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[국내논문] 일반배관용 스테인리스강관에 대한 프레스식 관이음쇠의 내진성능에 관한 연구
A Study on the Seismic Protection Performance of Press Fittings for Light Gauge Stainless Steel Pipes 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.31 no.4, 2017년, pp.65 - 70  

백열선 (김천대학교 소방학과) ,  남준석 (한국소방산업기술원 소방기술연구소)

초록
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본 연구는 최근 수계소화설비 배관에 적용되고 있는 스테인리스 강관용 프레스식 관이음쇠에 대한 내진성능 연구를 수행한다. 연구를 위한 설비의 구성은 NFPA 13의 배관연결방법으로 하였다. 배관의 허용변위량은 건축구조기준에서 제시한 허용량으로 하였고, 반복회수는 10회로 하였다. 실험 후 배관의 Von-mises 응력은 허용응력의 2.48, 1.25배로 NPPs Allowable Stress for Level D service loading의 "허용응력의 3배"인 기준 보다는 적게 나타났다. 따라서 프레스식 관이음쇠는 내진성능을 갖추고 있는 것으로 판단 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The seismic performance of press fittings is studied, which is one of the weldless joints of stainless steel pipe used in the water piping of recent fire protection system. The piping of this study was constructed based on the piping connection reference of NFPA 13. The permissible displacement of t...

Keyword

#Seismic Performance   #Press Joint   #Groove Joint  

표/그림 (18)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는프레스식 관이음쇠가 내진성능을 갖는지 여부를 실험을 통해 확인하고자 한다.
  • 본 실험의 목적은 프레스식 관이음쇠를 지진분리이음으로 사용할 수 있는지 여부를 확인하는 것이다.
  • 이다. 따라서 본 논문에서도 허용응력의 3배 이하의 응력이 배관에 걸리는지 여부를 엘보에서의 이상 여부로 프레스식 관이음쇠를 지진분리이음으로 사용가능 여부를 판단하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 실험에서 파괴모드까지는 가지 않은 것으로 판단되는 원인은 무엇인가? 즉 SG3에서 순간적으로 항복강도를 초과하는 Von-mises 응력이 측정되었으나 이는 엘보의 특성상 나타나는 현상으로 잔류응력이 거의 없는 것으로 보아 스프링백 현상으로 판단된다. 지진하중 하에서 배관시스템의 소성변형은 엘보에 집중되는 경향이 있으며 파괴모드는 ratcheting strain이 발생하는 Low Cycle Fatigue (LCF)으로 밝혀져 있다. 따라서 이부분에서는 항복강도는 넘었으나 잔류변형률과 잔류응력이 거의 없는 것으로 보아 이에 해당하는 파괴모드까지는 가지 않은 것으로 판단된다.
배관에서 지진에 취약한 부분은 어디인가? 배관에서 지진에 취약한 부분은 엘보(6)이다. 따라서 본 논문에서도 허용응력의 3배 이하의 응력이 배관에 걸리는지 여부를 엘보에서의 이상 여부로 프레스식 관이음쇠를지진분리이음으로 사용가능 여부를 판단하고자 한다.
본문에서 지진을 어떻게 정의하는가? 지진은 자연적 원인으로 인해 지구의 표면이 흔들리는 현상으로 단층면에서 순간적으로 발생하는 변위 자체를 말한다. 현상적인 정의로는 지각 내에 저장되어 있던 왜력(歪力, strain)이 탄성진동 에너지로 바뀌어 급격히 방출되는 현상이다.
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참고문헌 (7)

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Earthquake. 

  2. National Fire Protection Association, "NFPA 13 Standard for the installation of Sprinkler Systems", pp. 13-317 (2013). 

  3. The Ministry of Land, "Intrastrucure and Transport", Korea Building Code 2016 0306.4.6, p. 143 (2016). 

  4. ASME, "Boiler & Pressure Vessel Code, SEC III, Division I", Subsection NB, NB-3656 Construction of Level D Service Limits, pp. 124-125 (2007). 

  5. J. H. Cheung, M. S. Gae, Y. D. Seo, H. S. Choi and M. K. Kim, "Seismic Capacity Test of Nuclear Piping System using Multi-platform Shake Table", Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, Vol. 17, No. 1, pp. 21 (2013). 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. B. G. Jeon, S. W. Kim, H. S. Choi, D. U. Park and N. S. Kim, "A Failure Estimation Method of Steel Pipe Elbows under In-plane Cyclic Loading", Nuclear Engineering and Technology, Vol. 49, No. 1, pp. 245-253 (2017). 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. Seismic Simulation Test Center (KOCED), SESTEC-2016-R-042-0-Rev.1 (2017). 

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