일반기술

화학공장 및 발전소에서의 배관응력 및 수격현상 해석

발전소나 화학플랜트의 안정성을 보장하기 위하여 설계단계에서 반드시 검토해야 하는 것이 배관응력과 수격현상 해석이다. 배관응력해석은 자중(dead weight)이나 바람, 압력등에의한 1차응력과 고온에서의 열팽창에의한 2차응력 및 지진이나 콤프래셔, 2상 유동(two phase flow)배관계등에의해 발생되는 진동이 규격 코드(code)에서 정해 놓은 범위안에 들어가는 가에 대한 해석이다. 만약 발생응력이 코드에서 정해놓은 범위를 초과할 경우, 배관 루트 변경, 지지대(support) 위치 및 타입변경, 익스팬존 조인트(expansion joint)부착과 같은 조치를 취하여 가장 경제적인 방법으로 해결하여야 한다. 수격현상해석은 대구경 배관계나 장거리 수송 배관계에서 갑작스런 펌프작동 중지나 밸브닫힘에 의해서 발생되는 압력변화가 배관계의 설계압력이나 프랜지 허용압력을 초과하는가와 밸브 전후의 압력 불균형에의한 지지대나 펌프본체에 무리한 하중이 가해지지 않는가 또는 저압파에 의해 배관의 높이가 높은 곳에서 수주분리가 생기게 되는가를 해석하는 것이다. 만약 수격현상이 배관계에 무리를 줄 경우 밸브닫힘시간 조정, 펌프의 2차모멘트 증가, 수격방지탱크나 수격방지밸브 설치등과 같은 적절한 방법을 통하여 이를 해결하여야 한다. 본 실험실에서는 배관응력해석 프로그램인 CAESAR II와 SIMFLEX II, 수격해석 프로그램인 LIQT을 이용하여 과거 15년 동안 장단기 프로젝트 경험을 바탕으로 국제적 수준에 조금도 손색이 없는 해석을 수행하고있으며 여러 엔지니어링 회사에 자문도 실시하고 있다.