KR100880764B1 - 2차 방벽의 결함부 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차 방벽의 결함부 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로서, 2차 방벽에서의 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 각각 양극과 음극에 해당하는 전극을 인가하는 전기인가부와, 전기인가부를 통하여 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스 사이의 에폭시 글루에 저장되는 전기의 특성에 따라 에폭시 글루의 결함 부위를 판단할 수 있는 제어부를 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면 기존의 육안 검사에 비해 접착 결함부를 정확하게 검출할 수 있으며, 1차 방벽 설치 이전에 검사를 수행함으로써 결함 여부에 대한 판단을 명확히 하여 결함이 발생한 경우 확인이 용이한 효과를 가진다.

2차 방벽, 서플 트리플렉스, 결함, 검사

Description

2차 방벽의 결함부 검사장치 및 검사방법{APPARATUS AND METHOD FOR TEST DETECTION OF SECONDARY BARRIER}

본 발명은 2차 방벽의 결함부 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화천연가스를 저장 운반하는 액화천연가스 운반선의 보냉 시스템 구조로서 스테인레스로 만들어진 1차 방벽의 손상을 대비하여 액화천연가스가 선체와 접촉되는 것을 방지하도록 단절부위에 밀봉구조를 가지는 2차 방벽이 설치된다. 그러나, 2차 방벽의 밀봉 구조에서 결함이 발생하면 선체에 영향을 줄 수 있으므로 이 결함부를 신속하고 정확하게 찾아낼 수 있도록 하는 2차 방벽의 결함부 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액화천연가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 섭씨 영하 162℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.

이러한 액화천연가스가 에너지자원으로 등장함에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화천연가스 를 해상으로 수송할 수 있는 액화천연가스 운반선이 나타나게 되었다.

그런데 이러한 액화천연가스 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창(Cargo)이 구비되어 있어야 하는데, 이러한 화물창에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다. 즉, 액화천연가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 섭씨 영하 162℃ 정도의 비등온도를 갖기 때문에, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서는 이를 저장하는 화물창은 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 독특한 인슐레이션 구조로 설계되어야 했다.

여기서, 먼저 액화천연가스운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 살펴보고자 한다. 도 1은 액화천연가스운반선의 화물창 구조를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액화천연가스운반선의 선체 내측(1)면에 에폭시 매스틱(13:Epoxy Mastic)과 스터드 볼트(14:Stud Bolt)에 의해 하부 인슐레이션패널(10:Insulation Panel)이 부착 고정되는데, 이러한 하부 인슐레이션패널(10)은 화물창의 2차 방벽을 구성한다.

이후, 하부 인슐레이션패널(10)에 의해 형성된 2차 방벽 상면에 2차 방벽 보다 작은 상부 인슐레이션패널(20)을 부착한다.

이때, 하부 인슐레이션패널(10)과 상부 인슐레이션 패널(20)의 사이에는 리지드 트리플렉스(22)가 개재되어 접착되어 있다. 이렇게 부착되어 형성된 계단형의 방열 패널은 미리 샵(Shop)에서 제조되어 화물창 내부에 공급되는데, 이들 방열 패 널을 화물창 벽에 부착시킬 때에는 글라스 울(glass wool)재질의 플랫 조인트(18:Flat Joint)가 서로 간의 빈 갭(40) 사이에 삽입될 수 있도록 간극을 두고 부착시킨다. 이후, 상부 인슐레이션 패널(20) 사이에 탑 브릿지 패널(28)을 부착시키는데, 이때 기존에 부착되어 있는 리지드 트리플렉스(22) 상에 에폭시 글루(24)로 하여 서플 트리플렉스(26)를 부착시키고, 그 위에 에폭시 글루(24)를 이용하여 탑 브릿지 패널(28)을 부착시킨다.

이때, 상부 인슐레이션 패널(20)과 탑 브릿지 패널(28)의 상부는 동일 평면을 갖게 되고, 이러한 동일 평면상에 1차 방벽으로 주름형상의 코러게이티드 멤브레인(30:Corrugated Membrane)이 부착되어 화물창 벽면이 완성된다.

한편, 이와 같이, 액화천연가스운반선의 화물창이 제작되면, 액화천연가스 운반선의 화물창이 과연 안전한가를 알아보기 위해서 화물창의 내부와 외부에 서로 다른 압력을 갖는 가스를 각각 주입하여 이들의 압력 변화를 측정하는 가스 누설테스트가 실시되어 불량 유무를 판단하지만, 1차 방벽의 설치 이전에 밀봉 구조의 핵심으로 리지드 트리플렉스(22)와 서플 트리플렉스(26)의 접촉 부위 불량시 액화천연가스가 선체에 영향을 줄 수 있으므로 결함 발생 여부를 반드시 확인하여야 한다.

그러나, 접착제로 부착된 리지드 트리플렉스와 서플 트리플렉스의 접촉 부위를 검사하는 방법으로 현재에는 검사자의 육안 검사에 의존함으로써 그 신뢰성에 문제가 있었다.

따라서 본 발명에서는 에폭시 글루의 접착 강도의 전기적 특성을 검출하여 2차 방벽에서의 결함 부위를 보다 정확하고 신속하게 검출할 수 있도록 한 2차 방벽의 결함부 검사 장치 및 검사방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 2차 방벽의 결함부 검사장치에 있어서, 2차 방벽에서의 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 각각 양극과 음극에 해당하는 전극을 인가하는 전기인가부와, 전기인가부를 통하여 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스 사이의 에폭시 글루에 저장되는 전기의 특성에 따라 에폭시 글루의 결함 부위를 판단할 수 있는 제어부를 포함하는 2차 방벽의 결함부 검사장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 2차 방벽의 결함부 검사방법에 있어서, 2차 방벽을 구성하는 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 각각 양극과 음극에 해당하는 전극을 인가하는 단계(a)와, 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 인가된 전기가 중간에서 전기가 통하지 않는 에폭시 글루에 저장되는 단계(b)와, 에폭시 글루에 저장된 전기의 특성을 검출하고 그 중 공기층 또는 불순물이 함유되어 전기의 특성이 다르게 나타나는 곳에 대하여 결함 여부를 판단하는 단계(c)를 포함하는 2차 방벽의 결함부 검사방법을 제공한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 2차 방벽의 결함부 검사 장치 및 검사방법에 따르면, 기존의 육안 검사에 비해 접착 결함부를 정확하게 검출할 수 있으며, 1차 방벽 설치 이전에 검사를 수행함으로써 결함 여부에 대한 판단을 명확히 하여 결함이 발생한 경우 확인이 용이한 효과를 가진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 1차 방벽의 설치 이전에 2차 방벽에서 접착부의 결함 검사가 에폭시 글루에 저장되는 전기의 특성으로 판단할 수 있는 캐패시터 방식을 이용하여 이루어짐으로써, 신속 정확하게 결함부의 검출이 이루어질 수 있으며, 종래의 육안 검사보다 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차 방벽의 결함부 검사장치의 구성도이고, 선행기술의 도 1에 도시된 실시예와 동일한 2차 방벽의 구성부재에 대해서는 종래 도면을 참조하여 동일한 도면 부호로서 설명한다.

도 2에 도시된 2차 방벽의 결함부 검사장치는, 먼저 도 1을 참고하면 하부 인슐레이션 패널(10)의 상면에는 기존에 리지드 트리플렉스(22)가 부착되어져 있으며, 이 리지드 트리플렉스(22) 상에 에폭시 글루(24)로 하여 서플 트리플렉스(26)를 부착시키고, 그 위에 탑 브릿지 패널(28)을 부착시키게 된다. 여기서 탑 브릿지 패널(28)의 부착 이전에 밀봉 구조로 서플 트리플렉스(26)의 접착부 결함의 검사가 필요하다. 이는 액화천연가스의 누수시 선체에 악영향을 미치기 때문이다.

따라서 본 발명에서는 서플 트리플렉스(26)와 리지드 트리플렉스(22)에 각각 양극과 음극에 해당하는 전극을 인가할 수 있는 전기인가부(100)가 설치되며, 이 전기인가부(100)를 통하여 서플 트리플렉스(26)와 리지드 트리플렉스(22) 사이의 에폭시 글루(24)에 저장되는 전기의 특성을 판단하여 결함 여부를 판단할 수 있는 제어부(110)가 설치된다.

전기인가부(100)는 통상적으로 캐패시터(capacitor)와 같은 원리를 가지며, 대향되는 2장의 전극판으로 하나는 서플 트리플렉스(26)가 다른 하나는 리지드 트리플렉스(22)가 이용되며, 여기에 직류전압을 걸면, 각 전극에 전하라고 하는 전기가 에폭시 글루(24)에 축적되며, 축적된 상태에서는 전류가 흐르지 않게 된다.

이와 같은 구조로 이루어진 2차 방벽의 결함부 검사장치로 하여 실시되는 검사방법은 다음과 같이 이루어진다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2차 방벽의 결함부 검사방법의 흐름도로서, 2차 방벽을 구성하는 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 각각 양극과 음극에 해당하는 전극을 인가하는 단계(a)와, 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 인가된 전기가 중간에서 전기가 통하지 않는 에폭시 글루에 저장되는 단계(b)와, 에폭시 글루에 저장된 전기의 특성을 검출하고 그 중 공기층 또는 불순물이 함유되어 전기의 특성이 다르게 나타나는 곳에 대하여 결함 여부를 판단하는 단계(c)를 포함한다.

따라서 단계(a)에서는 전원인가부(100)에서 서플 트리플렉스(26)에 양극 또는 음극을 연결하고, 리지드 트리플렉스(22)에는 서플 트리플렉스(26)와 다른 전극을 연결하여 직류 전압을 인가하게 되며, 단계(b)에서는 각 전극에 전하라고 하는 전기가 에폭시 글루(24)에 축적된다. 그리고 에폭시 글루(24)에 전기가 축적되면 더 이상의 전기를 흐르지 않게 된다.

그리고 단계(c)에서는 미도시된 별도의 "테스터기"를 가지고서 저항 측정 모드로 전환하고 서플 트리플렉스(26)를 따라 기설정 부위에 접속하면 순간 전류가 흘러 테스터기의 바늘이 움직이는 것을 알 수 있다. 이때, 에폭시 글루(24)에 공기층과 기타 불순물이 섞여 있는 경우에는 전기용량, 임피던스 등의 전기의 특성이 다르게 나타난다.

즉, 정상부위의 전기용량보다 공기층과 기타 불순물이 함유된 결함부위에서는 전기용량이 크게 나타나므로 이에 따라 전기의 특성이 다르게 나타나는 곳의 결함 여부를 제어부(110)에서 판단하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 2차 방벽의 결함부 검사장치 및 검사방법은 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 액화천연가스운반선의 화물창 구조를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차 방벽의 결함부 검사장치의 구성도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2차 방벽의 결함부 검사방법의 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 전기인가부 110 : 제어부

Claims (2)

1. 2차 방벽의 결함부 검사장치에 있어서,

   상기 2차 방벽을 구성하는 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 각각 양극과 음극에 해당하는 전극을 인가하는 전기인가부와,

   상기 전기인가부를 통하여 상기 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스 사이의 에폭시 글루에 저장되는 전기의 특성에 따라 상기 에폭시 글루의 결함 부위를 판단할 수 있는 제어부

   를 포함하는 2차 방벽의 결함부 검사장치.
2. 2차 방벽의 결함부 검사방법에 있어서,

   상기 2차 방벽에서의 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 각각 양극과 음극에 해당하는 전극을 인가하는 단계(a)와,

   상기 서플 트리플렉스와 리지드 트리플렉스에 인가된 전기가 중간에서 전기가 통하지 않는 에폭시 글루에 저장되는 단계(b)와,

   상기 에폭시 글루에 저장된 전기의 특성을 검출하고 그 중 공기층 또는 불순물이 함유되어 전기의 특성이 다르게 나타나는 곳에 대하여 결함 여부를 판단하는 단계(c)

   를 포함하는 2차 방벽의 결함부 검사방법.

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