실증 평가

LNG 극저온 화물창 소재 및 구조체의 시험 평가 지원

LNG 극저온 화물창의 1차 방벽, 2차 방벽에 적용되는 다양한 소재와 단열시스템, 구조체 등의 성능 및 실증 평가를 지원합니다.

LNG 극저온 화물창의 1차 방벽, 2차 방벽에

적용되는 다양한 소재와 단열시스템, 구조체 등의

성능 및 실증 평가를 지원합니다.

1/2차 방벽 소재 성능 평가

단열재 소재 성능 평가

기자재 성능 평가

구조체 실증 평가

1/2차
방벽 소재평가

소재

금속계(SUS, 탄소강, 니켈강, Invar, 고망간강 등)

비금속계(Triplex)

신소재

평가항목

• 성분분석
• 인장시험
• 피로시험
• 경도시험
• 충격시험

• 용접성시험
• 전단시험
• 열수축계수시험
• 열전도시험
• 박리시험

• 본딩수밀시험

금속계

성분분석
– 금속재료를 구성하고 있는 화학적 성분을 검출하여 화학 원소의 종류를 파악하고 파악된 화학 원소의 양적 관계 확인

인장시험
– 상온/극저온 상태에서 재료 강도에 관한 기본적인 설계 정보인 항복강도, 인장강도, 연신율, 탄성계수, 푸아송비 등을 계측
– ASTM A370 Standard test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
– ASTM E3/E8M Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials
– ASTM B557 Standard Test for Tension Testing Wrought and Cast Aluminum and Magnesium Alloy Products

피로시험
– 외부의 인위적인 힘을 가하여 피로 현상을 만들어 소재에 피로 수명 및 피로강도 확인
– ASTM E 606 Standard Test Method for Strsain controlled fatgue Testing
– ASTM E 466 Standard Practice for conducting force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials

경도시험
– 재료의 경도를 측정하기 위한 시험
– ISO 4498 Sintered metal materials, Excluding hardmetals – Determination of apparent hardness and microhardness

충격시험
– 재료의 내충격성과 인성을 확인
– ASTM E23-10 Standard aTest Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials.
– ASTM 370 Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of steel products.
– ISO 140-1 Measurement of sound insulation in building elementsmicrohardness

비금속계

전단시험
– 접착을 통해 만들어진 복합소재의 전단강도를 확인하여 접착부의 건전성을 평가
– ISO 4587 Adhesives – Determination of tensile lap-shear strength of rigid-to-rigid bonded assemblies

인장시험
– 복합소재의 온도별 인장시험을 수행하여 기계적 성능 분석

열수축계수시험
– 극저온과 상온 사이 주기적으로 발생하는 열응력에 의해 2차 방벽의 기계적 성능 저하를 고려하여 극저온과 상온 사이 2차 방벽의 열팽창 계수 확인
– ASTM C 479 Standard Specification for Vitrified Clay Liner Plates

열전도계수시험
– 재료의 열전도율을 측정하여 단열성능을 확인하기 위한 시험
– ASTM C 177 Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate Apparatus
– ISO 8301 Thermal insulation – Determination of steady-state thermal resistance and related properties – Heat flow meter apparatus
– ISO 2582 Cork and cork products – Determination of thermal conductivity – Hot plate method

박리시험
– 점착시편의 박리되는 힘을 측정, 박리특성과 관련된 주요 인자인 박리각도, 점착력, 박리속도 등에 대한 박리특성 시험 분석
– EN 1464 Adhesives. Determination of peel resistance of adhesive bonds. Floating roller method
– ASTM D 1183 Standard Practices for Resistance of Adhesives to Cyclic Laboratory Aging Conditions

본딩수밀시험
– 2차 방벽에 사용되는 복합소재와 접착제 간의 접착성 및 수밀성을 확인하기 위한 시험

신소재

성분분석
– 금속재료를 구성하고 있는 화학적 성분을 검출하여 화학 원소의 종류를 파악하고 파악된 화학 원소의 양적 관계 확인

단열재

소재평가

소재

Mastic

R-PUF/PUF

Plywood/Wood Laminate

Glass Wool

접착제

평가항목

• 성분분석
• 인장시험
• 압축시험
• 굽힘강도시험
• 피로속도(Creep)시험
• 열수축계수시험
• 열전도시험
• 밀도시험
• 성분분석
• 독립기포율시험

• 수증기투과율시험
• 함침시험
• 수분함유량 계측
• 압축률시험

Mastic

전단시험
– 재료의 전단강도를 알기 위하여, 축 방향으로 재료를 일정한 속도로 전단시켜 힘에 대한 물질의 저항성을 측정
– ISO 4587 Determination of tensile lap-shear strength of high-strength adhesive bonds

인장시험
– 극저온 화물창에 적용되는 Mastic에 대하여 온도 별로 인장 강도 평가
– ISO R 527 Plastic – determination of tensile characteristics

피로속도(Creep)시험
– 특정 온도에서 일정한 하중을 시편에 가하여 시간의 경과에 따라 시편의 변화를 측정
– ASTM E 139 Standard Test Methods for Conducting Creep, Creep-Rupture, and Stress-Rupture Test of Metallic Materials
– ASTM D 2990 Standard Test Methods for Tensile, Compressive, and Flexural Creep and Creep-Rupture of Plastics

압축시험
– 마스틱의 압축강도 및 탄성계수 그리고 변형을 알기 위한 시험
– ASTM D 695 Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastic

R-PUF/PUF

전단시험
– 극저온상태에서의 전단하중이 가해졌을 때 단열소재의 최대 전단강도를 파악하여 단열시스템 구조체의 안전성 평가 확인
– ISO 1922 Rigid Cellular Plastics Determination of shear strengh

인장시험
– 상온/극저온상태에서 재료강도에 관한 기본적인 설계 정보인 항복강도, 인장강도, 연신율, 탄성계수, 푸아송비 등을 계측
– 해수, LNG, 질소 혼합액 침습을 고려하여 재료의 물성치 변화에 따른 강도 확인
– ASTM D 1623 Standard Test Method for Tensile and Tensile Adhesion Properties of Rigid Cellular Plastics

피로속도(Creep)시험
– 단열소재에 일정한 하중이 가해진 상태에서 시간의 경과에 따라 변형이 계속되는 현상을 파악
– ASTM E139-6 Standard Test Methods for Conducting Creep, Creep-Rupture, and Stress-Rupture Test of Metal

압축시험
– 상온/극저온상태에서 2차방벽 단열소재의 압축강도, 항복강도, 탄성계수, 비례한계 등을 확인
– ISO 844 Rigid Cellular Plastics Determination of compression Properties
– ASTM D 1621 Standard Test Method for Compressive Properties of RIGID Celluar Plastics

– ISO 844 Rigid Cellular Plastics Determination of compression Properties

열수축계수시험
– 열에 의한 재료의 열팽창률을 확인
– ASTM D 696 Standard Test Method for Coefficient of Liner Thermal Expansion of Plastics Between -30℃ and 30℃ and with a Vitreous Silica Dilatometer

독립기포율시험
– 일정한 체적 내에 닫힌 셀의 비율을 확인하기 위한 시험
– ASTM D 2856 Standard Test Method for Open Cell Content of Rigid Cellular Plastics by the Air Pycnometer

수증기투과율시험
– 동일 온도, 고정 공기층 보다 재료의 투과성이 얼마나 낮은지에 대한 수증기 확산 저항 지수 확인
– ISO 1663 Rigid Cellular Plastics Determination of Water Vapour Transmission Properties

열전도시험
– 단열소재의 열전도율을 측정하여 단열 성능을 평가
– ASTM C 177 Standard Test Method for Steady-State Heat Flux- Measurements and Thermal Transmission Propeities by Means of the Guarded Hot Plate Apparatus

밀도시험
– 단열소재의 정확한 기계적 성능 평가 결과 값을 도출하기 위하여 각 시편의 밀도를 측정
– ISO 845 Cellular Plastics and rubbers Determination of apparent density

함침시험
– 극저온 액체의 함침 유무에 따라 기계적 거동 특성 평가 및 고분자 폼의 거동을 확인하기 위한 시험
– ASTM D 1612 Standard Test Method for Acetone in Methanol

Plywood/
Wood Laminate

인장시험
– SFS 2416 Testing of the Characteristic of Birch Plywood

전단시험
– ASTM D 2718 Standard Test Method for Structural Panels in Planar Shear (Rolling Shear) 897 Adhesive Bond Tension Testing
– ASTM D 2719 Standard Test Method for Structural Panels in Shear Through –the-Thickness

압축시험
– 섬유 방향에 따른 상온/저온/극저온의 온도범위에서 압축 시험 수행
– ASTM D 3501 Standard test method for wood-based structural panels in compression
– EN 789 Timber structures. Test methods. Determination of mechanical properties of wood based panels

굽힘강도시험
– EN 310[8] 표준에 의거하며, 일정시간 이내에 최대하중이 도달할 수 있도록 시험속도를 선정하여 굽힘시험을 수행하고, 각각의 하중-변위 곡선을 확보하여 굽힘강도 및 탄성계수를 구함
– EN 310 Wood Base Panel : Determinatrion of modulus of elasticity in bending and of bending strength

Glass Wool

압축률시험
– 압축에 따라 소재의 부피 변화에 대한 시험
– BS 2972 Methods of Test for Inorganic Thermal Insulating materials

열전도시험
– 재료의 열전도율을 측정하여 단열성능을 확인하기 위한 시험
– ASTM C 177 Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate Apparatus
– ISO 8301 Thermal insulation – Determination of steady-state thermal resistance and related properties – Heat flow meter apparatus
– ISO 2582 Cork and cork products – Determination of thermal conductivity – Hot plate method

성분분석
– 해수, 질소, LNG와의 접촉에 어떠한 변화도 없어야 하므로 각 물질과 접촉 후 성분분석을 하여 화학적 반응이 없는지 확인

접착제

인장시험
– 상온 또는 극저온상태에서 재료강도에 관한 기본적인 설계 정보인 항복강도, 인장강도, 연신율, 탄성계수, 푸아송비등을 계측
– ASTM D 897 Adhesive Bond Tension Testing

전단시험
– 접착 형태와 접착 대상을 고려하여 여러 Case별로 시편을 만들어 전단강도를 확인
– 열배치에 따라 환경조건을 설정하고 해당 온도에서 시험
– 접착제 특성상 화학반응이 일어날 수 있으므로 질소 암모니아 혼합물, 해수, 액화 메탄에 충분한 시간에 걸쳐 노화 시킨 후 시험하여 건전성을 확인
– ASTM D 2339 Determination of shearing strength on sample assembly
– ASTM D 1002 Standard Test Method for Apparent Shear Strength of Single -Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens by Tension Loading

기자재평가

소재

• Nuts
• Studs
• Washers

평가항목

• 성분분석
• 경도시험
• 충격시험

Nuts
Studs
Washers

극저온 화물창의 단열시스템을 고정하고 조정하는데 사용하는 Nuts, Studs, Washers 등을 상온과 극저온 상태에서 충분한 강도와 기계적 성능을 확인

성분분석
– 금속재료를 구성하고 있는 화학적 성분을 검출하여 화학 원소의 종류를 파악하고 파악된 화학 원소의 양적인 관계를 확인

경도시험
– 재료의 경도를 측정하기 위한 시험
– ISO 4498 Sintered metal materials, Excluding hardmetals – Determination of apparent hardness and microhardness

충격시험
– 재료의 내충격성과 인성을 알아내기 위함.
– ASTM E23-10 Standard aTest Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials.
– ASTM 370 Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of steel products.
– ISO 140-1 Measurement of sound insulation in building elements

구조체

실증평가

구조체 및 목업 시험평가항목

• 목업(Mock-up) 시험
• 화물창 시스템 구조 시험
• 구조체 극저온 굽힘 시험
• 전단 파단 시험
• 자유 낙하 시험(Dry/Wet)
• 단열시스템 충돌시험(Crash Test)

• 구조체 동적 시험
• 슬로싱 평가
• 단열재 누설 가압 시험
• Open/Closed Mock-up 시험
• BOR(Boil-off Rate) 목업 시험

구조체
실증평가

목업(Mock-up) 시험
– 극저온 화물창을 실제와 같은 크기의 부품을 사용하여 실제 선박의 화물창 축소 모형으로 제작하여 단열시스템 성능 실증 및 생산 실증

화물창 시스템 구조 시험
– 1차 방벽 균열 발생 메커니즘 확인을 위하여 피로수명 평가 및 내압 상태를 구현한 최종강도 및 피로시험 평가

단열패널 및 단열시스템 구조성능 평가
– 극한 강도 평가를 위한 단열시스템 full-scale 압축/굽힘 및 전단 피로성능 평가

단열재 누설 가압 시험
– 탱크의 내/외부에 온도센서를 설치하고 단열구역을 진공 시킨 뒤 일정 시간 유지 이후 장시간 동안 단열 구역 및 대기 압력, 탱크 내/외부 온도 측정

자유 낙하 시험(dry/wet)
– 자유 낙하 시험 장비를 이용하여 반복적인 충격하중 하에서의 파손, 변형 등의 관찰을 통한 동적 응답 거동의 정량적 특성을 파악하여 단열시스템의 구조강도 평가

단열시스템 충돌시험(Crash Test)
– 단열시스템에 대해 고속 충돌, 압궤 거동을 확인

슬로싱 평가
– 극저온 화물창 내 Sloshing 현상에 의한 유체력 평가
– 단열시스템별 Sloshing 압력장의 정성적 비교 평가

Open/Closed Mock-up 시험
– 단일 모듈 유니트로는 확인할 수 없는 시공 적합성과 화물창의 구조 안전성 및 단열재 구조에 대한 단열성능 평가 수행
– 화물창의 구조적 안전성을 확인하기 위하여 Heavy Ballast 상태에서 하중 영향을 평가하는 수압시험
– 화물창에 LN2를 일정량 채우고 하부의 Hull 표면의 온도를 계측하여 Cold spot 및 Icing, 발생 여부를 확인하는 Leak 시험

BOR(Boil-off Rate) 목업 시험
– 극저온 화물창 축소모델에서 시간 변화에 따른 국소 온도변화 및 내부 압력변화를 확인하여 BOR 도출, BOG(Boil-off Gas) 측정 실증시험