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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
김정환 (한국가스안전공사) 이화영 (한국가스안전공사) 이민경 (한국가스안전공사) 이재훈 (한국가스안전공사) 유근준 (한국가스안전공사)
저널정보
한국가스학회 한국가스학회지 한국가스학회지 제25권 제6호
발행연도
2021.12
수록면
53 - 65 (13page)

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2022

다양한 균열 모드에 따른 수소 압력용기의 수소취성 기반 예상수명 평가
김정환 ,  이화영 ,  이민경 외 2명 한국에너지학회 학술발표회 2022.04 학술대회자료

2021

반타원형 균열을 가정한 파괴 및 피로역학에 의한 수소 압력용기의 예상 수명 계산과 두께와 내경이 미치는 영향 분석
김정환 ,  이화영 ,  이민경 외 2명 한국가스학회지 2021.12 학술저널
수소충전소 중압단(50㎫) 압력용기의 피로파괴역학에 따른 수소취성 대비 예상수명 계산
김정환 ,  이민경 ,  이화영 외 2명 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 2021.07 학술대회자료

초록· 키워드

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수소충전소의 빠른 확장 및 설치와 동시에 수소충전소의 고압수소 충전 압력용기에 대한 안전 검사가 매우 중요하게 이루어져야 한다. 이 중 ASME에 따르면 일정 압력 이상의 수소를 보관하는 용기에 대해서는 수소 취성 검사를 반드시 해야 한다. 수소취성 검사의 주된 시험방법으로 고압의 수소분위기에서 파괴시험 및 피로 파괴시험을 실시해야 하며, 이를 통해 수소 분위기에서 압력용기의 내구한계를 측정하고, 사용한계를 결정하도록 되어 있다. 세부적으로 stress intensity factor(K)로부터 한계균열깊이를 계산하고, da/dN(피로성장율)로부터 사용수명을 결정할 수 있다. API579-1/ ASME FFS-1 part 9에서 crack-like flaws의 모드에 따른 계산방법을 예시하고 있으나, 플레이트, 실린더 등 다양한 형태의 형상에 대하여 균열의 형상, 위치 등에 의하여 대략 55개 모드가 있고, 상당히 복잡한 수식으로 인하여 쉽게 접근을 못한다. 본 연구에서는 엑셀 및 VBA를 통하여 수치해석적으로 파괴역학계산하는 방법을 소개하고자 한다. 또한, 이를 적용하여 압력용기의 두께와 내경이 수명에 미치는 영향을 분석해 보았다.
#hydrogen pressure vessel #fracture #fatigue #semi-elliptical crack #K #da/dN #life

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 수명계산에 필요한 수식
Ⅲ. 수소 압력용기 수명 계산
Ⅳ. 수소 압력용기 수명 계산 결과
Ⅴ. 결론
REFERENCES

참고문헌 (9)

참고문헌 신청
2019 / ASME Sec.VIII Div.3, Boiler and pressure vessel code, rules for construction of pressure vessels, alternative rules for construction of high pressure vessels , USA google schola Larrosa, N. O. / 2018 / Corrosion-Fatigue : a review of damage tolerance models / International Materials Reviews 63(5):283~308 google schola Zhang, M. / 2019 / A literature review of failure prediction and analysis methods for composite high-pressure hydrogen storage tanks / International Journal of Hydrogen Energy 44(47):25777~25799 google schola Gangloff, R. P. / 1988 / Crack tip modeling of hydrogen environment embrittlement : Application to fracture mechanics life prediction / Materials Science and Engineering : A 103(1):157~166 google schola 2016 / API 579-1/ASME FFS-1, Fitness-for-service google schola

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