Type C 극저온 Fuel Tank 구조설계

출처 : http://en.gh-lgm.com/product_detail.php?id=3

극저온강 비교

	일반강	극저온강
		SUS304	AL 5083-O	고망간	9% Ni
주요 화학 성분	Fe, C	Fe, 18.5Cr, 9.25Ni	Al, 4.5Mg	C, Mn	Fe, 9Ni
인장강도(MPa)	400 ~ 520	≥515	275 ~ 385	800 ~ 970	690 ~ 825
Magnetic Crane 사용가능 여부	가능	불가	불가	불가	불가
가격(원/톤)	약 62만	약 450만	약 600만	약 300만	약 320만

고망간은 IMO ICG Code에 미등재

 

9% Ni 생산제철소

Nippon Steel & Sumitomo Metal(NSSMC), 조선 실적 있음

POSCO, 조선 실적 없고 육상용으로는 있음

두곳 모두 리드타임은 150일

 

NSSMC 9% Ni 생산규격 : 8.5t ~ 30t, 최대폭 3,290mm, 최대길이 13 m

 

9% Ni는 강자성체 소재로 가공시 열에 의한 자화(magnetization), Magnetic crane 사용에 의한 자화 발생 우려가 있음.

자화 발생시 아크쏠림(arc blow) 현상으로 용접결함이 발생함.

따라서 보관과 운송시 주의 필요

 

* 강자성체 : 외부로부터 강한 자기장을 받으면 강하게 자화되어 자기장이 없어져도 자성을 갖는 물질

 

9% Ni 보관방법

- Vaccum crane으로 handling

- 입고시 자기장세기가 50 Gauss 이하인지 확인

- 일반탄소강과 격리, 제품 상부에 표지판 부착

- 보관시 평탄도 유지 및 오염방지용 비닐포장

 

출처 : http://dongsung.biz/product/imo-type-c-lng-fuel-tank/

 

Type C Fuel Tank 설계일반

- IGC 및 IGF의 C-type 압력탱크 설계 기준으로 설계

- Wartsila 및 LGE : 압력 Tank 설계업체, 독자개발 필요

- 해상 환경에 노출되는 특성을 감안하여 Green Sea 하중 고려

항목	규격
Tank 용량	850 루베 x 2 EA
주요치수	Dia : 7.04 m, L : 24.34 m
설계압력	5 barG
재질	9% Ni Steel
Type	Single Shell, IMO Type C 독립형탱크
보온	Spray PUF 350mm, FRP Coat for weather protection
Holding time	IGF 기준 15일 이상

 

Fuel Tank 강도평가

고려해야 할 하중

Load Case	Vapour Pressure	Static Pressure	Self-weight	Dynamic Pressure	Thermal Load
Operational	√	√	√	√	√
Testing	√	√	√
Accidental	Collision, Anti-Floating, Green Sea

 

Tank Testing

IGC 4.23.6, IGF 16.5.4에 의하면 C-type Tank는 설계증기압의 1.5배의 Hydrostatic Test를 요구함.

그러나 Hydropneumatic test가 가능하다는 조항을 이용하면 부재치수를 줄일 수 있음.

또한 IGC, IGF 규정에는 위배되지만 선급승인하에 Pneumatic Test로만 수행한 실적이 있음. Tank Test로 인한 탱크내부 부식 가능성으로 설득.

Pneumatic test시 안전위험성이 있으므로 사전 안전절차 수립 및 원격 모니터링 필요함.

 

Strain Gauge Test

IGC 4.23.6의 규정에 설계응력이 재료항복응력의 75%을 넘을 시 Strain Gauge Test로 모니터링해야 함.