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A60급 갑판 관통 관의 방화성능 평가를 위한 과도 열전달 해석과 화재시험
Transient Heat Transfer Analysis and Fire Test for Evaluation on Fire Resistance Performance of A60 Class Deck Penetration Piece 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.4, 2021년, pp.1 - 9  

박우창 (목포대학교 조선해양공학과) ,  송창용 (목포대학교 조선해양공학과)

초록
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A60급 갑판 관통 관은 선박과 해양플랜트의 화재 발생 시 인명의 보호와 화염전파를 방지하기 위해 갑판 구획에 설치되는 방화 장치이다. A60급 갑판 관통 관이 새로 개발되거나 기존의 설계가 변경될 경우 국제해사기구의 화재시험절차 규정에 따라 A60급 갑판 관통 관의 방화성능을 검증하도록 요구하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신규 개발된 선박과 해양플랜트용 A60급 갑판 관통 관의 방화 설계의 적합성을 평가하기 위해 과도 열전달 해석을 수행하였고, 화재시험을 통해 해석결과의 타당성을 검증하였다. 또한 A60급 갑판 관통 관의 열전달 특성은 관의 직경, 내부형상 그리고 재질과 같은 설계 사양에 따라 비교하여 검토하였다. 과도 열전달 해석은 범용 유한요소법 소프트웨어인 ABAQUS/Implicit를 사용하여 수행하였으며, 해석결과의 검증을 위한 화재시험은 해사안전위원회에서 규정한 화재시험절차 코드에 따라 수행하였다. 본 연구에서 검토한 A60급 갑판 관통 관의 방화성능은 국제 해상안전규정을 만족하였고, 재질 사양의 설계가 중요한 것으로 나타났다. 최대 시험온도를 기준으로 SUS316L 재질의 측정온도는 S45C 재질보다 평균적으로 25% 낮게 나타났고, 이때 각 재질의 열전도계수와 비열의 차이는 각각 17%와 58%였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A60 class deck penetration piece is a fire-resistance apparatus installed on the deck compartment to protect lives and prevent flame diffusion in fire accidents. In case that the A60 piece is newly developed or its initial design is revised, it is important to verify the fire resistance performance ...

주제어

표/그림 (14)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 상기의 선행연구에 의해 선박과 해양플랜트에 대한 방화성능 평가 연구가 다양하게 제시되고 있지만, A60급 갑판 관통 관의 방화성능에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 신규 개발된 선박과 해양플랜트용 A60급 갑판 관통 관의 방화 설계의 적합성을 평가하기 위해 과도 열전달해석과 화재시험을 이용하여 방화성능 평가의 연구를 수행하였다.
  • 본 논문에서는 선박과 해양플랜트에 사용되는 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계의 적합성을 평가하기 위해 과도 열전달 해석을 수행하였고, 화재시험을 통해 열전달해석 결과의 타당성을 검증하였다. 또한 A60급 갑판 관통 관의 열전달 특성은 관의 직경, 내부형상 그리고 재질과 같은 설계 사양에 따라 온도 변화를 비교하여 검토하였다.
  • 그러나 갑판 관통 관의 길이가 길수록 관의 변형, 케이블 관입 작업능률 저하, 케이블 손상 등의 문제가 발생하기 때문에 실제 조선소에서는 선급의 설계 규정을 준수하는데 많은 어려움이 있다. 연구에서는 길이를 축소하고 내화 단열재를 적용한 새로운 A60급 갑판 관통 관의 설계사양에 대해 과도 열전달 해석과 방화시험을 통해 갑판 관통 관의 생산성과 품질을 향상시키고자 하였다. 개선된 A60급 갑판 관통 관의 설계 형상은 Fig.
  • 본 연구에서는 선박 및 해양플랜트용 A60급 갑판 관통 관의 생산성과 품질향상을 위해 고안된 방화설계의 적합성을 평가하기 위해 과도 열전달 해석을 수행하였고, 화재시험을 통해 열전달 해석결과의 타당성을 검증하였다. 또한 A60급 갑판 관통 관의 열전달 특성은 관의 직경, 내부형상 그리고 재질과 같은 설계 사양에 따라 온도변화를 비교하여 검토하였다.
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참고문헌 (18)

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  14. A. C. Yunus, J. G. Afshin, Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications, McGraw-Hill, 2012. 

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  16. K. J. Hwang, S. K. Yoon, Determination of the fire protection thickness of CFT column using heat transfer analysis, Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction, Vol.29, No.6, pp. 65-72, 2013. DOI: https://doi.org/10.5659/JAIK_SC.2013.29.6.65 

  17. X. Y. Cui, Z. C. Li, H. Feng, S. Z. Feng, Steady and transient heat transfer analysis using a stable node-based smoothed finite element method, International Journal of Thermal Sciences, Vol.110, No.1, pp.12-25, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2016.06.027 

  18. ISO, Fire Resistance Tests - Elements of Building Construction, ISO 834-1, Switzerland, 1999. 

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