Sweden - KEA Inspection

최종 수정일: 5시간 전

스웨덴 압력용기 KEA 구조 검사를 진행했다.

코페하겐 시내는 도로가 좁고 비 보호 신호가 많다. 숙소(호텔)엔 에어컨이 없다.

멸균기 사각 압력용기의 주요 Check Point를 정리한다.

1. 사각 Chamber 구조

일반 원통형 압력용기는 압력하중을 주로 막응력(Membrane Stress)으로 전달하지만 사각 Chamber는 넓은 평판 구조로 인해 판 굽힘(Plate Bending)의 영향이 크다.

Chamber 외부에 Stiffener(보강재)를 일정 간격으로 설치하여 판의 변형과 굽힘응력을 제한한다.

하중 전달경로:Pressure → Chamber Plate → Stiffener → Weld → Supporting Structure

2. Chamber 및 Jacket 구조

Chamber 외부에 Steam Jacket이 설치되며 Chamber와 Jacket은 서로 다른 압력조건에서 운전될 수 있다.

Chamber Wall은 각 영역의 차압(Differential Pressure)을 기준으로 검토해야 한다.

특히 다음 조건이 중요하다.

Chamber = Vacuum / Jacket = Positive Pressure

Chamber Wall에 외압이 작용하는 조건으로 응력 및 좌굴(Buckling) 안정성 검토가 필요하다.

3. Stiffener 구조

Stiffener는 사각 Chamber의 넓은 평판을 보강하는 주요 구조부재이다.

Stiffener 간격이 감소하면 Chamber Plate의 Unsupported Span이 감소하여 변형과 굽힘응력이 감소한다.

주요 검토부는 다음과 같다.

멸균기는 구조적으로 압력용기와 보강 프레임이 결합된 형태로 볼 수 있다.

4. Chamber Corner

사각 Chamber의 Corner는 하중 전달방향이 변경되는 주요 구조적 불연속부이다.

Flat Plate → Corner → Side Plate

내압에 의해 발생한 굽힘모멘트가 Corner를 통해 인접 Plate로 전달된다.

FEA 모델은 실제 Corner Radius, Formed Corner 및 Weld 형상을 적절히 반영해야 한다. Sharp Corner 적용 시 비현실적인 응력집중 또는 Stress Singularity가 발생할 수 있다.

5. Door 및 Door Frame

멸균기는 대형 Door Opening을 가지며 내부압력이 Door 전체 면적에 작용한다.

Door 유효면적 1 m², 내부압력 3 bar 기준 Door에 작용하는 힘은 약 300 kN(약 30 tonf)이다.

하중 전달경로:Door → Locking Mechanism → Door Frame → Chamber

Door Frame, Locking 부위 및 Chamber 연결부의 응력과 변형 검토가 중요하다.

6. 주요 FEA Load Case

Door가 해석모델에 포함되는 경우 Door Pressure Load 및 Locking Reaction을 추가 검토하여야 한다.