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문제 3. 고압분출화재(Jet Fire) 모델의 피해예측 시 전제조건과 사고피해예측 절차에 대하여 설명하시오.
- “고압분출 화재 (Jet fire)"라 함은 배관, 저장 탱크등에서 연속적으로 누출 되는 고압의 위험물질이 누출원 근처의 발화원에 의하여 점화되는 현상을 말하며 이 경우 연속적으로 복사열이 발생된다.
- 고압분출 화재는 미국석유협회(API) 또는 TNO 모델을 사용하여 복사열을 예측한다.
- 간단히 정량적으로 예측할 수 있는 계산절차는 “미국석유협회(API) 고압분출화재모델 피해예측절차”를 참조한다.
1. 전제조건
- API 고압분출화재모델의 적용시에는 다음의 전제조건이 있다.
1) 분출속도가 일정하다.
2) 수직으로 누출이 일어난다.
3) 완전연소가 일어난다.
4) 생성된 이산화탄소 및 검댕에 의하여 투과도에 영향을 주지 않는다.
5) 고압분출화재에 의하여 모든 열이 방출된다.
2. 사고피해예측 절차
1) 총 방사열량 산출
2) 투과도 산출
3) 복사열비열 산출
- 수소인 경우 : β = 0.15
- 메탄인 경우 : β = 0.2
- 기타 탄화수소인 경우 : β = 0.3
4) 불꽃의 중심점 산출
4-1) 분출음속(Sonic Velocity) 산출
4-2) 분출마하수(Jet Mach Number) 산출
4-3) 분출속도(Exit Velocity) 산출
4-4) 폭발하한농도 변수(Low Explosive Limit Concentration Parameter) 산출
4-5) 추력변수(Thrust Parameter) 산출
4-6) 누출중심으로부터 불꽃의 중심점 산출
- 상기 4-4)와 4-5)를 통해 별도 표로부터 누출중심으로부터 불꽃의 중심점간 수평거리(Xc)와 수직거리(Yc)를 산출한다.
5) 불꽃의 중심점으로부터 영향거리 산출
6) 일정거리에서의 복사열량 산출
7) 누출중심으로부터 거리별 복사열량 산출
- 4-5)항과 4-6)항을 이용하여 일정거리로 바꾸어 반복계산하면 누출중심으로부터 일정거리별 복사열량을 산출한다.
8) 피해예측
- 7)과 별도 표(복사열의 영향 판단표)를 통해 그 지점에서의 피해를 예측함
* KOSHA Guide P-102-2021 - 사고 피해예측 기법에 관한 기술지침 참고
P-102-2021 사고피해예측 기법에 관한 기술지침.pdf
13.72MB
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