BLEVE 현상에 의한 폭발의 피해 검증에 관한 지원 사무


BLEVE 현상이란
1966년1월4일, 프랑스 남부 리용시 교외의 석유소에서 1200kl의 프로판을 저장하는 LP가스 구형탱크로 작업중 벨브가 잠기지 않게되어, LP가스의 누설에서 화재・폭발 사고가 발생했습니다. 이것이 BLEVE(Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion)현상이라고 밝혀진 최초의 대규모 폭발 화재 사고라고 합니다

블레비(BLEVE)란 고압 상태인 액화가스용기가 가열되어 물리적 폭발이 순간적으로 화학적 폭발로 이어지는 현상이다.

액화 석유가스 (“LPG:Liquefied petroleum gas”、“프로판가스:Propangas)는, 보통 가압용기에 액체 물질로 저장되어 집니다. 이 가압용기 주변에서 화재가 발생할때, 용기가 압력을 받으면, 용기 안의 액체는 기화되어 용기안의 압력도 높아지게 됩니다.(그림1(a)) 이 상태로 용기의 일부가 파열하면 용기 내부의 압력은 순간적으로 대기압까지 저하되어, 액체는 한순간에 기체로 변화하여(그림1(b)) 폭발 현상이 일어납니다. (그림1(c))。 더욱이, 기화된 액체 석유가스는 주변으로 확산, 확산된 가스는 주변 공기가 혼합되어 폭발성 혼합기를 형성하고 존재하는 화염을 착화 에너지로하여 다시 폭발하게된다.(대규모폭발)(그림1(d)) 이것이 BLEVE 현상입니다.
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그림1 BLEVE현상
위에서 나타낸 현상 및 용기 일부에 파괴가 어떠한 원인에 의한 카타스트로피(catastrophe)적인 완전 파괴까지 도달하는 과정 등은, 이론적인 구조로 지적받고 있습니다만, 자세하게 알 수 없습니다.

이러한 BLEVE 현상을 해명하기 위해, 실험도 하고 있습니다만,(영상1)、 대부분의 경우, 이론・실험에 이어「제3의 과학」“시뮬레이션 연구”에 의해 현상을 해명하는 방법으로 쓰여지고 있습니다.(영상2)
(영상1) (영상2)
이러한 폭발 현상을 해명하기 위한 시뮬레이션은, 흔히 TNT모델이나 멀티에너지 모델이라고 하는 비보존계 스킴에 의한 폭풍 안전에 관한 평가를 시행하고 있습니다. 이 경우, 근거리에서는 크게 문제되진 않지만, 원거리에서의 폭풍 안전성 평가는 곤란합니다. 이것은 충격파의 수치계산에 있어서, 보존형 스킴으로 높은 정밀도와 동시에 임의의 EOS(e.g. JWL)를 다룰수있는 범용 유체 계산 코드가 적다는 것이 원인입니다. 먼거리를 포함한 폭풍 안전 평가에 있어서는, 충격파 문제에 적합한 보존형 스킴을 선택하여, 매우 좋은 병렬계산이 가능하고 양호한 범위성을 가지는 것이 조건이 됩니다.

당사에서는, 이러한 폭풍 평가에 관한 문제등을 CFD++를 이용한 수치 시뮬레이션에 의해, 폭풍피해・화염 도달 거리등을 추정하는 것과 함께, 주변의 구조물과 인체에의 영향 등을 폭풍의 상호교섭평가를 이행하여, 피해 확대를 막는 플랜을 검증합니다. 또한, 영상2에 보여지는것 처럼 현상을 파악하기 쉽도록 영상의 제작(가시화기술)에 관해서도 대응 할 수 있습니다. 따라서 예측 불가능한 사상을 검증하는것과 함께, 피해 확대에 대해 방지책을 세우는데 역할을 다 하고 있습니다.


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