고등학교 급식소 소형 LPG 저장탱크의 비등액체팽창증기 폭발과 증기운 폭발에 따른 피해 예측 분석

• 영문명: Predictive Analysis of Ranges of Damage Impact to High School Cafeterias Caused by Boiling Liquid Expansion Vapor Explosion and Vapor Cloud Explosion of Small LPG Storage Tanks
• 발행기관: 국립소방연구원
• 저자명: 이순범 공하성
• 간행물 정보: 『소방안전연구』제3권, 119~135쪽, 전체 17쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.12.31

국문 초록

이 연구의 목적은 고등학교 급식소에 설치된 소형 LPG 저장탱크의 비등액체팽창증기 폭발(BLEVE)과 증기운 폭발(VCE)에 따른 위험성을 분석하는데 있다. 이를 위해 급식소에 설치된 1000 kg 소형 LPG 저장탱크의 BLEVE와 VCE로 인한 복사열과 과압의 영향범위를 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)프로그램을 적용하여 정량적으로 평가하였다. 도출된 복사열과 폭발 과압의 영향범위는 각각 최대 반경 267 m와 184 m로 나타났다. 122 m 이내의 사람들은 10 kW/m2의 복사열로 사망할 수 있고, 141 m 이내의 사람들은 3.5 psi의 과압으로 중상을 입을 수 있는 것으로 예측되었다. LPG 저장 탱크와 일부 주변 시설과의 이격거리가 적합기준에 다소 미흡해 사고 발생 시 심각한 피해를 초래할 수 있다. 학교 급식소 가스 누출지역의 특성과 피해 영향범위를 고려한 LPG 저장 탱크의 안전관리 방안에 대해 논의하였다. 이러한 연구 결과는 학교 급식소 LPG 저장 탱크 위험성 평가의 첫 연구로서 의의가 있을 뿐만 아니라 학교 급식소에 소형 LPG 저장탱크 설치 시 사전에 피해 영향 범위를 파악하여 비상 대응계획을 수립하고 화재 및 폭발 사고를 예방할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

영문 초록

This study analyzes the risks of boiling liquid expansion vapor explosions (BLEVEs) and vapor cloud explosions (VCEs) of small LPG storage tanks installed in high school cafeterias. For this purpose, the ranges of effect of thermal radiation and overpressure caused by the BLEVE and VCE of a 1000-kg small LPG storage tank installed in a cafeteria were quantitatively evaluated by applying the Areal Location of Hazardous Atmospheres program. The ranges of influence of the derived thermal radiation and explosion overpressure were found to have maximum radii of 267 m and 184 m, respectively. The study determined that fatalities from thermal radiation of 10 kW/m2 could occur within 122 m of the exploded storage tank, and those within 141 m could be severely injured by a explosion overpressure of 3.5 psi. The separation distance between the LPG storage tank and surrounding facilities was found to be somewhat insufficient to meet the acceptable standard separation distance and thus could cause severe damage in the event of an explosion. The safety management plan for the LPG storage tank was discussed while considering the characteristics of the gas leakage area at the school cafeteria and the extent of the damage. These research results are meaningful as a first study to evaluate the risk of LPG storage tanks used in school cafeterias. In addition, they can be used as basic data for predicting possible damage and its extent when installing small LPG storage tanks in school cafeterias, while also helping to establish emergency response plans and prevent fires and explosions.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구 방법

Ⅳ. 결과 및 분석

Ⅴ. 결론

참고문헌

키워드

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