• 한국가스학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.25-32
• /
• 2019

많은 대량소비 가스시설에서는 천연가스를 가스공사의 배관망을 통해 공급받지 못하여 탱크로리를 통해 액화천연가스(LNG)를 가스공사로부터 공급받아 기화시켜 사용한다. 이러한 시설에서 가스 누출로 인한 인명 또는 재산피해를 방지하기 위하여 주입하는 부취제가, 최초지점과 소비지점들에서 어떤 농도로 분포하는지 분석하는 연구를 수행하였다. 일정한 유량이 흐를 때 가스시설내의 배관위치에 따라 부취농도의 변화를 확인하기 위한 분석이 이루어졌다. 시료채취는 알루미늄 재질의 4.5 L 용기를 진공상태로 만든 후, 부취제가 주입되는 정압기와 가스가 사용되는 소비지점에서 시료를 포집하였다. 포집된 가스시료로부터 가스크로마토그래피(Main Body : Agilent 7890A, Detector : ANTEC 7090)를 이용하여 부취제의 농도를 분석하였다. 안전한 가스시설관리를 위하여 대량수요자 시설의 형태별로 부취농도 관리방법의 정립이 필요한 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제16권3호
• /
• pp.241-250
• /
• 2006

LNG지하저장 핵심기술 중 하나인 ice ring 형성을 열-수리 역학 해석을 통해 분석하였다. ice ring은 극저온물질의 누출에 대한 이차방벽 역할과 지하수의 저장공동 침투에 대한 일차방벽역할을 수행한다. 따라서 ice ring의 두께와 위치는 콘크리트와 PU foam 및 멤브레인으로 구성된 일차방호재의 무결성 유지에 있어서 핵심인자가 된다. 수치해석을 통해 이러한 ice ring의 위치와 두께를 추정하였으며 온도와 지하수위 결과를 계측치와 비교하였다. 수치해석결과는 PU foam 열전도도의 온도의존성과 지하수의 상변화를 고려한 경우 파일럿 공동에서 측정한 계측치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 수치해석 기법은 실규모 저장시설의 설계에 있어서 ice ring 형성을 모델링하는 데에 바로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.85-91
• /
• 2001

내부탱크의 파손에 따른 외부탱크의 누설 안전성을 검토하기 위해서 PC 구조물의 누설 저지효과에 대해 고찰하고자 한다. 이러한 누설 안전성 해석은 완전 방호식의 PC 구조물로 제작된 외부탱크가 내부탱크로부터 유입된 $-162^{\circ}C$의 초저온 액체에 의해 파손될 것이라는 가정을 하고, BS 7777에서 규정한 잔류압축구간의 개념을 도입하여 누설 안전성을 예측하였다. 계산된 결과에 의하면 PC 구조물로 제작된 외부탱크가 $10\%$ 잔류압축구간이 설치될 경우 $-162^{\circ}C$ 초저온 액체에 의해 누설된 총시간은 215시간(약 9일) 걸리는 것으로 해석되었고, 내부탱크에 설치된 주펌프 3대($330m^3/hr$ 송출용량)를 가동하면 $140,000m^3$ 규모의 LNG를 이웃 저장탱크에 이송하는데는 6일정도 걸리기 때문에 최소한 수치적으로는 안전하다는 결과이다.

• KSTLE International Journal
• /
• 제7권2호
• /
• pp.45-50
• /
• 2006

In this paper, the leakage safety of prestressed concrete structure including the insulation panels has been analyzed using a finite element analysis just after a collapse of 9% nickel inner tank. This FEM study shows that the outer tank may contain the leaked cryogenic liquid for the time being until the primary pump in the inner tank transports stored cryogenic liquids to the nearest LNG storage tank before the outer tank is demolished. This means that the total tank thickness from the insulation panel to the outer tank system safely may retain the leaked cryogenic fluids. The FE computed results indicate that the current structure in a full containment tank is obviously enough to securing the leak-proof safety of the tank system with two primary pumps.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권1호
• /
• pp.81-86
• /
• 2016

밸브는 배관의 유량을 차단 및 제어하기 위한 장치로써 게이트 밸브, 글로브 밸브, 체크 밸브 등 많은 종류가 사용되고 있다. 그 중 글로브 밸브는 고압력 조건에서의 유량조절이 용이하여 LNG 선박, 증기 배관 등에 사용된다. 본 논문에서는 글로브 밸브의 누설 문제를 구조적으로 해결하기 위해 시트의 형상을 변형하는 방법을 제시하였다. 또한 유한 요소 해석을 통해 각 모델의 응력분포와 변형량을 비교하고 이를 통하여 제안한 모델에 대한 검증을 진행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 모델에서 원주 방향의 변형이 줄어들고, 누설을 감소시킬 수 있는 Self-supporting 효과를 확인할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제58권4호
• /
• pp.262-270
• /
• 2021

Consumption of Liquefied Natural Gas (LNG) has increased due to environmental pollution; therefore, the need for LNG carriers can efficiently transport large quantities of LNG, is increased. In various types of LNG Cargo Containment System (CCS), Membrane-type MARK-III composed of composite materials is generally employed in the construction of an LNG carrier. Among composite materials in a Mark-III system, glass-fiber composites act as a secondary barrier to prevent the inner hull structure from leakage of LNG when the primary barrier is damaged. Nevertheless, several cases of damage to the secondary barriers have been reported and if damage occurs, LNG can flow into the inner hull structure, causing a brittle fracture. To prevent those problems, this study conducted the applicability assessment of composite material manufactured by bonding glass-fiber and aluminum with epoxy resin and increasing layer from three-ply (triplex) to five-ply (pentaplex). Tensile tests were performed in five temperature points (25, -20, -70, -120, and -170℃) considering temperature gradient in CCS. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Coefficient of Thermal Expansion (CTE) analyses were carried out to evaluate the microstructure and thermos-mechanical properties of the pentaplex. The results showed epoxy resin and increasing layer number contributed to improving the mechanical properties over the whole temperature range.

• 한국분무공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.107-113
• /
• 2015

To date, the demand for Combined Cycle Power Plant (CCPP) has been continuously increased to overcome the problem of air pollution and lack of energy. In particular, the underground CCPP is exposed to substantial fire and explosion risks induced by gas leakage. The present study conducted numerical simulations to examine the fire behavior and gas leakage characteristics for a restricted region including gas turbine and other components used in a typical CCPP system. The commercial code of FLUENT V.14 was used for simulation. From the results, it was found that flammable limit distribution of leakage gas affects fire behavior. Especially, the flame is propagated in an instant in restricted region with LNG gas. In addition, consequence analysis factors such as critical temperature and radiation heat flux are introduced. These results would be useful in making the safety guidelines for the underground CCPP.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.317-326
• /
• 2020

본 연구에서는 LNG 추진선에서 배관의 파손으로 천연가스가 누출되었을 때 누출공의 크기별 플래시 화재, 과압, 복사열에 따른 피해범위를 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)를 이용하여 산출했다. 그리고 민감도 분석을 위해 환경 변수(풍속, 대기온도, 대기 안정도)와 공정 변수(배관 압력, 배관 길이)로 구분하여 다양한 시나리오별 피해영향범위를 분석했다. 그 결과 환경 변수에 따른 피해범위는 플래시 화재에 의한 피해범위가 가장 컸으며 다음으로 과압, 복사열 순서로 큰 피해범위를 나타냈다. 그리고 공정 변수에 따른 피해범위를 산출한 결과 배관의 압력과 길이, 누출공의 크기와 관계없이 플래시 화재에 의한 피해범위가 가장 컸으며, 환경 변수와 동일하게 과압, 복사열 순서로 높은 피해범위를 보였다. 또한 누출공의 크기가 클수록 환경 변수와 공정 변수가 피해범위에 큰 영향을 주었으며 제트 환재에 의한 피해범위는 환경 변수에 비해 공정 변수에 의한 피해범위가 더 큰 것을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제58권4호
• /
• pp.206-213
• /
• 2021

Recently, although the size of the LNG Cargo Containment System (CCS) has been increasing, the secondary barrier is reported to remain unchanged, and the conventional Flexible Secondary Barrier (FSB) used in Mark-III type has been pointed out to be vulnerable to failure owing to thermal and cyclic loads. In this respect, a tensile test was carried out to verify the reinforcing effect of FSB using aramid fiber on weft compared to the conventional FSB. In order to consider the LNG leakage situation, a series of tensile tests were conducted from ambient to cryogenic temperature, and mechanical properties were evaluated for each fiber direction on account of anisotropy. Tensile behavior and fracture analyses were performed to confirm the mechanical properties of each material according to temperature. Tensile test results proved that replacing the aramid fiber instead of E-glass fiber used on weft is effective in enhancing the mechanical properties.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제47권1호
• /
• pp.25-36
• /
• 2023

선박의 온실가스 감축을 위한 다양한 환경규제가 발효되었고, 이로 인해 액화 천연 가스(Liquid natural gas, LNG), 액화 석유 가스(Liquefied petroleum gas, LPG), 암모니아 그리고 바이오 연료 등 여러 대체 연료를 선박에 적용하고 있다. 대안 연료의 대부분이 액화가스형태의 저인화점 연료가 많이 거론되고 있고 그 사용량은 지속적으로 늘어날 것으로 예상된다. 이에 따라, 이러한 저인화점 연료를 선박 연료로써 이용하기 위한 표준이나 지침서가 필요한데 아직까지 미비한 실정이다. LNG의 경우, 벙커링과 관련하여 ISO 표준이 마련되었고 비영리민간기구(NGO)인 선박가스연료협회(Society for Gas as a Marine Fuel, SGMF)에서도 LNG 벙커링에 대한 지침서를 마련하여 발간하였다. 이와 더불어, 선급에서도 안전한 벙커링을 위해 벙커링 방법과 절차에 따라 안전관리구역을 지정하도록 하고 있다. 따라서, 연료에 따른 안전관리구역을 설정하기 위한 절차를 마련하고 절차 수립을 위해 벙커링 환경조건과 가스 누출 시나리오를 분석하고 이를 토대로 수치해석적 방법으로 검증이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 절차 수립을 위한 초기 연구로써, 산업계의 적용 현황과 표준을 살펴보고 선급 지침서와 기존 선행 연구를 분석 및 조사하였다. 이를 바탕으로 국내 항만에서 벙커링을 위한 안전관리구역 설정을 위한 절차를 마련하고자 한다.