JP6469839B2 - 液化ガス貨物倉に使用される防壁シートとこれを利用する液化ガス貨物倉とその製造方法 - Google Patents

液化ガス貨物倉に使用される防壁シートとこれを利用する液化ガス貨物倉とその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は液化ガス貨物倉に使用される防壁シートとこれを利用する液化ガス貨物倉とその製造方法に関するもので、さらに詳細には断熱パネルを密封する液化ガス貨物倉に使用される防壁シートと断熱パネル構造を含む液化ガス貨物倉とこれを製造する製造方法に関するものである。
液化ガス(Liquefied Gas)は気体を冷却または圧縮して液体にしたもので、LNG(Liquefied Natural Gas)やLPG(Liquefied Petroleum Gas)などの液化ガスの消費量が全世界的に急増している傾向である。
液化ガスの一例である液化天然ガス(LNG)はメタン(methane)を主成分とする天然ガスを−162℃に冷却してその体積を6百分の1に減少させた無色透明な超低温液体のことをいい、超低温状態の液化天然ガスをエネルギーに利用するために生産基地から需要先の引受先まで大量に輸送できる効率的な運送方案が検討されてきた。このような努力の一環として大量の液化天然ガスを海上輸送できる液化天然ガス輸送船舶が開発された。
液化天然ガス輸送船舶には超低温状態で液化させた液化天然ガスを保管および貯蔵できる貨物倉(Cargo)が具備されなければならないが、このような貨物倉に要求される条件が非常に細かく多くの困難があった。
すなわち、液化天然ガスは大気圧より高い蒸気圧を有し、概略−162℃程度の沸騰温度を有するため、このような液化天然ガスを安全に保管し貯蔵するためには、これを貯蔵する貨物倉は超低温に耐え得る材料、例えばアルミニウム鋼、ステンレス鋼、35%ニッケル綱などで製作されなければならなく、その他熱応力および熱収縮に強く、熱侵入を防ぐことができる独特な断熱パネル構造に設計されなければならない。このような液化天然ガス輸送船舶の貨物倉はその構造により独立型(self−supporting)方式とメンブレン(membrane)方式に区分することができる。
液化ガスが断熱パネル内部に漏洩する場合、温度増加による急激な体積の膨張によって貨物倉が破損する可能性がある。したがって、液化ガスを断熱パネルから密閉させるためにメンブレン防壁を具備する。メンブレン防壁は熱応力とスロッシング衝撃を考慮して設計しなければならない。
メンブレン方式の一例として、韓国公開特許公報10−2012−0013233号(2012.02.14.)は液化天然ガス貯蔵タンクおよびその製造方法について開示している。
韓国公開特許公報10−2012−0013233号(2012.02.14.)
本発明の実施例は製作が容易で費用を節減できる液化ガス貨物倉を提供することを目的とする。
本発明の一側面によれば、液化ガス貨物倉に使用されて断熱パネルを密封する防壁シートに関するもので、第1方向に配列される第1しわ部と前記第1方向と異なる第2方向に配列される第2しわ部と前記第1しわ部および第2しわ部が交差する交差部を含み、前記第1しわ部は前記防壁シートを前記第2方向に両分する中心線からいずれか一方向に偏って位置する液化ガス貨物倉に使用される防壁シートを提供することができる。
また、前記第2しわ部は、前記防壁シートを前記第1方向に両分する中心線からいずれか一方向に偏って位置することができる。
また、前記第1しわ部と第2しわ部は前記防壁シートの角に平行して配置され、前記交差部はいずれか一つの角までの距離と向かい合う他の角までの距離が互いに異なるように設けられ得る。
また、貫通ホールをさらに含み、前記貫通ホールから最も近い前記第1しわ部までの距離と最も近い前記第2しわ部までの距離は同一であり得る。
本発明の他の側面によれば、液化ガスの収容空間を囲む主防壁と前記主防壁を囲んで液化ガスを外部から断熱する断熱パネルアセンブリーを含み、平面部とコーナー部で形成される液化ガス貨物倉において、前記平面部に設置される断熱パネルアセンブリーは、複数が隣接して設置される下部断熱パネル;前記下部断熱パネル上に積層されて前記下部断熱パネルを密封する補助防壁;および前記補助防壁上に積層されて複数が隣接して設置され、前記下部断熱パネルの幅方向面積よりも大きく設けられる上部断熱パネル;を含み、前記平面部に設置されて隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応することができる。
また、前記上部断熱パネルの横幅は前記下部断熱パネルの横幅の整数倍で設けられ得る。
また、前記下部断熱パネルは横幅と縦幅が同一であるように設けられ得る。
また、前記コーナー部に設置される断熱パネルアセンブリーは、下部断熱パネルと上部断熱パネルを含み、前記平面部に設置される下部断熱パネルと前記コーナー部に設置される下部断熱パネルの間には設置誤差だけ広がった空間を充填する挿入断熱パネルが挿入され、前記コーナー部に設置される上部断熱パネルまたは隣接する前記平面部に設置される上部断熱パネルのうちいずれか一つは前記挿入断熱パネルの幅だけさらに長く設けられ得る。
また、前記補助防壁は下部に膨らんでしわができる第1しわ部と第2しわ部と前記第1しわ部と第2しわ部が交差する交差部を含み、前記第1しわ部と第2しわ部は前記隣接する下部断熱パネルの境界の間に収容され得る。
また、前記下部断熱パネルの角は前記しわ部を収容するチャンファーが形成され得る。
また、前記下部断熱パネルと前記上部断熱パネルはそれぞれ第1方向と第2方向に隣接して配置され、前記補助防壁は下部に膨らんでしわができる第1しわ部と第2しわ部と前記第1しわ部と第2しわ部が交差する交差部を含む補助防壁シートが連続的に連結されて設けられ、隣接する前記下部断熱パネルの角の間の境界は前記第1しわ部または前記第2しわ部に対応するように設けられ、前記隣接する4個の下部断熱パネルのコーナーが隣接する地点は前記交差部に対応するように設けられ得る。
また、前記第1しわ部および第2しわ部は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に収容され、前記下部断熱パネルの角は前記第1しわ部および第2しわ部を収容するようにチャンファーを含むことができる。
また、補助防壁シートを貫通して前記下部断熱パネルと前記上部断熱パネルを結合するパネル固定ユニットと、前記下部断熱パネル上に設置されて前記補助防壁シートと結合される補助防壁連結部材をさらに含み、前記パネル固定ユニットは前記下部断熱パネルの中央部に設置され、前記補助防壁連結部材は前記パネル固定ユニットと干渉しないように前記下部断熱パネルの中央部から外れて設置され得る。
また、前記補助防壁連結部材は第1方向または第2方向に配置され、前記下部断熱パネルは第1方向および第2方向に隣接して格子状に配置され、前記補助防壁シートの角に対応するように前記補助防壁連結部材が設けられる液化ガス貨物倉が提供され得る。
本発明のさらに他の側面によれば、平面部とコーナー部を含む外壁の平面部に断熱パネルを設置して液化ガス貨物倉を製造する方法において、前記平面部に下部断熱パネルを第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置して設置し、前記下部断熱パネル上に補助防壁を設置し、前記補助防壁上に上部断熱パネルを積層するものの、前記上部断熱パネルは第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置され、前記隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応するように配置される液化ガス貨物倉の製造方法が提供され得る。
また、前記補助防壁は複数の補助防壁シートを連続的に連結して設置するものの、いずれか一つの補助防壁シートは互いにコーナーが隣接する4個の下部断熱パネル上にまたがるように設置され得る。
また、前記上部断熱パネルは前記隣接する2個の下部断熱パネル上に設置されるものの、前記上部断熱パネルの角は前記2個の下部断熱パネルの外郭部の角に対応するように設置され得る。
また、前記補助防壁を設置する前に、前記下部断熱パネル上に補助防壁連結部材を設置し、前記補助防壁は複数の補助防壁シートを連続的に連結して設置するものの、前記補助防壁シートの角は前記補助防壁連結部材上に固定され、隣接する前記補助防壁シートの角は前記補助防壁連結部材に固定された前記補助防壁シート上に重なって固定され得る。
また、前記補助防壁シートと前記補助防壁連結部材は金属で設けられ、前記補助防壁シートの間の固定および前記補助防壁シートと前記補助防壁連結部材の間の固定は溶接方法が利用され得る。
また、前記補助防壁を設置する前に、前記下部断熱パネル上にパネル固定ユニットを設置し、前記補助防壁の設置は前記補助防壁の貫通ホールに前記パネル固定ユニットの突出部材が収容されるようにし、前記貫通ホールと前記パネル固定ユニットを密封することができる。
また、前記コーナー部に下部断熱パネルと上部断熱パネルを設置し、前記平面部に設置された下部断熱パネルと前記コーナー部に設置された下部断熱パネルの間の設置誤差だけ広がった空間に挿入断熱パネルを挿入し、あらかじめ設置された前記上部断熱パネルより前記挿入断熱パネルの幅だけさらに長く設けられる前記上部断熱パネルを前記コーナー部に設置される上部断熱パネルに隣接するように設置することができる。
また、前記平面部に設置される前記下部断熱パネルの設置は一定の大きさの下部断熱パネルを隣接して配置し、前記平面部に設置される前記上部断熱パネルの設置は一定の大きさの上部断熱パネルを隣接して配置し、前記コーナー部に設置された下部断熱パネルと前記平面部に設置された下部断熱パネルの間の設置誤差だけ広がった空間に挿入断熱パネルを挿入し、前記一定の大きさの上部断熱パネルより前記挿入断熱パネルの幅だけさらに広い上部断熱パネルを上部コーナー部に設置される上部断熱パネルに隣接するように設置することができる。
本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉に使用される防壁シートとこれを利用する液化ガス貨物倉は単一形状の防壁シートを連続的に連結することができるため、製作が容易で費用を節減することができる。
また、補助防壁の設置において溶接量を最小にして工期を短縮することができる。
また、単一形状の下部断熱パネルと上部断熱パネルを連続的に連結することができるため、製作が容易で時間と費用を節減することができる。
また、作業者が手作業で設置できる程度の大きさと重さを有する断熱パネルを使用するため、製作が容易で時間と費用を節減することができる。
また、単一形状の上部断熱パネルを利用して設置することによって、従来隣接する上部断熱パネルの間に挿入される連結パネルを固定するために使われた接着固定方式を除去することができるため、製作が容易で時間と費用を節減することができる。
本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉の構造を示すために部分的に組み立てた様子を示した斜視図。 本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉の構造を示す断面図。 補助防壁を結合した様子を示す分解斜視図。 補助防壁シートを示す平面図。 図3の拡大図。 一枚の補助防壁シートを結合した様子を示す斜視図。 4枚の補助防壁シートを結合した様子を示す斜視図。 上部断熱パネルを結合した様子を示す断面図。 主防壁を結合した様子を示す斜視図。 上部断熱パネルと下部断熱パネルを配置した様子を示すための第1方向断面図。 上部断熱パネルと下部断熱パネルを配置した様子を示すための第2方向断面図。
以下では本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
以下に紹介される実施例は本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。本発明は、以下に説明される実施例に限定されず他の形態で具体化できる。本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は図面で省略し、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは便宜のために誇張して表現され得る。明細書全体に亘って同じ参照番号は同じ構成要素を表す。
本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉は超低温の液化ガス(Liquefied gas)の貯蔵および/または運搬に使用され得る。液化ガスは気体を冷却または圧縮して液体にしたもので、液化天然ガス(LNG:Liquefied Natural Gas)と、液化石油ガス(LPG:Liquefied Petroleum Gas)と、ジメチルエーテル(DME:Dimethyl Ether)などを含む。
液化ガス貨物倉は、LNG運搬船、LNG RV(Regasification Vessel)運搬船、LPG運搬船、またはエチレン(Ethylene)運搬船などの液化ガス貨物を運送する運搬船と、FSRU(Floating Storage Regasification Unit)、FPSO(Floating Production Storage Offloading)、またはBMPP(Barge Mounted Power Plant)などの液化ガス貨物を貯蔵または生産するかあるいは気化設備を備えた海上浮遊設備に適用される。また、液化ガス貨物倉は海上に設置される設備だけでなく陸地に設置されて液化ガスを貯蔵または生産するための設備に使用されるものを含む。
以下では液化ガス貨物倉のうちメンブレンタイプの貨物倉を一例にして説明する。図1は本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉の構造を示すために部分的に組み立てた様子を示した斜視図で、図2は本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉の構造を示す断面図である。
図1と図2を参照すると、液化ガス貨物倉は液化ガスを収容できる空間を囲んで液化ガスと直接接触する主防壁50と、主防壁50を囲んで液化ガスを外部から断熱する断熱パネルアセンブリーと、断熱パネルアセンブリーを囲んで堅固に支持する外壁10を含む。
主防壁50は貯蔵流体が収容される貯蔵空間を密封するためのもので、気密性(または水密性)が要求される。液化ガスは沸騰点以下の超低温で維持されることがあるため、液体状態で貯蔵されるのが普通である。しかし、温度または圧力の変化により一部液化ガスの気化が発生することがあり、この場合、貨物倉内部の圧力は大きく増加する。このような圧力の増加などによって主防壁50が浸透される場合には液体または気体状態の液化ガスが断熱パネルアセンブリーに流入する恐れがある。流入した液化ガスは温度が上昇するにつれて体積が急激に膨張して、断熱パネルアセンブリーを損傷させる。貨物倉の損傷は補修に莫大な時間と費用が要されるため、防壁の気密性は非常に重要に取り扱われる。
主防壁50は超低温状態においても物理的および化学的状態を維持できるように、インバー合金(INVAR)、ステンレス鋼(SUS)、またはアルミニウム合金などの金属材料を利用することができる。主防壁50は複数の主防壁50シート(sheet)が連結されて形成され得、気密性を維持するために相互溶接で結合され得る。
主防壁50を溶接する方法としては、関連技術分野で用いられる多様な溶接方法を用いることができ、重ね溶接または突合わせ溶接を含む。また、溶接品質を向上させながらも作業偏差を減らして均一な品質を得るためにレーザー溶接またはプラズマ溶接などの方法を使う自動溶接装置を利用することもできる。以上の重ね溶接、突合わせ溶接、レーザー溶接、またはプラズマ溶接などは関連技術分野で広く知られた技術であるため詳しい説明は省略する。
主防壁50は超低温の貯蔵流体と直接接触するため急激な収縮および膨張に露出されている。主防壁50は熱収縮と熱膨張が繰り返されながら疲労が累積して破壊されたり熱収縮発生時に溶接部位が破損して気密性が損なわれ得る。このような問題のため、主防壁50は低い面剛性(In−plane stiffness)を有するためにしわ部51(corrugation)を含む。しわ部51は熱応力に対応して形状が弾力的に変形されることによって溶接部位での熱応力を軽減させる。
主防壁50は互いに異なる方向に配置される第1しわ部51−1および第2しわ部51−2と、両しわ部51が交差する交差部52を含む。主防壁50の面内方向に作用する熱応力は二方向のしわ部51により解消され得る。すなわち、第1しわ部51−1の長さ方向に作用する熱応力は第2しわ部51−2の伸縮性によって解消され、第2しわ部51−2の長さ方向に作用する熱応力は第1しわ部51−1の伸縮性によって解消され得る。
図面には垂直に配置される二方向のしわ部51を図示したが、必要に応じて三方向以上のしわ部を含むことができる。一例として、三方向のしわ部は互いに60度の角度を置いて配置され得る。
断熱パネルアセンブリーは平面部に設置される断熱パネルアセンブリーとコーナー部に設置される断熱パネルアセンブリーを含む。コーナー部は互いに異なる角度で配置される平面部を連結し、互いに異なる二方向の断熱パネルが連結される角部と、互いに異なる三方向の断熱パネルが連結される頂点部を含む。以下では平面部に設置される断熱パネルアセンブリーを基本として説明する。
断熱パネル20、30は一般的にポリウレタンフォーム(PUF、Polyurethane Form)または強化ポリウレタンフォーム(R−PUF、Reinforced PUF)などのように、断熱性能が優秀でありながらも軽量の材料を利用することができ、貯蔵流体を外部と断熱させて超低温状態に維持することができる。断熱パネルアセンブリーは断熱性能の向上および補修の容易性などの目的で上部断熱パネル30と下部断熱パネル20を含む二重の断熱構造で構成されるのが一般的である。
外壁10にはインナーハル(inner hull)が使用され得、貯蔵流体の荷重を支持する。外壁10には下部断熱パネル20が固定され得る。
下部断熱パネル20は外壁10に堅固に固定され得るように底面に下部第1補強パネル21が結合され得、スタッドボルト12などを含む多様な固定部材によって外壁10と結合することができる。下部第1補強パネル21はプライウッド(plywood)などを使用することができ、エポキシグルー(epoxy glue)などのような接着剤を使って下部断熱パネル20の底面に付着することができる。
断熱パネルアセンブリーは上部断熱パネル30と下部断熱パネル20の間に介在される補助防壁40を含むことができる。補助防壁40は主防壁50が浸透された場合、下部断熱パネル20を保護して補修に要求される時間と費用を大きく節減できる。
補助防壁40は主防壁50と同様にインバー合金(INVAR)、ステンレス鋼(SUS)、またはアルミニウム合金などの金属材料を利用するか、リジッドトリプレックス(rigid triplex)とサプルトリプレックス(supple triplex)を利用することができる。
補助防壁40を下部断熱パネル20に結合する方法の差によって接着式製作方法と溶接式製作方法が使われる。図面に図示されてはいないが、接着式製作方法は下部断熱パネル20上にエポキシグルーなどの接着剤を使ってリジッドトリプレックスを付着し、隣接するリジッドトリプレックスの間をサプルトリプレックスで連結して仕上げることによって密封状態を完成することができる。このとき、サプルトリプレックスも接着剤によってリジッドトリプレックス上に付着することができる。
本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉は隣接する補助防壁40が溶接によって結合される溶接式製作方法が使われる。図面に図示された溶接式製作方法は補助防壁40が下部断熱パネル20と接着されて結合する代わりに機械的に結合され、上部断熱パネル30も補助防壁40と接着されて結合する代わりに下部断熱パネル20と機械的に結合される。
以下、本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉およびその製作方法について説明する。以下の説明では図1〜図9を参照する。図3は補助防壁を結合した様子を示す分解斜視図であり、図4は補助防壁シートを示す平面図であり、図5は図3の拡大図であり、図6と図7は補助防壁シートを結合する様子を示す斜視図である。そして図8は上部断熱パネルを結合した様子を示す断面図であり、図9は主防壁を結合した様子を示す斜視図である。
まず、下部断熱パネル20の設置過程について説明する。
下部断熱パネル20は底面に接着される下部第1補強パネル21を媒介として外壁10に結合され得る。外壁10には下部断熱パネル20を結合するためのスタッドボルト12が溶接され得る。また、下部断熱パネル20と下部第1補強パネル21にはスタッドボルト12が貫通され得るように貫通ホール20a、21aが形成される。このとき、下部第1補強パネル21に形成される貫通ホール21aの直径は下部断熱パネル20に形成される貫通ホール20aの直径より小さく設けられ得る。
スタッドボルト12は下部断熱パネル20のコーナー部に形成される貫通ホール20aに挿入されてナットと結合し、ナットはスタッドボルト12と結合することによって下部第1補強パネル21を拘束する。結果的に下部第1補強パネル21が付着された下部断熱パネル20が外壁10と結合される。このとき、断熱性能を維持するために貫通ホール20aにはフォームプラグ20bが挿入され得る。
また、下部第1補強パネル21と外壁10の間には接着力を有するマスチック(mastic、11)および/または段差を調節するためのレベルパッド13などを介在することができる。特にマスチック11は接着力と弾性を同時に有するため、外壁10と下部断熱パネル20を結合するとともに相互間に伝達される衝撃を緩和することができる。
複数の下部断熱パネル20は互いに隣接して配置され得、一例として格子状に配置され得る。格子状に配置されるとは、下部断熱パネル20が第1方向(x軸方向)に隣接して配置されることだけでなく第2方向(y軸方向)にも隣接して配置されることを意味する。
隣接する下部断熱パネル20の間には下部継手23が挿入され得る。下部継手23は下部断熱パネル20の間の間隙を充填できる断熱材であり得、グラスウール(glass wool)などが使われ得る。下部継手23は下部断熱パネル20が設置された後で挿入されるか、下部断熱パネル20の側部に付着された状態で設置され得る。
次に下部断熱パネル20上に補助防壁40を設置する過程について説明する。
下部断熱パネル20の上部には補助防壁40設置のために下部第2補強パネル22が積層され得る。下部第2補強パネル22はプライウッド(plywood)などを使用することができ、エポキシグルー(epoxy glue)などのような接着剤を使って下部断熱パネル20に付着され得る。
下部断熱パネル20の上部には補助防壁連結部材24が設けられ得る。特に、下部第2補強パネル22が設けられる場合、補助防壁連結部材24は下部第2補強パネル22の上面に結合することができる。補助防壁連結部材24はSUSなどの金属材質で設けられて補助防壁40と溶接結合され得、リベット24aなどによって下部第2補強パネル22と機械的に結合することができる。補助防壁連結部材24は下部第2補強パネル22に形成される溝22aに収容されて下部第2補強パネル22の上面に突出しないことができる。
また、補助防壁連結部材24はストリップ(strip)状に設けられ得、互いに異なる方向に配列されて交差部を形成することができる。一例として、互いに直交する二方向のストリップ状に設けられ得る。補助防壁連結部材24は向かい合う下部断熱パネル20の角に平行して設けられ得る。また、補助防壁連結部材24は一つのストリップで設けられるかいくつかのストリップが連続的に連結されるように設けられ得る。
下部断熱パネル20の上部には上部断熱パネル30を固定するパネル固定ユニット25が設けられ得る。特に、下部第2補強パネル22が設けられる場合、パネル固定ユニット25は下部第2補強パネル22の上面に結合することができる。パネル固定ユニット25はリベット25cなどによって下部第2補強パネル22と機械的に結合される結合部25aと、結合部25aに連結されて突出され、上部断熱パネル30と結合する突出部材25bを含むことができる。パネル固定ユニット25は下部第2補強パネル22に形成される溝22bに収容されて下部第2補強パネル22の上面に突出しないことができる。
下部断熱パネル20は平面視のとき、正方形の形状であり得、作業者が手作業で作業できる程度の重さと大きさであることが好ましい。下部断熱パネル20が大きくて重い場合、機械的な装備を利用して作業しなければならないが、これは製作工程に要される費用と時間を増加させることになる。また、下部断熱パネル20の場合、底面にマスチック11が付着された状態で作業するのが一般的であるため、機械的な装備を使う場合、効率が低下する恐れがある。
一例として、本発明の実施例に係る下部断熱パネル20は約1000mm*1000mm大きさの強化ポリウレタンフォーム(R−PUF)を使いながらも重量は20kg内外であり得る。したがって、2名の作業者が真空グリッパー(vacuum gripper)などを利用して手作業で作業が可能である。
補助防壁連結部材24は隣接する補助防壁連結部材24と連結(直接連結されずに仮想の延長線によって連結されるものを含む)されて一つの閉じられた図形を形成する。図1には8個の下部断熱パネル20が隣接して配置され、下部断熱パネル20に設けられる補助防壁連結部材24により長方形の閉じられた図形が形成されたものが図示される。
補助防壁40を構成する一つの補助防壁40シート(sheet)は補助防壁連結部材24により形成される閉じられた図形の形状に対応する形状であり得る。補助防壁40シートの角はそれぞれ補助防壁連結部材24に重なるように配置されて固定され得る。一例として、補助防壁40シートは補助防壁連結部材24に仮付け溶接(tack welding)方式で固定され得る。
このとき、補助防壁40シートにはパネル固定ユニット25の突出部材25bが貫通され得る貫通ホール40aが形成される。補助防壁40の設置が完了した後、補助防壁40の気密性を確保するために前記貫通ホール40aとパネル固定ユニット25を溶接で仕上げる。
一つの補助防壁40シートが固定された後、隣接する一側面に他の補助防壁40シートが固定され得る。このとき、あらかじめ設置された補助防壁40シートと隣接する補助防壁40シートの四角のうち一つ以上の角はあらかじめ設置された補助防壁40シートと重なるように配置され、他の角は補助防壁連結部材24上に配置されて固定され得る。一例として、補助防壁40シートと補助防壁40シートの固定および補助防壁40シートと補助防壁連結部材24の固定は仮付け溶接(tack welding)方式を使うことができる。
前記設置過程を連続的に遂行して下部断熱パネル20上に補助防壁40シートをすべて固定する。しかし、まだ隣接する補助防壁40シートの間に仮付け溶接だけされた状態であるため気密性を維持するために本付け溶接をしなければならない。
隣接する補助防壁40シートの両角は重ね溶接または突合わせ溶接によって本付け溶接されることによって気密性を確保することができる。このとき、使われ得る溶接方法は関連技術分野で使われる多様な溶接方法が使われ得る。また、溶接品質を向上させながらも作業偏差を減らして均一な品質を得るために、レーザー溶接またはプラズマ溶接などの方法を使う自動溶接装置を利用することもできる。以上の重ね溶接、突合わせ溶接、レーザー溶接、またはプラズマ溶接などは関連技術分野で広く知られた技術であるため詳しい説明を省略する。
一方、補助防壁連結部材24は隣接する補助防壁40シート同士を溶接する時に溶接線(または溶接芯)の下部に位置することによって溶接熱によって補助防壁40シートが変形されることを防止することができる。特にプラズマ溶接が使われる場合、高熱によって発生し得る補助防壁40シートの変形を防止することができる。このとき、補助防壁40シート同士を重ね溶接または突合わせ溶接する過程で溶接熱が補助防壁連結部材24にまで伝達されて下部の補助防壁連結部材24とその上部に位置する補助防壁40シートが互いに溶接されることもある。
補助防壁40は貯蔵流体との間に上部断熱パネル30が位置するため、主防壁50のように熱変形が大きく発生することはないとしてもある程度の熱変形は避けられない。実際に補助防壁と下部断熱パネルを接着して結合する接着式製作方法の場合、補助防壁の収縮および膨張によって下部断熱パネルとの接着面にストレスが作用して接着品質が不良となる問題が報告されたりもする。
補助防壁40は低い面剛性(In−plane stiffness)を有するためにしわ部41(corrugation)を含むことができる。しわ部41は熱応力に対応して形状が弾力的に変形されることによって溶接部位での熱応力を軽減させる。
補助防壁40は互いに異なる方向に配置される第1しわ部41−1および第2しわ部41−2と、両しわ部41が交差する交差部42を含む。補助防壁40の面内方向に作用する熱応力は二方向のしわ部41により解消され得る。すなわち、第1しわ部41−1の長さ方向に作用する熱応力は第2しわ部41−2の伸縮性によって解消され、第2しわ部41−2の長さ方向に作用する熱応力は第1しわ部(41−1)の伸縮性によって解消され得る。
図面には垂直に配置される二方向のしわ部41を図示したが、必要に応じて三方向以上のしわ部を含むことができる。一例として、三方向のしわ部は互いに60度の角度を置いて配置され得る。
補助防壁40に設けられるしわ部41は下部断熱パネル20に向かって下に膨らみ得、隣接する二つの下部断熱パネル20の境界に位置することができる。このとき、下部断熱パネル20上部の角にはしわ部41を収容できるようにチャンファー(chamfer)が形成されてしわ部41との干渉を避けることができる。
補助防壁40シートは複数の下部断熱パネル20にまたがるように設けられ得る。下部断熱パネル20にまたがるという意味は完全に覆う場合と一部だけを覆う場合を含む。一例として、図面には一つの補助防壁40シートが8個の下部断熱パネル20上にまたがるように設けられるものが図示される。
一方、補助防壁40シートの角は下部断熱パネル20の中心線から外れるように装着される。補助防壁40シートの角は補助防壁連結部材24および/または隣接する補助防壁40シートの角と溶接されなければならないため下部断熱パネル20の中央部に位置するパネル固定ユニット25と重ならないようにするためである。補助防壁40シートとパネル固定ユニット25の干渉は補助防壁40シートに突出部材25bが貫通する貫通ホール40aを形成することによって防止できることは前記で説明した。
補助防壁40シートの一辺の長さ(L)は補助防壁40シートが覆う下部断熱パネル20の個数(n)から一つを引いた個数(n−1)に下部断熱パネル20の一辺の長さ(D)をかけたものより若干大きくなり得る。補助防壁40シートの正確な辺の長さ(L)は隣接する下部断熱パネル20の間に離隔された距離と、補助防壁40シートが重ね溶接される時に重なる間隔によって決定され得る。図面で下部断熱パネル20の一辺の長さをaとする時、補助防壁40の長い辺の長さは3aより若干大きく、小さい辺の長さはaより若干大きいであろう。
補助防壁40シートには下部断熱パネル20の間の境界に収容されるしわ部41が設けられる。しわ部41はプレス工法などによって形成され得る。図面には補助防壁40の長い辺には3個のしわ部が形成され、小さい辺には1個のしわ部が形成されるものが図示される。
以下、図4を参照して補助防壁40シートについてより詳細に説明する。一方、以下で説明する補助防壁40シートに対する主な特徴は主防壁50シートにそのまま適用できるであろう。
補助防壁40シートは第1方向に配列される第1しわ部41−1と第2方向に配列される第2しわ部41−2と、第1しわ部41−1と第2しわ部41−2が交差する交差部42を含む。
図4に図示される補助防壁40シートは第1方向に配置される3個の第1しわ部41−1:41−1a、41−1b、41−1cと、第2方向に配置される1個の第2しわ部41−2を含む。
一方、補助防壁40シートを第2方向に両分するように第1方向に延長される仮想の第1方向中心線(P)と第1しわ部41−1を比較する時、第1しわ部41−1が第1方向中心線(P)からいずれか一方向に偏って位置し、補助防壁40シートを第1方向に両分するように第2方向に延長される仮想の第2方向中心線(Q)と第2しわ部41−2を比較する時、第2しわ部41−2が第2方向中心線(Q)からいずれか一方向に偏って位置することができる。
第2しわ部41−2は第2方向中心線(Q)と平行でありながらもいずれか一方向に偏るように位置することができる。したがって、第2しわ部41−2の中心から上下の角までの距離は互いに異なる。
第1しわ部41−1は第1方向中心線(P)と平行でありながらもいずれか一方向に偏るように位置することができる。したがって、第1しわ部41−1の中心から左右の角までの距離は互いに異なる。一方、3個の第1しわ部41−1a、41−1b、41−1cの間の距離(d1)は互いに一定であるように設けられ得る。このとき、左側に位置する第1しわ部41−1aの中心から左側の角までの距離(d2)と右側に位置する第1しわ部41−1cの中心から右側の角までの距離(d3)は互いに異なり得る。
また、左側にある第1しわ部41−1aの中心から左側の角までの距離(d2)と右側にある第1しわ部41−1cの中心から右側の角までの距離(d3)の合計は隣接する第1しわ部41−1a、41−1b、41−1cの中心の間の距離(d1)と同じであり得る。このとき、隣接する補助防壁40シート同士を連結する時、一定間隔重なるように連結するという点を考慮して、左側に位置する第1しわ部41−1aの中心から左側の角までの距離(d2)は重なるだけの間隔を引いて測定するのが妥当である。図4には左側の角近辺に補助防壁40シートが重なり得るように折り曲げられる(図3参照)折り曲げ部を図示しており、左側に位置する第1しわ部41−1aの中心から左側の角までの距離(d2)を測定する時に重なる間隔を引いて測定したことがわかる。
一方、第1しわ部41−1、第2しわ部41−2、または交差部42から補助防壁40シートのいずれか一つの角までの距離と向かい合う他の角までの距離が互いに異なるように設けられ得る。
補助防壁40シートの第1しわ部41−1と第2しわ部41−2は隣接する下部断熱パネル20の境界に収容されるように設置される。このとき、補助防壁40シートの第1しわ部41−1と第2しわ部41−2が一方向に偏って位置するのは複数の下部断熱パネル20にまたがって配置され、隣接する同一形状の補助防壁40シートが連続的に設置されて補助防壁40を設置するためである。
また、下部断熱パネル20の中央部にはパネル固定ユニット25が位置するため、補助防壁40シートはパネル固定ユニット25との干渉を避けて下部断熱パネル20の一方向に偏って位置することになる。補助防壁40シートの角が補助防壁40連結部材24上に位置するのは前述した通りである。
パネル固定ユニット25の突出部材25bが貫通する貫通ホール40bから最も近い第1しわ部41−1と第2しわ部41−2までの距離は同一に設けられる。パネル固定ユニット25が下部断熱パネル20の中央部に位置するためである。
前記の説明を総合すると、補助防壁40シートには補助防壁40シートが覆う下部断熱パネル20の間の境界に対応するしわ部41が形成され、交差部42はシートの一辺の中心を基準として一方向に偏って位置する。これに伴い、突出部材25bが貫通する貫通ホール40aもシートの一辺の中心を基準として反対方向に偏って位置する。
以上で詳察した特徴のうち、パネル固定ユニット25が下部断熱パネル20の中心に位置するという点、補助防壁連結部材24が下部断熱パネル20の角に平行して位置するもののパネル固定ユニット25から離隔するように中心から外れて位置するという点、補助防壁40が複数の下部断熱パネル20が連結されて形成される補助防壁連結部材24の閉じられた図形に対応する形状に設けられるという点、補助防壁40には隣接する下部断熱パネル20の境界に収容されるしわ部41が設けられるものの4個の下部断熱パネル20が会う部分には第1しわ部41−1と第2しわ部41−2が交差する交差部42が設けられるという点、および補助防壁40にはパネル固定ユニット25の突出部材25bが貫通され得る貫通ホール40aが設けられるという点は製作を容易にし、製作時間を短縮させることができる特徴である。
前記のような特徴によって下部第1補強パネル21および下部第2補強パネル22が積層され、補助防壁連結部材24およびパネル固定ユニット25が設置された複数の下部断熱パネル20を外壁10に設置し、複数の補助防壁40シートを補助防壁連結部材24に固定し、補助防壁40シート同士を溶接する方法によって設置することができるため、製作工程が非常に容易で単純となる。このとき、補助防壁40シートは互いに同一の形状に設けられるシートを使用できるという点においても製作の便宜性が増大され得る。
補助防壁40シートと補助防壁40シートの本付け溶接は自動溶接装置を利用することができる。特に補助防壁40のシワ部の溶接も自動溶接装置を利用することができる。このとき、薄い厚さの補助防壁40シートと補助防壁40シートを溶接するために作業者が手作業で溶接を進行したり自動溶接装置を利用するためには二つの補助防壁40シートを密着させるフィットアップ(Fit−Up)作業が必要である。特に自動溶接装置を利用する場合、フィットアップ作業が重要である。
フィットアップ作業は下部断熱パネル20上に固定設置されるフィットアップジグ(Fit−Up Zig、図示されず)により遂行され得る。フィットアップジグはパネル固定ユニット25に突出する突出部材25bに結合したり吸着式によって補助防壁40シート上に固定され得る。
作業者はフィットアップジグを利用して上に覆われる補助防壁40シートを押したり下に敷かれた補助防壁40シートを持ち上げる動作によって、二つの補助防壁40シートを密着させることができる。このとき、下に敷かれた補助防壁40シートを持ち上げるためには吸着方式と接着方式などが利用され得る。
普通、補助防壁40シートをフィットアップした後に仮付け溶接を遂行して二つの補助防壁40シートを互いに固定する。互いに固定された補助防壁40シートは自動溶接装置によって溶接されやすい。特に曲線部を含むしわ部の場合、自動溶接装置による溶接品質を向上させるためには精巧なフィットアップ作業が要求される。
自動溶接装置は下部断熱パネル20に固定されるように設置されるレールに沿って移動しながら溶接を遂行する。したがって、自動溶接装置を利用するためには溶接線周囲にレールを固定設置する作業が必要である。
本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉を製造する方法では、下部断熱パネル20と上部断熱パネル30を固定するためのパネル固定ユニット25を利用してレールを固定設置することができる。パネル固定ユニット25に上部断熱パネル30を固定するために突出する突出部材25bが設置され得ることは前述の通りである。自動溶接装置のレールはパネル固定ユニット25の突出部材25bに結合されて固定され得、パネル固定ユニット25に別途設けられる異なる形状の結合部材(図示されず)に結合されることもある。
図1を参照すると、下部断熱パネル20の中央部にパネル固定ユニット25が設けられ、パネル固定ユニット25の側部に補助防壁連結部材24が設けられ得る。一方、図面とは違って、補助防壁連結部材24とパネル固定ユニット25は離隔されずに接触してもよい。
次に、自動溶接装置を利用して補助防壁40シートを溶接する方法について説明する。
前記において、補助防壁40シートが補助防壁連結部材24に仮付け溶接され、隣接する補助防壁40シート同士を仮付け溶接されて固定されることについて説明したところがある。二つの補助防壁40シートが重なったり当接する線(溶接線)に沿って本付け溶接を遂行すると補助防壁の設置が完了する。自動溶接装置が溶接線に沿って移動することができるように溶接線近くにレールを設置することができる。このとき、レールと溶接線が平行して設けられる場合、溶接品質を向上させて作業時間を短縮させることができる。
レールは一方向に配列される複数のパネル固定ユニット25に固定されて溶接線に平行して設置され得る。このとき、パネル固定ユニット25と補助防壁連結部材24が隣接して設置されることによってレールに設置される自動溶接装置が溶接線に沿って溶接遂行する作業を容易にすることができる。自動溶接が完了した後レールはパネル固定ユニット25から解体される。
補助防壁40シートにパネル固定ユニット25の突出部材25bが貫通するように貫通ホール40aが形成されるのは前記にて詳察した。補助防壁40の気密性を確保するためには補助防壁40シートに形成されたホールの縁とパネル固定ユニット25を溶接しなければならず、貫通ホール40aの形状に沿って円弧溶接が実施され得る。
補助防壁40の溶接が完了すると気密性が確保されるかどうかを検査する過程を経ることになる。検査過程としては補助防壁40と下部断熱パネル20の間に検査ガスを注入して検査ガスが外部に漏出するかどうかを確認する方法が使われ得る。検査結果、外部で検査ガスが検出されるとその部分の溶接状態が不良であると判断して再溶接を実施する。一方、検査結果、気密性が確保されたと判断されると上部断熱パネル30を設置する次の過程に進行される。
次に、上部断熱パネル30が設置される過程を説明する。
複数の上部断熱パネル30は互いに隣接して配置され得、一例として格子状に配置され得る。格子状に配置されるとは、上部断熱パネル30が第1方向に隣接して配置されるだけでなく第2方向にも隣接して配置されることを意味する。
隣接する上部断熱パネル12の間には上部継手33が挿入され得る。上部継手33は上部断熱パネル30の間の間隙を充填できる断熱材であり得、グラスウール(glass wool)などが使われ得る。上部継手33は上部断熱パネル30が設置された後に挿入されるか、上部断熱パネル30の側部に付着された状態で設置され得る。
下部断熱パネル20の間の間隔を無視すれば(一般的に非常に狭い)、上部断熱パネル30は下部断熱パネル20の約整数倍の大きさの形状に設けられ得る。この場合、上部断熱パネル30の角は下部断熱パネル20の間の境界と一致することになる。したがって、上部断熱パネル30を下部断熱パネル20の設置過程と類似に設置することができるため、製作の便宜性が増大する。
万一、上部断熱パネル30の角が下部断熱パネル20の境界と一致せず、下部断熱パネル20と入れ違いに配置する場合、上部断熱パネル30を下部断熱パネル20と固定した後、上部断熱パネル30の間の間隙に連結パネル(図示されず)を挿入しなければならなく、このとき、連結パネルは接着によって固定されるという点で製作に不都合な点が発生するためである。
上部断熱パネル30は下部断熱パネル20に堅固に固定され得るように底面に上部第1補強パネル31が結合され得る。上部第1補強パネル31はプライウッド(plywood)などを使用することができ、エポキシグルー(epoxy glue)などのような接着剤を使って上部断熱パネル30の底面に付着され得る。
上部断熱パネル30と上部第1補強パネル31には突出部材25bが貫通され得るように貫通ホール30a、31aが形成される。このとき、上部第1補強パネル31に形成される貫通ホール31aの直径は上部断熱パネル30に形成される貫通ホール30aの直径より小さく設けられ得る。
また、上部第1補強パネル31に形成される貫通ホール31aの直径は突出部材25bの直径に対応する大きさであり得る。上部第1補強パネル31が突出部材25bと相対的に移動することを防止するためである。
突出部材25bは上部断熱パネル30に中央部に一対で形成される貫通ホール30aに挿入されてナットと結合し、ナットは突出部材25bと結合することによって上部第1補強パネル31を拘束する。結果的に上部第1補強パネル31が付着された上部断熱パネル30が下部断熱パネル20に結合される。このとき、断熱性能を維持するために貫通ホール30aにはフォームプラグ30bが挿入され得る。
上部断熱パネル30は二つの下部断熱パネル20が隣接して配置される面積と対応する大きさおよび形状に設けられ得る。一例として、図面のように平面視のとき、正四角形(1×1)の下部断熱パネル20が設けられる場合、上部断熱パネル30は平面視のとき、一辺の長さが他の一辺の長さの二倍である長方形(1×2)で設けられ得る。具体的な断熱パネル20、30の形状と長さの比は場合により変更され得ることは言うまでもない。
上部断熱パネル30は一つの下部断熱パネル20と下部断熱パネル20の中央に位置する一つのパネル固定ユニット25によって結合され得る。この場合、一つの上部断熱パネル30には二つのパネル固定ユニット25が結合され得る。上部断熱パネル30に固定点が二つ設けられることによって上部断熱パネルの回転が防止される。
万一、図面とは違って、上部断熱パネル30の形状および大きさが下部断熱パネル20のそれと同一に設けられるなどで対応すると、中央部に位置するパネル固定ユニット25一個によって上部断熱パネル30と下部断熱パネル20が互いに固定されることになる。ただし、この場合、上部断熱パネル30は下部断熱パネル20上で回転することが許容される。
上部断熱パネル30の回転が許容されると製作工程において不便が発生する恐れがある。特に側面や天井に上部断熱パネル30を設置する場合、意図しないところで上部断熱パネル30が回転してしまい、これらを整列するのに努力と時間が所要され得る。また、上部断熱パネル30の回転が許容されることによって隣接する上部断熱パネル30の間に応力が発生し得、これによって貨物倉の耐久性が低下し得る。また、上部断熱パネル30に固定される主防壁20に応力が集中して溶接部位などに破損が発生する恐れがある。
以上では上部断熱パネル30の回転を防止するために一つの上部断熱パネル30に二個以上の下部断熱パネル20が結合することを例にして説明したが、これとは異なり、一つの上部断熱パネル30と一つの下部断熱パネル20が結合するものの、パネル固定ユニット25が複数で設けられる場合を含むことができる。
上部断熱パネル30の上部には主防壁50設置のために上部第2補強パネル32が積層され得る。上部第2補強パネル32はプライウッド(plywood)などを使用することができ、エポキシグルー(epoxy glue)などのような接着剤を使って上部断熱パネル30に付着され得る。
上部断熱パネル12の上部には主防壁連結部材34が設けられ得る。特に、上部第2補強パネル32が設けられる場合、主防壁連結部材34は上部第2補強パネル32の上面に結合することができる。主防壁連結部材34はSUSなどの金属材質で設けられて主防壁50と溶接結合され得、リベット34aなどによって上部第2補強パネル32と機械的に結合することができる。主防壁連結部材34は上部第2補強パネル32に形成される溝32aに収容されて上部第2補強パネル32の上面に突出しないことができる。
また、主防壁連結部材34はストリップ(strip)状に設けられ得、互いに異なる方向に配列されて交差部を形成することができる。一例として、互いに直交する二方向のストリップ状に設けられ得る。主防壁連結部材34は向かい合う上部断熱パネル30の角に平行して設けられ得る。また、主防壁連結部材34は一つのストリップで設けられるかいくつかのストリップが連続的に連結されるように設けられ得る。
上部断熱パネル30の上部には主防壁50を設置するための防壁設置部材35が設けられ得る。特に、主防壁連結部材34が設けられる場合、防壁設置部材35は主防壁連結部材34の上部に設けられ得る。
前記において、自動溶接装置を利用して補助防壁40シートを溶接するためにはレールが設置されなければならず、パネル固定ユニット25にレールが設置されることを説明した。これと類似に自動溶接装置を利用して主防壁50シートを溶接するためにはレールを設置できる防壁設置部材35が必要である。
防壁設置部材35は互いに直交する二方向の主防壁連結部材34が会う交差部に設けられるスタッドボルトであり得る。防壁設置部材35は主防壁連結部材34上に溶接結合され得る。防壁設置部材35が設けられる二方向の主防壁連結部材34が会う交差部は周囲に4枚の主防壁50シートが会う4シート交差部であり得る。主防壁50シートのコーナー部が面取りされる場合、防壁設置部材35の周囲に4枚の主防壁50シートが溶接設置されても防壁設置部材35と干渉しないことができる。このとき、主防壁50シートのコーナー部は主防壁連結部材34に溶接結合されることによって気密性を維持しなければならない。
防壁設置部材35は主防壁50を設置するためのもので、主防壁50の設置が完了すると除去され得る。作業者が移動する時に障害物と取り扱われる可能性があるためである。
次に、主防壁50が設置される過程を説明する。
主防壁連結部材34は隣接する主防壁連結部材34と連結(直接連結されずに仮想の延長線によって連結されることを含む)されて一つの閉じられた図形を形成する。図1には4個の上部断熱パネル30が隣接して配置され、上部断熱パネル30に設けられる主防壁連結部材34により長方形の閉じられた図形が形成されるものが図示される。
主防壁50を構成する一つの主防壁50シート(sheet)は主防壁連結部材34により形成される閉じられた図形の形状に対応する形状であり得、主防壁50シートの四角はそれぞれ主防壁連結部材34に重なるように配置されて固定され得る。一例として、主防壁50シートは主防壁連結部材34に仮付け溶接(tack welding)方式で固定され得る。
一つの主防壁50シートが固定された後、隣接する一側面に他の主防壁50シートが固定され得る。このとき、あらかじめ設置された主防壁50シートと隣接する主防壁50シートの四角のうち一つの角はあらかじめ設置された主防壁50シートと重なるように配置され、他の三角は主防壁連結部材34上に配置されて固定され得る。一例として、主防壁50シートと主防壁50シートの固定および主防壁50シートと主防壁連結部材34の固定は仮付け溶接(tack welding)方式を使うことができる。
前記の設置過程を連続的に遂行して上部断熱パネル30上に主防壁50シートをすべて固定する。しかし、まだ隣接する主防壁50シートの間に仮付け溶接だけされた状態であるため気密性を維持するために本付け溶接をしなければならない。
隣接する主防壁50シートの両角は重ね溶接または突合わせ溶接によって本付け溶接されることによって気密性を確保することができる。このとき、使われ得る溶接方法として補助防壁の溶接に使われる方法が使用され得、自動溶接装置も使用できることは言うまでもない。
一方、主防壁連結部材34は隣接する主防壁50シート同士を溶接する時に溶接線(または溶接芯)の下部に位置することによって溶接熱によって主防壁50シートが変形されることを防止することができる。特にプラズマ溶接が使われる場合、高熱によって発生し得る主防壁50シートの変形を防止することができる。このとき、主防壁50シート同士を重ね溶接または突合わせ溶接する過程で溶接熱が主防壁連結部材34にまで伝達されて下部の主防壁連結部材34とその上部に位置する主防壁50シートが互いに溶接されることもある。
主防壁50シートと主防壁50シートの本付け溶接は自動溶接装置を利用することができる。特に主防壁50のシワ部の溶接も自動溶接装置を利用することができる。このとき、薄い厚さの主防壁50シートと主防壁50シートを溶接するために作業者が手作業で溶接を進行したり自動溶接装置を利用するためには二つの主防壁50シートを密着させるフィットアップ(Fit−Up)作業が必要である。特に自動溶接装置を利用する場合フィットアップ作業が重要である。
フィットアップ作業は補助防壁40を設置する過程と同じ方法を使うことができるため、詳しい説明を省略する。フィットアップジグ(図示されず)は主防壁連結部材34に設置される防壁設置部材35に結合したり吸着式によって主防壁50シート上に固定され得る。
自動溶接装置は上部断熱パネル30に固定されるように設置されるレールに沿って移動しながら溶接を遂行する。したがって、自動溶接装置を利用するためには溶接線周囲にレールを固定設置する作業が必要である。
本発明の実施例に係る液化ガス貨物倉を製造する方法では主防壁連結部材34に設置される防壁設置部材35(一例として、スタッドボルト)を利用してレールを固定設置することができる。
次に、自動溶接装置を利用して主防壁50シートを溶接する方法について説明する。
前記において、主防壁50シートが主防壁連結部材34に仮付け溶接され、隣接する主防壁50シート同士を仮付け溶接されて固定されることについて説明したところがある。二つの主防壁50シートが重なったり当接する線(溶接線)に沿って本付け溶接を遂行すると主防壁の設置が完了する。自動溶接装置が溶接線に沿って移動することができるように溶接線近くにレールを設置することができる。このとき、レールと溶接線が平行して設けられる場合、溶接品質を向上させて作業時間を短縮させることができる。
レールは一方向に配列される複数の防壁設置部材25に固定されて溶接線に平行して設置されることによってレールに設置される自動溶接装置が溶接線に沿って溶接遂行する作業を容易にすることができる。自動溶接が完了した後にレールは防壁設置部材25から解体される。
主防壁50の溶接が完了すると気密性が確保されるかどうかを検査する過程を経ることになる。検査過程では主防壁50と上部断熱パネル30の間に検査ガスを注入して検査ガスが外部に漏出するかどうかを確認する方法が使われ得る。検査結果、外部で検査ガスが検出されるとその部分の溶接状態が不良であると判断して再溶接を実施する。
次に、図10と図11を参照にして本発明の実施例に係る貨物倉の製造方法について説明する。図10は上部断熱パネル30と下部断熱パネル30を配置した様子を示すための第1方向断面図であり、図11は上部断熱パネル30と下部断熱パネル20を配置した様子を示すための第2方向断面図である。
断熱パネルアセンブリーが設置される外壁10は平面部(P)とコーナー部(C)を含む。以下では平面部(P)に設置される断熱パネルアセンブリーについて説明する。
下部断熱パネル20は外壁10にあらかじめ設置されたスタッドボルト12に固定され得る。下部断熱パネル20は底部に下部第1補強パネル21が接着によって結合され、上部に下部第2補強パネル22が接着によって結合された状態で設置され得る。下部断熱パネル20は概略四角柱の形状とすることができ、四角にスタッドボルト12の結合のための貫通ホール20aが形成され得る。
下部断熱パネル20は第1方向と第2方向に隣接して連続的に設置され得る。また、下部断熱パネル20は互いに入れ違いにならないように格子状に配置され得る。したがって、隣接する下部断熱パネル20の境界は連続的に連結され得る。
下部断熱パネル20は幅方向の断面形状が正方形であり得る。すなわち、横幅と縦幅が同じであり得る。したがって、作業者は下部断熱パネル20の方向にかかわらず、下部断熱パネル20を設置することができる。また、下部断熱パネル20はあらかじめ製作された単一形状および大きさで提供され得る。規格化された下部断熱パネル20を使うことによって製作の便宜性が増大し得る。
下部第1補強パネル21の底部にはマスチック11が付着された状態であり得、下部第2補強パネル22の上部には補助防壁連結部材24とパネル固定ユニット25が設置された状態であり得る。したがって、あらかじめ製作された下部断熱パネル20を外壁10に配置し、スタッドボルト12と結合する過程だけで下部断熱パネル20の設置過程が完了して製作工程が単純となり得る。
コーナー部(C)に設置される下部断熱パネル20はコーナー部の形状に対応するように製作される。コーナー部(C)に設置される下部断熱パネル20とこれと隣接するように配置される平面部(P)に設置される下部断熱パネル20の間には設置誤差による間隙空間(G)が発生する可能性がある。この間隙空間(G)には挿入断熱パネル26が挿入され得る。挿入断熱パネル26は別途の補強パネルを必要としないことがあり、圧入により嵌め込み固定されるか接着によって固定され得る。
下部断熱パネル20の設置が完了した後、下部断熱パネル20上に補助防壁40が設置され得る。補助防壁40は複数の補助防壁40シートが連続的に連結されて形成され得る。
一つの補助防壁40シートは複数の下部断熱パネル20をカバーすることができる。好ましくは、一つの交差点に頂点が隣接する4個の下部断熱パネル20をカバーするように設置され得る。また、補助防壁40シートの一辺の長さは下部断熱パネル20の横または縦の長さより長く設けられ得る。
一例として、図3のように一つの補助防壁40シートは第1方向には2個の下部断熱パネル20に、第2方向には4個の下部断熱パネル20にまたがるように設置され得る。このとき、補助防壁40シートの第1方向の辺の長さは下部断熱パネル20の幅方向の辺の長さより若干長くなり得、第2方向の辺の長さは下部断熱パネル20の幅方向の辺の長さに3倍をしたものより若干長くなり得る。補助防壁40シートの辺の長さがもう少し長く設けられるのは、隣接する補助防壁40シートの結合に重ね溶接が使われ得るという点と隣接する下部断熱パネル20を設置する時の設置便宜性のために若干の間隙空間を置いて設置できるという点のためである。
補助防壁40シートは単一形状および大きさで製作され得、第1方向と第2方向に連続的に連結されるように設置され得る。ただし、コーナー部(C)に設置される補助防壁40と連結するためには別途の大きさで製作される補助防壁40シートを利用することができる。
下部断熱パネル20の中央部にはパネル固定ユニット25が設けられ得る。製作工程を単純にするために一つの下部断熱パネル20に一つのパネル固定ユニット25だけが設けられ得、パネル固定ユニット25は上部断熱パネル30と結合した時に外力による応力の不均衡を防止するために下部断熱パネル20の中央部に位置することができる。
一方、補助防壁40シートにはパネル固定ユニット25の突出部材25bが貫通する貫通ホール40aが形成され、補助防壁40シートを設置した後には補助防壁40の気密性維持のために貫通ホール40aに沿ってパネル固定ユニット25と溶接して仕上げることができる。
補助防壁連結部材24は補助防壁40シートの角に対応するように第1方向と第2方向に沿って配置され得る。補助防壁連結部材24はパネル固定ユニット25との干渉を避けるために下部断熱パネル20の中心線(横方向中心線と縦方向中心線を含む)からいずれか一方向に偏って配置され得る。
上部断熱パネル30はパネル固定ユニット25に固定結合され得る。上部断熱パネル30は底部に上部第1補強パネル31が接着によって結合され、上部に上部第2補強パネル32が接着によって結合された状態で設置され得る。上部断熱パネル30は概略四角柱の形状とすることができ、中心線にパネル固定ユニット25との結合のための貫通ホール30aが形成され得る。
上部断熱パネル30は第1方向と第2方向に隣接して連続的に設置され得る。また、上部断熱パネル30は互いに入れ違いにならないように格子状に配置され得る。したがって、隣接する上部断熱パネル30の境界は連続的に連結され得る。
上部断熱パネル30の幅は下部断熱パネル20の幅の整数倍で設けられ得る。すなわち、上部断熱パネル30の横幅と縦幅は下部断熱パネル20の横幅または縦幅の整数倍で選択することができる。
一例として、図1には上部断熱パネル30の幅方向断面形状が二つの下部断熱パネル20を連続的に配置した時の幅方向断面形状と同一に長方形で設けられるものを図示した。すなわち、下部断熱パネル20の横幅と縦幅の比が1:1の比率で設けられ、上部断熱パネル30の横幅と縦幅の比が1:2の比率で設けられ得る。ただし、上部断熱パネル30の幅方向の長さは隣接する下部断熱パネル20の間の間隙の長さを考慮してさらに長く提供され得る。
また、上部断熱パネル30はあらかじめ製作された単一形状および大きさで提供され得る。規格化された上部断熱パネル30を使うことによって製作の便宜性が増大され得る。
隣接する上部断熱パネル30の間の境界は隣接する下部断熱パネル20の間の境界に対応するように設けられ得る。一例として、図1には上部断熱パネル30の角が隣接する2個の下部断熱パネル20の外郭部の角に対応するものを図示した。ここで外郭部の角は2個の下部断熱パネル20の間の境界を除いた角を意味する。
前記において、一つの下部断熱パネル20に一つのパネル固定ユニット25が設置され得ることを説明した。したがって、2個の下部断熱パネル20と結合する上部断熱パネル30は2個のパネル固定ユニットと結合する。また、パネル固定ユニット25が下部断熱パネル20の中央部に設けられ得るため、上部断熱パネル30の貫通ホール30aは中央線上に設けられ得る。
上部第2補強パネル32の上部には主防壁連結部材34と防壁設置部材35が設置された状態であり得る。したがって、あらかじめ製作された上部断熱パネル30を下部断熱パネル20上に配置し、パネル固定ユニット25と結合する過程だけで上部断熱パネル30の設置過程が完了して製作工程が単純となり得る。
コーナー部(C)に設置される上部断熱パネル30はコーナー部(C)の形状に対応するように製作される。万一、コーナー部(C)に設置される上部断熱パネル30と隣接するように配置される平面部(P)に設置される上部断熱パネル30に規格化された上部断熱パネル30を使う場合、二つの上部断熱パネル30の間に設置誤差による間隙空間(G)が発生する可能性がある。前記において、コーナー部(C)に設置される下部断熱パネル20とこれと隣接するように配置される平面部(P)に設置される下部断熱パネル20の間に挿入断熱パネル26が挿入され得ることを説明した。このとき、挿入断熱パネル26の製作のために間隙空間(G)の幅があらかじめ計算される。
コーナー部(C)に設置される上部断熱パネル30と隣接するように配置される平面部(P)に設置される上部断熱パネル30は、規格化された上部断熱パネル30の幅方向の長さより挿入断熱パネル26の幅方向長さたけさらに長く製作される上部断熱パネル30を利用することができる。下部断熱パネル20と同じように、別途の挿入断熱パネル26を使わないことによってスロッシング荷重が直接的に作用する上部断熱パネル30の剛性と耐久性を維持することができる。
上部断熱パネル30の設置が完了した後、上部断熱パネル30上に主防壁50が設置され得る。主防壁50は複数の主防壁50シートが連続的に連結されて形成され得る。
一つの主防壁50シートは複数の上部断熱パネル30をカバーすることができる。好ましくは、一つの交差点に頂点が隣接する4個の上部断熱パネル30をカバーするように設置され得る。また、主防壁50シートの一辺の長さは上部断熱パネル30の横または縦の長さより長く設けられ得る。
一例として、図1のように一つの主防壁50シートは第1方向および第2方向にそれぞれ2個の上部断熱パネル30にまたがるように設置され得る。このとき、主防壁50シートの第1方向の辺の長さは上部断熱パネル30の第1方向幅方向の辺の長さより若干長くなり得、第2方向の辺の長さは上部断熱パネル30の幅方向の辺の長さより若干長くなり得る。主防壁50シートの辺の長さがもう少し長く設けられるのは、隣接する主防壁50シートの結合に重ね溶接が使われ得るという点と隣接する上部断熱パネル30を設置する時の設置便宜性のために若干の間隙空間を置いて設置できるという点のためである。
主防壁50シートは単一形状および大きさで製作され得、第1方向と第2方向に連続的に連結されるように設置され得る。ただし、コーナー部(C)に設置される主防壁50と連結するためには別途の大きさで製作される主防壁50シートを利用することができる。
主防壁連結部材34は主防壁50シートの角に対応するように第1方向と第2方向に沿って配置され得る。主防壁連結部材34は貫通ホール30aとの干渉を避けるために上部断熱パネル30の第2方向中心線(図面で第1方向の角の中心点を連結して第2方向に延長される仮想の線)からいずれか一方向に偏って配置され得る。ただし、第1方向中心線上には貫通ホール30aが設けられないため、第1方向に配置される主防壁連結部材34が第1方向中心線と一致するように設けられることは問題がない。
本発明は添付された図面に図示された一実施例を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有した者であればこれから多様な変形および均等な他の実施例が可能であることが理解できるであろう。したがって、本発明の真の範囲は添付された特許請求の範囲によってのみ定められるべきである。
10: 外壁
11: マスチック
12: スタッドボルト
13: レベルパッド
20: 下部断熱パネル
20a: 貫通ホール
20b: フォームプラグ
21: 下部第1補強パネル
21a: 貫通ホール
22: 下部第2補強パネル
22a、22b: 溝
23: 下部継手
24: 補助防壁連結部材
24a: リベット
25: パネル固定ユニット
25a: 結合部
25b: 突出部材
25c: リベット
30: 上部断熱パネル
30a: 貫通ホール
30b: フォームプラグ
31: 上部第1補強パネル
31a: 貫通ホール
32: 上部第2補強パネル
32a: 溝
33: 上部継手
34: 主防壁連結部材
34a: リベット
35: 防壁設置部材
40: 補助防壁
40a: 貫通ホール
41: しわ部
42: 交差部
50: 主防壁
51: しわ部
52: 交差部

Claims (16)

  1. 液化ガスの収容空間を囲む主防壁と前記主防壁を囲んで液化ガスを外部から断熱する断熱パネルアセンブリーを含み、平面部とコーナー部で形成される液化ガス貨物倉であって、
    前記平面部に設置される断熱パネルアセンブリーは、
    複数が隣接して設置される下部断熱パネルと、
    前記下部断熱パネル上に積層されて前記下部断熱パネルを密封する補助防壁と、
    前記補助防壁上に積層されて複数が隣接して設置され、前記下部断熱パネルの幅方向面積よりも大きく設けられる上部断熱パネルとを含み、
    前記平面部に設置されて隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応し、
    前記コーナー部に設置される断熱パネルアセンブリーは、下部断熱パネルと上部断熱パネルを含み、
    前記平面部に設置される下部断熱パネルと前記コーナー部に設置される下部断熱パネルの間には設置誤差だけ広がった空間を充填する挿入断熱パネルが挿入され、
    前記コーナー部に設置される上部断熱パネルまたは隣接する前記平面部に設置される上部断熱パネルのうちいずれか一つは前記挿入断熱パネルの幅だけさらに長く設けられる、
    液化ガス貨物倉。
  2. 前記上部断熱パネルの横幅は前記下部断熱パネルの横幅の整数倍で設けられる、請求項1に記載の液化ガス貨物倉。
  3. 前記下部断熱パネルは横幅と縦幅が同一であるように設けられる、請求項1に記載の液化ガス貨物倉。
  4. 液化ガスの収容空間を囲む主防壁と前記主防壁を囲んで液化ガスを外部から断熱する断熱パネルアセンブリーを含み、平面部とコーナー部で形成される液化ガス貨物倉であって、
    前記平面部に設置される断熱パネルアセンブリーは、
    複数が隣接して設置される下部断熱パネルと、
    前記下部断熱パネル上に積層されて前記下部断熱パネルを密封する補助防壁と、
    前記補助防壁上に積層されて複数が隣接して設置され、前記下部断熱パネルの幅方向面積よりも大きく設けられる上部断熱パネルとを含み、
    前記平面部に設置されて隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応し、
    前記補助防壁は下部に膨らんでしわができる第1しわ部と第2しわ部と前記第1しわ部と第2しわ部が交差する交差部を含み、
    前記第1しわ部と第2しわ部は前記隣接する下部断熱パネルの境界の間に収容される、
    液化ガス貨物倉。
  5. 前記下部断熱パネルの角は前記しわ部を収容するチャンファーが形成される、請求項4に記載の液化ガス貨物倉。
  6. 液化ガスの収容空間を囲む主防壁と前記主防壁を囲んで液化ガスを外部から断熱する断熱パネルアセンブリーを含み、平面部とコーナー部で形成される液化ガス貨物倉であって、
    前記平面部に設置される断熱パネルアセンブリーは、
    複数が隣接して設置される下部断熱パネルと、
    前記下部断熱パネル上に積層されて前記下部断熱パネルを密封する補助防壁と、
    前記補助防壁上に積層されて複数が隣接して設置され、前記下部断熱パネルの幅方向面積よりも大きく設けられる上部断熱パネルとを含み、
    前記平面部に設置されて隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応し、
    前記下部断熱パネルと前記上部断熱パネルはそれぞれ第1方向と第2方向に隣接して配置され、
    前記補助防壁は下部に膨らんでしわができる第1しわ部と第2しわ部と前記第1しわ部と第2しわ部が交差する交差部を含む補助防壁シートが連続的に連結されて設けられ、
    隣接する前記下部断熱パネルの角の間の境界は前記第1しわ部または前記第2しわ部に対応するように設けられ、前記隣接する4個の下部断熱パネルのコーナーが隣接する地点は前記交差部に対応するように設けられる、
    液化ガス貨物倉。
  7. 前記第1しわ部および第2しわ部は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に収容され、
    前記下部断熱パネルの角は前記第1しわ部および第2しわ部を収容するようにチャンファーを含む、
    請求項6に記載の液化ガス貨物倉。
  8. 前記補助防壁シートを貫通して前記下部断熱パネルと前記上部断熱パネルを結合するパネル固定ユニットと
    記下部断熱パネル上に設置されて前記補助防壁シートと結合される補助防壁連結部材をさらに含み、
    前記パネル固定ユニットは前記下部断熱パネルの中央部に設置され、
    前記補助防壁連結部材は前記パネル固定ユニットと干渉しないように前記下部断熱パネルの中央部から外れて設置される、
    請求項6に記載の液化ガス貨物倉。
  9. 前記補助防壁連結部材は第1方向または第2方向に配置され、前記下部断熱パネルは第1方向および第2方向に隣接して格子状に配置され、前記補助防壁シートの角に対応するように前記補助防壁連結部材が設けられる、請求項8に記載の液化ガス貨物倉。
  10. 平面部とコーナー部を含む外壁の平面部に断熱パネルを設置して液化ガス貨物倉を製造する方法であって、
    前記平面部に下部断熱パネルを第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置して設置し、
    前記下部断熱パネル上に補助防壁を設置し、
    前記補助防壁上に上部断熱パネルを積層するものの、前記上部断熱パネルは第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置され、前記隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応するように配置され、
    前記補助防壁を設置する前に、前記下部断熱パネル上に補助防壁連結部材を設置し、
    前記補助防壁は複数の補助防壁シートを連続的に連結して設置するものの、前記補助防壁シートの角は前記補助防壁連結部材上に固定され、隣接する前記補助防壁シートの角は前記補助防壁連結部材に固定された前記補助防壁シート上に重なって固定される、
    液化ガス貨物倉の製造方法。
  11. 前記補助防壁は複数の補助防壁シートを連続的に連結して設置するものの、いずれか一つの補助防壁シートは互いにコーナーが隣接する4個の下部断熱パネル上にまたがるように設置される、請求項10に記載の液化ガス貨物倉の製造方法。
  12. 前記上部断熱パネルは前記隣接する2個の下部断熱パネル上に設置されるものの、前記上部断熱パネルの角は前記2個の下部断熱パネルの外郭部の角に対応するように設置される、請求項10に記載の液化ガス貨物倉の製造方法。
  13. 前記補助防壁シートと前記補助防壁連結部材は金属で設けられ、前記補助防壁シートの間の固定および前記補助防壁シートと前記補助防壁連結部材の間の固定は溶接方法が利用される、請求項10に記載の液化ガス貨物倉の製造方法。
  14. 前記補助防壁を設置する前に、前記下部断熱パネル上にパネル固定ユニットを設置し、
    前記補助防壁の設置は前記補助防壁の貫通ホールに前記パネル固定ユニットの突出部材が収容されるようにし、前記貫通ホールと前記パネル固定ユニットを密封する、請求項10に記載の液化ガス貨物倉の製造方法。
  15. 平面部とコーナー部を含む外壁の平面部に断熱パネルを設置して液化ガス貨物倉を製造する方法であって、
    前記平面部に下部断熱パネルを第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置して設置し、
    前記下部断熱パネル上に補助防壁を設置し、
    前記補助防壁上に上部断熱パネルを積層するものの、前記上部断熱パネルは第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置され、前記隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応するように配置され、
    前記コーナー部に下部断熱パネルと上部断熱パネルを設置し、
    前記平面部に設置された下部断熱パネルと前記コーナー部に設置された下部断熱パネルの間の設置誤差だけ広がった空間に挿入断熱パネルを挿入し、
    あらかじめ設置された前記上部断熱パネルより前記挿入断熱パネルの幅だけさらに長く設けられる前記上部断熱パネルを前記コーナー部に設置される上部断熱パネルに隣接するように設置する、
    液化ガス貨物倉の製造方法。
  16. 平面部とコーナー部を含む外壁の平面部に断熱パネルを設置して液化ガス貨物倉を製造する方法であって、
    前記平面部に下部断熱パネルを第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置して設置し、
    前記下部断熱パネル上に補助防壁を設置し、
    前記補助防壁上に上部断熱パネルを積層するものの、前記上部断熱パネルは第1方向と第2方向に隣接するように格子状に配置され、前記隣接する上部断熱パネルの間の境界は前記隣接する下部断熱パネルの間の境界に対応するように配置され、
    前記平面部に設置される前記下部断熱パネルの設置は一定の大きさの下部断熱パネルを隣接して配置し、
    前記平面部に設置される前記上部断熱パネルの設置は一定の大きさの上部断熱パネルを隣接して配置し、
    前記コーナー部に設置された下部断熱パネルと前記平面部に設置された下部断熱パネルの間の設置誤差だけ広がった空間に挿入断熱パネルを挿入し、
    前記一定の大きさの上部断熱パネルより前記挿入断熱パネルの幅だけさらに広い上部断熱パネルを上部コーナー部に設置される上部断熱パネルに隣接するように設置する、
    液化ガス貨物倉の製造方法。
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