This study proposes a new methodology that combines dynamic process simulation (DPS) and Monte Carlo simulation (MCS) to determine the design pressure of fuel storage tanks on LNG-fueled ships. Because the pressure of such tanks varies with time, DPS is employed to predict the pressure profile. Though equipment failure and subsequent repair affect transient pressure development, it is difficult to implement these features directly in the process simulation due to the randomness of the failure. To predict the pressure behavior realistically, MCS is combined with DPS. In MCS, discrete events are generated to create a lifetime scenario for a system. The combination of MCS with long-term DPS reveals the frequency of the exceedance pressure. The exceedance curve of the pressure provides risk-based information for determining the design pressure based on risk acceptance criteria, which may vary with different points of view.
본 연구는 액화천연가스를 연료로 사용하여 추진하는 선박에서 연료저장탱크의 설계 압력을 결정하기 위해 다이나믹 공정모사에 몬테 카를로 시뮬레이션을 결합한 새로운 방법을 제안하였다. 연료저장탱크 내의 압력은 시간에 따라 달라지기 때문에, 다이나믹 공정모사를 통해 압력 거동을 예측한다. 장비의 고장 및 수리는 압력거동에 영향을 미치지만, 고장이 임의로 발생 하므로 이를 기존 공정모사에서 고려하기가 어렵다. 실제적인 압력거동을 예측하기 위해 다이나믹 공정모사에 몬테 카를로 시뮬레이션을 결합하였다. 몬테 카를로 시뮬레이션은 실제 시스템의 작동 시나리오를 생성한다. 이러한 몬테 카를로 시뮬레이션 결과를 오랜 시간 동안의 다이나믹 공정 모사와 결합하여 초과압력에 대한 빈도를 구하였다. 압력에 대한 F-N 그래프는 위험 허용 기준에 따라 설계 압력을 결정하기 위한 정보를 제공해준다.
