KR101007697B1 - 액화천연가스 운반선 내부의 화물창 2차 방벽 압착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 액화 천연가스 화물창 내부를 단열하기 위하여 서로 인접한 인슐레이션 패널 사이에 고정 배치되는 2차 방벽을 압착하기 위한 장치로서, 액화 천연가스 화물창의 2차 방벽 상에 배치되는 압력 분배판, 상기 압력 분배판에 압력을 가하기 위하여 상기 압력 분배판 상에 배치되는 에어 백 및 상기 에어 백를 지지하도록 상기 에어 백의 상측에서 상기 서로 인접한 인슐레이션 패널 측면에 마주보도록 형성된 홈에 고정되는 지지 부재를 포함하는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치가 제공된다. 본 발명에 따르면, 2차 방벽을 압착하기 위하여 플라이 우드에 형성되던 금속 볼트 홈을 설치하지 않고서도 2차 방벽을 압착하기 위한 에어 백의 지지가 가능하다는 장점이 있다.

2차 방벽, 액화천연가스 운반선, 에어 백, 지지 바

Description

액화천연가스 운반선 내부의 화물창 2차 방벽 압착 장치{Apparatus for Pressing 2nd Barrier of LNG cargo containment}

본 발명은 액화 천연가스 운반선 내부의 화물창 방벽 압착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액화 천연 가스 운반선 내부에 설치되는 화물창의 2차 방벽을 효율적으로 압착할 수 있도록 하는 압착 장치에 관한 것이다.

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

이러한 액화천연가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화천연가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화천연가스 운반선이 개발되었다.

그런데, 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 -162℃ 정도의 비등 온도를 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.

종래의 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 액화천연가스 운반선의 선체 내측벽(10)에 에폭시 매스틱(12: Epoxy mastic)과 스터드 볼트(11: Stud bolt)에 의해 하부 인슐레이션 패널(1: Bottom insulation panel)이 보강판(14)을 매개로 하여 부착 고정된다.

여기서, 액화천연가스 운반선의 선체 내측벽(10)과 하부 인슐레이션 패널(1)의 조립 방법은, 선체의 내측벽(10)에 저항 용접에 의해 스터드 볼트(11)를 부착하고, 하부 인슐레이션 패널(1)에는 스터드 볼트가 삽입될 수 있는 관통홀을 미리 수직되게 형성시킨다.

한편, 하부 인슐레이션 패널(1)을 화물창 벽에 부착시킬 때에는 글라스 울(Glass wool) 재질의 플랫 조인트(13: Flat joint)가 서로 간에 형성되는 갭에 삽입될 수 있도록 하부 인슐레이션 패널(1)이 간극을 가지도록 한다.

그 후, 상기 스터드 볼트(11)에 너트(11a)를 체결하고, 하부 인슐레이션 패 널(1)에 형성된 홀에 원기둥 형태의 폼 플러그(5)를 삽입함으로써 하부 인슐레이션 패널(1)의 조립이 완성된다.

그 후, 하부 인슐레이션 패널(1) 상에 상부 인슐레이션 패널(2: Top insulation panel)을 접착시키는데, 이 때, 하부 인슐레이션 패널(1)과 상부 인슐레이션 패널(2)의 사이에는 리지드 트리플렉스(32: Rigid triplex)가 개재되어 접착된다.

그런 다음, 상부 인슐레이션 패널(2) 사이에 탑 브릿지 패널(4)을 부착시키는데, 이때 기존에 부착되어 있는 리지드 트리플렉스(32) 상에 에폭시 글루(34)로 하여 서플 트리플렉스(36: Supple triplex)를 부착시킨다.

이때 리지드 트리플렉스(32)와 서플 트리플렉스(36)를 하부 인슐레이션 패널(1)에 견고히 고정시키고 에폭시 글루(34)의 균일한 접착품질을 달성하기 위해 에어백 및 배압 보드를 사용하여 리지드 트리플렉스(32)와 서플 트리플렉스(34)를 일정한 시간동안 프레싱을 하게 된다. 도 2에는 이와 같이 리지드 트리플렉스(32)와 서플 트리플렉스(36)로 이루어지는 2차 방벽(30)을 프레싱하기 위하여 에어백(70) 및 배압 보드(80)를 포함하는 압착 장치가 설치된 상태가 도시되어 있다.

한편, 상기와 같은 방법에 의하여 리지드 트리플렉스(32)와 서플 트리플렉스(36)가 고정되면, 그 위에 에폭시 글루(34)를 이용하여 탑 브릿지 패널(4)을 부착시킨다.

그리고 상부 인슐레이션 패널(2)과 탑 브릿지 패널(4)의 상부는 동일 평면을 갖게 되고, 이러한 동일 평면상에 코러게이티드 멤브레인(50: Corrugated membrane)이 앵커 스트립을 매개로 부착되어 화물창 벽면이 완성된다.

도 2를 참조하면, 이상과 같은 공정으로 이루어지는 인슐레이션 패널 설치시, 2차 방벽을 설치하는 과정에서 에어백(70)이 2차 방벽을 지지하는 상태에서 에어 백(70)의 압력이 바로 2차 방벽(30)에 전달되도록 하기 위하여는 에어 백을 지지하는 배압 보드(80)를 지탱하여야 하는데, 이를 위하여 종래에는 상부 인슐레이션 패널(2) 상에 위치되는 플라이 우드(20)에 볼트 홈(21)을 설치하고 볼트(92)를 이용하여 지지 바(90)를 설치하도록 하였다.

이와 같이 지지 바(90)를 플라이 우드(20)에 설치하기 위하여는 도 3에 도시된 바와 같이 금속으로 된 볼트 홈(21)을 플라이 우드(20)에 별도로 설치하여야 하는 공정을 수행하여야 하였다.

그러나, 이와 같이 볼트 홈(21)을 플라이 우드(20)에 설치하는 경우, 볼트 홈(21)이 에어 백(70)의 압력을 지탱하지 못하는 경우가 있었다.

또한 에어백(70)이 2차 방벽(30)을 가압하는 동안 금속으로 된 볼트 홈(21)이 플라이 우드(20)에서 이탈하게 되면 지지 바(90)가 제대로 지지되지 않아 공정 중 불량이 발생하고 파손의 원인이 되기도 하였다.

또한 금속 볼트 홈(21)은 보온 성능을 저하시키는 원인이 되기도 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 액화 천연 가스 운반선의 화물창 방열 구조를 제작함에 있어 2차 방벽 설치시 플라이 우드에 볼트 홈을 설치하지 않고 2차 방벽을 설치할 수 있도록 하는 압착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 액화 천연가스 화물창 내부를 단열하기 위하여 서로 인접한 인슐레이션 패널 사이에 고정 배치되는 2차 방벽을 압착하기 위한 장치로서, 액화 천연가스 화물창의 2차 방벽 상에 배치되는 압력 분배판, 상기 압력 분배판에 압력을 가하기 위하여 상기 압력 분배판 상에 배치되는 에어 백, 및 상기 에어 백를 지지하도록 상기 에어 백의 상측에서 상기 서로 인접한 인슐레이션 패널 측면에 마주보도록 형성된 홈에 고정되는 지지 부재를 포함하는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치가 제공된다.

이 때, 상기 에어 백 및 상기 지지부재 사이에 설치되는 배압 보드를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 홈은 상기 인슐레이션 패널 상부에 위치된 플라이 우드 하부에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 홈은 상기 2차 방벽을 따라 길이 방향으로 형성될 수 있다.

이 때, 상기 지지 부재는 상기 홈에 측방향으로부터 끼워져 고정될 수 있다.

한편, 상기 지지 부재는 복수 개의 바(bar) 형태로 이루어지며, 상기 복수 개의 지지 부재는 서로 이격되도록 나란히 배치될 수 있다.

또한, 상기 지지 부재는 판재 형상으로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 지지 부재는 양 단부의 두께보다 중앙부의 두께가 더 두껍게 형 성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 플라이 우드에 금속 볼트 홈을 형성하지 않으면서도 2차 방벽을 견고하게 지지할 수 있기 때문에, 금속 볼트 홈으로 인하여 발생하는 보온 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 플라이 우드에 금속 볼트 홈을 형성하지 않으면서도 2차 방벽을 견고하게 지지할 수 있기 때문에, 금속 볼트 홈의 파손에 따른 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 플라이 우드에 다수의 금속 볼트 홈을 형성하지 않고서 간단한 방법으로 지지구조를 설치할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2차 방벽을 압착하기 위한 에어백을 지지하는 배압보드를 설치하지 않고 지지부재만으로 에어백을 설치할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 압착 장치를 이용하여 2차 방벽을 설치하기 위한 단열 패널의 구조를 도시한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 압착 장치가 단열 패널에 설치된 상태를 도시한 사시도이다. 이 때, 도 5에서는 도면의 간략화를 위하여 인슐레이션 패널의 배치 상태가 일 부만 도시되어 있으나, 실제적으로는 선체 내부에 설치되는 인슐레이션 패널은 길이 방향(도 5의 화살표 방향)으로 길게 연장된 상태로 배치된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연가스 화물창 내부 단열 시스템의 2차 방벽 압착 장치는 액화 천연가스 화물창의 2차 방벽(30) 상에 배치되는 압력 분배판(60), 상기 압력 분배판(60)에 압력을 가하기 위하여 상기 압력 분배판(60) 상에 위치되는 에어 백(70), 상기 에어백(70) 상에 배치되는 배압 보드(80) 및 상기 배압 보드(80)를 지지하도록 상기 배압 보드(80) 상에서 상기 서로 인접한 인슐레이션 패널 사이에 고정되는 지지 부재(100)를 포함하도록 형성된다.

이 때, 본 발명에 따른 2차 방벽 압착 장치에서 2차 방벽(30) 상에 배치되는 압력 분배판(60), 에어 백(70) 및 배압 보드(80)는 종래 기술과 동일한 구성으로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 압착 장치는 서로 마주보는 인슐레이션 패널(2)들 내부 측면에 지지 부재(100)가 고정될 수 있는 서로 마주보는 홈(6)을 형성하고, 상기 홈(6)에 에어백(70) 상에 위치되는 배압 보드(80)를 지지하기 위한 지지 부재(100)를 위치시킴으로써 간단하게 에어 백이 지지될 수 있도록 한다.

이와 같이 인슐레이션 패널에 홈을 형성하는 것은 인슐레이션 패널을 내부벽에 설치하기 이전에 형성하는 것이 바람직하나, 인슐레이션 패널을 내부벽에 설치한 후에 형성하는 것도 가능할 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인슐레이션 패널(2)에 형성되는 홈(6) 은 인슐레이션 패널(2)의 상부측에 형성되되, 길이 방향(도 5의 화살표 방향)으로 연장되도록 형성된다.

또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압착 장치에서 인슐레이션 패널에 형성되는 홈은 상기 인슐레이션 패널 상부에 위치된 플라이 우드 하부에 형성된다. 이와 같이 홈(6)의 일측면이 플라이 우드(20)의 하부에 형성됨으로써, 인슐레이션 패널에 비하여 강성인 플라이 우드에 의하여 지지 부재가 지지될 수 있다.

보다 상세히, 도 5를 참조하면, 에어 백(70)에 공기가 주입되어 2차 방벽(30)을 가압하는 동안 지지 부재(100)는 에어 백(70)으로부터 2차 방벽으로 가압되는 방향의 반대방향, 즉 도 5에서 볼 때 상측 방향으로 가압되기 때문에, 지지 부재(100)는 2차 방벽 가압 과정 중에 플라이 우드(20)에 의하여 지지되도록 형성된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 홈(6)에 결합되는 지지부재(100)는 인슐레이션 패널(2)에 형성된 홈(6)에 지지 부재(100)의 양단부가 끼워맞춤 결합될 수 있는 길이를 갖는 직사각형 단면의 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면 인슐레이션 패널에 형성된 홈(6)에는 복수 개의 지지 부재(100)가 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 압착 장치는 이와 같이 짧은 단편으로 이루어지는 복수 개의 지지 부재(100)를 나란하게 인슐레이션 패널(2)에 길이 방향 으로 형성된 홈(6) 사이로 일정한 간격을 갖도록 끼워 넣어 에어백(70) 혹은 배압 보드(80)의 상부 측에 위치시킴으로써 지지 부재(100)가 에어 백(70)의 지지부를 형성하도록 한다.

이 때, 지지 부재(100)는 도 5의 화살표에 나타난 바와 같이 인슐레이션 패널의 측 방향으로부터 인슐레이션 패널(2)의 홈(6) 사이로 끼워 넣는 것이 바람직하다. 도 5에서는 도면의 간략화를 위하여 3개의 지지 부재(100)만이 도시되었으나, 지지 부재가 지지해야 하는 에어백 혹은 배압 보드의 크기에 따라 복수 개의 지지 부재가 인슐레이션 패널의 홈에 설치될 수 있음은 물론이다.

상기 지지 부재의 다른 형태로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 넓은 폭을 갖는 판재 형태의 지지 부재(100')를 인슐레이션 패널의 홈 사이에 끼워 넣도록 형성할 수도 있을 것이다. 이와 같이 길이 방향으로 넓은 폭을 갖는 판재 형태의 지지 부재(100')는 여러 개의 지지 부재를 홈에 끼울 필요없이 하나의 지지 부재를 이용하여 지지 부재의 폭 만큼에 해당하는 넓이를 지지할 수 있다. 이와 같은 길이 방향으로 넓은 폭을 갖는 지지 부재의 길이 방향 폭은 필요에 따라 다양하게 변형가능할 것이다.

상기 지지 부재의 또 다른 형태로서, 도 7을 참조하면 지지 부재(100'')의 폭을 길이 방향으로 넓게 형성하고, 그 양 단부가 인슐레이션 패널의 홈에 끼워지는 한편, 인슐레이션 패널 사이에 위치되는 중앙부(102)의 두께가 홈의 두께보다 두껍도록 형성할 수 있다. 이 때 중앙부는 지지부재가 설치될 경우 2차 방벽 쪽으로 향하는 방향으로 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성하는 경우 지지 부재(100'')의 중앙부(102)가, 에어백의 배압 보드 역할을 수행할 수 있기 때문에 압착 장치를 설치할 때 별도로 배압 보드를 설치하지 않을 수 있게 된다.

이상과 같은 구성으로 이루어지는 지지 부재를 이용하여 2차 방벽을 압착하는 본 발명에 따른 일 실시예의 2차 방벽 압착 방법을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 지지 부재(100)가 끼워져 고정될 수 있도록 미리 홈(6)이 형성된 인슐레이션 패널(2)을 선체 내부 벽에 고정시킨다. 그 후, 액화 천연가스 화물창의 2차 방벽(30)을 인슐레이션 패널 사이에 위치시키고, 2차 방벽(30) 상에 압력 분배판(60)을 배치시킨다.

그 다음, 상기 압력 분배판(60) 상에 에어 백(70)을 배치시킨 후, 배압 보드(80)를 설치한다.

그 후 상기 에어 백(70)을 지지하도록 상기 서로 인접한 인슐레이션 패널(2)의 홈(6)에 복수개의 바 형태의 지지 부재(100)를 측방향으로부터 끼워 넣어 에어 백 및 배압 보드를 지지할 수 있도록 한다.

이 때, 만일 도 7에 도시된 바와 같이 중앙부가 배압보드의 역할을 할 수 있도록 형성된 지지 부재(100'')를 홈에 설치할 경우에는 배압보드의 설치가 생략될 수 있을 것이다.

이와 같이 에어 백(70)을 지지하기 위한 지지 부재(100)가 인슐레이션 패널(2) 상의 홈(6)에 고정된 상태에서, 상기 에어백(70)에 공기를 주입하여 상기 압 력 분배판(60)에 압력을 가함으로써 2차 방벽(30)을 고정시킬 수 있다.

2차 방벽(30)의 고정이 완료되면, 에어 백(70)의 공기를 제거하여 압력을 낮춘 후 지지 부재(100)를 홈(6)으로부터 제거하고 압력 분배판(60), 에어 백(70) 및 배압 보드(80)를 제거한다. 그 후 탑 브릿지 패널을 2차 방벽 상에 결합시키는 등의 추후 작업을 진행할 수 있다.

본 발명은 종래에 2차 방벽을 압착하기 위하여 사용되던 에어 백을 지지하기 위한 지지 부재가 서로 인접한 인슐레이션 패널 상부 측에 형성된 홈에 끼워져 고정될 수 있도록 함으로써 종래에 배압 보드를 지지하기 위한 지지 바를 배치시키기 위하여 플라이 우드 상에 형성하던 금속 볼트 홈을 제공하지 않으면서도 에어백이 견고하게 지지될 수 있도록 구성한 것이다.

종래에는 이와 같이 선체 내부의 2차 방벽을 압착하기 위하여 플라이 우드 상에 금속 볼트 홈이 다수개가 별도로 제작되어야 했기 때문에 이를 위한 시간 소요가 많고, 그 과정 또한 복잡하였으나, 본 발명에 따른 2차 방벽 압착 장치에서는 금속 볼트 홈을 별도로 제작하는 공정을 생략할 수 있도록 지지 부재를 인슐레이션 패널 내측에 형성된 홈에 직접 끼워 고정시킴으로써 2차 방벽을 압착하기 위한 에어백을 간단한 구조로 지지할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽을 설치하기 위한 압착 장치 에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

도 1은 액화 천연 가스 운반선의 단열 시스템 구조를 도시한 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 2차 방벽 압착 방법을 도시한 개략도,

도 3은 종래 기술에 따른 2차 방벽 압착시 플라이 우드에 형성되는 볼트 홈의 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 압착 장치가 적용되는 인슐레이션 패널 구조를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 압착 장치의 지지 부재가 인슐레이션 패널에 설치된 상태를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 압착 장치의 지지 부재의 다른 변형례의 사시도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 압착 장치의 지지 부재의 또 다른 변형례의 사시도이다.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

2 인슐레이션 패널(insulation panel) 4 탑 브릿지 패널 (top bridge panel)

10 내측벽 12 메스틱

20 플라이 우드 (ply wood) 30 2차 방벽

50 서스 플레이트 (SUS-plate) 60 압력 분배 보드

70 에어 백 80 배압 보드(back pressure board)

90 지지바 100, 100', 100'' 지지 부재

Claims (8)

1. 액화 천연가스 화물창 내부를 단열하기 위하여 서로 인접한 인슐레이션 패널 사이에 고정 배치되는 2차 방벽을 압착하기 위한 장치로서,

   액화 천연가스 화물창의 2차 방벽 상에 배치되는 압력 분배판;

   상기 압력 분배판에 압력을 가하기 위하여 상기 압력 분배판 상에 배치되는 에어 백; 및

   상기 에어 백를 지지하도록 상기 에어 백의 상측에서 상기 서로 인접한 인슐레이션 패널 측면에 마주보도록 형성된 홈에 고정되는 지지 부재를 포함하며,

   상기 지지 부재는 양 단부의 두께보다 중앙부의 두께가 더 두껍게 형성되는 판재 형상으로 이루어지는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 에어 백 및 상기 지지부재 사이에 설치되는 배압 보드를 더 포함하는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 홈은 상기 인슐레이션 패널 상부에 위치된 플라이 우드 하부에 형성되는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 홈은 상기 2차 방벽을 따라 길이 방향으로 형성되는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 지지 부재는 상기 홈에 측방향으로부터 끼워져 고정되는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 지지 부재는 복수 개로 이루어지며, 상기 복수 개의 지지 부재는 서로 이격되도록 나란히 배치되는, 액화 천연 가스 화물창 내부의 2차 방벽 압착 장치.
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