Journal of the Korean Institute of Gas (한국가스학회지)

The Korean Institute of GAS (한국가스학회)
권호 표지

Numerical Study on the Leakage Safety of O-rings for a LPG Cylinder Valve

LPG 용기 밸브용 O-링의 누설안전성에 관한 해석적 연구

  • Kim, Chung-Kyun (Department of Mechanical and System Design Engineering, Hongik University) ;
  • Kim, Do-Hyun (Department of Mechanical and System Design Engineering, Hongik University)
  • 김청균 (홍익대학교 기계시스템디자인공학과) ;
  • 김도현 (홍익대학교 기계시스템디자인공학과)
  • Published : 2007.06.30
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Abstract

This paper presents the leakage safety of two O-rings, which are located at the rectangular groove between a valve body and a valve stem. The leakage safety analysis of 0-ring seals has been computed as functions of a compression set and a liquefied petroleum gas pressure of a LPG cylinder using a FEM program, MARC. The FEM computed results indicate that the loads from the filling pressure of $8kg/cm^2$ to the upper limit of the safety valve, $24.8kg/cm^2$ work safely according to the pressure vessel code. But two O-rings should consider the aging effects for an increased safety of the o-ring.

본 논문에서는 밸브몸체와 밸브스템 사이의 사각그루브에 설치한 두 개의 O-링에 대한 누설 안전성을 해석한 결과를 제시하고 있다. O-링시일의 누설 안전성에 대한 해석은 압축률과 LPG 가스압력의 변동에 따라 발생되는 누설 안전성을 유한요소해석 프로그램 MARC로 계산하였다. FEM 해석결과에 따르면, LP가스 충전압력 $8kg/cm^2$에서 안전변의 안전한 작동압력 상한치 $24.8kg/cm^2$에 이르기까지 압력하중을 압력용기 안전기준에 의거 계산한 결과는 안전한 것으로 나타났다. 다만, 두 개의 O-링의 안전성을 충분하게 확보하기 위해서는 O-링소재의 시효경화 효과를 고려하는 것이 바람직하다.

Keywords