KR101672000B1 - Methods for modelling explosion pressure time history model - Google Patents
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Abstract
폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 블래스트월(blast wall)에 작용하는 폭발 압력을 폭발 시나리오별로 해석하여 폭발 시나리오별 폭발 압력 시간이력 데이터를 획득하는 제1 단계; 폭발 시나리오별 최대 폭발 압력 및 폭발 시나리오 발생 빈도수를 기초로 초과 주파수(exceedance frequency)와 과중 압력(overpressure) 사이의 관계를 나타내는 초과 곡선(exceedance curve)을 도출하는 제2 단계; 상기 초과 곡선으로부터 기 설정된 초과 주파수에 따른 과중 압력을 설계 압력으로 도출하는 제3 단계; 상기 설계 압력을 중심으로 기 설정된 범위 내의 과중 압력을 설계 압력 범위로 결정하는 제4 단계; 상기 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 최대 폭발 압력이 상기 설계 압력 범위 내에 위치하는 폭발 압력 시간이력 데이터를 모델링 대상 데이터로 선별하는 제5 단계; 및 상기 설계 압력 및 상기 모델링 대상 데이터를 기초로 정압 구간 및 부압 구간을 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델을 모델링하는 제6 단계를 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법이 제공될 수 있다.A method of modeling an explosion pressure time history model is disclosed. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an explosion pressure, comprising: a first step of analyzing an explosion pressure acting on a blast wall by explosion scenarios to obtain explosion pressure time history data for each explosion scenario; A second step of deriving an exceedance curve representing a relationship between an exceedance frequency and an overpressure on the basis of a maximum explosion pressure per explosion scenario and an occurrence frequency of the explosion scenario; A third step of deriving an oversized pressure according to a preset excess frequency from the excess curve as a design pressure; A fourth step of determining an oversized pressure within a predetermined range around the design pressure as a design pressure range; A fifth step of selecting explosion pressure time history data in which the maximum explosion pressure is within the design pressure range among the explosion pressure time history data as modeling object data; And a sixth step of modeling an explosion pressure time history model including a positive pressure section and a negative pressure section based on the design pressure and the modeling object data.
Description
본 발명은 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of modeling an explosion pressure time history model.
해양 구조물, 그 중에서도 원유 또는 가스를 생산, 저장 및/또는 처리하는 해양 플랜트에서는 가스 누출 등으로 인한 폭발 사고위험이 상존하고 있다. 블래스트월(blast wall)은 해양 플랜트의 폭발 사고 시 폭발 충격으로부터 장치(utility) 또는 거주구(living quarter)를 보호하기 위한 목적으로 설치될 수 있다. 따라서, 블래스트월의 설계에는 폭발 구조해석이 선행되어야 하는데, 폭발 구조해석에 있어서는 폭발 압력 시간이력 모델이 반영되어야 한다.In offshore structures that produce, store and / or process crude oil or gas, there is a risk of explosion due to gas leakage or the like. A blast wall may be installed for the purpose of protecting utility or living quarters from explosion shocks in the event of an explosion in an offshore plant. Therefore, explosion structure analysis should precede the blast wall design, and explosion pressure time history model should be reflected in explosion structure analysis.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0004185호(2015. 01. 12, 해양플랜트의 방화 방폭 겸용 구조체 및 그의 시공 방법)에 개시되어 있다.BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0004185 (Jan. 201, 2015, Combustion explosion-proof structure of a marine plant and method of construction thereof).
본 발명의 실시예들은 블래스트월의 폭발 구조해석에 사용되는 폭발 압력 시간이력 모델을 모델링할 수 있는 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a method of modeling an explosion pressure time history model capable of modeling an explosion pressure time history model used in an explosion structure analysis of a blast wall.
본 발명의 일 측면에 따르면, 블래스트월(blast wall)에 작용하는 폭발 압력을 폭발 시나리오별로 해석하여 폭발 시나리오별 폭발 압력 시간이력 데이터를 획득하는 제1 단계; 폭발 시나리오별 최대 폭발 압력 및 폭발 시나리오 발생 빈도수를 기초로 초과 주파수(exceedance frequency)와 과중 압력(overpressure) 사이의 관계를 나타내는 초과 곡선(exceedance curve)을 도출하는 제2 단계; 상기 초과 곡선으로부터 기 설정된 초과 주파수에 따른 과중 압력을 설계 압력으로 도출하는 제3 단계; 상기 설계 압력을 중심으로 기 설정된 범위 내의 과중 압력을 설계 압력 범위로 결정하는 제4 단계; 상기 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 최대 폭발 압력이 상기 설계 압력 범위 내에 위치하는 폭발 압력 시간이력 데이터를 모델링 대상 데이터로 선별하는 제5 단계; 및 상기 설계 압력 및 상기 모델링 대상 데이터를 기초로 정압 구간 및 부압 구간을 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델을 모델링하는 제6 단계를 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an explosion pressure, comprising: a first step of analyzing an explosion pressure acting on a blast wall by explosion scenarios to obtain explosion pressure time history data for each explosion scenario; A second step of deriving an exceedance curve representing a relationship between an exceedance frequency and an overpressure on the basis of a maximum explosion pressure per explosion scenario and an occurrence frequency of the explosion scenario; A third step of deriving an oversized pressure according to a preset excess frequency from the excess curve as a design pressure; A fourth step of determining an oversized pressure within a predetermined range around the design pressure as a design pressure range; A fifth step of selecting explosion pressure time history data in which the maximum explosion pressure is within the design pressure range among the explosion pressure time history data as modeling object data; And a sixth step of modeling an explosion pressure time history model including a positive pressure section and a negative pressure section based on the design pressure and the modeling object data.
상기 폭발 압력 시간이력 모델의 정압 구간은 최대 정압(Pmax) 및 정압 지속시간(Tp)을 포함하고, 상기 폭발 압력 시간이력 모델의 부압 구간은 최대 부압(Pmin) 및 부압 지속시간(Tn)을 포함할 수 있다.Wherein the positive pressure section of the explosion pressure time history model includes a maximum positive pressure P max and a positive pressure duration T p and the negative pressure section of the explosion pressure time history model includes a maximum negative pressure P min and a negative pressure duration T n ).
상기 제6 단계는, 상기 최대 정압(Pmax)은 상기 설계 압력으로 결정되는 제6-1 단계; 및 상기 최대 정압(Pmax) 및 상기 모델링 대상 데이터를 기초로 상기 최대 부압(Pmin), 상기 정압 지속시간(Tp) 및 상기 부압 지속시간(Tn)을 도출하는 제6-2 단계를 포함할 수 있다.(6-1) the maximum static pressure (P max ) is determined as the design pressure; (P min ), the positive pressure duration (T p ), and the negative pressure duration (T n ) based on the maximum static pressure (P max ) and the modeling object data .
상기 제6-2 단계에서, 상기 정압 지속시간(Tp)은 상기 최대 정압(Pmax)이 결정되면 상기 모델링 대상 데이터의 첫 번째 및 두 번째 정압 구간의 합산 면적의 평균값과 상기 폭발 압력 시간이력 모델의 정압 구간의 면적이 동일하도록 산출되고, 상기 부압 지속시간(Tn)은 상기 모델링 대상 데이터의 첫 번째 부압 구간의 지속시간의 평균값으로 결정되고, 상기 최대 부압(Pmin)은 상기 부압 지속시간(Tn)이 결정되면 상기 모델링 대상 데이터의 첫 번째 및 두 번째 부압 구간의 합산 면적의 평균값과 상기 폭발 압력 시간이력 모델의 부압 구간의 면적이 동일하도록 산출될 수 있다.In the second step 6-2, the static-pressure duration (T p) is the maximum static pressure (P max) the first and second mean value of which the summation of the positive pressure area and the explosion interval pressure time history of the modeled object data when the determination Wherein the negative pressure duration (T n ) is determined as an average value of a duration of a first negative pressure interval of the modeling object data, and the maximum negative pressure (P min ) If the time T n is determined, the average value of the summed area of the first and second negative pressure sections of the modeling object data may be calculated to be equal to the area of the negative pressure section of the explosion pressure time history model.
본 발명의 실시예들에 따르면, 정압 구간뿐만 아니라 부압 구간까지 고려한 설계 압력 대비 가장 유사한 폭발 압력 시간이력 모델을 폭발 구조해석 시 반영할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to reflect the explosion pressure time history model most similar to the design pressure considering not only the constant pressure section but also the negative pressure section during the explosion structure analysis.
도 1은 블래스트월이 설치된 해양 구조물을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 폭발 압력 시간이력 데이터를 나타낸 도면이다.
도 4는 초과 곡선을 나타낸 도면이다.
도 5는 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 선별된 모델링 대상 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6은 폭발 압력 시간이력 모델을 나타낸 도면이다.1 is a view showing an offshore structure in which a blast wall is installed.
2 is a diagram illustrating a modeling method of an explosion pressure time history model according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing explosion pressure time history data.
4 is a diagram showing an excess curve.
FIG. 5 is a view showing modeling target data selected from explosion pressure time history data. FIG.
6 is a diagram showing an explosion pressure time history model.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.In the present application, when a component is referred to as "comprising ", it means that it can include other components as well, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, throughout the specification, the term "on" means to be located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction.
또한, 결합이라 함은, 각 구성요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성요소가 각 구성요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성요소에 각 구성요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.Furthermore, the term " coupled " does not mean that only a physical contact is made between the respective components in the contact relationship between the respective components, but the other components are interposed between the respective components, It should be used as a concept to cover until the components are in contact with each other.
도면에서 나타난 각 구성요소의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.The sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하, 본 발명에 따른 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of a method of modeling an explosion pressure time history model according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals designate like or corresponding components And redundant explanations thereof will be omitted.
도 1은 블래스트월이 설치된 해양 구조물을 나타낸 도면이다.1 is a view showing an offshore structure in which a blast wall is installed.
도 1을 참조하면, 블래스트월(blast wall)(10)은 폭발 사고 시 폭발 충격으로부터 장치(utility) 또는 거주구(living quarter)를 보호하기 위한 목적으로 해양 구조물(20) 또는 선박에 설치될 수 있다. 본 명세서에서, 해양 구조물(20)은 부유식 해양 구조물, 예를 들어 부유식 원유생산저장하역설비(FPSO, Floating Production Storage and Offloading), 부유식 원유생산설비(FPU, Floating Production Unit), 부유식 가스생산저장하역설비(LNG - FPSO, Liquefied Natural Gas - Floating Production Storage and Offloading), 부유식 가스생산설비(LNG - FPU, Liquefied Natural Gas - Floating Production Unit), 고정식 해양 구조물(fixed platform) 등을 포함하는 것으로 본다.Referring to FIG. 1, a
블래스트월(10)의 설계에는 폭발 구조해석이 선행되어야 하는데, 폭발 구조해석에 있어서는 폭발 압력 시간이력 모델이 반영되어야 한다.The explosion structure analysis should precede the design of the blast wall (10), and the explosion pressure time history model should be reflected in the explosion structure analysis.
폭발 압력 시간이력 모델은 각종 폭발 시나리오별 폭발 압력 시간이력을 분석하여 하나로 단순화한 모델로서, 압력과 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프에 삼각형 형태로 표현될 수 있다.The explosion pressure time history model is a simplified model which analyzes the explosion pressure time histories of various explosion scenarios and can be expressed as a triangle on the graph showing the relationship between pressure and time.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a modeling method of an explosion pressure time history model according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법은 폭발 압력 시간이력 데이터를 획득하는 단계(S100), 초과 곡선을 도출하는 단계(S110), 초과 곡선으로부터 설계 압력을 도출하는 단계(S120), 설계 압력 범위를 결정하는 단계(S130), 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 모델링 대상 데이터를 선별하는 단계(S140) 및 모델링 대상 데이터를 기초로 폭발 압력 시간이력 모델을 모델링하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a method for modeling an explosion pressure time history model according to an embodiment of the present invention includes a step S100 of obtaining explosion pressure time history data, a step S110 of deriving an excess curve, (S140) of deriving the pressure, deriving a design pressure range (S130), selecting modeling object data from the explosion pressure time history data (S140), and modeling the explosion pressure time history model based on the modeling object data (Step S150).
먼저, 블래스트월에 작용하는 폭발 압력을 폭발 시나리오별로 해석하여 폭발 시나리오별 폭발 압력 시간이력 데이터를 획득할 수 있다(S100).First, the explosion pressure acting on the blast wall is analyzed for each explosion scenario, and the explosion pressure time history data for each explosion scenario can be obtained (S100).
폭발 시나리오는 가스 누출 부위, 방향 등에 따라 복수 개의 시나리오로 상정될 수 있다. 각각의 폭발 시나리오별로 블래스트월에 작용하는 폭발 압력이 시간이 경과함에 따라 어떻게 나타나는지 해석함으로써 폭발 압력 시간이력 데이터를 획득할 수 있다. 폭발 압력 시간이력 데이터를 획득할 수 있는 폭발 시나리오 해석 방법, 예를 들어 폭발 위해도 평가(ERA)는 당해 기술분야에서 공지된 것으로써 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The explosion scenario can be assumed to be a plurality of scenarios depending on the gas leakage region, direction, and the like. Explosion pressure time history data can be obtained by analyzing how the explosion pressure acting on the blast wall appears over time for each explosion scenario. Explosion scenario analysis methods, such as explosion hazard assessment (ERA), which are capable of obtaining explosion pressure time history data, are well known in the art and will not be described in detail here.
도 3은 폭발 압력 시간이력 데이터를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing explosion pressure time history data.
도 3을 참조하면, 폭발 시나리오별 폭발 압력 시간이력 데이터가 서로 다른 색상으로 나타나 있다.Referring to FIG. 3, explosion pressure time history data of explosion scenarios are shown in different colors.
다음으로, 폭발 시나리오별 최대 폭발 압력 및 폭발 시나리오 발생 빈도수를 기초로 초과 주파수와 과중 압력 사이의 관계를 나타내는 초과 곡선을 도출할 수 있다 (S110).Next, an excess curve indicating the relationship between the overfrequency pressure and the overfrequency can be derived based on the maximum explosion pressure and the occurrence frequency of the explosion scenario per explosion scenario (S110).
폭발 시나리오별 최대 폭발 압력은 해당 폭발 시나리오에 따른 폭발 압력 시간이력 데이터에서의 최대 폭발 압력으로 결정될 수 있다.The maximum explosion pressure per explosion scenario can be determined by the maximum explosion pressure in the explosion pressure time history data according to the explosion scenario.
폭발 시나리오 발생 빈도수는 해당 폭발 시나리오가 발생할 수 있는 빈도수를 의미할 수 있다.The frequency of occurrence of the explosion scenario may refer to the frequency at which the explosion scenario may occur.
폭발 시나리오별 최대 폭발 압력 및 폭발 시나리오 발생 빈도수를 기초로 초과 곡선(exceedance curve)을 도출하는 방법은 당해 기술분야에서 공지된 것으로써 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The method of deriving the exceedance curve based on the maximum explosion pressure and the occurrence frequency of the explosion scenario according to the explosion scenario is well known in the related art, and a detailed description thereof will be omitted.
도 4는 초과 곡선을 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing an excess curve.
도 4를 참조하면, 초과 곡선은 초과 주파수(exceedance frequency)와 과중 압력(overpressure) 사이의 관계를 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 4, the excess curve may represent a relationship between an exceedance frequency and an overpressure.
다음으로, 초과 곡선으로부터 기 설정된 초과 주파수에 따른 과중 압력을 설계 압력으로 도출할 수 있다(S120).Next, the overpressure according to the predetermined excess frequency from the excess curve can be derived as the design pressure (S120).
설계 압력을 도출하기 위한 초과 주파수는 선주 요구 등에 따라 설정(타겟)될 수 있다. 예를 들어, 초과 주파수는 도 4에 도시된 것처럼 10,000년으로 설정될 수도 있다.The excess frequency for deriving the design pressure can be set (targeted) according to the ship owner's demand or the like. For example, the excess frequency may be set to 10,000 years as shown in FIG.
상술한 것처럼 초과 주파수가 설정된 상태에서, 설계 압력은 초과 곡선을 이용하여 초과 주파수가 기 설정된 값을 가지는 과중 압력으로 도출될 수 있다.With the overfrequency set as described above, the design pressure can be derived using an overshoot curve, with the overfrequency having a predetermined value.
다음으로, 설계 압력을 중심으로 기 설정된 범위 내의 과중 압력을 설계 압력 범위로 결정할 수 있다(S130).Next, the overpressure within a predetermined range around the design pressure can be determined as the design pressure range (S130).
설계 압력 범위는 설계 압력을 중심으로 기 설정된 범위 내의 과중 압력으로 결정될 수 있다. 설계 압력 범위는 예를 들어 설계 압력의 ±10% 범위로 설정될 수 있다.The design pressure range can be determined by the overpressure within a predetermined range around the design pressure. The design pressure range can be set, for example, within the range of ± 10% of the design pressure.
다음으로, 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 최대 폭발 압력이 설계 압력 범위 내에 위치하는 폭발 압력 시간이력 데이터를 모델링 대상 데이터로 선별할 수 있다(S140).Next, the explosion pressure time history data in which the maximum explosion pressure is within the design pressure range among the explosion pressure time history data can be selected as modeling object data (S140).
도 5는 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 선별된 모델링 대상 데이터를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view showing modeling target data selected from explosion pressure time history data. FIG.
도 5를 참조하면, 도 3의 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 최대 폭발 압력이 설계 압력 범위 내에 위치하는 폭발 압력 시간이력 데이터만이 서로 다른 색상으로 나타나 있다.Referring to FIG. 5, only the explosion pressure time history data in which the maximum explosion pressure is within the design pressure range among the explosion pressure time history data of FIG. 3 are shown in different colors.
본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법에서는 현실적으로 최대 폭발 압력이 설계 압력과 동일하게 되는 폭발 압력 시간이력 데이터가 존재할 수 없으므로 그에 대한 차선책으로 최대 폭발 압력이 설계 압력과 가장 가까운 하나의 폭발 압력 시간이력 데이터를 선별하여 스케일링(scaling)하여 모델링 대상 데이터로 결정하였던 종래와는 달리 설계 압력 범위를 설정함으로써 최대 폭발 압력이 설계 압력 범위 내에 위치하는 폭발 압력 시간이력 데이터 전부를 모델링 대상 데이터로 선별할 수 있다.In the modeling method of the explosion pressure time hysteresis model according to an embodiment of the present invention, there is no explosion pressure time history data in which the maximum explosion pressure becomes equal to the design pressure in reality. All of the explosion pressure time history data in which the maximum explosion pressure is within the design pressure range by setting the design pressure range unlike the prior art in which one explosion pressure time history data is selected and scaled and determined as modeling object data, Data can be selected.
다음으로, 설계 압력 및 모델링 대상 데이터를 기초로 정압 구간 및 부압 구간을 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델을 모델링할 수 있다(S150).Next, the explosion pressure time history model including the positive pressure section and the negative pressure section may be modeled based on the design pressure and the modeling object data (S150).
도 6은 폭발 압력 시간이력 모델을 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing an explosion pressure time history model.
도 6을 참조하면, 폭발 압력 시간이력 모델은 정압 구간 및 부압 구간을 포함할 수 있다. 정압 구간은 블래스트월에 정압(positive pressure)이 작용하는 시간 영역을 의미할 수 있고, 부압 구간은 블래스트월에 부압(negative pressure)이 작용하는 시간 영역을 의미할 수 있다. 정압 구간 및 부압 구간은 압력 - 시간 그래프에서 각각 삼각형으로 나타날 수 있다. 정압 구간은 최대 정압(Pmax) 및 정압 지속시간(Tp)을 포함할 수 있고, 부압 구간은 최대 부압(Pmin) 및 부압 지속시간(Tn)을 포함할 수 있다. 즉, 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링은 최대 정압(Pmax), 정압 지속시간(Tp), 최대 부압(Pmin) 및 부압 지속시간(Tn)을 결정하는 것을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 6, the explosion pressure time history model may include a positive pressure section and a negative pressure section. The positive pressure section may refer to a time region where positive pressure acts on the blast wall and the negative pressure section may refer to a time region where negative pressure acts on the blast wall. The positive pressure section and the negative pressure section can be represented by triangles in the pressure-time graph, respectively. Positive pressure section may include a maximum static pressure (P max) and the static-pressure duration (T p), the negative pressure section may include a maximum negative pressure (P min) and a negative pressure duration (T n). That is, modeling of the explosion pressure time history model may mean determining the maximum static pressure (P max ), the constant pressure duration (T p ), the maximum negative pressure (P min ) and the negative pressure duration (T n ).
최대 정압(Pmax)은 설계 압력으로 결정될 수 있다. 즉, 최대 정압(Pmax)은 설계 압력과 동일한 크기로 결정될 수 있다.The maximum static pressure (P max ) can be determined by the design pressure. That is, the maximum static pressure P max can be determined to be the same as the design pressure.
최대 정압(Pmax)이 결정된 후에는, 최대 정압(Pmax) 및 모델링 대상 데이터를 기초로 정압 지속시간(Tp), 부압 지속시간(Tn) 및 최대 부압(Pmin)을 차례대로 도출할 수 있다.Derived as the maximum static pressure (P max) is, the maximum static pressure (P max) and the continuous positive pressure on the basis of the modeled data, the time (T p), the negative pressure duration (T n) and the maximum negative pressure (P min) after a predetermined time can do.
정압 지속시간(Tp)을 도출하는 과정은 다음과 같을 수 있다. 먼저, 모델링 대상 데이터별로 시간 축을 따라 첫 번째 및 두 번째 정압 구간의 합산 면적을 산출한 후에, 전체 모델링 대상 데이터의 합산 면적을 합산하고 모델링 대상 데이터의 개수(예를 들어, 도 5에는 9개로 표시됨)로 나누면 합산 면적의 평균값을 산출할 수 있다. 다음으로, 폭발 압력 시간이력 모델의 정압 구간의 면적이 합산 면적의 평균값과 동일하게 되는 정압 지속시간(Tp)은 최대 정압(Pmax)이 이미 결정되어 있기 때문에 간단하게 산출될 수 있으며, 또는 미리 정해진 정압 설계 시간과 동일한 크기로도 결정될 수 있다.The process of deriving the constant pressure duration (T p ) may be as follows. First, after calculating the summed area of the first and second constant pressure sections along the time axis for each modeling object data, the summed areas of all the modeling object data are summed up, and the number of modeling object data (for example, ), The average value of the summed area can be calculated. Next, the constant pressure duration (T p ) at which the area of the constant pressure section of the explosion pressure time history model becomes equal to the average value of the sum area can be simply calculated since the maximum static pressure (P max ) has already been determined, or And can be determined to be the same as the predetermined static pressure design time.
부압 지속시간(Tn)은 전체 모델링 대상 데이터의 시간 축을 따라 첫 번째 부압 구간의 지속시간을 합산하고 모델링 대상 데이터의 개수(예를 들어, 도 5에는 9개로 표시됨)로 나누어 산출되는 평균값으로 결정될 수 있다.The negative pressure duration T n is determined as an average value calculated by summing the duration of the first negative pressure interval along the time axis of the entire modeling object data and dividing by the number of modeling object data (for example, nine in FIG. 5) .
최대 부압(Pmin)을 도출하는 과정은 다음과 같을 수 있다. 먼저, 모델링 대상 데이터별로 시간 축을 따라 첫 번째 혹은 첫 번째 및 두 번째 부압 구간의 합산 면적을 산출한 후에, 전체 모델링 대상 데이터의 합산 면적을 합산하고 모델링 대상 데이터의 개수(예를 들어, 도 5에는 9개로 표시됨)로 나누면 합산 면적의 평균값을 산출할 수 있다. 다음으로, 폭발 압력 시간이력 모델의 부압 구간의 면적이 합산 면적의 평균값과 동일하게 되는 최대 부압(Pmin)은 부압 지속시간(Tn)이 이미 결정되어 있기 때문에 간단하게 산출될 수 있다.The process of deriving the maximum negative pressure (P min ) may be as follows. First, the total area of the first, first and second negative pressure sections along the time axis is calculated for each modeling object data, the summed areas of all the modeling object data are summed up, and the number of modeling object data (for example, 9), the average value of the summed area can be calculated. Next, the maximum negative pressure P min at which the area of the negative pressure section of the explosion pressure time history model becomes equal to the average value of the summed area can be simply calculated since the negative pressure duration T n has already been determined.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
10: 블래스트월 20: 해양 구조물10: Blast Moon 20: Offshore Structures
Claims (4)
폭발 시나리오별 최대 폭발 압력 및 폭발 시나리오 발생 빈도수를 기초로 초과 주파수(exceedance frequency)와 과중 압력(overpressure) 사이의 관계를 나타내는 초과 곡선(exceedance curve)을 도출하는 제2 단계;
상기 초과 곡선으로부터 기 설정된 초과 주파수에 따른 과중 압력을 설계 압력으로 도출하는 제3 단계;
상기 설계 압력을 중심으로 기 설정된 범위 내의 과중 압력을 설계 압력 범위로 결정하는 제4 단계;
상기 폭발 압력 시간이력 데이터 중에서 최대 폭발 압력이 상기 설계 압력 범위 내에 위치하는 폭발 압력 시간이력 데이터를 모델링 대상 데이터로 선별하는 제5 단계; 및
상기 설계 압력 및 상기 모델링 대상 데이터를 기초로 정압 구간 및 부압 구간을 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델을 모델링하는 제6 단계를 포함하고,
상기 폭발 압력 시간이력 모델의 정압 구간은 최대 정압(Pmax) 및 정압 지속시간(Tp)을 포함하고,
상기 폭발 압력 시간이력 모델의 부압 구간은 최대 부압(Pmin) 및 부압 지속시간(Tn)을 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법.A first step of obtaining explosion pressure time history data for each explosion scenario by analyzing an explosion pressure acting on a blast wall according to explosion scenarios;
A second step of deriving an exceedance curve representing a relationship between an exceedance frequency and an overpressure on the basis of a maximum explosion pressure per explosion scenario and an occurrence frequency of the explosion scenario;
A third step of deriving an oversized pressure according to a preset excess frequency from the excess curve as a design pressure;
A fourth step of determining an oversized pressure within a predetermined range around the design pressure as a design pressure range;
A fifth step of selecting explosion pressure time history data in which the maximum explosion pressure is within the design pressure range among the explosion pressure time history data as modeling object data; And
And a sixth step of modeling an explosion pressure time history model including a positive pressure section and a negative pressure section based on the design pressure and the modeling object data,
The constant pressure section of the explosion pressure time history model includes a maximum static pressure ( Pmax ) and a constant pressure duration ( Tp )
Wherein the negative pressure section of the explosion pressure time history model includes a maximum negative pressure (P min ) and a negative pressure duration (T n ).
상기 제6 단계는,
상기 최대 정압(Pmax)은 상기 설계 압력으로 결정되는 제6-1 단계; 및
상기 최대 정압(Pmax) 및 상기 모델링 대상 데이터를 기초로 상기 최대 부압(Pmin), 상기 정압 지속시간(Tp) 및 상기 부압 지속시간(Tn)을 도출하는 제6-2 단계를 포함하는 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법.The method according to claim 1,
In the sixth step,
The maximum static pressure P max is determined as the design pressure; And
(P min ), the positive pressure duration (T p ), and the negative pressure duration (T n ) based on the maximum static pressure (P max ) and the modeling object data Modeling method of explosion pressure time history model.
상기 제6-2 단계에서,
상기 정압 지속시간(Tp)은 상기 최대 정압(Pmax)이 결정되면 상기 모델링 대상 데이터의 첫 번째 및 두 번째 정압 구간의 합산 면적의 평균값과 상기 폭발 압력 시간이력 모델의 정압 구간의 면적이 동일하도록 산출되고,
상기 부압 지속시간(Tn)은 상기 모델링 대상 데이터의 첫 번째 부압 구간의 지속시간의 평균값으로 결정되고,
상기 최대 부압(Pmin)은 상기 부압 지속시간(Tn)이 결정되면 상기 모델링 대상 데이터의 첫 번째 및 두 번째 부압 구간의 합산 면적의 평균값과 상기 폭발 압력 시간이력 모델의 부압 구간의 면적이 동일하도록 산출되는 폭발 압력 시간이력 모델의 모델링 방법.The method of claim 3,
In the step 6-2,
If the maximum static pressure P max is determined, the static pressure duration T p is equal to the average value of the summed area of the first and second constant-pressure sections of the modeling object data and the area of the static pressure section of the explosion pressure time- Lt; / RTI >
The negative pressure duration T n is determined as an average value of the duration of the first negative pressure interval of the modeling object data,
If the negative pressure duration (T n ) is determined, the maximum negative pressure (P min ) is equal to the average value of the sum area of the first and second negative pressure sections of the modeling object data and the area of the negative pressure section of the explosion pressure time- A method of modeling an explosion pressure time history model to be calculated.
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