$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

극저온 유체 유출현상에 관한 연구
Experiemtnal Tests of Cryogenic Liuid Spill on a Plate 원문보기

플랜트 저널 = Plant journal, v.16 no.3, 2020년, pp.42 - 46  

류용희 (삼성중공업 HSE연구) ,  황윤지 (삼성중공업 HSE연구) ,  이윤한 (삼성중공업 HSE연구) ,  김광석 (한국가스안전공사 화재폭발연구) ,  이재훈 (한국가스안전공사 화재폭발연구) ,  심희준 (한국가스안전공사 화재폭발연구)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

FLNG 혹은 FSRU와 같이 대량의 LNG를 처리하는 공정에서의 LNG 누출 사고 시, 강재의 급격한 온도변화는 구조물의 취성파괴를 야기시킬 가능성이 있다. 본 논문에서는 극저온 유출 실험을 통해 극저온 유체가 강판에 형성되는 원리 및 과정을 알아보고, 노즐로부터의 거리 및 노출시간에 따른 강판의 온도변화의 상관관계를 분석하고자 한다. 극저온 유체는 LN2(비점 -192℃) 및 LNG(비점 -162℃) 두 가지 종류를 사용하였으며, 유출량은 LN2의 경우 1.6L/min 및 LNG 1.5L/min로 강판의 상부에서 분사하였다. 강재는 DH계열 이용하였으며, 총 10 지점에서 온도를 측정하였다. 실험 결과 극저온 유출 초기 강재표면에서 Leidenfrost 효과가 관찰 되었으며, 극저온 유체가 흐르는 경로 및 유체의 증발열에 차이에 따라 강재의 온도분포가 다르게 나타나는 것을 발견하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the large LNG process in FLNG or FSRU, sudden temperature drops of the steel in the event of LNG leaks may cause brittle fracture of the structure. In this paper, we investigate the principle and process of forming a cryogenic fluid on a steel plate through a cryogenic spillage experiment, and an...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • LN2 실험과 동일한 조건에서 LNG와 LN2의 거동을 직접 비교하기 위해 실시하였다.
  • 저장용기, 유리섬유로 보온된 금속 플렉시블 호스 및 파이프, 액체 분출용 노즐, 초저온용 체크밸브, 방폭형 압력계, 온도계, 온도 및 압력을 기록하는 데이터 로거로 구성되어 있다. 본 실험장치 구성에서 핵심 기술은 극저온 액체를 저장용기에서 분사 노즐까지 단열을 유지하여 액체의 기화를 최소화하는 것이다. 이를 위해, 저장용기와 분출장치는 유리섬유로 단열시킨 금속 플렉시블 호스를 사용하여 연결하였고, 초저온용 체크밸브가 장착된 분출장치도 유리섬유로 단열시켰다.
  • 본 연구에서는 LNG 액화 공정 내 극저온 유출 사고 발생 시 선박 강 구조물에 극저온 유체인 LNG 풀(Pool)이 형성되는 원리 및 과정을 모의 실험을 통해 알아 보고자 한다. LNG는 대기 조건에서 비점이 -162℃로 저장탱크에서 유출될 경우 대기온도에 노출되어 자연 증발할 것으로 예상하나, 상황에 따라 유출에서 증발까지 소요되는 시간이 길어질 경우 LNG 풀이 형성되고 선박의 강 구조물과 접촉하는 시간도 늘어날 수 있으며, 경우에 따라 강재의 취성파괴를 방지하기 위해 극저온 보온재를 적용해야 할 수도 있다.
  • 이는 액화질소가 대기 조건에서 비점이 -192℃으로 LNG 유출 시보다 더 가혹한 극저온 환경을 조성할 수 있을 것이라는 가정에 기인한 것이다. 본 연구에서는 이러한 가정의 타당의 검증을 위해 LN2 뿐만 아니라 관심 대상인 LNG를 직접 실험 유체로 사용하여, 실제 LNG 유출 사고 발생 시 극저온 풀 형성 과정을 살펴보고자 한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자자기구속현상이란 무엇인가? Nucleate Boiling이 발생하기 시작하면 앞서 설명한 높은 기화열과 같이 액체 잔류 가능성을 높이는 효과가 있다. Leidenfrost 현상이 발생하면 액체와 고체 사이에 얇은 기체 막이 형성되어 두 물질 간 열전달이 잘 이루어지지 않는다. 강재 샘플 노출면이 충분히 냉각되어 Leidenfrost 현상이 사라지면, 분출된 액체가 샘플 표면과의 접촉각이 작아지게 된다. 본 연구에서는 이러한 현상을 자기구속(Self-entrapment) 현상이라 명하였다.
극저온 유체 누출실험의 장치 구성에서 핵심 기술은 무엇인가? 극저온 유체 누출실험의 장치는 LNG 또는 LN2 저장용기, 유리섬유로 보온된 금속 플렉시블 호스 및 파이프, 액체 분출용 노즐, 초저온용 체크밸브, 방폭형 압력계, 온도계, 온도 및 압력을 기록하는 데이터 로거로 구성되어 있다. 본 실험장치 구성에서 핵심 기술은 극저온 액체를 저장용기에서 분사 노즐까지 단열을 유지하여 액체의 기화를 최소화하는 것이다. 이를 위해, 저장용기와 분출장치는 유리섬유로 단열시킨 금속 플렉시블 호스를 사용하여 연결하였고, 초저온용 체크밸브가 장착된 분출장치도 유리섬유로 단열시켰다.
극저온 유체 누출실험의 장치는 어떻게 구성되어 있는가? 극저온 유체 누출실험의 장치는 LNG 또는 LN2 저장용기, 유리섬유로 보온된 금속 플렉시블 호스 및 파이프, 액체 분출용 노즐, 초저온용 체크밸브, 방폭형 압력계, 온도계, 온도 및 압력을 기록하는 데이터 로거로 구성되어 있다. 본 실험장치 구성에서 핵심 기술은 극저온 액체를 저장용기에서 분사 노즐까지 단열을 유지하여 액체의 기화를 최소화하는 것이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (3)

  1. J. Pujol, Y. Ryu, 2017, 'Advanced cryogenic risk for FLNGs and FSRUs', FABIG TM92. 

  2. Y. Hwang, 2016,' Cryogenic Risk Analysis and Protection of FLNG', FABIG TM89. 

  3. Bernardin J.D. and Mudawar I., 1999, The Leidenfrost point: experimental study and assessment of existing model, J. Heat Transfer 121, 884-903. 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로