Design Safety Analysis of $9\%$ Nickel Steel Structure in Inner Tank Storage System

내부탱크 저장 시스템에서 $9\%$ 니켈강재 구조물의 설계 안전성에 관한 연구

This paper presents the design safety analysis of the inner tank structure, which is manufactured by 9 percent nickel steel sheets in the full containment type LNG storage tank. The FEM computed results indicate that top girder and several stiffener rings of the inner tank play an important role for controlling the deformation and stress intensity of the inner tank structure. The hydrostatic pressure due to cryogenic fluids gave more influential to the deformation of the inner tank wall compared with that of a cryogenic temperature of $-162^{\circ}C$. But, the deformation and stress of the inner tank. which is produced by the buckling loads, are very small because the external load is not applied to the top of the inner tank. This indicates the role of top girder and stiffener rings of the inner tank model is not important in full containment LNG storage tank.

본 연구에서는 $9\%$ 니켈강재로 제작된 완전 방호식 내부탱크 구조물의 설계 안전성 문제를 유한요소법으로 해석하고자 한다. 내부탱크 구조물에 대한 수치적 해석결과에 의하면 내부탱크에 부착된 톱가더와 스티프너는 내부탱크의 변형율과 응력을 제어하는 중요한 역할을 하고 있다. 내부탱크에 작용하는 여러 하중에서 초저온 액체에 의한 유체정압은 $-162^{\circ}C$의 초저온 온도하중보다 더 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 그러나, 내부탱크에 작용하는 자중량 좌굴하중에 의한 영향은 내부탱크 구조물이 충분한 강도로 이미 설계되어 있으므로 대단히 자게 나타났지만, 특히 톱가더나 스티프너의 역할은 미미한 것으로 나타났다.