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LPG 강재용기의 응력강도 안전성에 미치는 코너반경의 영향

Effects of Corner Radius on the Stress Strength Safety of LPG Steel Cylinder

  • 김청균 (홍익대학교 트리보메카.에너지기술 연구센터)
  • Kim, Chung Kyun (Research Center for Tribology, Mechatronics and Energy Technology Hongik University)
  • 투고 : 2015.01.04
  • 심사 : 2015.02.10
  • 발행 : 2015.02.28

초록

본 연구는 LPG 강재용기에서 상단반구와 하단반구의 코너반경이 응력강도 안전성에 미치는 영향을 FEM으로 해석한 것이다. FEM 해석결과에 의하면, 응력강도 안전성에 큰 영향을 미치는 요소는 용기의 두께보다 상단반구 및 하단반구의 코너반경이다. 그러나 강재용기의 두께는 경량화에 직결되기 때문에 간과해서는 안 되는 중요한 설계요소이다. LPG 강재용기의 강도안전성 검사에서 최고시험압력이 3.04MPa임을 감안할 때, 20kg용 LPG 강재용기의 두께는 2.3~2.6mm, 상단반구와 하단반구의 코너반경은 157mm 이상으로 최적화 설계하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

This paper presents the stress strength safety of LPG steel cylinder for various corner radiuses of upper round end plate and lower round end plate by using a finite element method. The FEM analyzed results indicate that the most influential elements is a corner radius of upper round end plate and lower round end plate rather than a thickness of LPG cylinder. But, the thickness of a steel cylinder is an important design element considering for a weight reduction of a cylinder. Thus, this paper recommends that the LPG steel cylinder thickness is 2.3~2.6mm and the corner radius of upper round end plate and lower round end plate is over 157mm as an optimum design for the maximum testing pressure of 3.04MPa.

키워드

참고문헌

  1. C.K. Kim and S.C. Kim, "Numerical Study on the Strength Safety of High Pressure Gas Cylinder", J. of KIGAS, Vol. 16, pp.1-6, (2010)
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  3. Yunhap News, "Annual Average Gas Explosion of 50 Cases, Annually", (2006.4.14.)
  4. KS B 6211, Refillable Welded Steel Gas Cylinders for Liquefied Petroleum Gas.
  5. KS B ISO 4706, Refillable Welded Steel Gas Cylinders.
  6. KS B ISO 10464, Gas Cylinders-Refillable Welded Steel Cylinders for Liquefied Petroleum Gas(LPG) - Periodic Inspection and Testing.
  7. KGS AC211, (2014)