심해저 매니폴드 프레임 기본 설계에 관한 연구

초록

심해용 매니폴드는 다수의 크리스마스트리로부터 생산된 유체를 모아서 하나의 관을 통해 해상의 플랫폼으로 전송하는 역할을 하므로, 해저 생산 시스템을 간소화 시키고 생산 유체의 흐름을 원활하게 조절하는 효과가 있다. 매니폴드 프레임은 내부의 배관 및 파이프 시스템을 지지하고, 보호하는 역할을 하기 때에 외부 환경하중과 사고 하중으로부터 견딜 수 있는 충분한 강도를 가져야 한다. 본 논문에서는 심해용 매니폴드 프레임의 초기 기본 설계 과정을 관련 규정인 API RP 17P에 의거하여 제시한다. 설치 과정에서부터 운용 과정에 이르기까지 상용 유한요소 해석 프로그램인 Nastran을 이용하여 각 조건 별 구조 해석을 실시하였다. 마지막으로 EUROCODE 3에 기반한 항복과 좌굴 강도를 계산하여 설계를 검증하였다.