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The Development of Life Evaluation Program for LNG Storage Tank considering Fatigue and Durability

피로 및 내구성을 고려한 LNG 저장탱크의 수명평가 프로그램 개발

  • Kim, Jung-Hoon (Institutes of Gas R&D, Korea Gas Safety Corporation) ;
  • Kim, Young-Gu (Institutes of Gas R&D, Korea Gas Safety Corporation) ;
  • Jo, Young-Do (Institutes of Gas R&D, Korea Gas Safety Corporation)
  • 김정훈 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ;
  • 김영구 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ;
  • 조영도 (한국가스안전공사 가스안전연구원)
  • Received : 2016.08.10
  • Accepted : 2017.06.16
  • Published : 2017.06.30

Abstract

The LNG storage tank as core facility of LNG industry is mainly composed of the inner tank of nikel 9% steel and the outer tank of prestressed concrete. To respond proactively increased risk of structure performance deterioration due to fatigue of the inner tank and durability reduction of the outer tank, life evaluation program for LNG storage tank is needed. In this study, life evaluation program for LNG storage tank was developed to assess fatigue of the inner tank and durability(carbonation and chloride attack) of the outer tank. By defining the main three scenarios in the inner tank, the fatigue life analysis is conducted from structural analysis and Miner's damage rule. Carbonation progress of the outer tank is predicted according to thickness of cover concrete by using carbon dioxide contents and data of penetration depth. To consider a variety of input conditions and a reliability in results of chloride attack, the evaluation of choride attack for the outer tank is constructed through Life-365 program of open source.

LNG 산업의 핵심시설인 LNG 저장탱크는 주로 9% 니켈강형 내조와 프리스트레스 콘크리트의 외조로 구성되어 있다. 1896년 상업운전 이후 내조의 피로와 외조의 내구성 저하로 인한 구조물 성능 열화의 위험성 증대에 선제적으로 대응할 수 있도록 수명평가 프로그램이 필요하다. 이 연구는 LNG 저장탱크의 내조에 대해 피로평가와 외조의 내구성(탄산화, 염해)을 평가할 수 있는 수명평가 프로그램을 개발하였다. 내조 탱크는 3가지의 주요 시나리오를 정의하여 구조해석과 마이너 손상법칙이 적용된 피로수명 해석이 수행된다. 외조 탱크의 탄산화 평가는 이산화탄소 함량과 침투 깊이 데이터를 이용하여 콘크리트 피복두께에 따른 탄산화 진전을 예측한다. 외조 탱크의 염해 평가는 다양한 입력조건 고려와 신뢰도 있는 결과를 도출하기 위해 공개 프로그램인 Life-365프로그램에 연계하는 방안으로 구축하였다.

Keywords

References

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