[36회(실기)] 분진폭발 3승근법칙

36회(실기), 37회(실기)

[36회(실기)] 분진폭발의 강도를 나타내는 Bartknecth의 3승근 법칙을 설명하시오

[답] 폭연지수(폭연상수: kst)란 밀폐계 폭발의 폭발특성을 나타태는 함수로서, 최대압력상승속도와 용기부피와의 일정한 관계가 성립한다.

 

[2024] 위험물의 폭발에 관한 사항

 

 

(1)   분진폭발

: 가연성 고체가 미분상태로 공기중에 부유할 때 발생되는 폭발

: 가연성 고체의 분진 또는 미분이 공기 중에 부유하고 있을 때 점화원에 의한 폭발

: 공기  속에 떠다니는 아주 작은 고체 알갱이 (분진: 75[㎛] 이하의

①     분진폭발 조건 [37회(실기)]

ㄱ.   가연성 일 것

ㄴ.   미분상태 일 것

ㄷ.   지연성 가스 (공기) 중에서 교반과 유동될 것

ㄹ.   점화원이 존재하고 있을 것

(가연성 분진, 지연성 가스(공기), 점화원 존재, 밀폐공간)

②     분진폭발의 순서: 퇴전분진-> 비산-> 분산-> 발화원-> 전면폭발-> 이차폭발

③     분진폭발(Bartknetch) 3승 법칙 [36회(실기)]

: 폭연지수(폭연상수: kst)란 밀폐계 폭발의 폭발특성을 나타태는 함수로서, 최대압력상승속도와 용기부피와의 일정한 관계가 성립한다. 이것을 Cubic-Root법 또는 세제곱근 법칙이라 한다.

④     분진의 폭발가능성에 영향을 미치는 인자

ㄱ.   입자의 크기

ㄴ.   농도

ㄷ.   산소

ㄹ.   점화원의 강도

[36회(실기)] 분진폭발의 강도를 나타내는 Bartknecth의 3승근 법칙을 설명하시오

[답] 폭연지수(폭연상수: kst)란 밀폐계 폭발의 폭발특성을 나타태는 함수로서, 최대압력상승속도와 용기부피와의 일정한 관계가 성립한다.

 

 

[37회(실기)] 분진폭발의 메커니즘을 4단계로 쓰시오. 분진폭발의 메커니즘을 4단계로 설명하시오.

[답1] 1단계- 분진이 가열되어 표면온도상승 2단계- 입자의 방출 3단계 – 가연성혼합기 생성 4단계 – 발화 및 연쇄폭발

[해설1] 1) 부유상태에 있는 분진이 열에너지가 가해지면 입자의 표면온도가 상승한다 (표면온도 상승) 2) 분진입자표면의 분자가 열분해 반응으로 기체가 되어 입자 주위로 방출한다 (입자 방출) 3) 가연성 가스가 입자 주위의 공기와 혼합하여 가연성혼합기를 생성한다 (가연성혼합기 생성) 4) 가연성혼합기에 가해진 점화에너지에 의해 발화되고 화염이 발생한다. (발화) 5) 화염에 의해 발생한 열은 주위의 다른 분진입자들을 연소한다 (연쇄폭발) [분진이 가열되어 표면온도 상승-> 입자의 방출-> 가연성 혼합기 생성- > 발화 및 연쇄폭발]

[답2] 1.     분진입자 표면에 열에너지가 부여되어 표면온도가 상승한다. 2.     입자표면의 분자가 열분해 또는 건류작용을 일으켜 기체상태로 입자 주위로 방출한다. 3.     방출된 기체가 공기와 혼합하여 폭발성 혼합기를 만들고 발화하여 화염을 발생한다.