폭발위험장소 구분 관련 공식(KS C IEC 60079-10-1 : 2020)

 희석을 위한 이론적 최소 환기량, 희석에 요구되는 시간에 대한 KS C IEC 60079-10-1 : 2015 vs. KS C IEC 60079-10-1 : 2020 변경된 내용을 공유하고자 한다.

 

 

 

폭발위험장소 구분 관련 공식(KS C IEC 60079-10-1 : 2020)

다음 내용은 대기조건에서 공기 중의 인화성 가스 또는 증기의 분포 및 희석에 영향을 끼칠 수 있는 일부 매개변수를 계산하는 데 사용되는 유용한 공식들이다.

 

 

LFL 미만 희석을 위한 이론적 최소 환기량

● 누출된 인화성 물질의 공기를 통한 희석

신선한 공기의 흐름이 인화성 물질의 농도를 인화하한 값 미만으로 희석시키기 위한 이론적 최소 환기량(Qa min) 은 다음의 식에 의하여 계산할 수 있다. 

KS C IEC 60079-10-1 : 2015	KS C IEC 60079-10-1 : 2020
Qa min : 희석을 위해 요구되는 신선한 공기의 여론적 최소 환기량(㎥/s) Wg : 인화성 물질의 누출률(kg/s) k : LFLm 을 고려한 안전계수(≤1.0) LFLm : 질량 기준 인화하한 (kg/㎥) Ta. : 대기온도(K)	Qa min : 희석을 위해 요구되는 신선한 공기의 여론적 최소 환기량(㎥/s) Qg : 인화성 물질의 체적 누출률(㎥/s) LFL : 부피 기준 인화하한 (vol/vol) Ta. : 대기온도(K)

 

 

<계산 사례 1>

 주위온도 40℃에서 밀폐된 액체 풀의 증발로 인한 벤젠의 체적 누출률 Qg = 8,64 × 10-4 ㎥/s를 희석시키기 위하여 필요로 하는 신선한 공기의 이론적 최소 환기량을 계산하시오.

비고 1. 안전 마진은 타당한 판단에 따라 고려할 수 있으므로 더 높은 값을 얻을 수 있다.

        2. 인화하한 값은 IEC 60079-20-1에 제시된다.

 

 

희석에 요구되는 시간

● 누출된 인화성 물질의 희석에 요구되는 시간 산출

 

인화성 물질의 농도를 특정 정상 상태 배경농도 Xb 에서 요구되는 임계농도 Xcrit(특정 부피)로 희석하는 데 필요한 이론적인 시간 td 는 다음으로부터 추정할 수 있다.

KS C IEC 60079-10-1 : 2015	KS C IEC 60079-10-1 : 2020
td : 인화성 물질 농도의 정의된 값을 첫 번째 값보다 작은 값으로 희석시키는 데 필요한 이론적 시간 (s) C : 특정 부피에서 단위시간당 공기순환(환기) 횟수 (s^-1) Xb : 정상상태 조건에서 인화성 물질 배경농도 (vol/vol) Xcrit : 인화성 물질 농도의 원하는 임계값(vol/vol)	td : 인화성 물질 농도의 정의된 값을 첫 번째 값보다 작은 값으로 희석시키는 데 필요한 이론적 시간 (s) f : ventilation inefficiency factor(환기효율계수) C : 특정 부피에서 단위시간당 공기순환(환기) 횟수 (s^-1) Xb : 정상상태 조건에서 인화성 물질 배경농도 (vol/vol) Xcrit : 인화성 물질 농도의 원하는 임계값(vol/vol)

 

 

<계산 사례 2>

초기값 Xb = 0.012 에서 원하는 값 Xcrit =0.0024로(f=3인 경우), C= 0.002 s^-1(6 h^-1) 단위시간당 많은 환기 횟수를 얻기 위해 강제 환기되는 밀폐공간 내의 인화성 물질 농도를 감소시키기 위한 이론적인 시간을 찾으시오.

 

비고 : 위에서 계산된 이론적 시간 td 는 방출된 가연성 물질의 이상적인 희석을 기반으로 하기 때문에 난기류나 인화성 물질의 고르지 않은 분포와 같은 다른 요인을 고려할 때는 항상 안전 마진을 고려해야 한다. 

 

Reference : KS C IEC 60079-10-1:2020 부속서 J