폭발손상 해석

목차

1. 연료-공기 비율
2. 증기밀도
3. 난류
4. 밀폐공간의 특성
5. 착화원의 위치와 크기
6. 벤팅

본문내용

폭발손상 해석
- 구조물의 폭발손상(낮은 및 높은 등급)에는 많은 요인이 관계되어 있고, 이 요인에는 연료-공기 비율, 연료의 증기밀도, 난류효과, 밀폐공간의 체적, 착화원의 위치와 양, 벤팅 및 구조물의 강도 등이 이에 포함이 된다.
1. 연료-공기 비율
- 흔히 밀폐된 구조물에 대한 손상특징은 착화시점에서 연료/공기 혼합비로 나타낼 수 있다. 가스 또는 증기의 폭발한계하한 또는 폭발한계상한 근처에서의 혼합기로 발생을 하는 폭발은 최적농도의 혼합기 근처에서보다는 덜 격렬한 폭발(이, 화학 양론을 조금 넘는 정도)를 일으킨다. 이것은 연료의 비효율적인 연소가 낮은 폭발 압력 파 속도와 최대 압력을 발생하기 때문이고, 이 폭발은 낮은 등급의 손상을 일으키는 밀폐된 구조물에서 밀거나 융기하는 경향을 보인다.
1) 화염속도는 고정지점과 관계있는 화염이 자유로이 전파가 되는 국부적인 속도로서, 이는 화염 전면의 이동속도의 합이다. 메탄과 프로판의 충류 화염의 최대속도는 각각 3.5m/sec(11.5ft/sec)와 4m/sec(13.1ft/sec)이다.
2) 연소속도는 화염 앞에 있는 미 연소가스 속도와 비례하는 화염 전파속도이고, 기본 연소속도는 미 연소가스의 압력, 온도 및 조성에서 충류화염의 연소속도이다. 따라서 기본 연소속도는 기본적인 연소의 특성이며, 화염속도가 기존의 온도, 압력, 밀폐된 공간의 체적 및 배치, 가연물의 농도 및 난류범위 등에 따라서 크게 달라지는 것과는 달리 기본연소속도는 일정한 값을 가진다.
3) 연소속도는 화염이 연료와 산화제를 연소생성물로 변형을 시킴에 따라서 화염반응면이 미 연소 혼합기로 이동을 하는 속도이며, 이는 화염속도에 비하면 극히 느리다. 전이 속도는 온도와 몰수 증가로 인해서 연소생성물의 체적팽창에서 발생하는 화염의 전면속도와 착화전 가스혼합기의 작용으로 발생된 유동속도의 합이다. 따라서 폭발 당시의 압력 및 난류가 사실상 증가를 하면 기본 연소속도도 증가를 하며, 나아가서 압력의 가속도도 증가할 것이다.

참고 자료

화재조사 길잡이(200, 저자 : 김태석 외3명, 출판사 : 기문당
화재원인과 조사실무 1,2(200, 저자 : 송재철, 출판사 : 수사간부 연수소
화재조사(200, 저자 : 김만우, 출판사 : 신광문화사