슬로싱 하중을 받는 KC-1 단열시스템의 표면 완충 효과

An Effect of Surface Dashpot for KC-1 Basic Insulation System Under Sloshing Loads

슬로싱 하중은 LNG 화물창의 내부 구조물에 강한 충격을 유발시킨다. 이는 슬로싱 하중에 의해 평면이나 구석 부위에 순간 압력을 증가시키기 때문에 멤브레인 타입의 화물창에서는 매우 위험하다. 멤브레인 타입의 화물창은 선체구조에 비해 매우 유연하므로, 유체-구조 상호작용은 슬로싱 하중을 받는 화물창의 구조해석에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구는 유한요소해석 기법을 이용하여 LNG 유체와 KC-1 단열시스템의 경계에 대시포트를 이용하여 유체-구조 상호작용을 고려한 해석 방법에 대해 다루었다. 결론적으로 표면 완충 효과를 적용하였을 경우, KC-1 단열시스템의 폴리우레탄폼에서 발생하는 최대응력이 약 1.5 배 낮아지는 효과가 있음을 알아내었다.

Sloshing of LNG cargo can cause high impact loads on the supporting and containing structures. This is particularly critical for membrane-type tanks since these will have flat surfaces and corner regions which can lead to increased peak pressures for sloshing impacts. The membrane-type containment system is much more flexible compared to the steel hull structure. As a result, fluid-structure interaction plays an important role in the structural analysis of the containment system under sloshing load. This study is based on the direct calculation method of applying sloshing loads to the KC-1 basic insulation system using finite element analysis. The structural analysis of KC-1 basic insulation system considers the dashpot as fluid-structure interaction between liquid cargo and the LNG containment system. The maximum stress of the polyurethane form for KC-1 insulation system is 1.5 times lower than one without dashpot.