• 제목/요약/키워드: Gas leakage

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가스소화약제 압력누기감시장치의 안전성 분석을 위한 수치적 연구 (A Numerical Study to Analyze Safety of Pressure Leakage Monitoring System of Gas Extinguishing Agent)

  • 고아라;임동오;손봉세
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.103-110
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    • 2016
  • 가스계소화설비의 수요는 매해 증가하고 있으나, 늘어나는 수요에 대비한 시스템의 안전성 및 신뢰성등 소화성능에 필요한 안전대책이 미흡하여 사회적인 문제가 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가스 소화시스템의 사고발생 원인 중에서 가장 심각한 문제인 소화약제 저장용기에서 발생하는 압력누기는 화재진압의 성패를 좌우하는 중요한 요소로 시급한 대책이 요구되는 문제점로 판단하여 연구를 하였다. 새로 개발한 압력누기감시장치는 화재진압에 중요한 요소인 소화농도와 관련이 있는 저장용기의 약제확보상태와 압력 및 누기, 방출상태 등을 감시하는 장치로 $CO_2$와 HFC-23 시스템에 적용할 수 있도록 개발하였다. 즉, 압력누기감시장치를 가스소화설비에 적용하였을 때 발생할 수 있는 구조적 안전성 분석을 위하여 유체-구조연계해석을 통하여 안전성능을 검증하였다. 해석에 사용한 프로그램으로 전산유체해석은 Mentor Graphics사의 FloEFD 프로그램을 사용하였고, 구조해석 프로그램은 Dassault systems사의 ABAQUS를 사용하였다. 수치해석결과 $CO_2$용의 구조에서는 소성변형이 발생하지 않아 안전성을 확인하였으나 HFC-23용 감시장치에는 소성변형 및 이탈문제가 발생하여 설계수정과 3차례의 수치해석 조건을 수정하여 얻은 데이터를 기본으로 압력누기감시장치의 구조적인 안전성을 확인하였다.

가스 배관 자동 검사를 위한 자기 누설 신호의 가우시안 분산 필터링 (Gaussian Variance Filtering for Automatic Inspection of Gas Pipelines using Magnetic Flux Leakage Signal)

  • 한병길;이민호;조성호;노용우;최두현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.361-362
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    • 2006
  • Magnetic Flux Leakage (MFL) inspection is a general non-destructive testing (NDT) method to detect the corrosion of natural gas pipelines. Currently, it is subjectively analyzed by trained analysts. In spite of investing much time and human resources, the inspection results may be different according to the analysts' expertise. So, many gas suppliers are keenly interested in the automation of the interpretation process. This paper presents a Gaussian variance filtering method of MFL signals, which is taken from MFL pigging of underground pipelines. In the proposed algorithm the original MFL signals are filtered by multiple Gaussians with different variance. Experimental results show that this approach does not need to align bias and to use explicit noise reduction algorithm.

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LNG운반선의 화물 누출 시 함침된 고분자 폼의 기계적 성능에 관한 연구 (A study on the mechanical performance of impregnated polymer foam in cargo leakage of LNG carrier)

  • 박기범;김태욱;김슬기;이제명
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권4호
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    • pp.345-352
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    • 2017
  • 본 연구에서는 액화천연가스(Liquefied natural gas, LNG) 운반선 화물창 손상으로 인한 극저온 LNG 누출 및 하중 작용 시 화물창의 초저온 보냉재를 구성하고 있는 고분자 폼(Polymer foam) 소재의 성능을 관찰하고자 하였다. LNG와 맞닿아 있는 LNG 운반선 1차 방벽은 유체 충격하중이나 오랜 시간 동안의 LNG 적재/하역으로 인해 손상이 누적 되면 누출로 이어지게 된다. 극저온 유체의 누출은 다공성 밀폐 셀 구조인 고분자 폼 내부에 영향을 끼쳐 작용 하중에 대한 거동변화를 야기한다. 본 연구에서는 단열재(Insulation)로 사용되는 고분자 소재인 폴리이소시아누레이트 폼(Polyisocyanurate foam, PIF) 시험편의 기계적 성능에 대한 평가를 수행하였다. 시험편에 극저온 액체를 함침시켜 압축실험을 진행함으로써 저온 취성(Cold brittleness)으로 인한 성능 변화와 함께 극저온 유체의 함침 영향에 대해 정량적으로 비교분석 하였다.

Application of Digital Signal Analysis Technique to Enhance the Quality of Tracer Gas Measurements in IAQ Model Tests

  • Lee, Hee-Kwan;Awbi, Hazim B.
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제23권E2호
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    • pp.66-73
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    • 2007
  • The introduction of tracer gas techniques to ventilation studies in indoor environments provides valuable information that used to be unattainable from conventional testing environments. Data acquisition systems (DASs) containing analogue-to-digital (A/D) converters are usually used to function the key role that records signals to storage in digital format. In the testing process, there exist a number of components in the measuring equipment which may produce system-based inference to the monitored results. These unwanted fluctuations may cause significant error in data analysis, especially when non-linear algorithms are involved. In this study, a pre-processor is developed and applied to separate the unwanted fluctuations (noise or interference) in raw measurements and to reduce the uncertainty in the measurement. Moving average, notch filter, FIR (Finite Impulse Response) filters, and IIR (Infinite Impulse Response) filters are designed and applied to collect the desired information from the raw measurements. Tracer gas concentrations are monitored during leakage and ventilation tests in the model test room. The signal analysis functions are introduced to carry out the digital signal processing (DSP) work. Overall the FIR filters process the $CO_2$ measurement properly for ventilation rate and mean age of air calculations. It is found that, the Kaiser filter was the most applicable digital filter for pre-processing the tracer gas measurements. Although the IIR filters help to reduce the random noise in the data, they cause considerable changes to the filtered data, which is not desirable.

고장수목분석법을 이용한 액화천연가스 저장탱크 형식별 위험성 비교 평가 (The comparative risk assessment of LNG tank designs using FTA)

  • 이승림;김한상
    • 한국가스학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.48-54
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    • 2012
  • 최근 LNG 저장탱크 시장에서는 지상식 멤브레인 LNG 저장탱크의 대용량화 용이성, 친환경성, 내부탱크로부터의 낮은 누출 가능성(완만한 누출속도의 증가) 등의 장점으로 동 탱크의 건설에 대한 적극적인 검토가 이루어지고 있다. 이 논문에서는 고장수목분석법(FTA)을 활용하여 기존의 완전방호식 LNG 저장탱크와의 비교 위험성평가를 통해 멤브레인 LNG 저장탱크의 안전성을 분석하였다. 위험성평가 결과는 추가적인 안전장치를 갖지 않는 초기 멤브레인 LNG 저장탱크를 제외하고 두 형식의 LNG 저장탱크가 매우 유사한 위험수준을 가지는 것으로 나타났다.

지하유류비축공동(地下油類備蓄空洞)의 수밀성(水密性)에 관한 연구(硏究) (Water Tightness around Under-ground Oil Storage Cavern)

  • 정형식;선용;김운영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.33-38
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    • 1982
  • 지하류비축동굴의 성패는 지하수에 의하여 공동(空洞) 주위에 유지되는 수밀성(水密性)에 있다. 수밀성(水密性)이 보장되면 동굴에 저장된 유류의 gas가 유출되지 않으며 인접공동(空洞)이 비어 있을 시 이곳으로 이동하지 않는다. 본 연구에서는 전기상사모형실험(電氣相似模型實驗)을 통하여 동굴형태가 gas누출에 미치는 영향과 여러 가지 형태에서 유류이동을 방지하는 지하수위, 동굴내의 유류수준, 동굴간격 등이 검토되었다. 연구결과 동굴의 천정이 큰 곡율을 갖고 있으면 gas누출이 방지될 수 있음이 입증되었고 유류이동을 방지하는데 필요한 자연지하수위, 공동내의 유류수준 및 공동간격이 도표로 주어졌다.

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멤브레인식 LNG 탱크벽체의 누설안전에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Leakage Safety of the Membrane LNG Tank Wall)

  • 김청균;심종현
    • 한국가스학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.14-20
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    • 2008
  • 본 논문에서는 멤브레인 내부탱크, 합판, PUF 보냉재, 또 다른 합판, 예응력 콘크리트(PC) 구조물로 건설된 LNG 저장탱크의 강도안전성을 4가지의 누설해석 파괴모델에 대해 수치적으로 해석하였다. $200,000\;m^3$의 저장용량을 갖는 탱크벽면을 통한 LNG의 누설기준은 열저항 온도해석의 핵심이론이다. 결국 누설 LNG의 초저온 온도가 외부탱크의 외측벽면에서 검출되면, 이것은 저장탱크의 벽면두께를 통해 누설되었다고 가정할 수 있다. 열저항법에 기초한 누설안전성 해석결과에 의하면 합판이나 PUF 등은 벽면을 통해 누설하는 LNG를 차단할 수 있지만, 이들 벽면은 누설 LNG의 압력에 의해 파괴되므로 누설안전성을 보장하지 못한다. 그러나, PC 외부탱크는 누설된 LNG 압력을 접해도 초기에는 견디지만, 시간이 경과하면서 누설된 LNG가 탱크벽체 내부로 계속 스며들어 벽체의 온도가 급격하게 떨어지면서 누설은 진행될 것으로 예상된다. 따라서 PC 외부탱크는 누설 LNG를 일정기간 체류시켜 LNG의 누설기간을 연장하는 효과를 제공할 뿐이다.

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냉각수상실 사고시 격납용기로부터 누출되는 유체유량 추산을 위한 해석적 방법 (Analytical Methods of Leakage Rate Estimation from a Containment tinder a LOCA)

  • Moon-Hyun Chun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제13권3호
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    • pp.121-129
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    • 1981
  • 많은 기존 공식중 세계의 가장 우수한 최대 유량공식을 찾아, 그 세개의 한계유량공식의 개요와, 냉각재상실사고시 격납용기격리에 실패하는 경우를 특정지을 수 있는 구멍의 크기와 격납용기의 압력 및 온도 등이 주어진 상태하에서 격납용기로부터 외부대기로 방출되는 개략적인 핵분열생성물의 양을 추정하기 위한 계산절차를 제시하였다. 이상기체의 임계유량공식과 이상유(two-phase flow)의 최대유량을 산출하기 위한 무디(Moody)의 도표를 이용하여 계산실예를 제시하였으며, 그 결과를 콘뎀프트-앨티(CONTEMPT-LT) 전산코드의 질량유출공식을 콘버징 노즐(converging nozzle)을 통과하는 음속류(sonic flow)의 경우에 적용하여 산출한 값과 비교하여 보았다. 이리하여 이상 기체의 임계유량공식은 무디(Moody)의 공식이 주는 값과 거의 비슷한 결과를 줌을 입증하였다. 또한 냉각재상실 사고시 격납용기로부터의 유출율을 추정하기 위해서는 콘템프트-앨티(CONTEMPT-LT)의 질량유출공식을 사용하는 것보다 이상 기체의 최대유량공식을 사용하는 것이 더 보수적인 방법임을 보여 주었다.

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가스 누출 실험, CFD 및 거리산출 비교를 통한 LP가스 누출 검지농도 분포에 대한 고찰 (A Comparison on Detected Concentrations of LPG Leakage Distribution through Actual Gas Release, CFD (FLACS) and Calculation of Hazardous Areas)

  • 김정환;이민경
    • 공업화학
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    • 제32권1호
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    • pp.102-109
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    • 2021
  • Recently, an interest in risk calculation methods has been increasing in Korea due to the establishment of classification code for explosive hazardous area on gas facility (KGS CODE GC101), which is based on the international standard of classification of areas - explosive gas atmospheres (IEC 60079-10-1). However, experiments to check for leaks of combustible or toxic gases are very difficult. These experiments can lead to fire, explosion, and toxic poisoning. Therefore, even if someone tries to provide a laboratory for this experiment, it is difficult to install a gas leakage equipment. In this study we find out differences among actual experiments, CFD by using FLACS and calculation based on classification code for explosive hazardous area on gas facility (KGS CODE GC101) by comparing to each other. We develpoed KGS HAC (hazardous area classification) program which based on KGS GC101 for convenience and popularization. As a result, actual gas leak, CFD and KGS HAC are showing slightly different results. The results of dispersion of 1.8 to 2.7 m were shown in the actual experiment, and the CFD and KGS HAC showed a linear increase of about 0.4 to 1 m depending on the increase in a flow rate. In the actual experiment, the application of 3/8" tubes and orifice to take into account the momentum drop resulted in an increase in the hazardous distance of about 1.95 m. Comparing three methods was able to identify similarities between real and CFD, and also similarities and limitations of CFD and KGS HAC. We hope these results will provide a good basis for future experiments and risk calculations.