● 폭발
1. 폭발 정의
- 고온과 빠른 연소속도로 인해 체적이 급격하게 팽창되는 현상
- 반응 전파속도가 빠르고 대부분 빛과 열을 수반한다.
- 착화까지는 연소와 동일하나 착화 이후 급격한 압력의 전파로 폭발음과 함께 파괴를 수반하는 것
- 기체나 액체의 팽창, 상변화 등의 물리현상이 압력발생의 원인이 되는 물리적 폭발과 물체의 연소, 분해, 중합 등의 화학반응으로 압력이 상승하는 화학적 폭발로 구분
- 밀폐공간에서 물리적, 화학적 변화의 결과로 발생한 급격한 압력상승에 의한 에너지가 외계로 전환되는 과정에서 파열, 폭음 등을 동반하는 현상
※ 폭발은 반드시 연쇄반응을 일으키지 않는다.
2. 폭발 조건
- 농도(물적) 조건 에너지조건과 함께 밀폐된 공간에서 이루어진다.
1) 농도(물적) 조건의 성립
- 밀폐공간에서 가연성 혼합기 형성
- 가연성 혼합기가 폭발범위 내에 있을 것
2) 에너지 조건의 성립
- 발화온도 이상의 온도
- 최소발화에너지 이상의 에너지
3) 폭발에 영향을 주는 변수
① 주위의 온도
② 주위의 압력
③ 폭발성 물질의 조성
④ 폭발성 물질의 물리적 성질
⑤ 주위의 기하학적 조건 : 개방 또는 밀폐
⑥ 착화원의 성질 : 형태, 에너지, 지속시간
⑦ 가연성 물질의 양
⑧ 가연성 물질의 유동 상태: 난류
⑨ 착화 지연시간
⑩ 가연성 물질이 방출되는 속도
3. 폭발의 분류
- 원인별 분류: 핵폭발, 물리적폭발, 화학적폭발
| 물리적폭발(응상) | 화학적폭발(기상) |
| 증기폭발 수증기폭발 과열액체 증기폭발 (BLEVE) 압력방출에 의한 폭발 (폭발적증발) |
가스폭발 - 증기운폭발 분해폭발 - 아세틸렌, 과산화물, 다이너마이트, 산화에틸렌 분진폭발 - 석탄, 알루미늄 분진, 금속분, 전분, 밀가루 분무폭발 - 윤활유 고체폭발 - 화약류 중합폭발 - 염화비닐, 초산비닐, 시안화수소, 산화에틸렌 등 |
- 상태에 따른 분류 : 응상폭발, 기상폭발
| 응상폭발 | 기상폭발 |
| 증기폭발 수증기폭발 과열액체 증기폭발 (BLEVE) 압력방출에 의한 폭발 (폭발적증발) 액화가스(극저온) 증기폭발 고체상간 전이 폭발 전선폭발 (금속선 폭발) 불안정 물질의 폭발 혼합 위험성 물질에 의한 폭발 |
가스폭발 - 증기운폭발, 혼합가스폭발 분해폭발 - 아세틸렌, 산화에틸렌, 과산화물, 다이너마이트 분진폭발 - 석탄, 알루미늄 분진, 금속분, 전분, 밀가루 분무폭발 - 윤활유 고체폭발 - 화약류 |
* 분진폭발
- 가연성고체의 미세한 분출이 일정 농도 이상 공기 중에 분산되어 있을 때 점화원에 의하여 연소, 폭발되는 현상
- 폭발성 분진의 종류
- 분진폭발의 위험이 없는 물질 : 모래, 시멘트, 석회분말, 가성소다 등
- 분진폭발의 대형화 요인 · 분진 자체가 폭발성 물질일 경우
· 밀폐공간 내 고온 · 고압 상태가 유지될 경우
· 밀폐공간 내 인화성 가스 · 증기가 존재할 경우
· 공기 중 산소의 농도가 증가할 경우
*폭연과 폭굉
① 전파속도
· 폭연 : 0.1 ~ 10m/s
· 폭굉 : 1,000 ~ 3,500m/s
② 폭굉유도거리(DID)가 짧아지는 조건
- 정상 연소속도가 큰 혼합가스일수록
- 압력이 높을수록
- 관속에 이물질이 있을 경우
- 관지름이 작을수록
- 점화원의 에너지가 클수록
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