위험물 - 폭발의 종류 및 특징

 

 

  폭발의 정의

 

정상연소에 비해 연소속도와 화염전파속도가 매우 빠른 비정상연소로 충격파의 전파속도에 따라 폭연과 폭굉으로 구분한다.

 

 

  폭연과 폭굉

 

㉮ 차이점

 

구분	폭연	폭굉
폭발 전달기구	열분자 확산이나 난류확산에 의존하는 반응	1. 충격파에 의한 에너지 반응 2. 반응성 라디칼에 의한 반응
전파속도	0.1 ~ 10m/s	1,000 ~ 3,500m/s
압력	초기압력의 8배 이하	초기압력의 20배 이상 (충격파 형성)
발생 가능성	대부분의 폭발 형태	1. 수소 아세틸렌 등 반응성이 큰 연료에서 발생 가능 2. 중간 정도의 반응성 연료라도 고밀도 장애물과      밀폐율을 가진 가스 상태와 배관 내에서는 발생 가능

 

㉯ 폭굉 유도거리(DID)

 

  완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때의 거리로 짧을수록 위험하다.

 

  폭굉 유도거리가 짧아지는 경우로는

 

  1. 정상 연소속도가 큰 혼합가스일수록

  2. 관 속에 장애물이 있거나 관지름이 작을수록

  3. 고압일수록

  4. 점화원의 에너지가 강할수록이다.

 

 

  폭발의 종류

 

㉮ 공정에 의한 분류

 

  · 핵폭발 : 원자핵의 분열 또는 융합에 동반하여 일어나는 강력한 에너지의 방출현상이다.

 

 

  · 물리적 폭발 : 고압 생성의 전체 과정이 화학물질의 고유성질에 변화가 없이 일어나며, 단지 물리적 변화에 의해서만 일어나는

                               것이다. 고압용기의 파열, 탱크의 감압파열, 폭발적 증발 등이다.

 

  · 화학적 폭발 : 화학바응의 결과로 가스생성물이 반응에 의해 생성되거나 반응열에 의해 반응에 관여되지 않은 물질이 증발되

                              거나 이미 존재하는 가스가 반응열에 의해 고온이 될 때 일어나는 폭발이다. 산화폭발, 분해폭발, 중합폭발, 물리

                              화학적 폭발 등이 있다.

 

    - 산화폭발 : 가연성 고체 및 액체에서 증발된 가스 중 가연성 가스가 산소공급원과 혼합되어 점화원의 존재 하에 심하게 연소하는

                          일종의 산화반응이다.

    - 분해폭발 : 아세틸렌(C2H2), 산화에틸렌, 제5류 위험물 등의 물질은 온도와 압력의 영향을 받아 분해되며, 이때 발생하는 열과

                          압력에 의해서 폭발하는 것이다.

    - 중합폭발 : 사이안화수소(HCN), 산화에틸렌 등의 물질이 중합반응을 일으킬 때 발생하는 중합열에 의해서 일어나는 폭발이다.

 

㉯ 원인물질의 상태에 의한 분류

 

  · 기상폭발 : 가스폭발(혼합가스폭발), 분무폭발, 분진폭발, 분해폭발 등이 있다.

 

    - 가스폭발 : 가연성 가스가 공기와 일정비율로 혼합되어 있을 때 점화원에 의해 착화되며 가스폭발을 일으킨다.

    - 분무폭발 : 가연성 액체가 공기 중에 분출되어 미세한 액적이 되어 공기 중에 부유하고, 착화에너지가 있을 때 발생한다.

    - 분진폭발 : 가연성 고체(금속, 플라스틱, 농산물, 석탄)의 미세한 분출이 일정 농도 이상 공기 중에 분산되어 있을 때 점화원에

                          의하여 연소 폭발되는 현상이다.

 

  · 응상폭발 : 수증기폭발, 증기폭발 등이 있다.

 

 

 

  분진폭발

 

㉮ 분진폭발이 전파되기 위한 조건

 

  · 분진이 가연성이어야 한다.

  · 분진이 적당한 공기로 수송할 수 있어야 한다.

  · 분진이 화염을 전파할 수 있는 분진크기 분포를 가져야 한다.

  · 분진농도가 폭발범위 이내이어야 한다.

  · 화염전파를 개시하는 충분한 에너지의 점화원이 존재하여야 한다.

  · 충분한 산소가 연소를 지원하고 유지되도록 존재해야 한다.

 

㉯ 분진폭발의 위험이 많은 것 : 농산 가공품(소맥분, 전분, 사료분 등), 무기약품(유황, 탄소 등), 유기화학약품, 섬유류(목분,

                                                         종이분 등), 플라스틱 분말, 산화반응열이 큰 금속분말(알루미늄, 마그네슘 등)

 

㉰ 분진폭발의 위험이 없는 것 : 시멘트가루, 석회분말, 가성소다 등

 

 

 

 

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부족한 글 읽어주셔서 감사합니다!