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DEVS 환경에서 LNG FPSO 액화 공정의 신뢰도 해석
Reliability Analysis of LNG FPSO Liquefaction Cycle in DEVS Environment 원문보기

한국CAD/CAM학회논문집 = Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers, v.18 no.2, 2013년, pp.138 - 147  

하솔 (서울대학교 공학연구소) ,  구남국 (서울대학교 공학연구소) ,  노명일 (서울대학교 조선해양공학과 및 해양시스템공학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The liquefaction process system is regarded as primary among all topside systems in LNG FPSO. This liquefaction process system is composed of many types of equipment. LNG equipment on offshore plants has quite different demands on the equipment compared to traditional onshore LNG plants, so the reli...

주제어

#Reliability analysis   #LNG FPSO   #Liquefaction cycle   #DEVS (Discrete Event System Specification)  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 앞서 4장에서 설명한 SES/ MB를 이용한 액화 공정의 합성 결과에 위험도 분석용 DEVS 모델을 적용하여 시스템의 고장 확률을 계산하는 방법을 제시한다.
  • 본 논문에서는 DEVS 형식론을 이용하여 위험도 분석을 하기 위해 LNG 액화 공정에 필요한 장비들을 모델링 하였다. Fig.
  • 본 논문에서는 LNG FPSO의 액화 공정 설계 시 설계자가 장비의 구성을 자유롭게 변경하고 변경된 액화 공정의 위험도를 분석하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 기존 모델링 및 시뮬레이션 분야에서 사용되는 system entity structure(SES)를 이용한 시스템의 구조적 모델링 방법론을 이용하여 LNG 액화 공정의 다양한 합성 과정을 하나의 구조적인 모델로 표현하고, pruning 과정을 통해 다양한 조합의 액화 공정을 설계자가 쉽게 생성할 수 있도록 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
topside는 어떻게 분류되는가? LNG FPSO는 그 기능에 따라 구성 요소를 크게 topside와 hull, 그리고 turret의 부분으로 나눌 수 있다. topside는 process system과 utility system으로 나뉘어진다. 이 중 process system에는 분리 공정(separation process), 전처리 공정(pretreatment process), 액화 공정(liquefaction process) 등이 있으며, utility system는 process system을 보조하는 역할을 담당한다.
액화 공정의 합성이란? 액화 공정의 합성(synthesis)이란 사용자가 요구 하는 냉각 조건을 만족시키기 위해 장비를 조합하고 배치를 변경하는 것을 말한다. 액화 공정을 합성할 때는 장비를 일정 규칙에 따라 배치하게 된다.
최근 설계 및 생산되는 LNG FPSO에서는 냉각 사이클이 2개인 dual cycle을 적용 검토하는 이유는? 냉각 사이클의 개수는 액화 공정에 존재하는 냉매(working fluid)의 수에 따라 결정된다. 현재까지 개발된 냉각 사이클은 single cycle, dual cycle, triple cycle이 있으며, 냉각 사이클의 개수가 증가 하면 에너지 효율도 증가한다. 그러나 냉각 사이클의 증가에 따라 장비의 개수가 증가하기 때문에 장비 설치 비용 증가, 복잡성, 공간의 부족이라는 문제가 발생한다. 이와 같은 이유로 최근 설계 및 생산되는 LNG FPSO에서는 냉각 사이클이 2개인 dual cycle을 적용 검토 중인 것으로 알려져 있다.
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참고문헌 (12)

  1. Ku, N.K., Lee, J.C., Hwang, J.H., Roh, M.I., and Lee, K.Y., 2011, Optimal Multi-floor Plant Layout for the Liquefaction Process of the LNG FPSO, Proceedings of the Society of Naval Architects of Korea Spring Conference 2011, pp. 562-572. 

  2. Lee, J.C., 2012, Optimal Synthesis of Liquefaction Cycles for LNG FPSO Considering Operating Conditions, Master Thesis, Seoul National University. 

  3. Lee, J.C., Ku, N.K., Hwang, J.H., Roh, M.I., and Lee, K.Y., 2012, Optimal Design of Liquefaction Cycles for LNG FPSO, Proceedings of the Society of CAD/CAM Engineers Conference, pp. 214-222. 

  4. Lee, J.C., Ku, N.K., Hwang, J.H., Roh, M.I., and Lee, K.Y., 2011, Optimal Synthesis of Liquefaction Cycles of LNG, Proceedings of the Society of Naval Architects of Korea Fall Conference 2011, pp. 243-249. 

  5. Lee, J.C., Cha, J.H., Roh, M.I., Hwang, J.H., and Lee, K.Y., 2012, Determination of the Optimal Operating Condition of Dual Mixed Refrigerant Cycle of LNG FPSO Topside Liquefaction Process, Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 49(1), pp. 33-44. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. Cha, J.H., Lee, J.C., Roh, M.I., and Lee, K.Y., 2010, Determination of the Optimal Operating Condition of the Hamworthy Mark I Cycle for LNG-FPSO, Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 47(5), pp. 732-741. 

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  7. Lee, J.Y., Kim, W.B., Kim, H.J., and Park, C.K., 2010, Comparison between LNG Plant for a Ship and Large LNG Plant, Proceedings of the Society of Naval Architects of Korea Spring Conference 2010, pp. 956-960. 

  8. Chang, K.P., Rausand, M., and Vatn, J., 2008, Reliability assessment of reliquefaction systems on LNG carriers, Reliability Engineering & System Safety, 93(9), pp.1345?1353. 

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  9. Ha, S., Ku, N.K., Lee, K.Y. 2011, Battle Space Model based on Lattice Gas Automata for Underwater Warfare Simulation, Asia Simulation Conference 2011. 

  10. Ha, S., Ku, N., Roh, M., and Lee, K., 2012, Cell-based Evacuation Simulation Considering Human Behavior in a Passenger Ship, Ocean Engineering, 53, pp. 138-152. 

    상세보기 crossref

  11. Hwang, J., Ku, N., Lee, J., Roh, M., and Lee, K., 2012, Optimal Synthesis for LNG FPSO Liquefaction Cycle, The 22nd International Ocean and Polar Engineering Conference. 

  12. Zeigler, B.P., Praehofer, H., and Kim, T.G., 2000. Theory of Modeling and Simulation, Academic Press New York, NY. 

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