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학술저널
저자정보
Deniz Taygun Erten (Chung Ang University) Jong Min Yu (Chung Ang University) Kee Bong Yoon (Chung Ang University) Ji Yoon Kim (ETCC(Energy Technology Convergence Center))
저널정보
한국에너지학회 에너지공학 에너지 공학 제26권 제2호 (통권 제90호)
발행연도
2017.6
수록면
1 - 11 (11page)

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최근 합성천연가스(synthetic natural gas, SNG)의 사용과 합성천연가스를 생산하는 플랜트의 실증 운영이 증가하고 있다. SNG 플랜트는 다양하게 개발된 여러 합성 공정 기술이 적용되고 있으며, 이러한 공정의 특성상 고온, 고압의 운전 조건을 가진다. 기존 여러 연구들은 주로 합성천연가스 생산을 위한 화학적 합성 공정의 변수와 공정 최적화에 대한 연구에 집중되어 왔다. 이에 비해, 기존 산업 플랜트와는 다소 차별되는, 공정 특성으로 인한 SNG 플랜트의 기계적 손상과 유지보수 기법에 대한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 SNG플랜트의 주요 배관계통에 대해 ASME B31.3에 의거한 배관 시스템 응력 해석을 수행하였다. 또한 특이 부위에 대해 상세 국부 응력 해석을 수행하였다. 해석 결과로부터 배관 주요부위 중 파손 리스크가 높은 취약부의 위치를 선정하였다. 이 위치들은 배관 위험도 관리 대상으로 활용할 수 있다. 배관 시스템 응력 해석은 설계 운전조건과 실제 운전조건을 고려하여 수행되었다. 배관 시스템 응력 해석을 통해 도출된 주요 부위에 대해서는 국부적 상세 응력 해석을 위해 유한요소 해석이 수행되었다. 발생되는 상세 응력 값은 가스화 반응기 및 하부 곡관부 대한 ASME B31.3 코드 표준을 만족하였다. 하부 곡관부의 경우 수직 변위를 제한하는 것이 구조적으로 안전 향상에 좋을 것으로 파악되었다. 수행된 해석결과는 향후 위험도 기반 유지 보수 검사 및 안전 운영에 대해 기반 정보로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
#SNG #합성 천연 가스 #유한 요소 해석 #배관 응력 해석 #유지 보수 #Synthetic Natural Gas #Finite Element Analysis #Pipe Stress Analysis #Maintenance

목차

요약
Abstract
1. Introduction
2. System specifications
3. Modeling
4. Results and discussion
5. Conclusions
References

참고문헌 (18)

참고문헌 신청
ANSYS® Academic Research, Release 16.0, 2015 ASME Boiler and Pressure Vessel Code II Part D: Properties. ASME, NY, USA; 2010. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 2, Part 5, ASME, 2001. AutoPIPE Version 8i SELECTseries3 release 9.4. User’s manual. Bentley 2011 Chang, M.K. et al., 2005. Application of risk based inspection in refinery and processing piping. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 18(4-6), pp.397-402

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