Figure D.1 차트 적용 한계점

IEC 60079-10-1:2020, Annex D.3 (Estimating the extent of the hazardous area) 원문에서 규정하고 있는 폭발위험장소의 범위를 결정할 때 Figure D.1 차트를 적용하는 방법과 한계점을 공유하고자 한다.

 

 

 

Figure D.1 차트 적용 한계점

폭발위험장소 범위 결정의 주요 인자

위험 가스가 발생할 수 있는 구역의 범위는 다음의 요소들에 의해 결정된다.

• 누출 속도 (Release Rate)
• 가스의 물리적 특성 (Gas Properties)
• 누출 기하학적 구조 (Release Geometry)
• 주변 지형 및 구조물 (Surrounding Geometry)

 

 

Figure D.1 차트 적용의 전제 조건 및 한계

차트의 수치는 특정 환경 조건을 전제로 하므로 실무 적용 시 다음 사항을 주의해야 한다.

• 배경 농도 제로 (Zero Background Concentration): 이 곡선들은 배경 농도가 0인 상황을 기반으로 작성되었다. 따라서 실내의 중희석(Medium Dilution) 및 저희석(Low Dilution) 상황에는 적용할 수 없다.
• CFD 시뮬레이션 기반: 차트의 곡선들은 다양한 '환기 속도(Ventilation Velocities)'에 대한 CFD 시뮬레이션 결과를 바탕으로 도출되었으며, 주어진 누출 상황에 대해 합리적인 최악의 케이스(Worst-case) 거리를 제공한다.
• 규모의 제한: 대규모 상황에 대한 대략적인 근사치를 나타내지만, 소규모 수준(Small-scale level)에서는 신뢰성이 낮다.
• 외삽 금지 (No Extrapolation): 차트에 표시된 영역을 벗어나는 외삽(Extrapolation)은 수행해서는 안 된다. 실제 위험 거리는 1 m 미만이거나 차트의 최대치보다 클 수 있으나, 차트 한계를 벗어나는 구간에서는 다른 요인들이 평가에 영향을 미치기 때문이다.

 

 

누출 유형별 곡선 선택 (Selection of Appropriate Line)

누출의 성격에 따라 다음 세 가지 곡선 중 하나를 선택해야 한다.

• Unimpeded Jet (a): 높은 속도를 가진 방해받지 않는 제트 누출 (일반적인 임계 누출, Choked Release).
• Diffusive Jet (b): 낮은 속도를 가진 확산형 제트 누출 (일반적인 아음속 누출) 또는 누출 구조물이나 주변 표면의 충돌로 인해 모멘텀을 잃은 제트.
• Heavy Gases (c): 수평 표면(예: 지면)을 따라 퍼지는 무거운 가스나 증기.

 

 

 

실무 적용 시 기술적 주의사항

원문은 'Jet' 곡선 사용 시 주의를 당부하고 있다.

많은 실제 응용 사례에서 모멘텀 상실이나 주변 간섭이 발생하므로 'Diffusive' 곡선으로 표현하는 것이 더 적절할 수 있기 때문이다.

 

출처(기술적 근거):

IEC 60079-10-1:2020, Annex D.3 Estimating the extent of the hazardous area.