• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권1호
• /
• pp.35-40
• /
• 2011

가스호환성에 문제가 있는 저열량의 LNG가 도입되기 시작한 것은 2005년 동절기부터이다. 이러한 LNG의 도입량은 매년 증가하고 있으며 향후에는 극저열량(발열량 ${\leq}$ 9,500 kcal/$Nm^3$)의 CBM(Coal Bed Methane), Shale LNG도 대량 도입될 예정에 있다. 따라서 호환 가능한 발열량의 가스를 인수기지에서 송출하기 위해서는 저장 탱크별 LNG 발열량을 실시간으로 모니터링할 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 이러한 방법의 일환으로 저장 탱크 내설치된 밀도계를 이용하여 LNG 발열량을 실시간으로 측정할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 이를 위해 액상 LNG와 발열량 간의 정밀 정확한 상관식을 도출하고 이 방법의 불확도를 계산하였으며 또 인수기지 내 발열량 측정 시스템을 시험 구축하였다. 본 방법의 유효성을 확인하기 위해 현장 LNG 분석데이터와 비교하였으며 그 결과 0.17~0.47%정도의 편차를 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.81-92
• /
• 2018

최근 천연가스에 대한 수요가 높아지면서 이를 저장하기 위한 LNG 탱크의 건설이 증가하고 있다. LNG는 효율적인 저장을 위해 극저온의 유체로 액화되므로, LNG 탱크의 결함으로 인한 LNG 유출은 막대한 피해를 야기할 수 있다. 많은 연구자들이 다양한 LNG 유출 상황에 대하여 발생가능 한 피해 영향을 평가하였으나, 극저온의 LNG 유체가 유출될 경우 LNG 탱크를 지지하고 있는 지반에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 LNG 탱크 및 지반의 다양한 조건을 고려하여 LNG 유출에 따른 동결 지반의 역학적, 열적 거동 변화에 대한 연구를 수행하였다. 유출 시나리오의 구현을 위해 수치해석을 수행하였으며, 상재하중, 온도 경계조건, 흙의 동결 민감성 변화에 따른 지반과 기초구조물 거동을 조사하고자 하였다. 이를 통해 LNG 유출 이후 지반의 단기 및 장기 온도변화를 평가하였으며, 지반 동결에 따른 간극 및 연직변위 변화를 분석하였다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 한국가스학회 2001년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.16-22
• /
• 2001

LNG demand has been rapidly increasing in Korea for a variety of reaso including stable supply, non- polluting, and high combustion efficiency characteris As a result the construction and expansion of LNG storage facilities have b continuing at a vigorous pace. One of the most important structural core elemen the LNG storage tank is the membrane, consisting of stainless steel. The memb to be applied inside of LNG storage tank is provided with corrugations to abs thermal contraction and expansion caused by LNG temperature. From the viewp of strength design, however. it is essential to confirm that the membrane undergo a stable deformation and has a sufficient fatigue strength Experim studies are presented to investigate the deformation and strength of the memb which is designed by Kogas. All experiments are conducted on the basis of RP and we found the results is fully satisfied with the RPIS.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제25권4호
• /
• pp.445-466
• /
• 2007

As the LNG (Liquefied Natural Gas) tank contains cryogenic liquid, realistic thermal analyses are of a primary importance for a successful design. The structural details of the LNG tank are so complicated that some strategies are necessary to reasonably predict its temperature distribution. The proposed heat transfer model can consider the beneficial effects of insulation layers and a suspended deck on temperature distribution of the outer concrete tank against cryogenic conditions simply by the boundary conditions of the outer tank model. To this aim, the equilibrium condition or heat balance in a steady state is utilized in a various way, and some aspects of heat transfer via conduction, convection and radiation are implemented as necessary. Overall thermal analysis procedures for the LNG tank are revisited to examine some unjustifiable assumptions of conventional analyses. Concrete and insulation properties under cryogenic condition and a reasonable conversion procedure of the temperature-induced nonlinear stress into the section forces are discussed. Numerical examples are presented to verify the proposed schemes in predicting the actual temperature and stress distributions of the tank as affected by the cryogenic LNG for the cases of normal operation and leakage from the inner steel tank. It is expected that the proposed schemes enable a designer to readily detect the effects of insulation layers and a suspended deck and, therefore, can be employed as a useful and consistent tool to evaluate the thermal effect in a design stage of an LNG tank as well as in a detailed analysis.

• 한국가스학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.18-24
• /
• 2008

본 논문은 완전방호식 LNG 저장탱크의 9% 니켈강재 내부탱크에 대해 응력 및 변형거동 특성을 FEM으로 해석하였다. 내부탱크의 강도안전성을 확보하기 위해 기존 LNG 저장탱크에 유체정압, 초저온하중 등을 가할 경우, 취약부로 알려진 지역에 인장강선을 설치하였다. 기존의 9% 니켈강재 내부탱크와 내부탱크의 하단부에 인장강선을 설치한 탱크에 대한 FEM 해석결과에 의하면, 새롭게 설계한 내부탱크는 인장강선을 설치하지 않은 기존의 내부탱크에 비해 더 안전한 것으로 나타났다. FEM 해석결과에 따르면, 내부탱크의 강도안전성 향상을 위해 내부탱크의 하단부에 직경 50 mm를 갖는 $3{\sim}4$개의 인장강선을 설치할 것을 권장하였는데, 이것은 결국 내부탱크의 응력 및 변위량을 낮출 수 있다. 따라서, 내부탱크에 인장강선을 설치하는 것은 LNG 저장탱크의 강도안전성 확보를 위해 기존 내부탱크에서 도입한 스티프너와 톱거더를 대체한 또 다른 안전장치로 활용될 수 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.28-32
• /
• 2003

대체 facing material 소재로 유력시되는 FRP를 사용하여 facing material이 갖추어야할 압축, 인장 등 기계적 물성과, vapor barrier도, 화학적 안전성 등을 조사한 결과 모든 면에서 기존의 plywood보다 우수한 성질을 나타냄을 밝혔다. 본 연구의 결과로서 대체 facing material로 FRP를 사용할 경우 LNG 저장 탱크의 안전성이 향상되고 높은 vapor barrier기능으로 인해 탱크의 성능이 향상되는 등 다양한 장점을 나타냄을 알 수 있게 되었다. 따라서 본 연구의 결과는 LNG 저장 탱크의 성능을 개선하는데 기여하며, LNG 저장 탱크용 합판의 대체연구에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권8호
• /
• pp.843-848
• /
• 2013

LNG 수요의 증가에 따라, LNG FPSO (부유식 생산저장 하역설비) 선박 및 LNG 선박의 건조도 지속적으로 증가하고 있고, 다양한 형태의 저장탱크 설계가 시도되고 있다. 본 논문에서는 LNG를 저장하는 선박 화물창 내부탱크의 방식으로 5~9% Ni강재를 적용하고, 단열재를 우레탄폼 블록 대신에 펄라이트 분말을 충전하는 새로운 선박 탱크 형식을 제안하였다. 펄라이트 단열재의 적용 가능성을 위하여 필수적으로 검토되어야 하는 펄라이트의 내부탱크 벽체에 가하는 압력, 압력 흡수를 위하여 적용되는 탄성 블랭킷의 특성, 블랭킷의 적정 설계두께, 내부탱크 설계압력 등 설계 인자들을 분석하였다. 연구결과로, 블랭킷의 두께설계 기준은 내부탱크 단열간격의 1/4~1/3 사이가 되어야 하고 적정 두께는 30% 정도가 되었으며, 탱크 설계압력 기준은 블랭킷 두께에 따라 1,500 Pa 이하가 되어야 하는 것으로 얻어졌다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.800-805
• /
• 2001

Both analytical and experimental studies are presented to investigate the strength of the membrane which is designed by Kogas and will be used as a sealing for a LNG tank. Kogas has already developed the Ring-Knot type membrane, but new type had yet to be developed. This paper reports on the results of investigations into this new type of membrane. Various theorical analyses using FEM and experiments are conducted on the basis of RPIS, and it is found that the RPIS is fully satisfied.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권3호
• /
• pp.710-717
• /
• 2000

Tensile and fracture toughness tests of the cold-rolled STS 304 steel plate for membrane material of LNG storage tank were performed at wide range of temperatures, 11 IK(boiling point of LNG), 153K , 193K and 293K(room temperature). Tensile strength significantly increases with a decrease in temperature, but the yield strength is relatively insensitive to temperature. Elongation at 193K abruptly decreases by 50% of that at 293K, and then decreases slightly in the temperature range of 193K to 111K. Strain hardening exponents at low temperatures are about four times as high as that at 293K. Elastic-plastic fracture toughness($J_c$) and tearing modulus($T_{mat}$) tend to decrease with a decrease in temperature. The $J_c$ values are inversely related to effective yield strength in the temperature range of 111K to 293K. These phenomena result from a significant increase in the amount of transformed martensite in low temperature regions.

• 한국가스학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.1-6
• /
• 2018

IMO에서 규정하는 LNG 벙커링 선박용 연료 탱크 중 C형 가압탱크는 내외 2중 용기로 구성된 초저온 탱크에 $10^{-2}$ Torr 진공과 펄라이트 단열재가 충전되는 것이다. 그러나 이 단열방식은 LNG 기화량이 하루당 2.0 % 내외로 증발율이 커서 보다 단열효과가 좋은 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 내외탱크 사이에 고진공을 적용하고 외부탱크의 내벽체에 중간 단열로 펄라이트 진공단열을 적용하는 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 이의 장점으로는 진공 공간의 감소로 고진공 형성 시간을 크게 감소되고, 진공도 $10^{-4}$ Torr 이하에서 하루당 증발율이 0.16 %에 불과한 매우 효율이 높은 탱크 단열방식이 되었다. 만약 현재의 IMO C형 탱크의 진공펄라이트 단열에서 진공이 파괴되는 경우, C형 탱크는 하루당 4.9 %의 증발이 발생하고 새 고안 탱크는 5.23 %로 거의 동일하게 된다.