Abstract
In this study, an alternative bend design is proposed to overcome the aging problem in piping bends. In this design, the foam pad is not included. Finite element analysis was performed based on the total pipe diameter. From this analysis, the shape of the Shear Control Ring (SCR) was determined. Temperature, stress, and other data of the proposed reinforced pipe were acquired and analyzed after the test was performed. The value of the thermal stress for the reinforced steel pipe satisfied the required standard without the foam pad based on the manufacturing of the reinforced fitting and construction site of the test. The reinforcement provided a shear strength level for the foam pad that resulted in maximum shear stress less than stress based on the original foam pad applied at the pipe bend. Additionally, an increasing factor of safety effect for the reinforced fitting application was discovered.
본 논문은 벤드(bend)부의 노후 문제를 경감시키기 위한 대안으로 폼패드를 없앤 이중보온관의 형상 설계를 제안하였다. 전 관경에 대해 유한요소해석을 수행하였으며, 이를 토대로 전단제어링 형상을 결정하였다. 제안된 전단제어링 사양 강화이형관에 대한 현장 시공 시험은 진행하였으며, 온도와 응력 데이터를 취득 및 분석하였다. 강화이형관의 제작과 현장 시범시공을 통하여 강화이형관이 폼패드를 시공하지 않으면서도 강관의 열응력이 허용치 기준내에 있음을 확인하였다. 특히 보온재의 전단강도가 강화되어 폼패드를 적용한 기존 벤드보다 낮은 최대 전단응력이 발생함을 확인함으로써, 강화이형관 적용에 따른 구조 안전성 향상 효과를 확인하였다.
