화재와 폭발의 차이점에 대하여 설명하시오.
화재와 폭발의 차이점에 대하여 설명하시오.
1. 정 의
화재란 사람의 의도에 의해서 발생하는 정상연소반응이며, 폭발이란 그 연소반응이 급격히 진행되어 열과 빛을 발하는 것 이외에 폭음과 충격압력(충격파)이 발생되어 순간적으로 반응이 진해오디는 비정상 연소반응을 말한다. 이와 같은 화재와 폭발을 구별하기 위한 주된 차이점은 에너지 방출속도의 차이이다. 화재는 에너지를 느리게 방출하나 폭발은 에너지를 일반적으로 마이크로초(Micro Sec) 차원으로 아주 빠르게 방출한다.
2. 화재의 특징
1) 대부분의 가스화재는 연결부나 파손부위(구멍, 크랙 등)에서 누출되어 점화원에 의해 착화되어 일어나는 전형적인 확산연소이다.
2) 연소구조는 방출된 가연성가스가 주위의 공기와 혼합되면서 점화되어 연쇄반응을 일으키는 불꽃연소(발염연소)이다.
3) 확산연소의 방출가스는 흐름상태에 따라 층류확산연소와 난류확산연소로 구분되며, 이것은 무차원수인 레이놀드수에 의해 결정된다. 그러나 일반적으로 가스화재는 대부분 난류확산연소의 형태이다.
4) 화염길이는 난류확산연소 형태이므로 가스 종류에 관계없이 유출구의 직경에 의해 결정된다.
3. 폭발의 특징
1) 폭발은 화재에 비해 연소속도와 화염전파속도가 매우 빠른 비정상연소의 형태이다.
2) 폭발에는 충격파의 전파속도에 따라 폭연과 폭굉으로 구분한다. 즉 충격파가 미반응 매질속으로 음속보다 느리게 이동하는 것을 폭연, 음속보다 빠르게 이동하는 것을 폭굉이라 한다.
3) 폭발에서의 압력은 폭연의 경우 충격파의 압력이 수기압 정도이나 폭굉의 경우는 압력상승이 폭연의 경우보다 10배 정도 또는 그 이상이다.
4) 폭굉으로 유되되는 반응메카니즘은 심각한 정도의 초기압력이나 충격파를 생성하기 위해서는 아주 작은 부피내에서 아주 짧은 시간에 에너지가 방출되어야 한다.
5) 정상연소시의 연소속도는 0.1 ∼ 10 m/s인데 비해 폭굉시 폭속은 1,000 ∼ 3,500 m/s 정도로 매우 빠르게 나타난다.