석유화학 반응기 모니터링을 위한 연속체 구조물 변형 평가 기술 (Evaluation Technique for Motion of Continuum Structures to Monitor Petrochemical Reactors)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 2호 / 407 ~ 413페이지
· 저자명 : 공원식, 최현선, 김형규, 이진혁, 김헌영

초록

일반적으로, 반응기는 구조물의 형태에 따라 관형 반응기와 탑형 반응기로 구분된다. 탑형 반응기의 경우 지상에서 수직으로 원기둥 형태로 시공되어 구조적으로 기초 부분에 높은 하중이 작용한다. 특히, 해안 근처에 화학 플랜트 구조물이 건설되어 있어 해풍 영향이 크게 작용하여 위험성이 높다. 이로 인해 주기적인 흔들림에 의한 기초 부분 손상은 보강을 요구하며, 손상이 크게 발생하는 경우 설비 운용이 중단되어 비용 손실이 발생한다. 이를 위해, 본 연구에서는 진동에 취약한 연속체 구조물의 모니터링을 위한 기술을 개발하였고 실제 현장에 대한 적용성 평가를 수행하였다. 변위 감시 기술의 경우 실시간 움직임을 측정하기 위해 가속도 센서를 적용하였고, 변형 이론을 적용하여 구조물 최상부의 움직임을 측정하였다. 실험 결과, 건전한 구조물의 경우 15 mm 이내의 움직임을 보였고, 기초 부분이 손상된 구조물은 150 mm 이하의 움직임을 보였다. 본 연구를 통해 기존 기술과 동시에 적용하는 경우 적은 수의 센서를 이용하여 구조물의 움직임을 높은 정확도로 감시가 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

Generally, reactors in a petrochemical plant are tubular or column according to their structural shape. The column-type reactor generates a heavy load on the base because it is constructed vertically from the ground. In addition, these structures are influenced by the sea breeze because they are built offshore. Hence, the base parts are damaged due to periodic vibration and require reinforcement. Moreover, economic loss occurs due to the operating plant's break time during high-level damages of the structures. So, a technique of monitoring the continuum structures weakened by vibration is developed in this study. Furthermore, the technique's applicability has been evaluated to apply this technique to plant sites. The motion at the top of the structure has been estimated through a monitoring technology using accelerometers and the deformation theoretical method. The results indicate that the displacement of a robust structure is under 15 mm, and that of a damaged structure in the base is under 150 mm. Hence, it is concluded that the movement of the structure can be monitored with high accuracy using a small number of sensors when the present method is applied simultaneously with conventional technology.

참고자료

· 없음