Development of the computer program calculating the stress induced by various loads for buried natural gas pipeline (II)

매설 천연가스 배관의 제반하중에 의한 응력 계산용 프로그램 개발 (II)

The thickness of buried gas pipeline is determined mainly with internal pressure and location factor according to the requirements of ANSI B3l.8. But the stress of buried gas pipeline is determined by not only internal stress but also external loads. The change of burying and environmental conditions, therefore, may result in increasing stress of pipeline. In order to avoid the decrease of safety degree resulting from change of environmental condition, the evaluation of stress level shall be necessary. The reliable equations have been developed for calculating stress of buried pipeline from internal pressure, earth load, vehicle load, ground subsidence. But they are very difficult to understand and use for non-specialist. For easy calculation of non-specialist, the new computer program to calculate stress of buried natural gas pipeline have been developed. The program can calculate maximum stress resulted from earth load, vehicle load, thermal load, four type ground subsidence. The stress is calculated by the equations and extrapolation of the graph resulted from FEM. In this paper, as the series of paper I, the operating method and the functions of the program is explained.

매설 천연가스배관의 두께는 ANSI B3l.8의 요건에 따라 주로 내압과 위치인자로 결정된다. 그러나 실제 매설배관 응력에는 내압뿐아니라 여러 외부인자들이 작용하여 매설조건과 환경조건이 변화되면 배관의 응력이 달라진다. 환경요인 변화에 따른 안전도 감소를 피하기 위하여 응력을 평가하는 작업이 수시로 필요하다. 내압, 토하중, 차량하중, 지반침하에 의한 매설배관의 응력을 계산하는 적절한 수식이 개발되었으나 비전문가가 사용하기에 매우 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 매설배관의 응력상태를 손쉽게 계산할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 토하중, 차량하중, 열하중 및 네 가지 지반침하 발생시 배관에 생기는 최대응력을 계산하는 것으로서, 응력은 수식 또는 FEM에서 유추한 그래프에서 얻은 값이다. 본 논문에서는 첫 번째 논문에 이어 프로그램 작동방법과 원리를 설명하였다.