• 한국가스학회지
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• 제20권2호
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• pp.58-65
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• 2016

천연가스 배관의 유동설계는 예상되는 모든 유체의 조건에서 배관의 설계수명 동안 적절한 흐름이 지속될 수 있는가를 결정하는 것이다. 장거리 자원이송망의 유동설계는 수송되는 유체의 물리적 특성, 유량, 온도와 압력, 배관의 길이와 고도, 배관이 횡단하는 지역의 환경 등 다양한 인자를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 극한지 자원이송망 건설프로젝트의 운전 자료를 분석하였으며, 배관 내 가스흐름에 영향을 끼치는 가스의 물리적 특성 중 동점성률과 압축계수를 살펴보았다. 배관내경은 몇몇 유동방정식을 사용하여 계산하였으며, 배관두께는 안전계수와 배관재료를 고려하여 계산하였다. 배관 내 마찰과 가스온도 및 배관고도로 인한 압력강하는 AGA 유동방정식을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서 수행한 유동설계 결과는 알래스카 배관 프로젝트 보고서와 비교하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.333-339
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• 2000

현대사회의 공업화 및 도시화에 따라 NG(Natural Gas)를 포함하는 일반 가연성 가스의 누출에 의한 화재 및 폭발 재해는 매우 중요한 문제이다. 기체, 액체 및 분체가 단면적이 작은 분출구를 통해 공기중으로 이송 및 분출될 때 분출물질과 분출구와의 마찰로 인해 정전기가 발생한다./sup 1)/ 배관 내에 순수 NG가 이송·분출될 때의 대전량은 매우 작다./sup 2,3)/ 그러나, 배관 내에는 벤트스텍 등 외부에서 유입되는 먼지 또는 배관내의 부식에 의한 산화철(Fe₂O₃) 등의 분체가 포함될 수 있으며 이러한 분체가 천연가스 등과 함께 분출될 때 배관과의 마찰로 인해 대전량이 크게 상승된다./sup 3,4)/ 또한 분출되는 물질 구성입자들간 상호충돌에 의해서도 대전량은 더욱 증가하게 된다./sup 5)/(중략)

• 한국가스학회지
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• 제17권2호
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• pp.50-58
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• 2013

공정플랜트에는 다양한 배관이 고압, 고온의 인화성, 폭발성 물질을 이송하고 있다. 잦은 설계 변경 및 증설 등으로 복잡한 형상으로 배관이 형성되어 있는 경우가 많으나 배관의 구조가 단순하여 실제 위험성에 비해 안전 관리가 부족한 경우가 많다. 본 연구에서는 국내 한 업체에서 부생가스를 연료로 사용하던 배관을 설계 변경하여 천연가스와 혼합하여 사용하도록 사례를 활용하여, 배관의 안전성을 평가 하는 방법을 예시하였다. 배관의 설계 변경 후 안전성을 ASME 기준에 따라 재평가하고, 배관의 주요 관리부위를 결정하는 방법을 제시하였다. 배관의 분기 및 루프 등이 다수 복잡하게 연결되어있는 가스혼합용 믹싱드럼 배관 시스템을 대상으로 해석하였다. 배관의 주요부위 응력 민감도를 이해하기 위해 배관의 지지대 구속조건 및 외부 온도를 변화시켜 가면서 이들의 영향을 연구하였다. 또한 부생가스가 포함하고 있는 수소가스에 의한 손상 가능성에 대해서도 논의하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2000년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.101-107
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• 2000

가연성 가스가 누출함에 따른 화재 및 폭발 재해는 공업화 사회에 있어서 방치될 수 없는 매우 중요한 문제이다. 기체, 액체, 분체가 단면적이 작은 분출구를 통해 공기중으로 분출될 때 분출하는 물질과 분출구와의 마찰로 인해 정전기가 발생한다. 분출되는 물질과 분출구를 구성하는 물질의 직접적인 마찰에 의해서도 정전기가 발생하고, 분출되는 물질 구성입자들간 상호충돌에 의해서도 정전기가 발생된다. 배관 내에 순수천연가스가 이송ㆍ분출할 때의 대전량은 매우 작다. (중략)

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.425-431
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• 2015

선박의 LNG(liquefied natural gas) 연료 공급 시스템에서 천연가스는 $50^{\circ}C$의 온도와 35MPa의 압력을 가진 가스 상태로 기화기에서 엔진으로 이송되므로, 이러한 열 하중을 고려한 구조 안전성 평가가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 먼저 재료에 미치는 열의 영향을 분석하기 위하여 이중 배관의 재료인 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강의 어닐링 시간을 고려한 일축 인장 실험을 수행하였다. 또한 구조 안전성 평가를 위해, 현재 널리 사용되는 고정식 지지대를 가지는 고온-고압 이중 배관에 대한 열-구조 해석을 수행하였다. 지지대와 내관 사이의 응력 집중을 최소화하기 위하여, 내관을 따라 미끄러질 수 있는 슬라이딩 지지대의 새 형상들을 제안하였고, 열-구조 해석 결과를 통해 최적의 지지대를 제안하였다. 마지막으로 제안된 지지대를 사용한 전체 이중배관에 대한 해석을 통해 안전성을 평가하였다. 본 연구의 결과는 차후 LNG 연료 공급 시스템의 고온-고압 이중 배관 설계 시 참고자료로서 활용될 수 있으며, 이중 배관의 슬라이딩 지지대를 설계함에 있어서 그 활용가치가 있다고 판단된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.463-468
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• 2015

This study describes the effect of upstream curved pipe on internal flow characteristics ball valve. Continuity and three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equation have been used as governing equations for the numerical analysis. The upstream curved pipe - ball valve model was assumed that it is used for Alaska pipeline project which was planned to provide reliable transportation of natural gas from ANS to Alaska-Yukon border. Therefore the characteristics of pipe and operating condition of pipeline were from report of Alaska pipeline project. The three curvature and three location of upstream curved pipe were analyzed. The results shows that there are typical flow patterns at ball valve and the upstream curved pipe makes some differences to the internal flow of ball valve.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.438-444
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• 2015

This study describes the effect of T branch shape on internal flow characteristics inside itself. Continuity and three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equation have been used as governing equations for the numerical analysis. The T branch was modeled assuming that it is used for Alaska pipeline project which was planned to provide reliable transportation of natural gas from ANS to Alaska-Yukon border. Therefore the characteristics of T branch and operating condition of pipeline were from report of Alaska pipeline project. The nine T branch shapes were analyzed and the mass flow rate ratio between mainline and branch was assumed to be 0.95 : 0.05, 0.9 : 0.1, 0.85 : 0.15. The results shows that there are typical flow patterns in T branch and the shape of T branch makes some differences to the internal flow of branch rather than mainline.