수증기 폭발이 일어나는 이유가 무엇인가요?
최근 지인이 일하는 회사에서 수증기 폭발로 인해 사고가 났다는 말을 들었습니다.
수증기 폭발이 일어나는 원인은 무엇인가요?
특별한 이벤트가 없어도 발생할 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 과학전문가입니다.
물에 의해서 발생하는 수증기 폭발(stream explosion)은 고온 물질이 물속에 투입되거나 대기압보다 높은 압력에서 과열된 물이 순간적으로 기압이 낮은 공기중에 방출되어 평형상태가 파괴되는 경우에 발생합니다. 고온물질이 물속에 투입되어 나타나는 폭발을 열이동형 증기폭발이라고 하고, 보일러의 고온수조의 용기가 파열되어 압력이 급격히 감소하면서 기체로 변하면서 폭발하는 것을 평형파괴형 증기폭발 이라고 합니다.
폐쇄공간에 갇힌 상황에서 액체가 기체상태로 상전이 되는 순간, 원자의 운동이 초자유상태가 되어 확상된 상황에서 체적팽창이 발생한다. 물을 기준으로 1리터가 기체로 상전이 될 경우 1679배 불어난 1679리터의 체적팽창이 일어나는데 이 체적팽창을 버티지 못한 폐쇄공간이 한쪽으로 집중되어 외부방사되는 제트을 하는 현상을 수증기 폭발이라고 부른다.
밀폐공간에서의 상전이가 일어나 고압화하는 것이 수증기 폭발의 전제조건이지만, 에너지원이 되는 열원이 초고온인 경우 밀폐공간이 아니더라도 고압화가 진행될 경우 발생할 수 있다.주로 제철소에서 자주 일어나는 사고라고 합니다
도움이 되셨길 바랍니다
출처 : 나무위키
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
수증기 폭발은 너무 많은 열이 한꺼번에 물에 닿으면 순간적으로 물이 끓으면서 수증기로 변하고
그때 부피가 거의 1700배로 팽창되면서 생기는 폭발입니다.
