LNG 저장고의 안전성 향상 모델

LNG 저장고의 안전성 향상 모델
새로운 설계 모델은 LNG 저장을 위한 향상된 안전성과 낮은 건설 비용을 약속합니다.
날짜:
2022년 6월 3일
원천:
시드니 공과 대학
요약:
새로운 연구에 따르면 대형 액화천연가스(LNG) 탱크의 설계를 최적화하는 새로운 고성능 계산 모델은 저장 시설의 안전성과 보안을 개선하고 건설 비용을 절감하는 보너스로 이어질 것입니다.

지반 공학 및 운송 공학 부교수 Behzad Fatahi와 박사 과정 학생인 Ms Noor Sharari가 이끄는 UTS 팀은 Arup의 연구 파트너와 협력하여 지진 및 토양 구조와 같은 복잡한 하중 조건을 고려하는 엄격한 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 개발했습니다. 및 액체-구조 상호작용.

"UTS Interactive High-Performance Computing 시설을 통해 우리 팀은 비선형 동작이 있는 거의 50만 개 요소를 포함하여 전체 시스템을 시뮬레이션할 수 있었습니다."라고 Fatahi 부교수가 말했습니다.

"이제 우리는 대규모 지진에 대한 이러한 에너지 저장 탱크의 설계를 최적화하여 안전과 보안을 개선하고 실패로 인한 심각한 환경 및 경제적 결과를 완화할 수 있습니다."

현재 호주에는 현지 수요를 충족하는 약 10개의 주요 LNG 생산 시설이 있으며 연간 약 1억 톤의 LNG가 해외로 수출됩니다.

LNG는 일반적으로 9% 니켈강과 같은 고연성 재료로 만들어진 수직 원형 강철 컨테이너에 포함되며, 외부 보호 및 증기 기밀 또는 밀폐를 위해 종종 철근 콘크리트로 만들어진 두 번째 컨테이너가 필요합니다.

부교수인 Fatahi는 LNG 탱크의 가장 일반적인 위치는 해안 지역으로 종종 지반 조건이 좋지 않아 깊은 말뚝 기초가 필요하다고 말했습니다. 따라서 LNG 플랜트의 건설에는 수십억 달러의 비용이 소요될 수 있으며, 안전과 보안을 확보하면서 건설 비용을 최소화하려는 요구가 많습니다.

그는 "우리 모델은 규모 7.5의 니가타 지진 이후 통제할 수 없는 화재와 폭발을 일으키고 환경을 심각하게 오염시킨 일본의 LNG 탱크 손상과 유사한 치명적인 고장을 피하기 위해 LNG 탱크 설계의 신뢰성을 높일 수 있다"고 말했다.

"우리는 전체 탱크 시스템을 한 번에 모델링할 수 있는 단일 컴퓨터 모델을 사용하여 LNG, 내부 및 외부 탱크, 기초 및 이들 간의 상호 작용을 포괄하는 해석 및 설계 방법을 개발했습니다.

"게다가 최근에 Bulletin of Earthquake Engineering 및 Journal of Performance of Constructed Facility 에 발표된 우리의 연구 결과 에 따르면 LNG 탱크 설계의 최적화가 이러한 대규모 프로젝트의 건설 비용을 절감할 수 있음을 보여주었습니다.

"이것은 더 나은 글로벌 에너지 안보와 성장하는 경제에 기여할 이러한 대규모 에너지 저장 시설을 더 많이 건설할 수 있는 기회를 제공할 것입니다.

"우크라이나 전쟁, 최근 동해안의 홍수가 광산 작업과 발전소 공급에 영향을 미치고 있으며, 계절에 따라 낮은 수준의 재생 가능 에너지 생산과 발전소 가동 중단이 호주의 현재 에너지 공급 문제와 급격한 가격 상승에 기여하고 있습니다.

"더 많은 LNG 저장 시설을 건설하면 호주가 우리의 국제 수출 약속에 영향을 미치지 않으면서 더 많은 에너지를 적시에 저장하고 수요가 많은 시기에 사용할 수 있습니다.

Fatahi 부교수는 "이 저장 시설은 수소 운반체로서 수소나 암모니아와 같은 다른 유형의 에너지를 저장하기 위해 미래에 사용될 수도 있습니다."라고 말했습니다.

연구팀은 현재 이러한 신흥 에너지 자원에 대한 대형 저장 탱크의 지진 보호를 위한 고분자 재료의 사용을 검토하고 있습니다.