• Title/Summary/Keyword: 파이프 재료

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손상된 파이프의 구조 안전성 평가

  • 박재학
    • Bulletin of the Korean Institute for Industrial Safety
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    • v.2 no.1
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    • pp.34-40
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    • 2002
  • 화학설비나 산업설비 또는 국가 기간 설비에서 파이프(pipe)는 중요한 위치를 차지하고 있으며 파이프의 파열은 그대로 대형 사고나 설비 가동의 중단으로 연결되는 경우가 많다. 따라서 파이프의 구조건전성을 유지하는 것은 안전의 확보와 생산 설비의 효율적 운용을 위하여 긴요하다. 파이프 재료 내부에는 재료 제작 시, 또는 파이프 제작 시 발생된 결함이나 사용 중 부식이나 피로 등의 영향으로 생성된 결함이 존재한다. 이러한 결함은 파이프의 강도를 낮추게 되고, 파이프의 잔류강도가 사용압력보다 낮아지게 되면 파이프가 파열하게 된다. 따라서 본 글에서는 파이프에 균열이 존재하거나 손상된 경우의 구조안전성 평가를 위하여 필요한 해석방법에 대하여 살펴본다.(중략)

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GEOMETRIC NINLINEAR ANALYSIS OF UNERGROUND LAMINATED COMPISITE PIPES (기하학적 비선형을 고려한 지하매설 복합재료 파이프의 해석)

  • 김덕현;이인원;변문주
    • Computational Structural Engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.65-70
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    • 1989
  • An analytical study was conducted using the Galerkin technique to determine behaviour of thin fibrereinforced and laminated composite pipes under soil pressure. Geometric nonlinearity and material linearity have been assumed. It is assumed that vertical and lateral soil pressure are proportional to the depth and lateral displacement of the pipe respectively. It is also assumed that radial shear stress is negligible because the ratio of thickness to the radius of pipe is very small. The above results are verified by the finite element analysis.

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Development of Eco-friendly Basalt Fiber-reinforced Furan-based Composite Material with Improved Fire and Flame Retardants for Shipbuilding and Offshore Pipe Insulation Cover (조선해양 파이프 단열재 커버 적용을 위한 내화/난연 성능을 갖는 친환경 바잘트섬유 강화 퓨란계 복합재료 개발 연구)

  • Kwon, Dong-Jun;Seo, Hyoung-Seock
    • Composites Research
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    • v.34 no.1
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    • pp.57-62
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    • 2021
  • As interest in the eco-friendly ships and lightweight equipment is increasing in the shipbuilding and marine industry, composite materials are applied to equipment such as pipes. In this study, a basalt fiber reinforced furan composite (BFC), an eco-friendly material, was manufactured to apply the pipe insulation cover that requires environment-friendly and heat/flame retardant performance. An optimization study of post-curing conditions of BFC was conducted, and experiments and analysis were performed on mechanical strength, heat/flame retardant properties, and affinity properties. Finally, as a result of the study BFC material is proved to be a good candidate to apply pipe insulation cover.

Comparison of Mechanical Properties on Helical/Hoop Hybrid Wound HNT Reinforced CFRP Pipe with Water Absorption Behavior (CFRP 파이프의 와인딩 적층 패턴 설계 및 HNT 나노입자 보강에 따른 수 환경에서의 기계적 물성 평가)

  • Choi, Ji-Su;Park, Soo-Jeong;Kim, Yun-Hae
    • Composites Research
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    • v.34 no.3
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    • pp.174-179
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    • 2021
  • Currently, fluid transfer steel pipes take a lot of time and expense to maintain all facilities due to new construction and painting or corrosion and aging. Therefore, this study was conducted for designing a CFRP pipe structure with high corrosion resistance and chemical resistance as a substitute for steel pipes. The helical/hoop pattern was cross-laminated to improve durability, and HNT was added to suppress the moisture absorption phenomenon of the epoxy. The HNT/CFRP pipe was manufactured by a filament winding process, and performed a mechanical property test, and a moisture absorption test in distilled water at 70℃. As a result, the highest bending strength was obtained when the hoop pattern was laminated with a thickness equivalent to 0.6% of the pipe. The 0.5 wt% HNT specimen had the highest moisture absorption resistance. Also, the delamination phenomenon at the interlayer interface was delayed, resulting in the lowest strength reduction rate.

Development of an Evaluation Method for the Compressive-Bending Plastic Buckling Capacity of Pipeline Steel Tube (라인파이프 강관의 압축-휨 좌굴 성능 평가 기법 개발)

  • Zi, Goang-Seup;Lee, Seung-Jung;Yoon, Young-Cheol;Hwang, Sang-Soo;Cho, Woo-Yeon
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.613-616
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    • 2010
  • 본 논문에서는 라인파이프 강관의 압축-휨 좌굴 성능 평가 기법을 개발하기 위해 비선형 유한요소해석을 사용하였다. 고강도 강재의 연성거동을 모사하기 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 재료모델을 사용하여 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 작성하였다. 실험결과와의 비교를 통해 재료모델상수를 결정하였으며 압축-휨 좌굴 실험의 모사에 사용하였다. 압축-휨 좌굴 성능 평가는 비선형 유한요소해석의 결과로부터 얻어진 한계압축변형률과 최대휨모멘트를 기준으로 수행될 수 있다. 개발된 성능 평가 기법은 고강도 강재를 이용한 라인파이프의 설계 시 대변형 거동 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

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Development of Fitting Process for Extra Long Stainless/Composite Material Pipes (초장축 스테인레스/복합재료 파이프의 피팅 공정 개발)

  • Park, S.H.;Lee, C.M.
    • Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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    • v.17 no.2
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    • pp.77-82
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    • 2008
  • Rubbing-roller is used for manufacturing liquid crystal display, and static displacement of the rubbing-roller becomes bigger as length of the rubbing roller made of aluminum is getting longer. Therefore, material of the rubbing-roller is changed from aluminum to CFRP(Carbon Fiber Reinforced plastic). Recently thermal spraying is applied to manufacturing process of long rubbing-roller. The thermal spraying has disadvantages such as increment of manufacturing time and fraction defective caused by density of stainless steel particle. In this study, fitting process by drawing was suggested and FEM analysis with Tsai-Wu failure theory and fitting experiments are carried out to find adequate shrink allowance. The suggested shrink allowance gives proper adhesive force, and CFRP failure is not occurred. Furthermore, the fitting process is applied to long rubbing-roller and availability of the fitting process is studied by measurement of roundness, straightness and shear strength.

A Study on the Nonlinear Behavior of Check Valve System (체크밸브의 비선형거동에 관한 연구)

  • 박철희;홍성철;박창배
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.35-41
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    • 1993
  • 산업사회가 발전함에 따라 거대한 플랜트(plant)를 포함하여, 원자력 발전소 와 로켓트 등과 같이 구조적 안전성과 정확한 성능의 확보가 극히 중요시되 는 설비들이 많이 등장하고 있다. 이들 설비를 구성하고 있는 파이프계 (piping system)는 강성 또는 연성재료 및 각종 valve등으로 구성되어 있기 때문에, 고온 고압 고속의 유체가 파이프 내부를 흐를 때 일으키는 진동현상 및 플랜트의 과도운전 상황에서의 일어나는 수격현상(water hammer 또는 steam hammer)과 이로 기인한 제반 진동문제는 안전성확보 측면에서 많은 관심이 고조되고 있다. 이와 관련되어 유체유발진동에 관한 많은 연구들이 수행되었으며, 파이프계에 장착된 밸브에 대한 연구는 Weaver등에 의하여 실험적, 이론적으로 수행되었다. 그들은 유동방정식에서 비정상 베르누이 방 정식을 사용하여 내부유동방정식을 간략하게 유도하였으나, jet flow에 의한 유체의 운동량변화를 고려하지 않고 해석되어 그 결과에 의문이 제기된다. 그러므로 본 연구에서는 체크밸브(check valve)가 부착된 파이프계에서 일어 나는 유체유발진동 및 안정성에 관한 이론적 연구를 수행하여, 파이프계의 설계에 필요한 파라미터의 영향을 파악하고자 한다. 원자력 발전소와 같이 구조적 안정성이 요구되는 플랜트를 국내 기술로 설계 시공하려는 국내 실 정에서 이로 인한 파이프계에 발생할 수 있는 유체유발진동과 안정성을 예 측할 수 있는 해석이론은 파이프계의 설계 및 운전조건의 선정에 있어서 그 의의가 크다고 할 수 있겠다.

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