• 한국가스학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.51-57
• /
• 2013

최근 들어 다양한 재료 및 제조기술의 개발로 가스관 품질이 향상되어 매설심도를 저심도화 할 수 있는 환경이 조성되고 있다. 또한 선진 외국과 비교하여 국내 매설깊이 기준이 약 50cm 정도 깊은 것으로 조사되어 시공비용, 차량지체비용 등을 고려하였을 때 비효율적인 매설깊이 규정인 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 매설깊이 변화(0.8m, 1.0m, 1.2m)에 따른 가스관의 응력 및 변형 거동을 분석하였다. 본 연구에서는 수치해석 및 현장시험을 통하여 매설심도 변화에 따른 가스관(API 5L)의 거동특성을 분석하였다. 분석결과, 매설심도의 감소가 가스관의 응력, 변형 특성에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되었다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제23권5호
• /
• pp.757-763
• /
• 2020

City gas buried pipes are managed by corrosion protection to prevent corrosion. In the case of the press-in section, the double pipe and the main pipe may cause corrosion under the influence of stray current, which can shorten the life of the pipes. In addition, if the insulator is filled in the press-in section, the press-in section itself is a single structure, and can be directly affected by external impact, and when the surrounding ground subsidence occurs, the stress may be concentrated, resulting in serious consequences. In this study, a serration-type shock absorber in the form of a sliding support was proposed as a new buried double piping construction method using EPS. The serration-type shock absorber can contribute to the improvement of the integrity of the buried double piping, as it can utilize the gas piping's own ductility and stress distribution characteristics with proper anti-corrosion management and shock-absorbing material properties by preventing contact inside the buried double pipe. However, for application to ground piping, there remains a task to supplement the vulnerability against fire due to the characteristics of EPS materials.

• 한국가스학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.62-71
• /
• 2018

2017년 한국가스안전공사 가스안전연구원의 자체 조사에 따르면, 국내 고압가스배관 중 매설된 배관의 길이는 대략 770km이며, 그 중 84%가 울산과 여수산업단지에 몰려 있다. 특히 20년 이상의 장기 운영 배관이 56%에 달하며, 이는 매설된 고압가스배관의 관리가 시급하다는 것을 시사하고 있다. 매설된 가스배관의 주요 사고 원인으로 미국 PHMSA, 유럽의 EGIG 등에서는 타공사와 외면부식을 지적하고 있으며, 배관 벽두께의 손실에 의한 누출 및 파열 등의 사고로 보고된다. 따라서 배관에 결함이 발생하였을 때, 그 결함이 배관의 잔존수명에 영향을 미치는 바를 평가하는 것이 중요하다. DNV나 ASME 등에서는 배관에 인위결함을 만든 후 수압 파열 실험을 통하여 배관의 잔존강도를 평가했다. 배관의 잔존강도를 운전압력과 연관시키면, 배관이 파열되는 시점의 벽 두께가 계산되며 해당 배관의 부식 성장률만 정확히 알 수 있다면, 배관의 잔존수명을 예측할 수 있다. 본 연구에서는 기존에 결함깊이가 벽두께의 80% 이하에서 적용된 수식을 개선하기 위하여 국내 매설배관의 80%를 차지하는 A53 Grade.B와 A106 Grade.B 배관에 대하여 결함 깊이가 80~90%의 범위에서 실험하였고, 결함과 잔존강도 관계를 표현한 수식을 만들었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.49-55
• /
• 2007

폴리에틸렌(PE) 배관은 시공이 편리하고 강관에 비해 가격이 저렴하기 때문에 저압 공급용으로 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 이용하여 매설한 PE 배관이 다양한 외부하중을 받는 경우에 발생하는 응력 및 변형에 대하여 알아보았다. 배관 직경이 $50{\sim}400mm$인 PE 배관에 대하여 매설 깊이를 $0.6{\sim}1.2m$로 달리하고 그리고 공급압력을 $0.4{\sim}4bar$로 변화시켰을 때 배관에 발생하는 응력을 유한요소를 이용하여 계산하였다. 결과적으로 매설 상태에서 각 하중 조건에 따른 응력 상태 그리고 복합적인 하중이 작용할 경우에 400호 배관에 발생하는 응력을 계산한 결과 매설 깊이가 1 m일 때 최대 원주방향 응력이 가장 작은 값을 나타내었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.19-26
• /
• 2023

지진은 지하 구조물에 영향을 미치는 가장 중요한 재해 중 하나이다. 도시가스 지하 매설 배관은 지진 발생 시 구조물의 안전성 문제가 발생할 수 있다. 우리나라는 디지털 관측을 시작한 이래로 지진 발생 횟수가 꾸준히 증가하고 있다. 도시가스배관의 내진 설계 기준은 2008년에 KGS GC204 가스배관 내진설계 기준이 제정되었지만 이는 배관 설치 시 기준으로 지진 발생 시 배관의 영향을 추정하기는 어렵다. 본 연구에서는 국내에서 매설배관으로 주로 사용하고 있는 PE(폴리에틸렌관)배관과 PLP(폴리에틸렌 피복강관) 배관을 대상으로 지진 발생 시 환경 및 배관의 변수에 따른 구조해석을 수행하였다. 본 연구는 CAE(Computer Aided Engineering)를 통해 배관을 모델링하고 지반에 변위를 발생시켜 가장 취약한 매설배관의 변수를 찾고자하였다. 이 연구를 통해 토양은 탄성계수가 클 수록, 매설심도는 깊을 수록, 관경은 작을 수록, 압력은 높을 수록, PE 보다 PLP 배관이 더 지진에 영향을 많이 받는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과를 토대로 매설 도시가스배관의 취약지점을 유추하여 지진발생 시 매설배관의 특별점검에 활용하고자한다.[1]

• 한국가스학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.7-13
• /
• 2009

관망 내 배관의 간섭 거동에 따른 지하 매설 배관의 영향선 분석을 위하여 실제 환경에 부합 하도록 지하의 상부와 하부에 각각 하수관거와 가스관을 매설하여 유한요소모델을 구현하였으며, 두 배관의 교차 정도에 따라 하부 가스 배관의 영향선을 분석하였다. 하수관거와 가스관은 각각 1.0m와 3.39m의 매설심도를 가지며, 두 배관이 이루는 교차각은 $0{\sim}90^{\circ}$에 대하여 해석을 실시하였다. 본 연구에서는 Ring Deflection과 Bending Stress의 결과로부터, 교차각에 따른 영향선을 분석하였으며, 그 결과 두 배관이 이루는 교차각과 하부 배관의 영향선은 일치함을 알 수 있었다. 따라서 배관의 간섭 거동에 따른 하부 배관의 영향선은 두 배관의 교차각과 깊은 관계가 있다고 판단된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.30-35
• /
• 2009

본 연구는 지중에서 배관이 교차할 때 상부 강성관이 하부 연성관에 영향을 미치는 유효 깊이와 유효 길이에 대한 개념을 이용하여 두 매설 배관의 교차 정도와 배관 사이의 거리에 따른 하부 매설 배관의 영향범위를 파악 하고자한다. 이를 위하여 상부 배관과 하부 배관을 각각 원심력 철근콘크리트관과 가스수송용 강관으로 구현하였다. 이때 1.0m에 매설된 상부 배관으로부터 하부 배관은 각각 0.5m에서 5m의 매설심도를 가지며 두 배관의 교차각을 0, 30, 60, $90^{\circ}$로 변화하여 연구를 진행하였다. 그 결과 유효깊이는 두 매설 배관의 교차각이 증가함에 따라 증가하며, 두 매설관 사이의 거리가 증가함에 따라 감소하다 일정 값으로 수렴하게 된다. 또한 두 교차 배관의 교차 각 증가에 따른 유효길이와 휨응력 합의 관계를 정리하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.16-23
• /
• 2015

The industrialization and urbanization forced to increase the density of pipelines such as water supply, sewers, and gas pipelines. The materials used for the existing pipe lines are mostly composed of concretes and steels, but it is true that the development for more durable and efficient materials has been continued performed to produce long lasting pipe lines. Recently, underground pipes serve in diverse applications such as sewer lines, drain lines, water mains, gas lines, telephone and electrical conduits, culverts, oil lines, etc. In this paper, we present the result of investigation pertaining to the structural behavior of unplasticized polyvinyl chloride (PVC-U) flexible pipes buried underground. In the investigation of structural behavior such as a ring deflection, pipe stiffness, 4-point bending test, experimental and analytical studies are conducted. In addition, pipe stiffness is determined by the parallel plate loading tests and the finite element analysis. The difference between test and analysis is about 8% although there are significant variations in the mechanical properties of the pipe material. In addition, it was found by the 4-point bending test there is no problem in the connection between the pipes by coupler.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.12-19
• /
• 2014

매설배관의 부식위험성을 최소화하고 음극방식의 효율극대화를 위해 다양한 비굴착 간접검사기법들이 수십년 전부터 이용되고 있으며, 미국에서는 굴착을 통한 매설배관 외면부식 직접평가법을 CFR 코드에서 규정하고 있다. 국내의 경우에는 도시가스사업법 관련 4개의 기준(KGS Code)에서 배관의 손상여부를 측정할 수 있는 장비를 이용하여 배관의 상태를 점검, 측정하고 이상부위에 대하여 누출검사를 한 경우 매설배관의 기밀시험을 한 것으로 보고 있을 뿐 배관외면부식 직접평가에 대한 규정은 없다. 본 논문에서는 미국, 영국 등 국외의 매설배관 건전성 관리 기준 및 방법을 조사하고, 국내의 매설배관 방식관리 실태 및 피복손상탐지 장치 이용실태 등을 조사한 후 국내 실정에 맞는 매설배관 외면부식 직접평가법을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 매설배관 외면부식 직접 평가법은 국내에서 중압배관의 정밀안전진단 제도를 도입하는데 기초 자료로 활용되었다.

• 한국농공학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.64-74
• /
• 1999

The frequency of earthquake occurrence tends to increase in Korea. Therefore, the stability of pipeline, such as watersupply pipe, gas pipe, and oil pipe etc. across fault zones in Gyoung-sang landmass is very important, expecially , in metropolitan area. There were some examples of the construction of buried pipeline across fault zones in Korea. the interactiion between the buried pipeline across fault zones and the ground is considered. As well, in the interfaces of them, the direct shear numerical analysis model including elasto-plastic joint element is assumed that the retained dilatancy theory in them, otherwise. Also, the other elements are modeled the ground is nonlinear elastic coutinuaus beam, respectively. In this study, the maximum shear force point exist inside retaine zone(anchored zone) during shwar (as fault sliding), and the distribution of pipeline's behavior is all alike them of pipeline buried in ladnsliding grounds. Since the pipeline is not continuous beam but jointed by steel-pipe segments , practically, on acting of a large bending moment or a shear force, then, those are may be unstable. The reaearch on this point may be new approach.