자동차정비소, 자동차학과, 자동차정비기사 등 자동차정비사업 요점정리 46. 안전관리 20

46. 안전관리 20

 

다. 폭굉의 발생

가스가 폭굉 가능한 조성이라면 발화원은 무엇이라도 그 후의 연소의 과정에 의해 화
염가속의 상황이 다르고 폭굉에 까지 발전 여부가 결정되어진다.

상온·상압하에서의 가스 폭굉한계와 폭발한계(공기 중 vol %

 

● 폭굉이 발생하기 쉬운 조건
① 발화원의 강도와 속도인자가 클 것. 예를 들면 강한 전기 불꽃이라든가 충격파를 줄
때
② 관경이 어떤 한도보다 클 때는 관경이 작을수록 또는 연소파면에서 교란을 주는 원
인이 존재할 때 예를 들면 관중에 돌기물이 있기도 하고 벽면이 올록볼록하기도 하
면 폭굉으로 전이하기 쉽다. 철사를 나선상으로 만든 것을 관의 도중에 넣으면 극히
유효하다.
③ 일반적으로 정상연소 속도가 큰 조성일수록 폭굉의 전이가 쉽다.
④ 압력은 높을수록 쉽게 전이한다. 또 같은 압력이라면 온도는 낮은 쪽이 밀도가 커 폭
굉이 쉽다. 폭굉의 발생은 연소파면이 톱니 모양으로 면적이 증가하는 것에도 관계
가 있다. 예를 들면 아세틸렌·산소계에서는 정상 연소화염 면적의 5배가 되면 폭굉
으로 전이하고 수소·산소계에서는 23배, 메탄·공기계에서는 400배를 요한다. 어
떤 관경을 가진 관중에 폭굉성 가스를 넣고 일단 전기 불꽃으로 점화해서 연소를 발
생시키며, 어떤 거리를 지난 곳에서 급히 강한 압력상승을 나타내며 폭굉으로 전이
하는데 이를 폭굉 유도거리라 한다. 이것은 관경이나 기타 여러 인자에 따라 다르지
만 화염면적의 증가배수와 같은 비율을 나타낸다.

라. 가스 폭발 위험장소

가스에 의한 폭발 위험장소는 가연성 가스 또는 인화성 물질이 존재하거나 존재할 수
있는 장소에서 이들이 누출되는 빈도와 지속시간에 따라 구분한다.

가스 폭발 위험장소

(1) 0종 장소 : 기기(용기)의 내부
가스 등이 존재하는 피트(Pit) 등의 내부
가스 등이 지속적 또는 장기간 체류하는 곳

(2) 1종 장소 : 위험 분위기가 쉽게 생성되는 곳
0종 장소 근접 부위
운전·정비 또는 누설에 의하여 자주 위험 분위기가 생성되는 곳

 

(3) 2종 장소 : 기기 고장, 기능 상실 시에 위험 분위기가 생성되는 곳
1종 장소 근접부위
플랜지 접속 배관 등의 인접부위

마. 사고 폭발의 특징

대량의 가연성가스 또는 휘발하기 쉬운 액체가 분출 또는 유출해서 폭발이 일어났다
면 사고 폭발의 규모를 좌우하는 인자로서는 다음과 같은 것이 있다.
● 가스의 종류 : 발화하기 쉽고 폭발하기 쉽고 유독가스가 나오는 것
● 누출가스의 양과 누출의 속도 : 누출의 크기 내부압력에 의한다.
● 누출부 근방의 설비, 배관, 지형, 기상, 특히 풍속 : 누출가스가 어떤 형태로 공기와
혼합하면서 주변으로 확산해 가는 경우를 쉽게 추정하기 어렵다.
● 발화의 시기와 원인 : 이것은 극히 큰 영향을 가진다. 대량의 가스가 누출 후에 발화
하면 화염은 넓은 범위로 확산되고 또 화염이 가속되면 위험성도 크지만 역으로 그대
로 발화 없이 끝나면 사고는 누출로만 멈출 것이다.
보통 고압가스가 분출할 때 분출시의 마찰, 단열압축, 또는 정전기 방전 등에 의해 발
화하는 수가 많고 젯트나 화염의 볼이 생성된다. 그러나 발화의 시기가 늦어진다면 젯
트 화염의 연소속도보다 분출속도 쪽이 크면 화염은 불어 날아서 사라져 버린다. 이
경우 2차 폭발의 위험성이 증가한다. 분출하고 나서 수 분 또는 그 이상 경과하고 가
스가 상당한 거리까지 확산한 후 다른 방으로 가스가 침입하고 나서 고온부, 전기 스
위치, 그외의 원인으로 발화할 때는 폭발에 이르는 수가 많다. 최초의 발화가 벽이 있
는 공간에서 일어나면 화염가속이 일어나기 쉽고 격심한 폭발이 되기 쉽기 때문이다.
● 2차 폭발의 가능성 : 최초의 폭발에 의한 폭풍 때문에 배관이 파열하기도 하고 인접
의 설비를 파괴하는 것으로 다른 가연성 가스를 분출하는 경우 한 번의 발화로서 꺼져
버리고 가스가 축적되어 있는 경우, 혹은 1차 폭발에 의해 고압가스가 배관에서 분출
한 후 배관 중에 공기가 진입되어 잔존 가스와 혼합해서 관중을 새로운 화염 또는 폭
굉파가 떨어진 곳까지 도달하여 생각지도 않았던 곳에서 새로운 파열을 생성하는 경
우 등의 다양한 가능성이 있다.