KR100499711B1 - 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크의앵커구조 - Google Patents

선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크의앵커구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조에 관한 것으로서, 저장탱크의 1차 및 2차 단열벽과 1차 및 2차 밀봉벽을 연결하기 위해 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조를 제공하는 것에 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위해 저장탱크의 단위 구조체를 상호 연결시키는 앵커구조에 있어서, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조는 선체 내부에 형성된 공간의 바닥면 및 좌우 격벽에 일정 간격으로 고정되는 다수의 앵커 베이스판에 로드 지지캡을 내장하여 기계적으로 고정되는 앵커 하부판과; 상기 로드 지지캡에 수직 고정되는 앵커로드와; 상기 앵커로드에 중심부가 삽입 고정되는 앵커부 2차 단열벽과; 상기 앵커로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 단열벽의 상부 면에 고정되면서, 이웃하는 각각의 2차 밀봉벽과 기계적으로 체결되는 앵커부 2차 밀봉벽과; 상기 앵커로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 밀봉벽 상부 면에 고정되는 앵커부 1차 단열벽과; 상기 앵커부 1차 단열벽의 상부 중심부인 상기 앵커로드 상단부에 고정되는 상부 캡을 포함한다.

Description

선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조 {ANCHOR STRUCTURE OF A LNG STORAGE TANK INSTALLED INSIDE THE SHIP}
본 발명은 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초저온 상태의 액체인 액화천연가스를 수송하는 선박 내부에 형성되는 저장탱크의 하부 바닥면 또는 좌우 측벽면에 설치되는 1차 및 2차 단열벽과 1차 및 2차 밀봉벽을 연결하기 위해 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조에 관한 것이다.
일반적으로, LNG 수송선의 내부에 설치되는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG) 저장탱크는 독립탱크형(Independent Tank)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 나눌 수 있다. 이는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는 지에 따른 분류이며, 그 구체적 내용은 아래와 같다.
하기 [표 1]에서 일명 GTT NO 96-2형과 GTT Mark Ⅲ형은 1995년 Gaz Transport(GT)사와 Technigaz(TGZ)사가 GTT(Gaztransport & Technigaz)사로 명칭이 변경되면서 각각 GT형은 GTT NO 96-2형으로, TGZ형은 GTT Mark Ⅲ형로 개칭되어 사용되고 있다.
LNG 저장탱크의 분류
구분 멤브레인형(Membrane Type) 독립탱크형(Independent Type)
GTT Mark III GTT NO 96-2 MOSS IHI - SPB
탱크재질-두께 SUS 304L-1.2 mm Invar 강-0.7 mm AL 합금강(5083)-50 mm AL 합금강(5083)Max. 30 mm
방열재질-두께 ReinforcedPolyurethane Foam-250 mm Plywood Box +Perlite-530 mm Polyurethane Foam-250 mm Polyurethane Foam-200 mm
GTT사의 멤브레인형 LNG선은 단열재 및 선체가 직접적인 하중을 받고 화물 탱크와 화물탱크 사이에 기계적/열적특성에 의한 위험성을 피하기 위하여 코퍼댐(Cofferdam)이 설치되어 있으며, 이러한 코퍼댐 내부의 공기온도는 코퍼댐 측 선체 내판의 저온 취성을 막기 위하여 +5℃ 이상 유지해야 하고, 이를 위하여 일반적으로 증기 또는 고온수와 같은 열원을 이용하도록 Heating Coil과 같은 가열수단이 설치되어 있다. 단열재 시공은 먼저 선체에 족장을 설치하여 완성한 후 Access House로 족장 자재와 육상에서 완성된 단열재 상자와 멤브레인 및 기타 자재를 반입하여 설치한다. 구형탱크의 경우, 진수 전 작업기간이 긴 것에 비해 멤브레인 방식은 진수 후의 기간이 길다.
GTT사의 멤브레인형 중에서 NO 96-2형은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 0.5~0.7㎜ 두께의 인바(Invar)강(36% Ni)을 사용하며, 1차 밀봉벽(10) 및 2차 밀봉벽(15)이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 갖고 있어 1차 밀봉벽(10)의 누설 시 상당한 기간동안 2차 밀봉벽(15)만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있다. 또한 GTT NO 96-2형의 밀봉벽(10,15)은 멤브레인(Membrane)이 직선형이므로 Mark Ⅲ형의 파형 멤브레인보다 용접이 간편하여 자동화 율은 높으나, 전체적인 용접장은 GTT NO 96-2형이 길다.
또한, 기존의 GT형과 현재 채용되고 있는 GTT NO 96-2형의 가장 큰 차이점은 단열재 상자(단열벽; 11,16)를 지지하는 U형 바(Bar) 대신에 Double Couple(17)을 이용하는데 있다. GTT NO 96-2형 LNG선의 저장탱크 방열단면에 대한 주요 부분의 기능은 표 2와 같다.
GTT NO 96-2형 저장탱크 방열단면의 주요부분
구분 기능
Tongue 단열벽 상자에 설치되며 Membrane Sheet와 Membrane Sheet 사이를 3겹으로 용접되어 이들을 연결하며, Membrane과 단열벽 상자를 연결하여 준다.
Joist 단열벽 상자와 단열벽 상자 사이에 설치되며 수평방향의 변위를 완화시키고 고응력의 발생을 방지한다.
1,2차 단열벽 (Perlite) 저장탱크에 열이 침입하는 것을 방지한다.
1차 밀봉벽 (Invar) 1차 밀봉벽으로 -163℃ 정도의 화물이 직접 맞닿는 부분으로 1차적으로 저장탱크를 구성한다.
2차 밀봉벽 (Invar) 2차 방법으로서 1차 밀봉벽(Membrane)이 파손되었을 경우 일정기간 동안 화물의 누설을 방지하는 기능을 한다.
한편, GTT사의 Mark Ⅲ형은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 밀봉벽(20)으로 1.2㎜ 두께의 파형이 붙은 스테인리스강 멤브레인(Membrane)이며, 저온에 의한 수축은 파형부의 주름에서 흡수하여 멤브레인 내에는 거의 큰 응력이 생기지 않는다. 또한 단열벽(21,26)의 재료로 Balsa재, Glass Wool, Triplex 등이 사용된다. Mark Ⅲ형은 1차 및 2차 단열벽(Insulation)(21,26)을 육상에서 가공하여 일체형으로 탑재하므로, 박스형의 1차 및 2차 단열벽(21,26)을 각각 설치해야 하는 GTT NO 96-2형에 비하여 시공이 상대적으로 쉽다.
GTT Mark Ⅲ형의 LNG선 저장탱크 방열단면에 대한 주요 부분의 기능은 하기 [표 3]에 나타내었다.
Mark Ⅲ형 저장탱크 방열단면의 주요부분
구분 기능
Mastic 저장탱크의 하중을 선체에 전달한다.
Plywood 1차 및 2차 밀봉벽과 1차 및 2차 단열벽 사이에 설치되며, 단열벽의 균일 배치로 밀봉벽에 일정한 하중을 받을 수 있도록 도와주며, 수직방향의 하중에 의한 변위를 완화시킨다.
Glass Wool 단열벽 상자와 단열벽 상자 사이에 설치되며 수평방향의 변위를 완화시키고 고응력의 발생을 방지한다.
1차 및 2차 단열벽(Polyurethane Foam) 저장탱크에 열이 침입하는 것을 방지한다.
2차 밀봉벽(Triplex Flex) 1차 밀봉벽인 1차 멤브레인이 파손되었을 경우 일정 기간 동안 화물의 누설을 방지하는 기능을 가지고, Al Foil의 양면에 Glass Cloth가 접착되어져 있다.
1차 밀봉벽(SUS 304L) 1차 멤브레인으로 -160℃ 정도의 화물이 직접 닿는 부분으로 1차적으로 화물탱크를 구성하며, 열응력에 잘 견디게 파형의 주름진(corrugated) 구조로 시공 되어져 있다.
상기와 같은 구조로 이루어지는 GTT NO 96-2형 저장탱크구조와 GTT Mark Ⅲ형 저장탱크구조 중에서 중요한 부분을 차지하는 부분이 코너부(Coner Part)의 구조이다.
상기 저장탱크의 하부 바닥면에 설치되는 평면구조체는 복수개로 이루어진 구조이고, 각각의 평면구조체는 앵커 구조체에 의해 고정된다. 한편, 상기 평면구조체는 선박의 이동시 또는 해류에 의해 선체에 변형이 발생되고, 이로 인해 기계적 또는 열적인 응력이 발생하고 있으며, 이를 해소하기 위한 지속적인 기술개발이 이루어지고 있다.
이와 함께 초저온의 액체 LNG의 기화에 의한 손실인 BOG(boiled off gas)의 저감, 구조 단순화, 제조 공정의 단순화하기 위해 종래의 멤브레인형 LNG 저장탱크와 상이한 새로운 구조의 멤브레인형 LNG 저장탱크가 제안되었으며, 평면구조체의 고정시키는 앵커 구조체의 구조 또한 새로운 구조를 요구하고 있다.
본 발명은 상기한 종래기술에 따른 저장탱크의 앵커구조의 문제점을 해결하면서도 조립구조 및 제조공정의 단순화를 기하여 탱크의 건조기간을 보다 단축시키고, 앵커부가 저장탱크로부터 발생하는 기계적 응력을 보다 효율적으로 해소하기 위한 새로운 구조의 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조는 액화천연가스를 저장하는 선박의 선체 내부에 형성된 공간에 2차 단열벽과, 이의 상부 면에 형성되는 2차 밀봉벽 및 이의 상부 면에 형성되는 1차 단열벽을 포함하는 저장탱크의 단위 구조체를 상호 연결시키는 앵커구조에 있어서, 상기 선체 내부에 형성된 공간의 바닥면 및 좌우 격벽에 일정 간격으로 고정되는 다수의 앵커 베이스판에 로드 지지캡을 내장하여 기계적으로 고정되는 앵커 하부판과; 상기 로드 지지캡에 수직 고정되는 앵커로드와; 상기 앵커로드에 중심부가 삽입 고정되는 앵커부 2차 단열벽과; 상기 앵커로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 단열벽의 상부 면에 고정되면서, 이웃하는 각각의 2차 밀봉벽과 기계적으로 체결되는 앵커부 2차 밀봉벽과; 상기 앵커로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 밀봉벽 상부 면에 고정되는 앵커부 1차 단열벽과; 상기 앵커부 1차 단열벽의 상부 중심부인 상기 앵커로드 상단부에 고정되는 상부 캡을 포함한다.
전술된 구조에 있어서, 상기 앵커 하부판은 이에 인접하는 단위 구조체의 2차 단열벽 하부 판재를 선체 내부면과 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 앵커부 2차 밀봉벽은 외주면부에 형성된 주름부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 앵커부 2차 밀봉벽은 상기 앵커부 1차 단열벽의 단면보다 돌출되도록 형성될 수 있다. 더불어, 상기 앵커부 1차 단열벽과 앵커부 2차 단열벽은 상기 앵커부 2차 밀봉벽의 상하부면에 각각 접착제에 의하여 접착될 수 있다.
한편, 상기 앵커부 2차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 상부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 앵커부 1차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 상하부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
본 발명은 상기한 각각의 도면에 도시된 바와 같은 구체적인 실시예로 적용되었으며, 본 발명이 이러한 구체적인 실시예에 한정되는 것은 아니라 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형 실시 가능한 것이다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크구조는 선박의 선체 내부에 형성된 면에 면접하도록 설치되는 2차 단열벽과, 이의 상부 면에 형성되는 2차 밀봉벽 및 이의 상부 면에 형성되는 1차 단열벽을 포함하게 된다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 코너구조체 및 평면조립체를 도시한 사시도인 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에서는 이러한 탱크구조를 선박 외부에서 예비조립체로서 각각 코너구조체, 평면구조체를 미리 제작하여 탱크 내부공간에 조립하게 하게 되는 것이다.
즉, 미리 제작된 코너구조체를 선체 내부에 먼저 고정시킨 다음, 이를 기준으로 하는 평면구조체를 조립하며, 이러한 평면구조체의 고정은 탱크구조 현장에서 앵커구조체를 조립함으로써 이루어지는 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크에 있어서, 평명구조체를 연결시키는 앵커구조체 및 이러한 앵커구조체가 설치되는 과정을 도 7 내지 도 18을 참조하여 상세하게 설명하게 되며, 이러한 일련의 조립과정에 따라 인접하는 평면구조체를 상호 결속시키는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조체가 형성되는 것이다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커 구조체를 설치하는 과정을 살펴보면, 먼저, 선체 내부의 하부 바닥면(1) 및 격벽(2)과 코너구조체(100)는 본딩에 의하여 결합되며, 이차적으로는 상기 내부 경계턱에는 본 발명의 코너구조체(100)가 부착 고정된다.
이와 동시에 상기한 코너구조체(100)로부터 연속적으로 설치되는 평면구조체(200)를 상호 고정시키기 위한 앵커구조체(150)의 앵커 베이스판(110)을 하부 바닥면(1) 및 격벽(2) 면에 일정 간격으로 고정시킨다. 이를 위해, 선체 내부 면에 일정 간격으로 일군의 스터드 핀(109)을 설치한다. 이때, 상기 스터드 핀(109)은 상기 하부 바닥면(1) 또는 격벽(2)에 접촉되는 부분을 경사지게 가공한 후, 가압한 상태에서 용접하여, 상기 스터드 핀(109)이 선체의 내벽면에 용접된다.
다음으로 상기 스터드 핀(109)에는 상기 스터드 핀(109)과 대응되는 관통공이 형성된 앵커 베이스판(110)을 상기 스터드 핀(109)에 삽입한다. 이때, 상기 앵커 베이스판(110)은 선체의 내벽면에 용접 또는 본딩하여 결합되도록 한다. 또한, 상기 앵커 베이스판(110)은 상기 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)의 두께와 일치하게 한다.
다음으로, 상기 앵커 베이스판(110)의 상부에 앵커 하부판(111)을 결합한다. 이를 위해, 상기 앵커 하부판(111)은 상기 스터드 핀(109)과 대응되는 위치에 관통구멍이 형성되고, 상기 앵커 하부판(111)을 관통한 스터드 핀(109)에는 볼트가 체결됨으로서 상기 앵커 베이스판(110)이 고정이 이루어 진다.
이와 같이, 상기 평면구조체(200)는 상기 하부 판재(201)가 상기 고정대 또는 상기 앵커 베이스판(110)에 의해 상방향 이동이 제한되며, 수평 방향으로는 다소간의 슬라이딩이 가능하게 된다.
다음으로 상기 앵커 하부판(111)의 중앙부에 앵커 지지로드(112)를 수직하게 고정한다.
이를 위해, 상기 앵커 하부판(111)의 중앙부에는 소정의 자리파기 공간이 형성된다.
한편, 상기 앵커 하부판(111)의 자리파기 공간에는 상기 앵커 베이스판(110)의 중앙에 형성된 홀을 통해 로드 지지캡(120)이 설치된다. 상기 앵커 하부판(111)에 의하여 고정되는 로드 지지캡(120)은 중앙부가 너트가공되어 있으며, 이에 본 발명의 앵커 지지로드(112)가 볼팅결합방식으로 수직 고정되며, 이 앵커 지지로드(112)에는 후공정에서 삽입 조립되는 앵커부 2차 밀봉벽(114)을 지지할 수 있는 원형의 걸림턱(121)이 형성되어 있다.
상기한 바와 같이, 앵커 하부판(111) 및 앵커 지지로드(112)가 고정되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 평면구조체(200)가 상기한 하부 바닥면(1)과 상기 앵커 하부판(111)이 형성하는 갭 사이에 삽입되어 고정되어진다.
상기한 평면구조체(200)는 선체 외부에서 예비 조립된 상태로 선체 내부로 도입되는 것이며, 이러한 평면구조체(200)의 평면부 1차 단열벽(204)의 상부는 판재(205)로만 구성된다.
즉, 선체 내부에 형성된 하부 바닥면(1)에 면접하는 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)가 마련되며, 이 상부 면에 폴리우레탄폼(Polyurethane Foam) 재질의 평면부 2차 단열벽(202)이 부착되고, 이 상부 면에 다시 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(Triplex) 재질의 평면부 2차 밀봉벽(203)이 부착되고, 다시 이 상부 면에 폴리우레탄폼(Polyurethane Foam) 재질의 평면부 1차 단열벽(204) 및 플라이우드 재질의 상부 판재(205)가 부착되는 구조로 이루어진다.
또한, 상기 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)와 2차 밀봉벽(203)은 1차 및 2차 단열벽(202,204)의 측면에서 다소 돌출되어 후공정에서 이웃하는 평면구조체(200) 또는 코너구조체(100)와 상호 결합 고정되어지도록 하며, 코너구조체(100)와 접하는 반대면의 모서리 부위는 본 발명의 앵커구조체(150)에 의하여 조립 고정되도록 일부가 절단된 단턱 형상으로 형성되어있다. 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 평면구조체(200)의 높이는 이웃하는 코너구조체(100)의 높이와 동일하도록 제작된다.
본 발명의 예비 조립된 평면구조체(200)가 선체 내부 면에 고정되는 방식은 코너구조체(미도시)를 경계턱에 고정하는 고정대의 타측에 평면부 2차 단열벽(202)의 단면보다 더 돌출된 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)가 삽입됨과 동시에, 상기 코너구조체(100)와 접하는 반대면의 모서리 부위에 돌출된 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)가 하부 바닥면(1)에 고정된 금속재질의 앵커 베이스판(110)과 이 상부 면에 고정된 플라이우드 재질의 앵커 하부판(111)이 형성하는 사이공간부에 삽입하는 방식으로 고정되는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 앵커구조체를 형성하는 앵커 하부판(111) 및 앵커 지지로드(112)를 중심으로 상기 평면구조체(200)가 삽입 고정되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 앵커부 2차 단열벽(113)이 삽입된다. 이 앵커부 2차 단열벽(113)의 상부 면에는 원형의 주름부(115)가 형성된 앵커부 2차 밀봉벽(114)이 위치하게 되며, 이러한 2차 밀봉벽(114)은 앵커 지지로드(112)에 형성된 걸림턱(121)에 의하여 지지되면서, 삽입된 다음에는 지지로드(112)에 볼팅결합하는 고정너트(123)에 의하여 견고하게 고정된다.
상기 앵커부 2차 단열벽(113)은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와 사각형 형상의 플라이우드 재질의 판재(122)이며, 이 상부면에 부착 고정된 앵커부 2차 밀봉벽(114)은 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(Triplex) 재질이면서 원형의 주름부(115)가 형성되어 있다. 이 주름부(115)는 선박의 이동시 또는 해류에 의해 선체가 만곡하게 변형되면, 상기 평면구조체의 상단과 하단 사이에 위상차이가 발생하게 된다. 이때, 본 발명에 따른 저장탱크의 평면구조체(200)는 상기 앵커 구조체의 앵커 지지판에 걸림되어 이탈이 방지된 상태로 슬라이딩 이동하게 된다.
이와 같이, 상기 평면구조체(200)가 슬라이딩 이동하게 되면, 상기 2차 밀봉벽과 2차 단열벽과 연결된 주름부가 펼쳐지며 변형을 방지하게 된다.
상기와 같이 고정되는 앵커부 2차 밀봉벽(114)의 단면부는 이와 인접하여 고정되는 평면구조체(200)의 2차 밀봉벽(203)과 근접 위치하는 구조가 되며, 이러한 각각의 2차 밀봉벽(114,203)은 후공정에서 고정수단으로 고정되어진다.
상기한 바와 같이, 평면구조체(200)가 앵커 하부판(111) 일측에 삽입되면 상기 앵커 하부판(111) 타측에도 상기 평면구조체(200)가, 도 12에 도시된 바와 같이 삽입 고정되어진다.
본 발명의 앵커구조체를 중심으로 하여 사방 측에 상기 평면구조체(200)의 모서리부가 삽입 고정되면, 도 13에 도시된 바와 같이, 2차 밀봉벽 고정수단에 의하여 이웃하는 2차 밀봉벽(앵커부 2차 밀봉벽 및 평면부 2차 밀봉벽)이 상호 고정되어진다.
즉, 이러한 2차 밀봉벽의 고정수단은, 도 11에 도시된 같이, 본 발명의 앵커부 2차 밀봉벽(114)과 평면부 2차 밀봉벽(203)이 근접하는 부위에 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)이 상기 2차 밀봉벽(114,203)을 사이에 두고 대면하도록 위치하게 되고, 이때 특별히 한정되지 않지만 고정볼트(214)로서 상기 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)을 고정시키면 2차 밀봉벽(52,203)이 견고하게 고정되는 것이다. 여기서 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)은 플라이우드 재질 또는 금속재질을 이용한다.
또한, 상기 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)은 상기 각각의 2차 밀봉벽(114,203)을 곡선 형태로 연결 고정하는데, 이는 상기 각각의 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)의 대면부가 상호 대응하는 곡면 요철부로 형성됨으로써 가능하게 된다. 이와 같이 2차 밀봉벽의 말단이 곡선상으로 연결됨으로써 만일에라도 발생할 수 있는 1차 밀봉벽의 가스 누출에 대해 2차 밀봉벽의 밀봉특성이 향상된다.
또한, 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)의 결합체는 그 종방향으로 다소간의 굴곡이 존재하여 다소간의 여유 길이를 가지는 것이 바람직하고, 저장탱크에 액화천연가스가 채워져서 온도가 하강하여 열적으로 수축하더라도 그 응력을 흡수할 여유를 제공하는 등과 같이, 기계적/열적 수축 및 팽창작용에 따른 부하를 용이하게 해소할 수 있다.
상기한 바와 같이, 각각의 2차 밀봉벽을 고정수단에 의하여 고정한 다음에는, 도 14 내지 도 17에 도시된 순서대로, 앵커 지지로드(112)에 앵커부 1차 단열벽(116)을 삽입하고, 이 앵커부 1차 단열벽(116)의 상부 면에 형성된 원형의 오목부에 앵커 상부판(117)을 삽입하여 앵커 지지로드(112)의 상단부와 고정시키게 된다.
그런 다음, 그 상부 면에 다시 앵커 단열판재(118)를 부착 고정시키고, 이 중앙부에 다시 원형의 앵커 상부캡(119)을 삽입 고정하여 본 발명의 앵커구조체를 조립 완료하게 된다.
상기한 조립과정을 거쳐 본 발명에 따른 앵커구조체와 평면구조체(200)가 형성하는 1차 단열벽(116)의 사이공간부(2차 단열벽이 형성하는 공간부의 상부)에 단열재로 충전하게 된다. 이때 충전되는 단열재로서는 글래스 울(Glass Wool; 125)이 적용되는데, 이는 1차 단열벽의 열적 수축에 보다 신축적으로 대응하여 열적 응력을 보다 용이하게 해소하기 위함이다.
상기 1차 단열벽이 형성하는 공간부에 글래스 울과 같은 단열재를 충전한 다음에는, 도 18에 도시된 바와 같이, 그 상부 면에 주름부(251)를 갖는 멤브레인형의 1차 밀봉벽(250)을 부착 고정하게 된다. 이 1차 밀봉벽(250)의 재질은 주로 내식성 및 열적 안정성이 우수한 스테인리스 재질을 이용하게 된다.
또한, 상기 주름부(251)는 각각의 조립 구조체에 의하여 형성되는 공간부를 따라서 길이방향으로 형성되고, 이 주름부(251)를 중심으로 하여 주변부에 다수의 주름부(251)가 형성된다. 이 주름부(251)는 저장되는 액화천연가스와 직접 접촉하는 1차 밀봉벽(250)의 열적 수축 및 팽창작용이 가장 심하게 일어나므로 이에 신축적으로 대응하여 열적 변형을 용이하게 해소하기 위함이다. 또한, 상기 주름부(251)가 각각의 1차 단열벽이 형성되는 공간부 상부에 같은 길이 방향으로 형성되는 이유는 1차 단열벽과 부착된 2차 밀봉벽의 열적 수축 및 팽창에도 상호 의존적으로 대응하여 저장탱크구조가 받는 열적 응력을 용이하게 해소할 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 초저온 상태의 액체인 액화천연가스를 수송하는 선박 내부에 설치되는 저장탱크의 평면구조체를 연결하는 앵커부 구조를 단순화시켜 조립공정을 단축시킴과 동시에, 인접하는 평면구조체의 연결을 보다 결속시킴으로써 앵커부의 액밀성을 견고하게 유지한다. 또한, 선박의 이동시 또는 해류에 의한 선체의 변형시 상기 주름부가 펼쳐지며 상기 평면구조체(200)의 이동을 가능하게 함으로서, 2차 밀봉벽의 변형 또는 파손이 방지되고, 이로 인해 기밀성 및 안전성을 더욱 확장시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 멤브레인형의 액화천연가스 저장용 탱크구조인 GTT NO 96-2형을 도시한 단면도 및 사시도;
도 3 및 도 4는 종래의 멤브레인형의 액화천연가스 저장용 탱크구조인 GTT Mark Ⅲ형을 도시한 단면도 및 사시도;
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 코너구조체 및 평면조립체를 도시한 사시도.
도 7 내지 도 18은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조가 선체 내부공간에 조립되는 과정을 순차적으로 도시한 단면사시도;
도 19는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조에서 2차 밀봉벽이 결합되는 상태를 도시한 확대 단면도이다.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
1 : 하부 바닥면 2 : 격벽
100 : 코너구조체 109 : 스터드 핀
삭제
110 : 앵커 베이스판 111 : 앵커 하부판
112 : 앵커 지지로드 113 : 앵커부 2차 단열벽
114 : 앵커부 2차 밀봉벽 115 : 주름부
119 : 앵커 상부캡 120 : 로드 지지캡
122 : 판재
123 : 고정너트 150 : 앵커구조체
200 : 평면구조체 201 : 하부 판재
202 : 2차 단열벽 203 : 2차 밀봉벽
204 : 1차 단열벽 205 : 상부 판재
250 : 1차 밀봉벽 251 : 주름부

Claims (7)

  1. 액화천연가스를 저장하는 선박의 선체 내부에 형성된 공간에 2차 단열벽과, 이의 상부 면에 형성되는 2차 밀봉벽 및 이의 상부 면에 형성되는 1차 단열벽을 포함하는 저장탱크의 단위 구조체를 상호 연결시키는 앵커구조에 있어서,
    상기 선체 내부에 형성된 공간의 바닥면 및 좌우 격벽에 일정 간격으로 고정되는 다수의 앵커 베이스판에 로드 지지캡을 내장하여 기계적으로 고정되는 앵커 하부판과;
    상기 로드 지지캡에 수직 고정되는 앵커로드와;
    상기 앵커로드에 중심부가 삽입 고정되는 앵커부 2차 단열벽과;
    상기 앵커로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 단열벽의 상부 면에 고정되면서, 이웃하는 각각의 2차 밀봉벽과 기계적으로 체결되는 앵커부 2차 밀봉벽과;
    상기 앵커로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 밀봉벽 상부 면에 고정되는 앵커부 1차 단열벽과;
    상기 앵커부 1차 단열벽의 상부 중심부인 상기 앵커로드 상단부에 고정되는 상부 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 앵커 하부판은 이에 인접하는 단위 구조체의 2차 단열벽 하부 판재를 선체 내부면과 고정시키는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 있어서,
    상기 앵커부 2차 밀봉벽은 외주면부에 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 앵커부 2차 밀봉벽은 상기 앵커부 1차 단열벽의 단면보다 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 앵커부 1차 단열벽과 앵커부 2차 단열벽은 상기 앵커부 2차 밀봉벽의 상하부면에 각각 접착제에 의하여 접착되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 앵커부 2차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 상부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 앵커부 1차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 상하부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장용 탱크의 앵커구조.
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