트의 밀도, 비열, 열전도성은 각각 2,400 kg/m3, 0.75 kJ/kg/K, 1.6 W/m/K 이라고 가정한다.
  • 보호 트레이의 케이블은 밀도 1,380 kg/m3, 열전도성 0.192 W/m/K, 비열은 1.289 kJ/kg/K라 가정한다. 내부 케이블 온도가 200 ℃ (392 ℉)에 도달하거나 열유속이 6 kW/m2에 도달할 때, 케이블이 손상된다고 가정한다.
  • 1 m 이다. 추가적으로, 방화문은 점화 10분 후 소방대에 의해 개방된다고 가정한다. 방화문이 개방되기 전, 문 아래에 2.
  • 펌프실 화재는 누출된 윤활유에서 발생하며 펌프는 누출된 윤활유로 둘러싸여 있다고 가정한다. Table 1은 윤활유의 물성치를 보여주고 있으며, 윤활유의 물성치는 NUREG-18053)를 참고하였다.
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