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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신용택
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 동아대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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천연 가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG)는 타 연료에 비해 환경 오염이 극히 적은 청정 에너지원으로, 그 수요 및 적용 분야가 꾸준히 증대되고 있다. 이에 따라, LNG를 운반하는 LNG 운반선(Liquefied Natural Gas Carrier, 이하 LNG선)의 건조량이 증가되고 있는 실정이다.
LNG선은 화물창 타입에 따라 독립형 타입 및 멤브레인(Membrane) 타입으로 나뉘어진다. 멤브레인 타입 화물창은 -163℃ 이하의 극저온 상태에서 LNG가 안정적으로 운반되어야 하므로, 극저온 인장강도 및 충격인성이 우수한 Stainless Steel 304L(이하, STS 304L) 또는 Fe-36%Ni강(이하, Invar합금)등의 극저온용 재료로 제작된다.
LNG선의 화물창은 내부 설치 및 용접 작업을 위해서는 발판을 설치해야 한다. 발판은 부식을 방지하기 위해 아연 및 알루미늄 도금 강판으로 제작된다.
최근 화물창에 설치된 발판의 도금층에서 떨어진 가루가, 극저온용 재료 표면에 떨어져 용접시 액체금속 취화(Liquid Metal Embrittlement, LME) 균열이 발생할 수 있다는 가능성이 제기되고 있다.
본 논문에서는 STS 304L과 Invar 합금강에 있어 Al 및 Zn의 분말이 잔존함에 따른 용접성 및 용접균열 특성을 연구하였다.
결과는 STS 304L 용접열영향부에 존재하는 Zn 분말이 LME가 발행하지만 Invar 합금 용접부에서는 입계에너지가 낮아 용융된 Zn 및 Al분말이 입계로 침입하지 못하여 LME현상이 발생하지 않는 것으로 판단되었다.
LNG선은 화물창 타입에 따라 독립형 타입 및 멤브레인(Membrane) 타입으로 나뉘어진다. 멤브레인 타입 화물창은 -163℃ 이하의 극저온 상태에서 LNG가 안정적으로 운반되어야 하므로, 극저온 인장강도 및 충격인성이 우수한 Stainless Steel 304L(이하, STS 304L) 또는 Fe-36%Ni강(이하, Invar합금)등의 극저온용 재료로 제작된다.
LNG선의 화물창은 내부 설치 및 용접 작업을 위해서는 발판을 설치해야 한다. 발판은 부식을 방지하기 위해 아연 및 알루미늄 도금 강판으로 제작된다.
최근 화물창에 설치된 발판의 도금층에서 떨어진 가루가, 극저온용 재료 표면에 떨어져 용접시 액체금속 취화(Liquid Metal Embrittlement, LME) 균열이 발생할 수 있다는 가능성이 제기되고 있다.
본 논문에서는 STS 304L과 Invar 합금강에 있어 Al 및 Zn의 분말이 잔존함에 따른 용접성 및 용접균열 특성을 연구하였다.
결과는 STS 304L 용접열영향부에 존재하는 Zn 분말이 LME가 발행하지만 Invar 합금 용접부에서는 입계에너지가 낮아 용융된 Zn 및 Al분말이 입계로 침입하지 못하여 LME현상이 발생하지 않는 것으로 판단되었다.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 실험방법 6Ⅲ. 실험결과 및 고찰 81. STS 304L 랩조인트 테스트 (비구속 용접 조건) 82. Invar합금 랩조인트 테스트 (비구속 용접조건) 153. STS 304L 랩조인트 테스트 (구속 용접조건) 22Ⅳ. 결론 26References 27Abstract 29
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