KR101099676B1

KR101099676B1 - 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체

Info

Publication number: KR101099676B1
Application number: KR1020100028696A
Authority: KR
Inventors: 김종주; 하문근; 이중남
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-12-28
Also published as: KR20110109115A

Abstract

액화천연가스 저장탱크용 단열구조체가 개시된다. 이 단열구조체는 외측에서 내측으로 관통 형성된 관통부를 구비하고, 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 연속 배치된 복수의 단열패널; 일단부가 상기 액화천연가스 저장탱크에 결합되고, 타단부가 관통부의 소경부에 삽입되는 돌출부재; 및 관통부의 대경부에 삽입되는 머리부와, 머리부로부터 연장되고 소경부를 통해 돌출부재와 결합되는 연장부를 포함하는 결합부재를 포함하고, 머리부의 외측단이 단열패널의 외측단과 동일한 평면상에 위치하는 것을 특징으로 한다. 이 단열구조체는 단열패널의 결합공정이 간편하고 용이하다.

Description

액화천연가스 저장탱크용 단열구조체{Insulation structure and insulation for LNG tank}

본 발명은 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체에 관한 것이다.

액화천연가스 운반선은 화물창의 형태에 따라 크게 독립탱크형과 멤브레인형으로 나뉜다. 여기서, 독립탱크형은 다시 모스(MOSS)형과 SPB(self-supporting Prismatic shape IMO type B)형으로 분류되고, 멤브레인형은 GTT Mark-III와 GTT NO 96으로 분류된다.

이와 같이 다양한 종류의 화물창들은 각각 그 내부에 저장되는 액화천연가스가 극저온 상태를 유지할 수 있도록 단열구조체를 구비한다.

특히, SPB형 화물창의 단열구조체와 관련하여 한국특허 제0166608호에 개시되어 있다. 일반적으로 SPB형 화물창의 단열구조체는 탱크의 외부표면에 연속하여 설치되는 다수의 단열패널을 포함한다.

도 1은 종래의 단열구조체(1)에 포함된 단열패널(10)의 결합상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 단열패널(10)은 원통형 부재(21)와, 장착부재(22)와 중심보어(23)와 지지부재(24)와 고정부재(25)와 조임부재(26)를 사용하여 액화천연가스 저장탱크(2)에 결합된다. 이와 같은 종래 기술에 따르면, 많은 부재를 사용하여 단열패널(10)을 액화천연가스 저장탱크(2)에 결합시키기 때문에 공정이 복잡하고 용이하지 않다는 문제가 있었다.

아울러, 종래 기술에 따르면, 단열패널(10)을 액화천연가스 저장탱크(2)에 결합시킨 후 고정부재(25)나 조임부재(26)가 위치하는 단열패널(10)의 개방부(11)를 밀폐시키기 위해 별도의 단열부재(30)가 개방부(11)에 삽입되어 단열패널(10)에 접착되었다. 그러나 이와 같은 단열부재(30)의 접착공정은 단열구조체(1)를 형성하는 전체 공정을 복잡하게 하는 문제가 있었다.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 제작공정이 간단하고 용이하도록 구성된 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체에 있어서, 외측에서 내측으로 연속하여 관통 형성된 대경부와 소경부를 포함하는 관통부를 구비하고, 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 연속 배치된 복수의 단열패널; 일단부가 상기 액화천연가스 저장탱크에 결합되고, 타단부가 상기 소경부에 삽입되는 돌출부재; 및 상기 대경부에 삽입되는 머리부와, 상기 머리부로부터 연장되고 상기 소경부를 통해 상기 돌출부재와 결합되는 연장부를 포함하는 결합부재를 포함하고, 상기 각 머리부의 외측단이 상기 각 단열패널의 외측단과 동일한 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체가 제공된다.

상기 돌출부재는 돌출 암나사부 또는 돌출 수나사부를 포함하고, 상기 연장부는 상기 돌출 암나사부와 결합되는 연장 수나사부 또는 상기 돌출 수나사부와 결합되는 연장 암나사부를 포함할 수 있다.

상기 머리부의 직경은 상기 대경부의 직경과 동일할 수 있다.

상기 머리부의 측면은 상기 연장부 측으로 경사질 수 있다.

상기 머리부와 상기 단열패널 사이에 접착층이 개재될 수 있다.

상기 머리부의 외측면과 상기 단열패널의 외측면을 커버하는 마감재를 더 포함할 수 있다.

상기 각 단열패널은, 내측면이 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 대향하는 지지부와, 상기 지지부의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체는, 이웃하는 상기 단열패널의 대향하는 돌출부 사이에 형성된 갭에 삽입되어 상기 갭을 밀폐시키는 단열재를 더 포함할 수 있다.

상기 단열재는, 상기 갭에 순차적으로 삽입되는 제 1 단열재 및 제 2 단열재를 포함할 수 있다.

상기 제 1 단열재 및 상기 제 2 단열재는 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 단열패널은 돌출부재와 결합부재를 사용하여 액화천연가스 저장탱크에 결합되기 때문에 종래 기술에 비해 단열패널의 결합공정이 간편하고 용이하다.

또한, 머리부의 외측단은 단열패널의 외측단과 동일한 평면상에 위치함으로써, 종래와 달리 단열패널의 머리부 외측에 별도의 단열부재를 배치할 필요가 없기 때문에 단열구조체의 제작 공정이 간편하고 용이하다.

도 1은 종래의 단열구조체에 포함된 단열패널의 결합상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응되는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2을 참조하면, 본 실시예에 따른 단열구조체(100)는 액화천연가스 저장탱크(102)를 단열시키기 위한 것으로서 단열패널(110)과 돌출부재(120)와 결합부재(130)를 포함할 수 있다. 여기서 단열구조체(100)가 적용되는 액화천연가스 저장탱크는 LNG 운반선 또는 LNG FPSO 등의 선체에 탑재될 수 있다.

단열패널(110)은 액화천연가스 저장탱크(102)의 외측면에 연속 배치될 수 있다. 단열패널(110)은 도 2에서 볼 때 액화천연가스 저장탱크(102)의 상면에 설치된 것으로 도시되어 있으나 이는 예시에 불과하며 측면 또는 저면에 설치될 수 있다.

본 실시예에 따른 단열패널(110)은 지지부(112)와, 돌출부(114)를 포함하여 구성될 수 있다.

지지부(112)는 내측면이 액화천연가스 저장탱크(102)의 외측면에 대향하여 배치된다. 돌출부(114)는 지지부의(112) 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출 형성된다. 이 경우, 지지부(112)와 돌출부(114)는 일체로 형성될 수 있다.

지지부(112)의 내측부 및 돌출부(114)의 외측부에는 각각 보호층(미도시)이 마련될 수 있다. 이와 같은 보호층은 외부의 충격으로부터 지지부(112) 및 돌출부(114)를 보호한다. 단열패널(110) 중 보호층을 제외한 나머지 영역은 단열성능이 좋은 재료, 예를 들어 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다. 또한, 단열패널(110) 중 보호층은 예를 들어 유리섬유강화플라스틱(Fiber Glass Reinforced Plastic, FRP)과 같은 강성 및 경량성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

이와 같은 단열패널(110)은 외측에서 내측으로 연속하여 관통 형성된 관통부(115)를 구비할 수 있다. 관통부(115)는 단열패널(110)의 외측에서 내측으로 연속하여 형성된 대경부(116)와 소경부(117)를 포함할 수 있다.

소경부(117)에는 돌출부재(120)가 삽입될 수 있다. 돌출부재(120)는 일단부가 액화천연가스 저장탱크(102)에 결합되고, 타단부가 소경부(117)에 삽입될 수 있다. 도 2에서 도시된 바와 같이 소경부(117) 중 돌출부재(120)가 삽입되는 영역은 나머지 영역에 비해 더 큰 직경을 가질 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.

돌출부재(120)는 돌출 암나사부(122)를 포함할 수 있다. 이와 같은 돌출 암나사부(122)는 후술하는 결합부재(130)의 연장부(132)에 형성된 연장 수나사부(133)와 맞물려 결합될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 관통부(115)에 결합부재(130)가 삽입될 수 있다. 결합부재(130)는 단열패널(110)을 액화천연가스 저장탱크(102)에 결합시키기 위한 것으로서 머리부(131)와 연장부(132)를 포함할 수 있다.

머리부(131)는 대경부(116)에 삽입될 수 있다. 연장부(132)는 머리부(131)로부터 연장되어 소경부(117)를 통해 돌출부재(120)와 결합될 수 있다. 연장부(132)의 내측 단부에는 돌출부재(120)의 돌출 암나사부(122)와 맞물리는 연장 수나사부(133)가 마련될 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따르면, 단열패널(110)은 돌출부재(120)와 결합부재(130)를 사용하여 액화천연가스 저장탱크(102)에 결합되기 때문에 종래 기술에 비해 단열패널(110)의 결합공정이 간편하고 용이하다.

본 실시예에 따르면, 머리부(131)와 대경부(116)의 직경은 동일하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 머리부(131)가 대경부(116)를 채움으로써 대경부(116)를 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

또한, 연장부(132)의 직경은 소경부(117) 중 돌출부재(120)가 삽입되지 않은 영역의 직경과 동일할 수 있다. 이에 따라, 소경부(117)를 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 머리부(131)의 외측단은 단열패널(110)의 외측단과 동일한 평면상에 위치할 수 있다. 보다 상세히, 결합부재(130)가 관통부(115)를 통해 결합된 상태에서 머리부(131)의 외측단이 단열패널(110)의 외측단과 동일한 평면상에 위치할 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따르면, 단열패널을 액화천연가스 저장탱크에 결합시킨 후 단열패널의 개방부에 별도의 단열부재를 삽입시켰던 종래 기술과 달리, 단열패널(110)의 머리부(112) 외측에 별도의 단열부재를 배치할 필요가 없기 때문에 단열구조체의 제작 공정이 간편하고 용이하다.

본 실시예에 따르면, 머리부(131)와 단열패널(110) 사이에 접착층(미도시)이 개재될 수 있다. 접착층은 도 2에서 볼 때 머리부(131)의 측면과 내측면에 마련될 수 있다. 이와 같은 접착층은 결합부재(130)가 돌출부재(120)에 나사 결합한 상태에서 결합부재(130)를 단열패널(110)에 효과적으로 결합시키고, 나아가 대경부(116)를 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

본 실시예에 따른 단열구조체(100)는 머리부(131)의 외측면과, 단열패널(110)의 외측면을 커버하는 마감재(140)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 마감재(140)는 단열패널(110)의 외측면 중 머리부(131)와 인접한 영역을 커버할 수 있다. 이러한 마감재(140)는 대경부(116)를 통해 열이 유출입되는 것을 효과적으로 방지한다.

본 실시예에 따른 단열구조체(100)는 이웃하는 단열패널(110a, 110b)의 대향하는 돌출부(114a, 114b) 사이에 형성된 갭(161)에 삽입되는 단열재(150)를 더 포함할 수 있다. 단열재(150)는 갭(161)을 채움으로써 갭(161)을 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 이 경우, 단열재(150)는 단열성능과 탄성이 좋은 재료, 예를 들어 폴리에틸렌폼으로 이루어질 수 있다.

단열재(150)의 외측면과 이웃하는 단열패널(110a, 110b)의 외측면에 마감재(140)가 배치될 수 있다. 이러한 마감재(140)는 갭(161)을 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 방지한다.

이웃하는 단열패널(110a, 110b)의 대향하는 지지부(112a, 112b) 사이에는 지지부 이격공간이 형성될 수 있다. 이와 같은 지지부 이격공간(162)에는 저온에서 탄성을 갖는 글라스 울(glass wool)과 같은 단열물질(165)이 충진될 수 있다.

이웃하는 단열패널(110a, 110b) 사이에 형성된 갭(161)과 지지부 이격공간(162)의 경계면에는 단열 테이프(167)가 설치된다. 단열 테이프(167)는 갭(161)을 지지부 이격공간(162)에 대해 차단시킨다.

돌출부재(120)와 결합부재(130)의 결합과 관련하여, 다른 실시예에 따르면, 도 3에서 도시된 바와 같이 돌출부재(120)는 돌출 수나사부(123)를 포함하고, 연장부(132)는 돌출부재(120)의 돌출 수나사부(123)에 맞물려 결합되는 연장 암나사부(134)를 포함할 수 있다.

결합부재(130)의 머리부(131)의 형상과 관련하여, 다른 실시예에 따르면, 도 4에서 도시된 바와 같이 머리부(131)는 직경이 연장부(132) 측으로 갈수록 작아지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 본 실시예에 따르면, 머리부(131)가 대경부(116)에 삽입되는 과정에서 머리부(131)와 대경부(116)에 적용되는 접착제가 쓸려나가지 않기 때문에 결합부재(130)가 단열패널(110)에 효과적으로 접착될 수 있고, 대경부(116)을 통해 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

이웃하는 돌출부(112a, 112b) 사이에 형성된 갭(161)에 삽입되는 단열재(150)와 관련하여, 다른 실시예에 따르면, 도 5에서 도시된 바와 같이 단열재(150)는 제 1 단열재(151)와 제 2 단열재(152)를 포함할 수 있다. 제 1 단열재(151)와 제 2 단열재(152)는 갭(161)에 순차적으로 삽입될 수 있다.

이 경우, 제 1 단열재(151)는 단열패널(110)과 동일하게 폴리우레탄 폼 같이 단열성능이 우수한 재료로 이루어질 수 있다. 제 2 단열재(152)는 단열성능과 탄성이 좋은 재료, 예를 들어 폴리에틸렌폼으로 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 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.

110 : 단열패널
115 : 관통부
116 : 대경부
117 : 소경부
120 : 돌출부재
130 : 결합부재
131 : 머리부
132 : 연장부

Claims

액화천연가스 저장탱크용 단열구조체에 있어서,
외측에서 내측으로 연속하여 관통 형성된 대경부와 소경부를 포함하는 관통부를 구비하고, 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 연속 배치된 복수의 단열패널;
일단부가 상기 액화천연가스 저장탱크에 결합되고, 타단부가 상기 소경부에 삽입되는 돌출부재; 및
상기 대경부에 삽입되는 머리부와, 상기 머리부로부터 연장되고 상기 소경부를 통해 상기 돌출부재와 결합되는 연장부를 포함하는 결합부재를 포함하고,
상기 각 머리부의 외측단이 상기 각 단열패널의 외측단과 동일한 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제1항에 있어서,
상기 돌출부재는 돌출 암나사부 또는 돌출 수나사부를 포함하고,
상기 연장부는 상기 돌출 암나사부와 결합되는 연장 수나사부 또는 상기 돌출 수나사부와 결합되는 연장 암나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제1항에 있어서,
상기 머리부의 직경은 상기 대경부의 직경과 동일한 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제1항에 있어서,
상기 머리부의 직경은 상기 연장부 측으로 갈수록 작아지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 머리부와 상기 단열패널 사이에 접착층이 개재되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 머리부의 외측면과 상기 단열패널의 외측면을 커버하는 마감재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 단열패널은,
내측면이 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 대향하는 지지부와, 상기 지지부의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출된 돌출부를 포함하고,
상기 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체는,
이웃하는 상기 단열패널의 대향하는 돌출부 사이에 형성된 갭에 삽입되어 상기 갭을 밀폐시키는 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열재는,
상기 갭에 순차적으로 삽입되는 제 1 단열재 및 제 2 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
제8항에 있어서,
상기 제 1 단열재 및 상기 제 2 단열재는 서로 다른 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.