• 한국방재학회 논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.47-55
• /
• 2008

본 연구에서는 최근 발생하는 지중 매설관의 파손이 곡선부에 집중되고 있는 현실적인 문제를 통해 지중 매설관의 곡선부에 대해 보다 합리적인 해석 방법을 제시하고, 곡선부를 갖는 지중 매설관의 안전성 평가에 관한 연구를 수행하였다. 실제 시공 및 균열이 발생한 사례를 바탕으로 대상 모델을 선정하고 지중 매설관에 작용 가능한 하중 조합을 고려하였다. 3차원 유한요소해석을 통해 변형량과 응력 그리고 좌굴에 대한 구조해석을 수행하였으며 이를 통해 직선부에 비해 곡선부에 응력이 집중되며 지중 매설관의 안전성을 저해 하고 있음을 볼 수 있었다. 이러한 결과를 통해 곡선부를 갖는 지중매설관의 경우곡선 연결부에 대한 정밀한응력 해석을 통한 안전성 평가가 이루어져야 한다고 판단된다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
• /
• pp.184-191
• /
• 2000

In this research, a numerical model is developed for analysis of buried pipelines considering longitudinal permanent ground deformation(PGD) due to liquefaction induced lateral spreading. Buried pipelines and surrounding soil are medeled as continuous pipelines using the beam elements and a series of elasto-plastic springs uniformly distributed along the pipelines, respectively. Idealized various PGD patte군 based on the observation of PGD are used as a loading configuration and the length of the lateral spread zone is considered as a loading parameter. Numerical results are verified with other research results and efficient applicability of developed procedure is shown. Analyses are performed by varying different parameters such as PGD pattern, pipe diameter and pipe thickness. Results show that response of buried pipelines are more affected by pipe thickness than pipe diameter. Finally, the critical length of the lateral spread zone and the critical magnitude of PGD which cause yielding, local buckling or tension failure are proposed for the steel pipe which are normally used in Korea.

• 설비공학논문집
• /
• 제26권12호
• /
• pp.553-558
• /
• 2014

Geothermal energy can be used with a geothermal heat pump or an earth-to-air heat exchange system (EAHES), which is referred to as a "cooling tube" in Korea. In this study, we suggest EAHES burial guidelines in terms of the parameters of buried pipe length and air velocity regarding the exit air temperature of EAHES. The exit air temperature for EAHES in three regions (Changwon, Busan and Seoul) was calculated with variation in buried pipe length and air velocity at ${\Phi}100mm$ and ${\Phi}200mm$. In conclusion, variation in the buried pipe length is more effective than that of air velocity to achieve the required exit air temperature.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제14권1호
• /
• pp.12-18
• /
• 2015

Since the operation period of nuclear power plants has increased, the degradation of buried pipes gradually increases and recently it seems to be one of the emerging issues. Maintenance on buried pipes needs high quality of management system because outer surface of buried pipe contacts the various soils but inner surface reacts with various electrolytes of fluid. In the USA, USNRC and EPRI have tried to manage the degradation of buried pipes. However, there is little knowledge about the inspection procedure, test and manage program in the domestic nuclear power plants. This paper focuses on the development and build-up of real-time monitoring and control system of buried pipes. Pipes to be tested are tape-coated carbon steel pipe for primary component cooling water system, asphalt-coated cast iron pipe for fire protection system, and pre-stressed concrete cylinder pipe for sea water cooling system. A control system for cathodic protection was installed on each test pipe which has been monitored and controlled. For the calculation of protection range and optimization, computer simulation was performed using COMSOL Multiphysics (Altsoft co.).

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권12호
• /
• pp.69-75
• /
• 2013

지하 매설관은 우리의 일상생활과 매우 밀접하지만 일반적으로 붕괴로 인한 피해가 발생하기 전에는 그 중요성에 둔감한 편이다. 대부분의 매설관은 도로포장체 아래에 매설되어 있어 외부하중으로는 주로 교통하중을 받는다. 본 연구에서는 이러한 교통하중을 받는 지하 매설관의 거동에 대해 살펴보았다. 지하 매설관의 거동에 영향을 미치는 인자는 여러 가지가 있지만, 본 연구에서는 매설 깊이(H)와 매설관의 직경(D)의 비를 가장 중요한 인자로 보고 연구를 수행하였다. 두 가지 경우의 매설 깊이에 대한 매설관 직경 비에 따른 매설관의 건전성을 살펴보았다. 결과를 바탕으로 매설관의 건전성을 확보할 수 있는 매설깊이를 결정할 수 있었으며, 보다 경계적인 매설관 설계를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.38-44
• /
• 2013

Glass fiber reinforced plastic (GRP) pipes buried underground are attractive for use in harsh environments, such as for the collection and transmission of liquids which are abrasive and/or corrosive. In this paper, we present the result of investigation pertaining to the structural behavior of GRP flexible pipes buried underground. In the investigation of structural behavior such as a ring deflection, experimental and analytical studies are conducted. In addition, vertical ring deflection is measured by the field test and finite element analysis (FEA) is also conducted to simulate behavior of GRP pipe buried underground. Based on the results from the finite element analyses considering soil-pipe interaction the vertical ring deflection behavior of buried GRP pipe is predicted. In addition, analytical and experimental results are compared and discussed.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제75권1호
• /
• pp.71-86
• /
• 2020

This paper presents a study on the mechanical behavior of buried pipelines crossing faults using experimental and numerical methods. A self-made soil-box was used to simulate normal fault, strike-slip fault and oblique slip fault. The effects of some important parameters, including the displacement and type of fault, the buried depth and the diameter of pipe, on the deformation modes and axial strain distribution of the buried pipelines crossing faults was studied in the experiment. Furthermore, a finite element analysis (FEA) model of spring boundary was developed to investigate the performance of the buried pipelines crossing faults, and FEA results were compared with experimental results. It is found that the axial strain distribution of those buried pipelines crossing the normal fault and the oblique fault is asymmetrical along the fault plane and that of buried pipelines crossing the strike-slip fault is approximately symmetrical. Additionally, the axial peak strain appears near both sides of the fault and increases with increasing fault displacement. Moreover, the axial strain of the pipeline decreases with decreasing buried depth or increasing ratios of pipe diameter to pipe wall thickness. Compared with the normal fault and the strike-slip fault, the oblique fault is the most harmful to pipelines. Based on the accuracy of the model, the regression equations of the axial distance from the peak axial strain position of the pipeline to the fault under the effects of buried depth, pipe diameter, wall thickness and fault displacement were given.

• 한국해양공학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.194-201
• /
• 2020

In this study, an optical-fiber sensor was used to measure loads that could act in an environment similar to the loading conditions that exist in an actual pipe. The structure and the installation method of the optical-fiber strain sensor were applied considering the actual large pipe and the buried pipe environment. Load tests were performed using a displacement sensor and sandbags to determine the deflection of the pipe according to the external load, and the linear measurement results were verified. Considering the conditions that could exist in the actual pipe, the test method was presented, and the strain of the buried pipe generated at this time was measured.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권12호
• /
• pp.63-72
• /
• 2014

측방유동 지반 속에 설치된 매설관의 측방이동과 이에 대한 성토지지말뚝의 방지효과를 관찰하기 위하여 일련의 현장 실험시공을 시행하였다. 매립중인 서해안 연약지반에 지하매설관(H.P:400mm)를 부설하고 인접 위치에 성토를 3단계로 시행하여 침하판과 지중경사계를 이용하여 지하매설관의 수직변위(침하)와 수평변위를 확인하였다. 성토에 따른 측방유동 억지대책으로는 성토지지말뚝을 설치하였다. 실험시공 결과 성토도중에는 매설관이 미미하게 융기하는 현상이 발생하였고 추후 침하하다 점차 수렴하는 거동으로 나타났다. 성토지지말뚝 보강 효과는 약 2.0배로 확인되었다. 또한, 침하와 변위는 상부지반에서는 크고 하부지반에서는 적게 침하가 발생하였고 변위는 비례하여 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.83-97
• /
• 1999

본 논문에서는 연성 매설관과 지표 상재하중의 상호작용에 관한 내용을 다루었다. 본 연구에서는 유한요소해석을 이용한 매개변수 연구를 수행하였으며, 이와 아울러서 적용된 유한요소해석 모형의 검증 및 지표 상재하중을 부담하는 연성 매설관의 거동 파악을 목적으로 실내모형실험을 수행하였다. 해석결과를 토대로 지반/매설관 접촉면에서의 연직응력 및 파이프의 축력 분포 경향 등 지표 상재 하중하에서 매설관의 하중응답 특성을 구체적으로 고찰하였으며, 그 결과를 종합적으로 분석하여 추후 수행될 보다 효율적인 매설관 설계/해석법의 개발에 사용될 데이터 베이스를 구축하였다. 해석결과를 분석한 결과 매설관과 지표 상재하중의 상호작용 정도는 매설관과 상재하중의 상대적 위치에 따라 좌우되며, 지반-구조물 상호작용을 고려하지 않고 있는 현 설계방법은 연성 매설관의 지표 상재 하중에 대한 응답특성을 효율적으로 반영하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구의 결과를 토대로 지표 상재하중에 의한 연성 매설관의 최대 축력을 예측할 수 있는 반경험적 평가식을 제시하였다.