ALOHA 매뉴얼 (대안의 사고시나리오 / NG - 화재)

 

안녕하세요? 수박공입니다.

지난 시간에 ALOHA Software를 이용한 최악의 사고시나리오 분석방법에 대해 알아보았는데요.

NG를 기준으로 알아보았으며, 인화성가스이므로 화재, 폭발, 확산 3가지에 대해 각각 알아보았습니다.

관련 내용은 아래 링크 참조하시기 바랍니다.

2023.03.29 - [[300]공정위험성평가/330)정량적위험성평가] - ALOHA 매뉴얼 (최악의 사고시나리오 / NG - 화재 #1)

2023.03.30 - [[300]공정위험성평가/330)정량적위험성평가] - ALOHA 매뉴얼 (최악의 사고시나리오 / NG - 화재 #2)

2023.04.01 - [[300]공정위험성평가/330)정량적위험성평가] - ALOHA 매뉴얼 (최악의 사고시나리오 / NG - 폭발)

2023.04.03 - [[300]공정위험성평가/330)정량적위험성평가] - ALOHA 매뉴얼 (최악의 사고시나리오 / NG - 확산)

 

오늘은 NG를 기준으로, 대안의 사고시나리오 분석방법에 대해 알아보겠습니다.

 

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■ 분석조건

① 대상물질 : NG (도시가스)

② 대상장소 : 보일러실

③ 운전압력 : 90kPa

④ 배관 Size : 50A

⑤ 기상조건 (2022년 포항지역) 

    - 평균온도 : 15.1℃

    - 평균습도 : 61%

    - 평균풍속 : 2.7m/sec

    - 최대풍향 : 230°

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■ 대안의 사고시나리오 분석

Location, Building Type 및 Chemical 설정은 최악의 사고시나리오 분석 내용 참고하시기 바라며,

2023.03.29 - [[300]공정위험성평가/330)정량적위험성평가] - ALOHA 매뉴얼 (최악의 사고시나리오 / NG - 화재 #1)

기상정보 설정부터 영향범위 분석까지 알아보겠습니다.

 

1) 기상정보 설정

Setup에서 Atmospheric - User Input을 선택합니다.

 

풍속, 풍향, 풍속 측정위치, 지표면 거칠기, 구름량을 설정합니다.

① Wind Speed  :  대안의 사고시나리오에 대한 분석이므로, 풍속은 2.7m/sec로 입력합니다.

(풍속의 단위가 기본적으로 mph로 선택되어 있으므로, m/sec로 변경필요)

② Wind is from  :  풍향은 포항지역의 최다풍향인 230°를 입력합니다.

(풍향은 북풍을 0°로 하여, 동풍(90°), 남풍(180°), 서풍(270°)의 순으로 360°에 대한 내용임

 각도로 입력이 가능하며, 방향(N, E, S, W)으로 입력할 수 있음)

③ Measurement Height above ground is  : 

기상정보는 지상에서 10m 높이에서 측정되므로, 풍속 측정위치는 10m로 선택합니다.

④ Ground Roughness is  :  지표면거칠기는 도시지역(Urban or Forest)을 선택합니다.

⑤ Select Cloud Cover  :  구름량은 별도로 선택하지 않고, Partly cloudy(5)로 유지합니다.

 

5가지 내용을 모두 입력한 경우, 'OK' 버튼을 클릭합니다.

 

대기온도, 대기안정도, 습도를 설정합니다.

① Air Temperature  :  대안의 사고시나리오에 대한 분석이므로, 대기온도는 15.1℃로 입력합니다.

(온도의 단위가 기본적으로 F로 선택되어 있으므로, C로 변경필요)

② Stability Class is  :  대안의 사고시나리오에 대한 분석이므로, 대기안정도는 D로 선택합니다.

(만약, 선택 버튼이 클릭되지 않는다면, 우측에 있는 Override를 클릭하시면 선택 버튼이 활성화됨)

③ Inversion Height Option are  : No Inversion으로 유지합니다.

대기 상태가 상부층은 안정된 상태이고, 하부층(지표면)은 불안정한 상태인 경우, 역전층(Inversion)이 발생합니다.

(Sea smoke, Low guound fog가 존재하는 경우를 말함)

Inversion Present, Height는 급격한 대기안정도가 변화되는 높이를 말합니다. (입력값은 3~1,524m 범위)

④ Select Humidity  :  대안의 사고시나리오에 대한 분석이므로, 평균습도는 61%를 입력합니다.

 

4가지 내용을 모두 입력한 경우, 'OK' 버튼을 클릭합니다.

 

Atmospheric Data가 입력된 것을 확인할 수 있습니다.

 

2) 시나리오 설정

Setup에서 Source - Gas pipeline을 선택합니다.

 

Burning [Jet Fire]를 선택하고, 'OK'버튼을 클릭합니다.

(참고. 인화성가스의 경우, 화재의 형태가 분출화재 Jet Fire 형태로 나타남) 

 

Pipe Size 및 길이, Pipe의 다른 한쪽 및 거칠기를 입력합니다.

① Input Pipe Diameter  :  누출공의 크기가 2inch이므로, 2inchs로 입력합니다.

(참고. 대안의 사고시나리오에서 Pipe Diameter는 KOSHA Guide P-107에서 정하는 대안의 누출공 크기로 입력 필요

 ∵ ALOHA의 경우, 누출공 크기가 Pipe Diameter와 동일하게 분석되기 때문)

② Input Pipe Length  :  배관 길이는 50m로 입력합니다.

(참고. 배관길이에 따라 영향범위가 달라지며, 경북권 중방센터에서 ALOHA 설명회시 '50m'로 입력하라고 설명하였음)

③ The unbroken end of the pipe is  :  Connected to infinite tank source를 선택합니다.

(참고. Connected to infinite tank source를 선택할 경우, 누출시간은 1시간으로 설정되며, Closed off를 선택할 경우, 누출시간은 1분으로 설정됨)

④ Select pipe roughness  :  Smooth Pipe를 선택합니다.

 

4가지 내용을 모두 입력한 경우, 'OK' 버튼을 클릭합니다.

 

운전압력과 운전온도를 입력합니다.

① Input Pipe Pressure  :  2atm을 입력합니다.

(참고. ALOHA의 경우, Jet Fire가 일어날 수 있는 최저압력을 2atm으로 정하고 있으며, 2atm 미만으로 분석 불가)

② Input Pipe Temperature  :  대안의 사고시나리오에 대한 분석이므로, NG 운전온도인 15℃로 입력합니다.

 

2가지 내용을 모두 입력한 경우, 'OK' 버튼을 클릭합니다

 

Source Strength가 입력된 것을 확인할 수 있습니다.

 

3) 영향범위 분석

Display에서 Threat Zone을 선택합니다.

 

복사열에 대한 관심농도(Red : 37.5kW/m2, Orange : 12.5kW/m2, Yellow : 5kW/m2)를 입력합니다.

 

모두 입력한 경우, 'OK' 버튼을 클릭합니다.

 

복사열에 대한 영향범위 결과가 도출된 것을 확인할 수 있습니다.
① 복사열 37.5kW/m2  :  10m 
② 복사열 12.5kW/m2  :  10m 
③ 복사열 5.0kW/m2  :  10m 

 

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ALOHA Software를 이용한 대안의 사고시나리오 분석 방법에 대해 알아보았습니다.

(NG를 기준으로 화재(Jet Fire) 분석 방법)

참고하시기 바랍니다. 감사합니다.