지중 가스 수송 강관의 차량 이동 속도에 따른 응력 분포 특성

Abstract

주기적으로 진동이 발생하는 도로 하부에 매설되어 있는 가스 배관의 안정성을 검토하고 동특성을 분 석하기 위하여 도로 설계 기준 및 가스공사 배관관리 규정에 의거, 현재 매설 실정을 타당하게 모사할 수 있는 유한요소모델을 구성하였으며, DB-24 하중의 진행속도에 따른 배관 발생 응력분포를 검토하였다. 매설 심도 1.5 m, 차량 이동 속도 40~160 km/h에 대하여 해석을 실시하였으며, 그 결과, 80 km/h를 정점 으로 응력의 증가 추세가 감소로 돌아서는 것을 확인할 수 있었다. DB-24하중에 의하여 최대 약 10 MPa 의 응력이 증가 하였으나 설계압력에서 API 5L Gr. X65 매설 배관은 차량의 진동에 대하여 충분한 안정 성을 확보하고 있는 것으로 판단된다.

In order to estimate the integrity and identify the dynamic characteristics of buried gas pipelines subjected to vehicle loads, FE analysis is performed based on the ‘Highway and Local Road Design Criteria’ and the ‘KOGAS Guideline for Pipeline Management’. The FE model describes the current burial condition of Korea properly, and the DB-24 load model is adopted for this research. This study considers a varying velocity in the range of 40~160 km/h and Pi = 8 Mpa (internal pressure) with depth cover, Z = 1.5 m. Maximum stress occurs at v = 80 km/h and decreases after v = 80 km/h. The maximum induced stress by DB-24 loads is about 10 Mpa. Under the design pressure, however, the analysis results show that API 5L Gr. X65 pipelines have sufficient integrity to withstand the vibration of vehicle loads.