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문제 정의
- 해석하고자 한다. 멤브레인 LNG 저장 탱크 시스템의 누설 안전성을 엄밀하게 해석하기 위해 본 연구에서는 내부 탱크-단열재-외부탱크로연결되는 구조물이 서로 접촉하는 조립 공간에 의해 발생되는 열저항 효과를 고려하였다.
- 본 연구에서는 LNG 와 직접 접촉하는 2.0mm 두께의 멤브레인 패널 구조물이 파손되었다는 가정하에 LNG 누설액이 단열재 구조물을 파손하고, 최종적으로 PC 구조물을 파괴하면서 누설은 종료된다는 구조물 파손 시나리오이다. Fig.
- 본 연구에서는 국내 LNG 저장탱크의 설계자나 운영자에게 큰 관심의 대상이 되고 있는 140, 000m3 저장용량의 멤브레인식 초대형 저장 탱크 구조물에 대한 누설 안전성을 유한요소법으로 해석하고자 한다. 멤브레인 LNG 저장 탱크 시스템의 누설 안전성을 엄밀하게 해석하기 위해 본 연구에서는 내부 탱크-단열재-외부탱크로연결되는 구조물이 서로 접촉하는 조립 공간에 의해 발생되는 열저항 효과를 고려하였다.
- 본 연구에서는 멤브레인식 LNG 저장 탱크의 누설 안전성을 고찰하기 위해서 단열재와 PC 구조물이 균일하다는 가정을 하고 유한요소해석으로 LNG 저장탱크의 누설 안전성 문제를 고찰하였다. 여기에 누설 안전성의 엄밀한 해석을 위해 열유동 온도 평형성을 고려하였다.
가설 설정
- 6(a)는 누설 LNG의 복합하중에 의해 목재가 파손되었다고 가정할 경우, 누설액이 폴리우레탄폼(PUF)에 직접 접촉하면서 발생되는 누설문제를 열평형 유동법으로 누설 문제를 해석하였다. LNG 누설액에 의해 목재는 파손되었지만, PUF는 아직 누설 LNG에 의한 복합하중을 충분히 견딘다고 가정한다.
- 여기에 누설 안전성의 엄밀한 해석을 위해 열유동 온도 평형성을 고려하였다. 단열재인 목재와 PUF, 외부탱크인 PC 구조물 모두가 누설 LNG에 의해 발생되는 복합하중을 안전하게 담당한다는 가정을 하고, 누설 안전성 문제를 해석하였다.
- 즉, 이들 구조물이 조립되는 과정에서 서로 접촉하는 공간에는 일정한 공기층을 형성하고 있다. 엄밀한 누설해석에서 '이것이 열저항 효과 (thermal resistance effect)로 고려되는 근거가 된다.
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