설비 혼잡도에 따른 가연성 증기운의 폭발과압의 변화

Abstract

본 연구에서는 공정 플랜트시설의 설비 밀집정도에 따른 폭발크기의 경향을 파악하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. 설비의 밀집정도는 VBR(Volume Blockage Ratio)과 장애물의 평균크기로 단순화하였다. 밀집정도에 따른 이상적인 형태의 공간에 대해 폭발전용해석 코드인 FLACS를 이용하여 폭발의 특성을 파악하였다. 해석결과VBR과 장애물의 수가 증가할수록 폭발압력은 증가하는 경향을 보였다. 장애물의 개수가 25개 이하에서는 VBR 의 영향은 크지 않았다. 본 연구의 결과 공정에서 가연성 가스 누출 사고시 설비혼잡도를 고려한 피해저감 설계의기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

A series of CFD calculation has been conducted to investigate the effect of facility confinement on explosion power for process plant facility. The level of confinement of a facility was simplified with VBR(volume blockage ratio) and averaged size of obstacles. FLACS which is 3D CFD code of gas dispersion and the explosion was used for simulating the explosion phenomena in the idealized domain with different confinement level. The CFD results showed a tendency that the overpressure increases with increasing VBR and number of obstacles. The effect of VBR on the overpressure was relatively small for the case of number of obstacle less than 25. The results of this study can be used to provide a safety guideline considering the facility confinement in case of leakage accident of flammable gas and vapor in process plants.