Integrity comparison for various design specifications of corner protections in LNG storage tank

LNG저장탱크 코너프로텍션의 설계사양에 따른 건전성 비교

  • Kim Hyoungsik (Center of LNG technology Research center, R&D Division, Korea Gas Corporation) ;
  • Hong Seongho (Center of LNG technology Research center, R&D Division, Korea Gas Corporation) ;
  • Seo Heungseok (Center of LNG technology Research center, R&D Division, Korea Gas Corporation)
  • 김형식 (한국가스공사 연구개발원) ;
  • 홍성호 (한국가스공사 연구개발원) ;
  • 서흥석 (한국가스공사 연구개발원)
  • Published : 2002.12.01

Abstract

[ $9\%$ ] nickel steel LNG storage tank have double containments that can store cryogenic LNG independently. Inner tank material is used as $9\%$ nickel steel and outer tank is constructed by concrete. Comer protection which is installed on inner surface of concrete corner is consist of $9\%$ nickel steel liner and form glass insulator that make reduce tension at corner when LNG is leaked from inner tank. It is very difficult to design corner protection because expansion and contraction of liner make stress state complex. Corner protections of operating tank in KOGAS are designed by Japanese engineering company such as TKK, KHI and England company of WHESSOE. This paper is mainly focused on the integrity comparison of them according to requirements of Appendix 4 in ASME Section VIII Div. 2 by using FEM.

[ $9\%$ ]니켈형 LNG 저장탱크는 내조와 외조가 독립적으로 초저온의 LNG를 저장할 수 있는 이중구조로 되어있다. 내조의 재료로는 초저온에서의 기계적 성질이 우수한 $9\%$니켈강을 사용한다. 그리고 내조파손에 의해 유출된 LNG를 저장할 수 있도록 콘크리트 외조가 설계된다. 코너프로텍션은 LNG 유출시 콘크리트 외조 코너부에 발생하는 열응력을 감소시키기 위해 단열재와 $9\%$니켈강 라이너를 시공하는 것을 말한다. 열하중에 의해 팽창과 수축이 반복되는 코너프로텍션의 경우 복잡한 응력상태가 발생되기 때문에 설계상의 어려움이 있다. 현재 한국가스공사에서 운용하고 있는 LNG탱크에는 TKK, KAWASAKI, WHESSOE사에서 설계한 코너프로텍션이 시공되어 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 통해 이들의 설계사양에 대해 ASME Section VIII Div. 2. Appendix 4에 기초한 건전성을 비교/분석하였다.

Keywords