• 제목/요약/키워드: Double-walled vessel

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단열을 고려한 초저온 액체질소 저장 탱크의 지지대 용접부 설계 (Weldment Design of Supports for Cryogenic Storage Tank considering Insulation)

  • 최동준;오정택;정재현;조종래
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권1호
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    • pp.131-136
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    • 2008
  • The double-walled steel vessel with powder insulation in the space between the walls is used to minimize heat transfer by radiation and conduction in cryogenic storage tank. The vacuum required the insulation is much less extreme than with high-vacuum or multilayer insulations. The solid supports are used to bear the weight of the inner container. Thermal and structural analysis of the tank have been carried out to study the effect of vacuum and weldment geometry of the internal supports. Heat flux in wall is increased with increasing of thermal conductivity of perlite. Heat flux and stress of support is not affected by weldment geometry.

천연가스 연료선박의 고압 이중 배관 설계를 위한 열-구조 해석에 관한 연구 (A Study of Thermo-Mechanical Analysis for the Design of High Pressure Piping System for Natural Gas Fuel Vessel)

  • 박성보;심명지;김명수;김정현;이제명
    • 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.

Containment Evaluation of the KN-12 Transport Cask

  • Chung, Sung-Hwan;Choi, Byung-Il;Lee, Heung-Young;Song, Myung-Jae
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권4호
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    • pp.291-298
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    • 2003
  • The KN-12 transport cask has been designed to transport 12 PWR spent nuclear fuel assemblies and to comply with the regulatory requirements for a Type B(U) package. The containment boundary of the cask is defined by a cask body, a cask lid, lid bolts with nuts, O-ring seals and a bolted closure lid. The containment vessel for the cask consists of a forged thick-walled carbon steel cylindrical body with an integrally-welded carbon steel bottom and is closed by a lid made of stainless steel, which is fastened to the cask body by lid bolts with nuts and sealed by double elastomer O-rings. In the cask lid an opening is closed by a plug with an O-ring seal and covered by the bolted closure lid sealed with an O-ring. The cask must maintain a radioactivity release rate of not more than the regulatory limit for normal transport conditions and for hypothetical accident conditions, as required by the related regulations. The containment requirements of the cask are satisfied by maintaining a maximum air reference leak rate of $2.7{\times}10^{-4}ref.cm^3s^{-1}$ or a helium leak rate of $3.3{\times}10^{-4}cm^3s^{-1}$ for normal transport conditions and for hypothetical accident conditions.

LNG 벙커링용 고효율 LNG 저장탱크 열해석 (Thermal analysis of LNG storage tank for LNG bunkering system)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.876-880
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    • 2015
  • IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.