지하매설 고압 가연성 가스배관의 누출시나리오에 따른 피해영향거리
Investigation on Damage Effect Distance for high pressure underground Flammable Gas Pipelines
초록/요약
통계청 자료에 따르면 최근 9년간 국내에서 가스누출로 인한 사고는 약 월150여건씩 빈번하게 발생하고 있다. 가스누출 사고 중 가연성가스로 인한 사고는 많은 비중을 차지하고 있다. 그 중 프로판가스사고는 전체가스사고 중 71.2%에 달하는데 그 생산량 또한 꾸준히 늘어나고 있는 추세이며 현재 연간 국내 프로판 생산량은 19만에 이른다. 가연성가스는 일반적으로 산업지역에 공급된다. 산업지역 일대는 여러 가지 다양한 화학물질배관이 동시에 겹쳐져 묻혀있고 그 위로는 수많은 근로자와 공장이 있다. 따라서 매설 지하배관망 주변 시설물과 환경에 의한 배관 부식, 굴착공사 등으로 인한 누출 및 화재 사고 시 재산피해와 인명피해가 발생할 잠재적 위험성을 가지고 있다. 실제로 국내에서 지난 1983년 서울특별시 동대문구에 위치한 아파트에서 프로판가스가 폭발하여 1명이 사망하고 16명이 중경상을 입었으며 1998년 부천 가스충전소 폭발 사고로 1명이 사망하고 120억 원의 피해를 보았다. 또한 국외의 경우에는 1988년 Piper Alpha Oil Production Platform에서 LPG 누설로 폭발이 발생하여 164명이 사망하였고 1996년 푸에르토리코에서 LPG 가스 폭발 사고로 33명이 사망하고 80명이 부상을 당했다. 이처럼 적절한 위험성평가와 비상안전대책 없이는 지하매설 가연성배관의 누출로 인한 사고와 그로 인한 피해는 계속해서 커질 것이다. 따라서 이러한 예기치 못한 사고가 발생할 시 그 피해를 최소화하기 위해서는 지하매설배관의 정량적인 사고영향위험평가가 필요하다. 사고영향위험분석의 측정값의 신뢰도를 높이기 위해서는 가스 누출량, 배관의 압력, 확산 분석, 화재로 인한 복사열의 합리적인 계산이 필요하다. 본 연구에서는 영향범위 산정을 위해 DNV_GL사의 PHASTver7.2 (Process industries Hazard Analysis Software Tool) 프로그램을 이용하여 지하매설배관 중 프로판가스배관이 예기치 못한 누출로 인해 Jet fire사고가 났을 때 배관의 직경과 압력을 변수로 각각의 경우를 고려하여 그에 따른 복사열에 대한 위험영향거리를 계산하였다. 본 연구 결과가 가연성가스배관이 묻혀있는 지역이나 취급사업장의 비상대응 수립에 적용할 수 있는 위해성 평가 자료로 활용될 수 있을 것을 기대한다.
more목차
제 1 장 서 론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제 2 장 이론적 고찰 5
제1절 국내 지하배관사고사례 5
1.대구지하철 공사장 도시가스 폭발사고 5
제2절 국외 지하배관사고사례 7
1. San Bruno, California 천연가스배관 폭발사고 7
2. Kaohsiung, Taiwan 프로필렌(C3H6) 폭발사고 10
3. Ghislenghien, Belgium 천연가스배관 폭발사고 12
제 3 장 방법론 14
제1절 연구개요 14
1. 연구 대상 물질 14
2. 시나리오 및 사용모델 16
3. 가상 매설 지역 설정 조건 21
제 4 장 연구결과 25
제1절 Phast프로그램 jetfire 영향범위 도출 25
1. 메탄 25
2. 프로판 27
3. 1,3-부타디엔 29
제2절 수식화 및 신뢰도 측정 32
1. 메탄 32
2. 프로판 37
3. 1,3-부타디엔 41
제 5 장 결론 및 고찰 45
제1절 결론 45
제2절 고찰 46
참고 문헌47
