전 세계의 에너지 수요가 증가하면서, 대용량의 발전소들이 건설되고 발전소의 해수 취수 설비 또한 대형화되고 있다. 과거에는 강관을 많이 사용하였는데, 현재는 대구경화 되면서 HDPE pipe의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. HDPE pipe는 특성상 물에 띄워서 pipe 내부에 물을 채워 서서히 가라앉히는 설치방법이 보편적이며, 이때 HDPE pipe를 가라앉히기 위해서는 concrete collar 를 붙여야 한다. concrete collar의 설계에서 결정하는 요소는 중량, 형상 그리고 간격이다. Concrete collar는 해양 환경(wind, wave, current)에 견디고 HDPE pipe의 연결 장소, collar의 체결 장소 등을 고려하여 설계하여야 한다. 설계자의 입장에서 고민하게 되는 concrete collar 설계에서 두께와 폭의 변화가 설치 시 미치는 영향을 알아본다. 설치 시 중요 요소인 공기압 조절, ...
전 세계의 에너지 수요가 증가하면서, 대용량의 발전소들이 건설되고 발전소의 해수 취수 설비 또한 대형화되고 있다. 과거에는 강관을 많이 사용하였는데, 현재는 대구경화 되면서 HDPE pipe의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. HDPE pipe는 특성상 물에 띄워서 pipe 내부에 물을 채워 서서히 가라앉히는 설치방법이 보편적이며, 이때 HDPE pipe를 가라앉히기 위해서는 concrete collar 를 붙여야 한다. concrete collar의 설계에서 결정하는 요소는 중량, 형상 그리고 간격이다. Concrete collar는 해양 환경(wind, wave, current)에 견디고 HDPE pipe의 연결 장소, collar의 체결 장소 등을 고려하여 설계하여야 한다. 설계자의 입장에서 고민하게 되는 concrete collar 설계에서 두께와 폭의 변화가 설치 시 미치는 영향을 알아본다. 설치 시 중요 요소인 공기압 조절, 견인력 조절 그리고 침강 속도 조절 중, 얕은 심도에서 깊은 심도로 설치를 해 나가야 할 때 유지해야 하는 견인력에 대해서도 해석해 보고 그 견인력 범위를 알아본다. 본 연구는 앞으로 해수 취수를 위한 HDPE pipe의 사용은 점점 늘어날 것으로 기대되는 상황에서 concrete collar의 설계와 침강 시공시의 견인력 산정에 도움이 될 것이다.
전 세계의 에너지 수요가 증가하면서, 대용량의 발전소들이 건설되고 발전소의 해수 취수 설비 또한 대형화되고 있다. 과거에는 강관을 많이 사용하였는데, 현재는 대구경화 되면서 HDPE pipe의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. HDPE pipe는 특성상 물에 띄워서 pipe 내부에 물을 채워 서서히 가라앉히는 설치방법이 보편적이며, 이때 HDPE pipe를 가라앉히기 위해서는 concrete collar 를 붙여야 한다. concrete collar의 설계에서 결정하는 요소는 중량, 형상 그리고 간격이다. Concrete collar는 해양 환경(wind, wave, current)에 견디고 HDPE pipe의 연결 장소, collar의 체결 장소 등을 고려하여 설계하여야 한다. 설계자의 입장에서 고민하게 되는 concrete collar 설계에서 두께와 폭의 변화가 설치 시 미치는 영향을 알아본다. 설치 시 중요 요소인 공기압 조절, 견인력 조절 그리고 침강 속도 조절 중, 얕은 심도에서 깊은 심도로 설치를 해 나가야 할 때 유지해야 하는 견인력에 대해서도 해석해 보고 그 견인력 범위를 알아본다. 본 연구는 앞으로 해수 취수를 위한 HDPE pipe의 사용은 점점 늘어날 것으로 기대되는 상황에서 concrete collar의 설계와 침강 시공시의 견인력 산정에 도움이 될 것이다.
With increase in global demand for energy, power plant capacities have increased, with correspondingly larger intake pipelines for cooling. Recently, uses of high density polyethylene (HDPE) pipes have increased for various intake pipes. In installation of HDPE pipes, floatation and sinking meth...
With increase in global demand for energy, power plant capacities have increased, with correspondingly larger intake pipelines for cooling. Recently, uses of high density polyethylene (HDPE) pipes have increased for various intake pipes. In installation of HDPE pipes, floatation and sinking method is commonly applied. As the density of HDPE pipe is less than that of seawater, concrete collars are attached to HDPE pipes for submersion to the seabed. During installation, both the HDPE pipe and collar must resist environmental loads due to wind, wave and current. Concrete collar designs should consider weight, shape, dimension, spacing and connection methods. In this study, the effects of varying thickness, width and spacing of concrete collars on HDPE pipe installation have been investigated. For installation of HDPE pipe by floatation and sinking method, internal air pressure, tension during submersion and sinking velocity are key control parameters. In this study, effects of tension were analyzed, and possible tension ranges were defined for selected conditions. Results show influence of collar dimensions as insignificant, and that HDPE pipe with air filling rate of 20% cannot be installed depths greater than 13 m. The use of large diameter HDPE pipe for sea water intake facilities will continue to increase, and findings of this study may aid engineers in design of concrete collar and selection tension range during submersion.
With increase in global demand for energy, power plant capacities have increased, with correspondingly larger intake pipelines for cooling. Recently, uses of high density polyethylene (HDPE) pipes have increased for various intake pipes. In installation of HDPE pipes, floatation and sinking method is commonly applied. As the density of HDPE pipe is less than that of seawater, concrete collars are attached to HDPE pipes for submersion to the seabed. During installation, both the HDPE pipe and collar must resist environmental loads due to wind, wave and current. Concrete collar designs should consider weight, shape, dimension, spacing and connection methods. In this study, the effects of varying thickness, width and spacing of concrete collars on HDPE pipe installation have been investigated. For installation of HDPE pipe by floatation and sinking method, internal air pressure, tension during submersion and sinking velocity are key control parameters. In this study, effects of tension were analyzed, and possible tension ranges were defined for selected conditions. Results show influence of collar dimensions as insignificant, and that HDPE pipe with air filling rate of 20% cannot be installed depths greater than 13 m. The use of large diameter HDPE pipe for sea water intake facilities will continue to increase, and findings of this study may aid engineers in design of concrete collar and selection tension range during submersion.
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