FE Analysis on the Strength Safety of a Full Containment LNG Storage Tank System with Damping Safety Structures

댐핑안전 구조물을 고려한 완전밀페식 LNG 저장탱크 시스템의 강도안전성에 관한 유한요소해석

This paper presents the finite element analysis on the strength safety of a full containment LNG storage tank system with damping safety structures. For the FEM analysis of the inner tank, the combined loads in which are related to a hydrostatic pressure, a cryogenic temperature load, BOG pressure, LNG weight, and a sinking force at the comer of the inner tank have been applied to the inner tank structure. The FEM computed results show that the conventional inner tank is safe for the given combined loads, but the damping safety structure such as compressive springs may be more useful structures to increase the safety of the tank system. The increased stiffness and the appropriate position of the springs are very important design parameters for increasing the damping strength safety of the tank system.

본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 댐핑안전 구조물을 설치한 완전밀폐식 LNG 저장탱크 시스템의 강도안전성에 대해 해석하였다. 내부탱크의 FEM 해석을 위해, 탱크에 저장된 LNG에 의한 유체정압, 초저온 온도하중, BOG 압력, LNG 자중량, 내부탱크의 코너 측벽면에 가해진 침하하중 등과 같은 모든 복합하중을 내부탱크 구조물에 적용하였다. FEM 계산결과에 의하면 기존의 내부탱크는 주어진 모든 하중 조건에 대하여 안전하지만, 압축 스프링과 같은 댐핑안전 구조물은 탱크시스템의 안전성을 확보하는데 대단히 유용한 구조물일 것이라는 사실이다. 따라서 스프링의 강점도를 높이고 최적의 설치위치를 찾으면 스프링 구조물에 의해 탱크시스템의 댐핑강도 안전성을 증가시킬 수 있는 중요한 설계요소가 될 것이다.