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내부 유체의 영향을 고려한 지상 유류저장탱크의 수직도 분석

Analysis on Verticality of Aboveground Fuel Storage Tanks Considering Internal Fluid

  • 양진익 (아주대학교 일반대학원)

초록/요약

지상 유류저장 탱크는 국가법령에 따라 11년 주기로 정밀 검사를 시행 중이며, 2018년 경기 고양 지상 유류저장 탱크의 화재 사건을 계기로 탱크 안전성에 대한 중요성이 강조되어 4년 주기의 중간 정기 검사가 추가되었다. 중간 정기 검사는 정밀 검사와 달리 탱크를 비우지 않은 상태에서 수행되나, 수직도 검사 기준은 ‘위험물 안전 기준에 관한 세부기준’에 의거하여 정밀 검사에서와 동일한 기준이 적용된다. 이에 따라 국외기준(API 653, EEMUA 159 등)과 비교 하여 중간 정기 검사에서의 수직도 기준은 과도하다는 지적이 있다. 본 논문에서는 개방 상태 및 충수 상태에서의 수직도 및 변형 데이터를 수집하고, 수치해석을 통하여 CRT 및 FRT 형태의 지상 유류저장 탱크에서의 충수 정도에 따른 변형을 파악하였다. 이를 바탕으로 내부 유체의 영향에 따른 지상 유류저장 탱크의 수직도 및 변형의 특성을 파악 하고 중간 정기 검사에서의 수직도 검사 기준의 적절성을 검토하였다. 주제어 : CRT 탱크, FRT 탱크, 수직도, 탱크의 변형, EEMUA 159, API 653

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목차

제1장 서론 1
제1절 연구 배경 및 목적 1
제2절 연구 기대 효과 1
제2장 국내·외별 검사 기준 3
제1절 국내기준 3
1. 위험물 안전 관리법 시행규칙 (시행 2024. 08. 21.) 3
2. 위험물 안전 관리에 관한 세부기준 (시행 2024. 07. 31.) 4
3. 옥외 및 암반탱크 저장소에 관한 기술기준 (제298호 2019. 07. 08.) 4
제2절 국외기준 5
1. American Petroleum Institute Standard 653 (API 653) 5
2. Engineering Equipment & Materials Users Association 159 (EEMUA 159) 6
3. Austrailian Standard 4971-2008 (AS 4971-2008) 9
제3절 국내·외 수직도 검사 기준 비교 10
제3장 탱크 상태별 변형 형상 분석 11
제1절 개방 상태 지상 유류저장 탱크의 변형 형상 11
제2절 운영 중 지상 유류저장 탱크의 변형 형상 17
1. 탱크 상단부 변형 17
2. 탱크의 높이에 따른 변형 22
제3절 지상 유류저장 탱크의 변형 분류 29
제4장 충수에 따른 변형 형상 계측 31
제1절 탱크의 제원 및 변형 계측 위치 31
제2절 충수에 따른 탱크의 변형 형상 32
1. 탱크의 높이별 변형 32
2. 탱크 측면 벽체의 변형 35
제3절 충수에 따른 탱크의 변형 변화 41
제5장 CRT 탱크의 해석 42
제1절 기본사항 42
1. 개요 42
2. 탱크 제원 및 해석 모델 42
3. 하중조합 45
제2절 하중별 해석결과 46
1. LOAD CASE 1 46
2. LOAD CASE 2 53
3. LOAD CASE 3 56
4. LOAD CASE 4 59
5. LOAD CASE 5 62
6. LOAD CASE 6 65
7. 하중조합에 따른 최상단 쉘 판 변위 68
제3절 해석결과 검토 69
제6장 FRT 탱크의 해석 70
제1절 기본사항 70
1. 개요 70
2. 탱크 제원 및 해석 모델 70
3. 하중조합 74
제2절 하중별 해석결과 75
1. LOAD CASE 1 75
2. LOAD CASE 2 80
3. LOAD CASE 3 82
4. LOAD CASE 4 84
5. LOAD CASE 5 86
6. LOAD CASE 6 88
7. 하중조합에 따른 최상단 쉘 판 변위 89
제3절 해석결과 검토 91
제7장 결론 92
1. 국내·외별 검사 기준 검토 92
2. 검사자료를 통한 탱크(개방 및 충수)의 변형 및 수직도 검토 92
3. 충수 실험을 통한 탱크의 변형 검토 93
4. 수치해석결과 검토 93
참고문헌 94
Abstract 95

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