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문제 4. 가스시설물에서 폭발방지 대책 5가지에 대해 사례를 들어 설명하시오.
- 가스시설물의 주요 폭발 종류로는 누설에 의한 착화로 일어나는 UVCE와 주변 화재로 인해 발생하는 BLEVE가 있음
- UVCE : Undefined Vapor Cloud Explosion, 증기운폭발
- 가스시설물로부터 누설된 가스가 공기와 혼합된 상태에서 점화원에 의해 착화될 때 발생하는 폭발
- BLEVE : Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, 비등액체증기폭발
- BLEVE는 액화가스 탱크 주변 화재 발생 시, 탱크 액온 상승에 따른 과압 발생으로 탱크 벽체의 연성이 파괴되어 액화가스가 급격히 비등/팽창하며 폭발하는 것을 의미하며, 통상 Fire ball로 발전된다.
1. UVCE 폭발방지대책 (2가지)
1) 누설, 방류 억제
- 탱크, 배관 등에 충분한 부식여유두께를 두어 부식에 의한 누설을 방지한다.
- 가스시설물의 배관 길이는 최대한 줄여 배관에서의 누설 가능성을 줄인다.
- 탱크에 방류둑을 설치하여 누설 시 액확산을 방지하여 유출 범위 및 증발량을 최소화 한다.
2) 누설 검지 및 차단
- 가스 누설 시 신속하게 검지할 수 있는 가스누출경보기를 설비군 둘레 20m당 1대 이상으로 설치해야 한다.
- 아울러, 가스 누설 시 긴급히 차단할 수 있도록, 탱크/탑류의 인입/토출부, 반응기의 원료 인입부, 가열로의 원료/연료 인입부, 보일러의 연료 인입부, 그리고 탱크로리/선박 등의 하역배관에는 긴급차단밸브를 설치해야 한다.
2. BLEVE 폭발방지대책 (3가지)
1) 고정식 살수설비
- 탱크 주변 화재 발생 시 탱크에 고정된 살수장치를 통해 물을 분무하여 주변의 열이 탱크로 전이되지 않도록 함. 살수유량은 탱크 면적(m2)당 5L/min이며, 30분 이상 살수할 수 있는 능력을 갖춰야 한다.
2) 폭발방지장치
- 탱크로리의 경우, 탱크 내벽에 열전도가 큰 다공성 알루미늄 합금 박판을 설치하여 외부 화재 발생 시 탱크 기상부로 흡수된 열이 액상부로 전달되게 하여 기상부 온도를 낮춰 폭발을 방지한다.
3) 압력방출장치
- 액봉가능 배관, 반응폭주 우려 반응기, 정변위 압축기/펌프, 압력용기 등에는 안전밸브나 파열판을 설치하여 내부 압력 상승 시 과압을 외부로 방출시켜 폭발을 방지한다.
3. 기타 폭발방지대책
- 점화원 측면에서는 전기불꽃이 발생하지 않도록 방폭전기설비를 설치해야 하며, 정전기가 발생하지 않도록 설비 접지 및 본딩, 유속제한, 제전기 설치 등의 조치를 해야 한다.
- 아울러, 탱크 내부에 처음 가연성가스를 인입할 때는 사전에 질소 등 불활성가스를 주입하여 산소 농도를 MOC 이하로 낮춰 폭발을 방지해야 한다.
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