• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제3권2호
• /
• pp.165-170
• /
• 2015

파이프랙 구조물은 고온 고압의 파이프를 지지하며 플랜트의 운전 안전성을 좌우하는 매우 중요 구조물이다. 따라서, 파이프랙 구조물의 손상은 산업 전반에 부정적인 파급효과를 가져옴과 동시에 인명 및 재산상의 막대한 피해까지 가져오게 된다. 특히, 파이프랙 구조물은 외부환경에 노출되어 있어, 구조물의 적절한 설계 및 유지관리를 위하여 환경적 영향에 의한 거동 특성을 평가할 필요가 있다. 따라서, 가장 널리 설계되어지는 하나의 파이프랙 구조물을 대상 구조물로 선정하여 열-구조 연성해석을 실시하여 파이프랙 구조물의 온도분포와 열응력을 평가하였다. 외부 환경적 요인으로는 국내의 여수지역과 중동의 사우디 지역을 고려하여 파이프의 운전조건과 함께 외부환경 영향인자에 대한 고려 필요성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2018

일반적인 플랜트 산업에서의 파이프라인은 지지형식으로만 구조설계를 하고 있으며 시공방법이 용접에 의한 단순접합방법을 선호하고 있다. 그러나 플랜트 산업 특성상 용접 불꽃에 의한 화재발생시 매우 위험함으로 통상적인 고장력 볼트 접합을 단순화하여 내진성능이 확보되는 파이프랙 접합방식을 개선하는 연구이다. 연구결과 H-Beam 대 H-Beam의 접합기술의 향상과, 내진성능이 향상된 파이프랙 구조기술 개발, 파이프랙 제작 및 설치 시간 단축 기술 개발, 다양한 방법의 철 구조물 설치 기술 개발, 적용분야 확대에 따른 기술의 접근성 향상이라는 효과를 얻을 수 있다. 경제적 측면에서는 기존 파이프랙 공법에 비해 현장설치 공정 축소로 인건비 및 장비비 절감 효과를 기대할 수 있으며, 자재비의 경우 H-Beam 연결을 위한 고장력 볼트의 수량 감소효과 대비 대량생산을 위한 금형비용 발생으로 원가가 절감될 수 있다. 안정성 측면에는 기존의 현장설치에서 나타났던 다소 큰 위험성 요소를 최소화시킬 수 있는 공장제작 공정을 통해 접합 작업자의 안정성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.113-124
• /
• 2021

도시화 및 경제성장에 따라 기존 매립지 등 기피 시설로 인식되어 있는 지상 환경기초시설 및 에너지생산 시설의 지하화가 중요한 사회적 이슈로 대두되고 있다. 대규모 플랜트 시설을 지하에 안전하게 건설하기 위해서는 제한적인 공간 레이아웃의 활용성을 높이고, 불필요한 기둥을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 플랜트 시설을 지하화 할 경우 발생하는 작업의 제약여건, 조립 및 철거, 공정 계통의 연계성, 유지 보수 등의 문제를 해결하기 위하여 플랜트 모듈화 공법(파이프랙)에 대해 검토하였다. 복합플랜트의 지하 고집적 배치, 공간 레이아웃 활용성 향상 및 구조물 안정성 확보를 위해 다양한 하중조건(지진하중, 장치하중, 토압하중 등)을 적용한 플랜트 모듈 해석을 수행하였다. 또한, 작용하중과 부재가 견딜 수 있는 설계강도비 값을 검토하고 모듈 형상에 따른 안정성을 고려한 파이프랙 소재를 추출하였다. 다양한 경계조건에서의 해석 결과를 바탕으로 지하복합플랜트 건설 시 필요한 기본모듈의 최소 설치 간격 및 모듈 배치(안)에 관한 시사점을 도출하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.77-92
• /
• 2021

고도의 기술 및 시설이 집약된 복합플랜트 설치 지하대공간 건설을 위해서는 지반 조건 및 다양한 하중 조건에 따른 안정성 검토가 필요하다. 본 논문에서는 유한요소해석을 활용하여 복합플랜트의 고집적 배치를 위한 지하대공간 설계에 활용할 수 있는 해석조건(설계조건)을 검토하였다. 지하대공간 상부하중 및 수평토압을 고려한 지하연속벽체 해석, 복합플랜트 하중 조건에 따른 기초 지반의 변위 및 응력변화 검토, 복합플랜트 지하 설치 시 공사기간 단축 및 공간 레이아웃 활용성을 높이며 플랜트 구조물의 안정성을 확보하기 위한 파이프랙 모듈 구조해석을 수행하였다. 다양한 해석결과를 바탕으로 상세설계 및 시공단계에서 고려해야 할 요소들을 검토하였다. 해석 결과를 통해 지하공간 연속벽체 원형배치가 사각배치 경우보다 수평 변위가 적게 나타남을 확인하였고, 복합플랜트 외부 프레임 하중지지 구조해석 결과 설계 안정성에 관한 시사점을 도출하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.283-291
• /
• 2023

Unlike other facilities, maintaining processes is essential in industrial facilities. Pipe racks, which support pipes of various diameters, are important structures used in industrial facilities. Since the transport process of pipes directly affects the operation of industrial facilities, a fragility curve should be derived based on considering not only the pipe racks' structural safety but also the pipes' transport process. There are several studies where the fragility curves have been determined based on the structural behavior of pipe racks. However, few studies consider the damage criteria of pipes to ensure the transportation process, such as local buckling and tensile failure with surface defects. In this study, an analysis model of a typical straight pipe rack used in domestic industrial facilities is constructed, and incremental dynamic analysis using nonlinear response history analysis is performed to estimate the parameters of the fragility curve by the maximum likelihood estimation. In addition, the pipe rack's structural behavior and the pipe's damage criteria are considered the limit state for the fragility curve. The limit states considered in this paper to evaluate fragility curves are more reasonable to ensure the transportation process of the pipe systems.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제53권5호
• /
• pp.362-370
• /
• 2016

The weight estimation and calculation of FPSO topsides is first performed at the bidding stage of projects. At this time, it is difficult to estimate and calculate accurately the weight because most of items of FPSO are not apparently defined. Especially, in the case of the pipe rack module, its portion of the total weight and the range of weight variation are large due to special features of piping and electric equipment in the module. Thus, it is very important to estimate and calculate accurately its weight in the task of the weight estimation and calculation of FPSO topsides. In this study, the past data for the weight of the pipe rack module were collected and analyzed, the WBS (Work Breakdown Structure) for the pipe rack module was constructed, and primary variables and secondary variables for developing a weight estimation and calculation model were selected. That is, after analyzing the past data, the volume was selected as the primary variable and the regression analysis was performed based on the variable. Then, several secondary variables were selected and incorporated into a weight estimation and calculation model. At this time, the weight per discipline was assumed from ratios of the total weight. Finally, the weight of the pipe rack module was estimated and calculated by using the developed model. As a result, the deviation from the model was better than that (-20 % ~ 60 %) of other studies about the weight estimation and calculation of FPSO topsides. Thus, the validity and applicability of the weight estimation and calculation of the pipe rack could be checked.