<송유관의 설계에 대하여>!!!

소개글

<송유관의 설계에 대하여>!!!에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 송유관은 유류(CRUDE OIL, PRODUCT OIL)를 생산지로부터 소비지까지 신속하고 안전하게 수송하기 위해서 설치하는 시설입니다. 송유관은 짧게는 몇백미터에서 길게는 수천킬로미터까지 수송 목적지에 따라 결정 되어지며, 이를 위해서 안전 및 경제성, 운영의 용이성을 고려하여 설계 및 시공하고 있습니다.

2. 송유관 설계의 순서를 정리하여 보면,

가.출발지와 도착지간 거리에 대하여 알아야 겠지요
ㅇ 울산(온산)에서 과천까지 약 450KM 정도
ㅇ 물론 보다 세부적인 자료들이 필요합니다.
- 출발지와 도착지간 지형과 토질성분, 지장물 등등

나.취급하는 유종이 무엇인지 그리고 각 유종의 물리적인 특성을 알아야겠지요. 예를들면
ㅇ 밀도, 점도, 취급온도, 화학적 성분 등등
- 각각의 단위들은 기계공학도들이니까 잘 아실테고…

다.세번째로는 취급하고자 하는 유류의 양을 알아야 겠지요
ㅇ 표현방법으로는 여러가지가 있지만 일일 몇 ㎥ 또는 시간당 몇 ㎥ 이런 식으로 표현 합니다.

라. 배관 관경 및 재질의 선정이 필요하겠지요

마. 가압장 위치와 펌프의 용량, 대수의 선정이 필요 하겠지요

바. 기타 부속설비들에 대한 설계가 되어야 겠지요
ㅇ 유량계, 스트레이너, 필터, 밸브 등등


자, 이제는 큰 사항들은 대략 조사가 됐구요. 이제는 설계로 들어가
보겠습니다.


3. 관경 및 재질의 결정

가. 이 작업을 할 때 이미 조사된 관로 거리, 시/종점의 고도와 취급양 그리고 기름의 종류 및 물리적 특성이 필요 합니다.

나. 송유관으로 사용하는 배관자재는 지하배관의 경우 API(AMERICAN
PETROLEUM INSTITUTE), ASTM(AMERICAN SOCIETY OF TESTING MATERIAL), ANSI 등등의 국제표준규격에 따라 설치하게 되어 있습니다. 물론 이런 국제 표준규격은 훨씬 더 복잡하고 다양하게 규정되어 있습니다

다. 지하송유관으로 사용하는 자재로는 API 5L X42, 46, 52, 56, 65 등 사용 압력에 따라 그에 맞는 재질의 자재를 사용하고 있으며, 여기서 API 5L은 기준규격이고, 뒤의 X42, 46…는 사용압력 범위를 나타내는 표시 입니다.
ㅇ 다만, 저유소나 가압소의 지상배관의 경우에는 ASTM 규격의 배관을 사용 합니다.

라. 이렇듯 송유관 자재를 선정하기 위해서는 전관로에 걸쳐 필요한 에너지 즉 필요압력(마찰손실수두, 고도차)을 계산하고 이에 맞도록 중간중간에 가압장도 설치 합니다.

배관선정의 예시를 들어 보겠습니다.

주어진 조건(가정)
1) 송유관로 구간 : 울산 ~ 판교(약 420KM)
ㅇ 거리 : 약 420km
ㅇ 울산 해발고도 : 10m
ㅇ 판교 해발고도 : 100m
2) 사용유종 : 휘발유(비중 : 0.750, 동점도 : 1.0 cst)
3) 취급유량 : 100,000bbls/day(16,000㎘/day) ⇒ 667㎘/hr

본문내용

얻을 수 있도록 펌프를 설치하는 방법이 있습니다.
ㅇ 다음 가압장까지 필요한 압력이 약 100kgf/㎠이니 여러대의 펌프를 설치하는 것이 좋겠지요. 그리고 반드시 유지보수를 위해 STAND-BY 펌프(여유펌프)를 한대 이상 두어야 합니다.
5. 기타사항
송유관의 가압장의 위치는 홈페이지에 소개되어 있으나, 위와 같은 이론적 검토와 현지 지형과 접근성 등을 다각도로 검토하여 선정된 것입니다. 펌프는 대용량 저양정 펌프를 사용하여 2대 ~ 6대가 각 가압장마다 설치되어 있으며, 이들의 용량도 가압장마다 조금씩 다릅니다.
이상 배관선정과 송유펌프 선정까지 두서없이 개략적인 흐름을 알려 드렸습니다.
실제 송유관을 설계할 때는 이보다 훨씬 복잡하고 다양한 부분을 검토하여최적(안)으로 설계하고 있습니다. 이외에 유류저장탱크, 소방설비, 운전제어설비, 기타 계장설비 등 여러 부수된 시설들에 대해서도 검토하여 가장 경제적이고 효율적인 시설로 설계해야 합니다.
아울러, 송유관을 설계하기 위해서는 배관, 펌프나 밸브 등에 있어서의 수력학적 특성과 이론에 대하여 이해하고 있어야 합니다. 그리고 유체의 성질과 특성에 대해서도 역시 많은 이해가 필요합니다. 기계공학도가 많이접하는 유체역학분야라 할 수 있겠지요.
좀 더 구체적으로 표현하면 유체역학에서 유체의 성질(밀도,점도 등), 유체정력학, 유체동력학, 상사율과 차원해석, 관 내부유동, 압축/비압축성 유동등 유체역학 전반에 대한 이론에 대해 폭넓게 이해하고 있어야 하며, 좀 더 나아가서는 유체기계(Pump, Compresser, 밸브 등)에 대해서도 많은 공부가 필요 합니다.

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