• 한국수자원학회논문집
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• 제54권8호
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• pp.589-597
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• 2021

본 논문에서는 부식깊이의 실측 데이터를 통해 부식깊이 예측식을 수립하고 상수관망의 노후도 및 안전도 등을 결정할 수 있는 운영인자를 수립하여 실제 관망에 적용하였다. 신뢰성해석과 운영인자 분석을 통해 노후도를 비교·분석 하였다. 신뢰성해석결과 가덕의 직경 200 mm 관의 경우 시간이 경과함에 따라 4.36%, 6.18%, 8.23%로 증가하는 것으로 나타났고 남이의 직경 200 mm 관의 경우 시간이 경과함에 따라 7.35%, 9.51%, 12.99%로 증가하는 것으로 나타났다. 운영인자를 결정하여 방사형 차트 면적을 통해 노후도를 비교한 결과 가덕은 1.009, 남이는 1.174로 남이 지역이 노후도가 큰 것으로 나타났다. 신뢰성해석과 운영인자를 통해 교체 우선순위를 결정할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권6호
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• pp.61-66
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• 2005

A probabilistic approach for evaluating failure risk is suggested in this paper. Probabilistic fracture analyses were performed for a pressurized pipe of a Cr-Mo steel reflecting variation of material properties at high temperature. A crack was assumed to be located along the weld fusion line. Probability density functions of major variables were determined by statistical analyses of material creep and creep crack growth data measured by the previous experimental studies by authors. Distributions of these variables were implemented in Monte Carlo simulation of this study. As a fracture parameter for characterizing growth of a fusion line crack between two materials with different creep properties, $C_t$ normalized with $C^*$ was employed. And the elapsed time was also normalized with tT, Resultingly, failure probability as a function of operating time was evaluated fur various cases. Conventional deterministic life assessment result was turned out to be conservative compared with that of probabilistic result. Sensitivity analysis for each input variable was conducted to understand the most influencing variable to the analysis results. Internal pressure, creep crack growth coefficient and creep coefficient were more sensitive to failure probability than other variables.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.322-331
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• 2017

지역난방은 국내에 1985년 처음 도입되었다. 지하 열배관망의 사용연한이 30년 이상 증가함에 따라, 지하에 매설된 열수송 배관 특성상 유지관리가 중요한 문제로 대두되고 있다. 노후화가 진행된 열배관망 유지보수를 위한 정기적인 점검, 운영관리 시 다양한 복합 기술이 필요하다. 특히 현장에서 경제적 관점에서 최적 유지보수 및 교체시점을 도출하기 위하여 의사결정에 활용될 수 있는 모형개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 한국지역난방공사 수도권 5개 지사열 배관망 운영 시 보수이력과 사고성 데이터를 바탕으로 분석하였다. 정성적 분석과 이항 로지스틱 회귀분석의 통계적 기법을 도입하여 파손확률 모델을 개발하였다. 보수이력 및 사고성 자료의 정성적 분석 결과, 파이프라인 손상의 가장 중요한 원인으로 건설 시공불량, 배관의 부식과 자재 불량이 전체의 약 82%를 차지했다. 통계 모델 분석에서는 분류의 분리 점을 0.25로 설정함으로써 열배관 파손 및 비 파손 분류의 정확도가 73.5%로 향상 되었다. 파손확률 모델 수립을 위해 Hosmer와 Lemeshow 검정과 독립변수의 유의성 검정, 모델의 Chi-Square 검정을 통해 모델의 적합성을 검증 하였다. 열배관망 파손의 위험순위 분석결과에 따르면 파손확률을 가장 높이는 경우는 겨울철 서울지역 자동차 도로에 있는 10년 이상 된 250mm이하 배관 Reducer에서 F 건설회사가 시공했던 열배관망으로 분석되었다. 본 연구결과는 열배관망 시스템의 유지관리 및 예방점검, 교체 사업 우선순위를 정할 때 활용 가능하다. 또한 이를 통하여 점검 유지보수 등 사전에 사고예방 계획을 수립하여 대처함으로써 열배관 파손의 빈도를 감소시키고 보다 적극적인 열배관망 관리에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.234-239
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• 2004

A study on the probabilistic methodology for the estimation of the remaining life of Pressurized pipelines containing active corrosion defects is presented. This reliability assessment is earned out using extream value distribution of the corroded defects instead of already published failure perssure moded like NG18 or ASME B31G. The failure probability of pipelines depends on the number of corroded defects. and it could be calculated directly as the area exceeded a defined L V(Limited Value of corrosion depth). The remaining life of pressurized pipelines can also be estimated by the PDF of extream value distribution as calculating the exceeded area with a defined failure probability.

• 품질경영학회지
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• 제47권4호
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• pp.739-754
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• 2019

Purpose: The purpose of this paper is to develop a reliability estimation procedure for the underground gas pipeline in the presence of corrosion defects. Methods: Corrosion is one of the major causes of the gas pipeline failure. Several failure forms caused by corrosion have been studied. Among them, small leak and burst are considered in this paper. The composite failure of the two is defined by limit state function, and it is expressed with pipe parameters. Given a modified corrosion dataset, in order to obtain reliability estimations, the method of first order and second moment is adopted because of its simplicity. The computation processes are conducted with MATLAB coding. Results: According to numerical results, the probability of composite failure is affected by both small leak and burst. In particular, when corrosion depth stays at low level, it is consistent with the probability of burst failure. On the contrary, it is more influenced by the small leak failure as corrosion depth is increasing. In such case, the probability of composite failure is fast approaching to the safety limit. Conclusion: By considering the composite failure, more practical predictions of remaining life can be obtained. The proposed method is useful for maintenance planning of the underground gas pipeline.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2401-2406
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• 2015

배관은 대형기계설비에서 다양한 작동유체를 운반하는데 사용되는데, 대형시스템의 성능을 유지하기 위해서는 부식된 배관의 잔존 수명을 정확히 예측될 필요가 있다. 하지만, 배관 형상, 물성치, 부식률 등 배관의 수명에 영향을 미치는 요인들의 불확실성이 크기 때문에 부식 잔존 수명을 정확히 예측하기 힘들다. 본 연구에서는 통계적인 접근방법인 베이지안 추론법을 이용하여 부식 잔존 수명을 예측하는 방법을 제안하였다. 여기서, 배관의 파손 확률은 베이지안 법칙을 기반으로 시간에 따른 배관 파손 압력에 관한 사전 정보와 실험데이터를 이용하여 계산되고, 부식 잔존 수명은 10%의 파손 확률을 갖는 경과시간으로 계산되었다. 예제에서는 부식에 영향을 미치는 주요인자로부터 10개와 50개의 데이터를 생성하여 배관의 파손 확률 및 배관의 잔존수명을 예측하였으며 가정한 실제 잔존수명과의 비교를 통해 제안한 방법을 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권2호
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• pp.1-6
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• 2003

본 연구에서는 이미 개발되어 있는 부식결함의 잔존강도를 평가식을 이용하여 파단, 대누출, 소누출의 손상모드 예측하는 절차를 제시하였다. 또한 이 손상모드에 따라 손상확률을 예측할 수 있는 방법을 제시하고 여기에 부식속도 정보를 결합하면 일정기간 경과 후 손상확률도 예측할 수 있음을 보였다. 이 결과는 노후배관의 수명 또는 교체주기의 예측에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1200-1209
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• 2018

In this study, a probabilistic framework of the damage assessment of pipelines subjected to extreme hazard scenario was developed to mitigate the risk and enhance design reliability. Nonlinear 3D finite element models of T-joint systems were developed based on experimental tests with respect to leakage detection of black iron piping systems, and a damage assessment analysis of the vulnerability of their components according to nominal pipe size, coupling type, and wall thickness under seismic wave propagations was performed. The analysis results showed the 2-inch schedule 40 threaded T-joint system to be more fragile than the others with respect to the nominal pipe sizes. As for the coupling types, the data indicated that the probability of failure of the threaded T-joint coupling was significantly higher than that of the grooved type. Finally, the seismic capacity of the schedule 40 wall thickness was weaker than that of schedule 10 in the 4-inch grooved coupling, due to the difference in the prohibition of energy dissipation. Therefore, this assessment can contribute to the damage detection and financial losses due to failure of the joint piping system in a liquid pipeline, prior to the decision-making.

• 한국안전학회지
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• 제32권6호
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• pp.1-8
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• 2017

P-PIE is a program developed to estimate failure probability of pipes and pressure vessels considering fatigue and stress corrosion crack growth. Using the program, crack growth simulation was performed with an initially existing crack in order to examine the effects of initial crack depth distribution on the leak probability of pipes. In the simulation stress corrosion crack growth was considered and several crack depth distribution models were used. From the results it was found that the initial crack depth distribution gives great effect on the leak probability of pipes. The log-normal distribution proposed by Khaleel and Simonen gives lower leak probability compared other exponential distribution models. The effects of the number and the quality of pre-service and in-service inspections on the leak probability were also examined and it was recognized that the number and the quality of pre-service and in-service inspections are also give great effect on the leak probability. In order to reduce the leak probability of pipes in plants it is very important to improve the quality of inspections. When in-service inspection is performed every 10 years and the quality of inspection is above the very good level, the leak probability shows nearly constant value after the first inspection for an initially existing crack.

• 상하수도학회지
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• 제28권6호
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• pp.699-711
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• 2014

This study was carried out to analyze water suspension in the water supply system through fault tree analysis. And quantitative factors was evaluated to minimize water suspension. Consequently the aim of this study is to build optimal planning by analyzing scenarios for water suspension. Accordingly the fault tree model makes it possible to estimate risks for water suspension, current risks is $92.23m^3/day$. The result of scenario analysis by pipe replacement, risks for water suspension was reduced $7.02m^3/day$ when replacing WD4 pipe. As a result of scenario analysis by water district connections, the amount of risk reduction is maximized when it is connecting to network pipe of D Zone. Therefore, connecting to network pipe for D Zone would be optimal to reduce risk for water suspension.