대형저장탱크란?

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대형저장탱크란?

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(그림 9)에서 보여주고 있다. Preassemble 한 상태에서 기밀시험 및 비파괴 시험을 행한 후 설치하므로 탱크 내부에서 용접작업할 필요가 없다. 이 설계방식은 다수의 동일한 분할 상자형 구조물을 제작하게 되므로 작업의 능률과 정확도를 높일 수 있다. 그러나 이 방법의 결점은 옆면과 상·하의 Deck 부분에 추가로 소용되는 자재가 많다는 점이다 그러나 사용 중에 각각의 상자형 Pontoon을 교체할 때에도 다른 부분에 영향을 거의 미치지 않는 장점이 있다. Section A-A의 그림은 빗물의 배수시설을 나타내고 있다. 그러나 이러한 설계방식이 Vapor Loss를 크게 하므로 원주부위 Pontoon을 크게 하면 분할 상자형 부위의 중심으로 배수가 가능하게 되는데, Double Deck에서 Emergency Drain의 설계와 유사하다. Section B 그림은 끝부분을 겹쳐서 연결하므로써 Vapor 누수를 막을 수 있다. 분할 상자형 Pontoon의 개수, 크기배열 등의 결정을 위해서는 제작과 경제성 고려 측면에서 잘 검토 되어야 할 것이다.(그림 10) Pontoon Sections With Single Deck(그림 11) 기존 탱크 서비스 증가를 위한 분할 방법5.2 Pontoon 구획과 Single Deck의 혼용초대형 지름의 탱크에 대해 (그림 10)과 같은 각각의 Pontoon을 Single Deck와 함께 구획으로 설계하고 이를 다시 이어서 연결하는 방법이 있다. 내부 Rim 부위에는 연속적인 Seal을 씌어서 Rim 공간의 불균일한 치수를 보상하도록 하며 Outer Rim은 지중으로서 탱크 옆판과의 Sealing을 하게 된다. single Deck에서의 배수설치가 중앙에 설치되어 빗물을 탱크 외부로 내보내게 되며 만약 Deck가 너무 넓어 배수에 어려움이 있으면 Top Deck의 경사도가 Pontoon의 원주주위로 기울어 있도록 설계된 Double Deck 구획을 적용한다. Pontoon 구획의 개수 결정은 탱크 Size와 구획의 배치방법에 따라 행해진다.6. 대형저장탱크의 격벽설치대형저장탱크를 사용 중에 여러 유종을 저장할 수 있도록 해야 하는 경우에 기존 탱크에 격벽을 설치해야 한다. (그림 10) 격벽설치의 방법을 보여주고 있다. (그림 11) C처럼 Arc형상의 격벽 설치는 유체가 한 곳에만 채워져 있을 때 외압에 대한 격벽 보호가 가장 중요하다. 격벽간에 Beam이나 Truss구조 등의보강 Frame을 설치하여 외압에 의한 작용력을 인장력으로 바꾸는 것이 필요하다. (그림 11) A, B는 시공의 난의도가 높고 작업량이 많은 것이 제한적이다.7. 저장탱크의 배관지지 구조물 설계(그림 12) 저장탱크 배관지지구조물유류 저장용 API 탱크에는 대부분의 Nozzle Opening이 탱크의 하단부에 부착되고 탱크의 상부에는 소방용 Foam 설비를 위한 Nozzle 이나 Overflow Service Nozzle 등이 설치되나 이러한 경우에도 연결배관의 Support는 주위의 지상에 두는 것이 일반적이다. API Type 저장탱크는 유체의 저장을 목적으로 하는 용기로서만 설계되기 때문에 큰 국부하중을 지지하는 데에는 아주 불리한 구조이다. 대형저장탱크의 설계를 시작할 때 탱크 설계자는 배관 설계자에게 배관의 Support를 탱크의 옆판(shell)에 설치하지 않도록 주지시켜야 한다. 그러나 설계여건상 Pipe Support가 탱크 Shell에 설치되어야 하는 불가피한 경우가 생길 수 있다.정유나 석유화학설비의 설계시에는 Plant Layout 단계에서부터 Thankage Area에는 주위 배관망의 지지에 충분한 여유공간을 확보하여 Tank의 배치를 하게 되나, silo 혹은 Bin 등의 분체저장 Service로 이용되는 API Type 저장탱크는 정유나 석유화학설비의유류나 석유화학제품의 저장탱크와는 다른 개념으로 설계를 수행해야 할 경우가 있다. (그림 12)는 직경 9.5m, 높이 32m의 析出槽로서 내부 Slury 유체의 수두에의해 최하단부 두께 25㎜에서부터 최상단부 두께 6㎜로 설계된 Open Roof Type 저장탱크의 배관지지 구조물이다. 析出槽에는 탱크 상부로 원료를 공급하기 위한 배관과 기타 주변셜비를 위한 다수의 배관이 석출조의 옆판에 지지되어야만 하였다. 이 경우 석출조의 반경 대 두께의 비의 최대치는 300을 훨씬 초과하는 약 800에 가까운 값으로 러한 기하가적 형상의 용기에 배관의 지지를 위한 하중이 작용하게 되면 석출조의 옆판은 좌굴이나 변형을 나타내고 말 것이다. 이 경우의 설게는 다음과 같은 단계로 한다.(1) 보강 Pad를 설치하여 본다(2) 보강 Pad로서 부족한 경우 배관 Support 지점에 독립적인 보강 Frame을 형성한다.(3) 탱크의 원주상에 걸쳐 여러개의 배관 support가 있는 경우에는 원주상에 걸쳐 Ring 형태로 보강 Frame을 설치한다.(4) 배관지지를 위한 하중이 작은 Support나 Guide 설치를 위해서는 Top Angle 등에서 연장하여 보강 Beam을 설치하는 것이 경제적이다.8. 결론API 저장탱크는 설계시에 형상의 다양성이나 그 역할의 중요도에 대해 잘 검토되지 않고 서례가 진행되는 경우가 많다. 경제적인 저장을 위한 점에서 생각해 볼 때 저장용량의 증대는 가장 직접적인 해결책이 되며, 특히 비축을 목적으로 하는 시설의 설계시에 본론에서 설명한 방안들을 이용하거나 이들을 응용하면 우리나라와 같이 좁은 국토를 가진 나라에서 국토의 효율적인 이용과 경제적 설계를 하는데 도움이 되리라 생각한다. 여기서 논의한 초대형 저장탱크의 설계방안은 설계기준인 API Standard 650을 위배하지 않는 개념설계의 차원에서만 고려하였으므로 기본 실시 설계시에 지진하중이나 풍하중을 견디도록 하는 문제, 지반의 조건 및 Process 설비와 연계하여 운영되는 문제들에 대해 신중한 검토가 요구된다. 그리고 이 설계방안 등이 유사한 경우의 설계시에 참고가 되었으면 한다. 또한 탱크 격벽 설치나 배관지지구조물 설계의 예는 실제설계에 적용되었던 경우로써 시공에 바로 적용 할수 있을 것으로 보여진다.

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대형,   저장,   탱크