A Study on System Stress Analysis of High Temperature Plant Piping with Expansion Joints and Load Hangers

In the plants operated under high temperature condition, piping system load analysis is often performed to prevent accidents caused by thermal deformation and also to locate inspection prioritity points of the piping system. In this study, piping system stress analysis was performed for a pipe system between the reactors in a process plant. The piping system includes typically installed hangers and expansion joints. In order to evaluate the effects of structural components such as hangers and expansion joints, the case for the expansion joint or the hanger under abnormal operation is considered. By comparison anlaysis results of piping system during normal operation and abnormal operation, the role of each pipe components are studied.

신축이음과 하중행거가 함께 설치된 고온플랜트 배관계의 시스템응력 해석 연구

고온에서 운전되는 플랜트에서는 열변형에 의한 배관 사고를 예방하고 배관계통의 우선 검사관리 부위의 선정을 위해 배관 시스템하중 해석을 수행하는 경우가 많다. 본 연구에서는 국내 한 공정플랜트에서 설계변경에 따라 반응기와 반응기 사이에 추가 설치된 연결배관을 대상으로 배관 시스템응력해석을 수행하였다. 특히 배관에 일반적으로 설치되는 하중행거(hanger) 이외에 열팽창을 흡수하는 신축이음(expansion joint)이 함께 설치된 경우의 배관 특성을 연구하였다. 이를 위해 배관 응력을 형성하는 구조적 요인의 영향을 평가하기 위해 배관계에 포함된 행거와 신축이음이 비정상적으로 작동되는 경우도 가정하여 해석하였다. 추가적인 인입라인이 있는 경우도 해석을 수행하였다. 정상 운전 시 배관계의 시스템 응력 결과와 비정상적인 운전 경우의 해석결과를 비교하여 각각 배관요소의 역할을 연구하였다.