• 제목/요약/키워드: 해양 자켓

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해양플랜트 자켓 구조물의 손상평가 (Damage Evaluation of Offshore Jacket Structure)

  • 박수용;김은혜;전용환;김한샘
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.195-198
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    • 2011
  • 석유 및 천연가스 생산에 사용되는 고정식 해양플랜트에는 자켓 구조물이 가장 많이 사용되고 있다. 생산에 사용되는 자켓 구조물은 풍하중이나 파랑하중에 의해 인명의 피해 없이 변위 및 응력에 대해 안전해야 한다. 그러나 1940년대 후반부터 사용되어 온 자켓 구조물은 피로하중, 노후화로 인해 내구성에 문제가 생기고 있다. 본 논문에서는 자켓 구조물의 안전성을 검토하기 위해 모드형상을 이용하여 자켓 구조물의 손상 위치를 탐색하는 방법을 제시한다. 제시한 손상탐지기법의 효용성을 입증하기 위해 자켓 구조물의 유한요소모델에 임의의 손상을 모사하였다. 유한요소모델의 손상 전 모드형상과 손상 후 모드형상의 모달 변형에너지의 변화를 이용하여 손상 지수를 유도하고 유도한 손상지수를 사용하여 손상이 있는 부재와 손상이 없는 부재를 분류하였다. 연구 결과 손상지수가 '0'인 부재를 제외한 나머지 부재 모두 본 연구에서 제시한 손상탐지기법으로 손상 부재를 판별할 수 있었다.

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소수의 모드형상을 이용한 자켓형 해양구조물의 손상추정에 대한 연구 (Damage Detection in Jacket-Type Offshore Structures From Few Mode Shapes)

  • ;김정태
    • 한국해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.144-153
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    • 1994
  • 본 연구에서는, 소수의 모드형상의 진동반응만이 측정된 자켓형 해양구조물에 존재하는 손상의 위치와 그 크기를 결정할 수 있는 알고리듬이 제시된다. 먼저, 모드형상의 변화로 부터 직접 손상위치와 크기를 결정하는 이론이 제시된다. 다음으로, 세개의 진동모드형상이 측정된 자켓형 해양구조물의 수치예를 이용하여 알고리듬의 적합성이 예증된다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째로, 자켓형 해양구조물에 존재하는 손상의 위치가 정확하게 예측 되었다. 둘째로, 예측된 손상의 크기가 비교적 정확하게 예측되었다.

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해양구조물의 해상 운동을 위한 개선된 구조 해석에 관한 연구 (An Improved Structural Analysis Method for Ocean Transportation of Marine Structures)

  • 조규남;김대연
    • 한국해양공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.48-58
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    • 1990
  • 본 논문은 해양구조물 중 특히 자켓이 부선에 설치되어 운송되는 시스템에 대한 개선된 해상 운송 해석에 대한 고찰이다. 해석 방법의 개선은 파력에 의해 발생되는 부선 운동에 따른 관성력의 추계적 처리에 기본을 두어 얻어지고 있다. 이 방법은 소위 말하는 강체 부선 방법과 연체 부선 방법의 중간적이라고 할 수 있으며, 두가지 방법의 단점을 보완하였다. 전형적인 자켓-부선 시스템에 대하여 유한요소법을 이용하여 모델링한 후 본 해석 방법을 적용하여 해상운송 해석을 수행하였으며, 자켓-부선간 반력을 구하여 기존의 방법과 비교 검토하였다. 본 방법은 현실적이고 효과적임이 증명되었다.

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파랑 및 지진하중을 받는 스틸자켓의 동적해석 I : 선형 및 비선형 유한요소 정식화 (Dynamic Analysis of Steel Jackets under Wave and Earthquake Loadings I : Linear and Non-linear F. E. Formulation)

  • 김문영;백인열;고진석
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권5호
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    • pp.1-11
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    • 2001
  • 파랑하중 및 지진하중을 받는 스틸자켓 해양구조물의 기하학적 비선형성을 고려한 정적 및 동적해석을 위한 주처리 및 전/후처리 프로그램을 개발하고 이를 이용한 해석결과를 제시한다. 본 논문에서는 스틸자켓을 기하학적 비선형성을 고려한 공간뼈대구조로 모델링하여, 유체 동하중은 선형파이론과 Stokes 5차이론에 의하여 구해진 파의 속도와 가속도를 이용하여 Morison 방정식에 근거한 파력을 계산한다. JONSWAP 스펙트럼을 이용하여 특정 유효파공의 크기에 따라 불규칙파를 생성하며, 지진하중은 인공지진 가속도 프로그램(SIMQKE)을 이용하여 목표응답스펙트럼에 맞는 다양한 형태의 인공지진 가속도를 이용하여 동적해석법을 제시한다. 선형 동적 해석을 위하여 직접 적분법과 모드 중첩법을 사용하며, 비선형 동적해석시에는 직접 적분법을 적용한다. 또한, 스틸자켓의 극한거동을 추적하기 위하여 뼈대구조의 소성힌지 해석법을 적용한다. 연계논문 에서는 전/후처리 프로그램의 내용을 설명하고 해양환경하중을 받는 스틸자켓의 정적 및 동적해석 결과를 제시한다.

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해양 자켓구조물 진수 영향인자에 대한 고찰 (Influential Parameters on Offshore Jacket Structure Launching)

  • 조철희;김경수;김재환;이수훈
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.141-147
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    • 2001
  • The launching process is one of the most critical operations for large structure in offshore installation. Since as the size increases it limits the availability of offshore crane facilities, the large jacket structures are often installed by launching. As the structure approaches to tilt beam, it reaches critical load, and there are parameters to affect on launching procedure. The major influential parameters are trim, draft of barge, center of gravity, center of buoyancy and reserved buoyancy of jacket. As increasing of trim and draft, structural loads tend to decrease. The trim is found to be more contributing than draft on structural loads. Therefore the trim should be increased so as to decrease structural loads and to avoid stalling of structure and submergence of stern. During the launching process, the distance between jacket and seabed should be investigated which differs from the amount of reserved buoyancy and launching condition of barge. In this paper the effects of parameters on launching process are numerically investigated.

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대형 해양 자켓의 직립 안정성 고찰 (An Upending Stability for Offshore Jacket)

  • 조철희;김병환;정현
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.203-207
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    • 2003
  • As the upending is one of the critical steps in the installation of offshore structure, datail procedure of upending operation is studied in the paper. For larger offshore structure installation, launching method is often applied. However after launching, the upending process is to be followed. To ensure successful upending operation, datail process is analysed considering various factors affecting on the operation including reserved buoyancy, free flotation position, seabed clearance, ballast and hook load. To investigate the influence of each factor on the procedure, twelve numerical jacket models with various dimensions are simulated and studied. From the study, it is revealed that the increase of buoyance and decrease of self weight generate a large seabed clearance. The law seabed clearance during flooding creates higher hook load and height. The paper also introduces a guideline for the related structure design and construction with the effects of contribution factors in the upending operation.

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파랑 및 지진하중을 받는 스틸자켓의 동적해석 II : 전/후처리 및 수치해석예 (Dynamic Analysis of Steel Jackets under Wave and Earthquake Loadings II : Pre/Post Processor and Numerical Analysis)

  • 김문영;박기현;이상호;김동욱
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권5호
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    • pp.13-23
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    • 2001
  • 연계논문 에서는 해양환경하중을 받는 스틸자켓의 기하학적 비선형을 고려한 정적 동적해석을 위한 유한요소 정식화 과정을 제시하였다. 또한, 스틸자켓의 극한거동을 추적하기 위하여 뼈대구조의 소성힌지 해석법을 적용하였다. 본 연구에서는 스틸자켓의 통합해석 프로그램 OSA2000을 개발한다. 연계논문에서 제시된 주처리 프로그램의 내용을 제외하고, visual basic과 OpenGL 그래픽 라이브러리를 사용하여 데이타 입력을 효과적으로 수행하기 위한 전처리 프로그램과 해석결과 분석을 위한 후처리 프로그램을 개발한 내용을 요약한다. 또한, 다양한 예제해석을 통하여 프로그램의 검증 및 해석결과를 제시한다.

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하모니 자켓 운송을 위한 피로 해석 (Fatigue Analysis for Transportation of Harmony Jacket)

  • ;김대연;윤석용;조규남
    • 한국해양공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.39-48
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    • 1987
  • 지금까지 건조된 jacket 중에서 가장 큰 것으로 알려진 미국 Exxon사의 Harmony jacket 이 현재 현대 중공업에 의해 제작되고 있다. Harmony jacket은 제작완료 후 울산으로부터 미국 California서안의 Santaynez해역으로 운송될 예정인데, 이와 같이 긴 해상운송시에 jacket과 seafasening 부재들은 피로에 의하여 상당히 손상을 입을 수 있다. 본 연구에서는 두가지의 가능한 운송항로에 대해, jacket과 tie-down 부재가 받는 피로에 의한 손상정도를 계산하고 그 결과를 비교 하였다. 몇 가지 가정하에 행하여진 해석 결과에 따르면, 피로에 의한 손상을 적게 주는 운송항로는 Hawaii를 경유하는 남쪽할로이며, 운송 barge와 인접하는 부분, 특히 barge 양단 부근의 jacket joint들이 손상을 받기 쉽다는 것을 알 수 있다.

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파랑하중을 받는 Steel Jacket의 최적화에 관한 연구 (Optimization of Steel Jacket Subjected to Wave Forces)

  • 장승필;이원표;원종국
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.43-50
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    • 1990
  • 본 연구는 허용응력 설계법에 의한 파랑하중을 받는 스틸자켓의 부재단면 최적화를 다루고 있다. 건설경비의 최적화에 대한 목적함수로서 스틸자켓의 중량을 택하였으며 제약조건은 구조물의 변위와 응력이 허용치 내에 있도록 하였다. 비선형 최적화문제는 수정된 Newton-Raphson법을 이용한 SUMT 방법을 사용하여 해석하였다.

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