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アスファルト固化処理施設火災爆発事故の中期的課題の対応,1; ドラムの熱解析

Thermal calculation of bituminized product, 1; Thermal evaluation of bituminized product using heat transporting calculation

三浦 昭彦; 今本 信雄

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本報告はアスファルト固化処理施設における火災爆発事故の原因を究明するために実施された種々の解析結果についてまとめたものである。本報告における種々の解析は、放冷試験の結果を参考にして、事故直後(平成9年春から)から実施されたものであり、当時多くの物性値、化学反応系を特定できていなかったため詳細な検討には至らなかったが、本報告の後に実施されたドラム内混合物の解析の基礎となった。これらの解析では、伝熱の理論および安全性評価の理論(Semenovの理論、Frank-Kamenetskiiの理論)を基本としている。したがって、第1編において各解析に共通なこれらの理論についてまとめた。また、第2編において種々の計算結果についてまとめた。これらの計算は各々速報の形式でまとめられたため、作成順にこれを編集してある。また、おもな解析の方法は、まず放冷試験の結果を参考にして固化体モデルの条件を設定した。設定したモデルを使用し、固化体内の全域あるいは一部で発熱が生じた際にどのような温度分布をたどるかを計算した。安全性評価の理論はこれらの発熱・放熱のバランスから、どの程度の発熱が生じれば発熱が放熱を上回り、熱暴走に至るかを評価することができるため、本解析では各々のモデル・解析法における限界発熱量を見積もった。

This report includes several results that were made by calculation with several methods to clarify the cause of the fire and explosion incident. In the early times, we didn't have exact information of chemicaI property, reaction rate and any physical constants that we needed. But because the only data that indicate the cooling process of bituminized product was reported, we made heat-transporting calculation with taking this data. Based on the theory of the thermal hazard evaluation that was called Semenov theory or Frank-Kamenetskii theory, the amount of heat generation was estimated using the heat transporting calculation. Common theories were introduced in first section. In the second section, several results of heat transporting calculation were indicated. Calculations were made as follows. First, the model of bituminized product that was filled in the drum was created with the data of cooling process. Second, when the heat was generated in the drum, time-dependent temperature distribution was calculated. And last, judging from the balance of heat generation and heat radiation the critical heat rate was estimated.

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