KR101159175B1 - 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체 및 단열패널 - Google Patents

액화천연가스 저장탱크용 단열구조체 및 단열패널 Download PDF

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Abstract

액화천연가스 저장탱크의 단열구조체가 개시된다. 내측면이 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 대향하는 지지부와, 상기 지지부의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 외측면에 배치된 보호층을 포함하는 단위체로서 상기 탱크의 외측면에 연속 설치되는 단열패널; 및 인접한 상기 단열패널의 대향하는 돌출부 사이에 형성된 갭을 밀폐시키도록 상기 갭에 삽입 설치되는 단열재를 포함하고, 상기 보호층은 상기 돌출부의 양측 단부로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크의 단열구조체는, 특히 액화천연가스 저장탱크의 측면 또는 저면에서 단열재가 갭에 삽입되어 접착되는 과정에서 보호층의 돌출 단부에 의해 지지됨에 따라 단열재를 지지하기 위한 추가 공정 없이 단열재를 돌출부에 신뢰성 있게 접착 설치할 수 있다. 단열재를 지지하기 위한 추가 공정 없이 단열재를 돌출부에 신뢰성 있게 접착 설치함에 따라 설치공정이 간소화되고 비용이 절감될 수 있다.
액화천연가스, 단열, 단열패널

Description

액화천연가스 저장탱크용 단열구조체 및 단열패널{Insulation structure and insulation for LNG tank}
본 발명은 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체 및 단열패널에 관한 것이다.
액화천연가스 운반선은 화물창의 형태에 따라 크게 독립탱크형과 멤브레인형으로 나뉜다. 여기서, 독립탱크형은 다시 모스(MOSS)형과 SPB(self-supporting plasmatic 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 단열판넬을 포함한다.
이와 같은 단열판넬은 단차가 형성되고, 인접한 단열판넬 사이에는 단차로 인한 갭이 형성된다. 이와 같이 형성된 갭을 밀폐시키기 위해 갭에 단열재를 삽입 설치한다. 이 경우, 단열재의 측면에는 접착제가 도포되고, 접착제가 도포된 측면이 단열판넬의 측면과 접착된다.
한편, SPB형 화물창의 단열구조체의 단열성능과 관련하여 단열재가 갭을 효과적으로 밀폐시켜야만 단열구조체의 단열성능이 향상되며 안정성이 확보된다. 이와 관련하여 갭을 효과적으로 밀폐시키기 위해서는 단열재가 단열 판넬에 신뢰성 있게 접착되어야 한다.
그런데, 탱크의 바닥 또는 측면에 설치된 인접한 단열판넬 사이에 설치되는 단열재는 중력에 의해 갭으로부터 이탈되려는 경향이 있다. 특히, 탱크의 바닥이 탱크의 측면에 비해 중력에 의한 영향을 더 크게 받는다.
이에 따라, 탱크의 바닥 또는 측면에 설치된 인접한 단열판넬 사이에 설치되는 단열재는 접착제에 의해 인접한 단열판넬과 접착되는 과정에서 중력에 의해 갭으로부터 이탈되는 문제가 있었다.
나아가 이러한 문제를 해결하기 위해 접착과정에서 단열재가 갭으로부터 이탈되지 않도록 추가적인 공정이 요구되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 접착과정에서 단열재가 인접한 단열패널 사이에서 이탈되는 것을 방지하도록 구성된 액화천연가스 저장탱크 단열구조체 및 단열패널을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 내측면이 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 대향하는 지지부와, 상기 지지부의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 외측면에 배치된 보호층을 포함하고, 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 연속 설치되는 단열패널; 및 인접한 상기 단열패널의 대향하는 돌출부 사이에 형성된 갭을 밀폐시키도록 상기 갭에 삽입 설치되는 단열재를 포함하고, 상기 보호층은 상기 돌출부의 양측 단부로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체가 제공된다.
인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간은 비어 있을 수 있다.
상기 단열재의 외측면에는 인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간에 배치되는 연장부가 형성될 수 있다.
인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간을 커버하는 마감재를 더 포함할 수 있다.
상기 단열재는, 상기 갭에 순차적으로 삽입되는 제 1 단열재와 제 2 단열재를 포함할 수 있다.
인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간은 비어 있을 수 있다.
상기 제 2 단열재의 외측면에는 인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간을 채우는 연장부가 형성될 수 있다.
인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간을 커버하는 마감재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 설치되는 단열패널로서, 내측면이 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 대향하는 지지부; 상기 지지부의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부의 외측면에 배치되는 보호층을 포함하고, 상기 보호층은 상기 돌출부의 양측 단부로부터 돌출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 단열재 또는 제 2 단열재는 갭에 삽입되어 접착되는 과정에서 보호층의 돌출 단부에 의해 지지됨에 따라 단열재 또는 제 2 단열재를 지지하기 위한 추가 공정 없이 단열재 또는 제 2 단열재를 돌출부에 신뢰성 있게 접착 설치할 수 있다.
단열재 또는 제 2 단열재를 지지하기 위한 추가 공정 없이 단열재 또는 제 2 단열재를 돌출부에 신뢰성 있게 접착 설치함에 따라 설치공정이 간소화되고 비용이 절감될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한 다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체(100)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 단열구조체(100)는 액화천연가스 저장탱크(152)를 단열시키기 위한 것으로서 단열패널(120) 및 단열재(130)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 단열구조체(100)가 적용되는 액화천연가스 저장탱크(152)는 LNG 운반선 또는 LNG FPSO 등의 선체에 탑재될 수 있다.
단열패널(120)은 액화천연가스 저장탱크(152)의 외측면에 연속 설치된다. 단열패널(120)은 도 1에서 볼 때 액화천연가스 저장탱크(152)의 저면에 설치된 것으로 도시되어 있으나 이는 예시에 불과하며 측면 또는 상면에 설치될 수 있다.
본 실시예에 따른 단열패널(120)은 지지부(122)와, 돌출부(124)와, 보호층(125)을 포함하여 구성될 수 있다.
지지부(122)는 내측면이 액화천연가스 저장탱크(152)의 외측면에 대향하여 배치된다. 돌출부(124)는 지지부(122)의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출 형성된다. 이 경우, 지지부(122)와 돌출부(124)는 일체로 형성될 수 있다. 지지부(122)와 돌출부(124)는 단열성능이 좋은 재료, 예를 들어 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다.
보호층(125)은 돌출부(124)의 외측면에 배치될 수 있다. 보호층(125)은 외부의 충격으로부터 돌출부(124) 및 지지부(122)를 보호하기 위한 구성으로서, 예를 들어 유리섬유강화플라스틱(Fiber Glass Reinforced Plastic, FRP)와 같은 강성 및 경량성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따른 보호층(125)은 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 돌출부(124)의 양측 단부로부터 돌출된다.
이와 관련하여, 인접한 단열패널(120a, 120b)의 대향하는 돌출부(124a, 124b) 사이에는 갭(150)이 형성되고, 갭(150)에는 후술하는 단열재(130)가 삽입 설치된다. 갭(150)에 삽입 설치된 단열재(130)는 도 1에서 볼 때 하측으로 중력을 받게 된다. 이러한 중력은 단열재(130)를 갭(150)에서 이탈시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 갭(150)에 삽입 설치된 단열재(130)는 대향하는 돌출부(124a, 124b)의 외측면에 각각 배치된 보호층(125a, 125b)의 돌출 단부에 걸림 지지될 수 있다.
따라서, 단열재(130)가 갭(150)에 삽입되어 돌출부(124a, 124b)에 접착되는 과정에서 보호층(125a, 125b)의 돌출 단부에 의해 지지되기 때문에 단열재(130)는 돌출부(124a, 124b)에 신뢰성 있게 접착 설치될 수 있다.
나아가 단열재(130)를 지지하기 위한 추가공정이 필요하지 않기 때문에 단열재(130)의 접착 설치가 간편하고 비용이 절감될 수 있다.
이와 같이 구성된 단열패널(120)은 액화천연가스 저장탱크(152)의 외측면에 용접 설치된 스터드볼트(154)에 결합되어 액화천연가스 저장탱크(152)의 외측면에 연속하여 설치될 수 있다.
인접한 단열패널(120a, 120b)의 대향하는 지지부(122a, 122b) 사이에는 지지부 이격공간(156)이 형성된다. 이와 같은 지지부 이격공간(156)에는 저온에서 탄성 을 갖는 글라스 울(glass wool)과 같은 단열물질(158)이 충진될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 인접한 단열패널(120a, 120b) 사이에 형성된 갭(150)과 지지부 이격공간(156)의 경계면에는 단열 테이프(151)가 설치된다. 단열 테이프(151)는 갭(150)과 지지부 이격공간(156)을 차단하기 위해 인접한 단열패널(120a, 120b) 각각의 지지부(122a, 122b) 일측면에 연속적으로 접착된다.
한편, 인접한 단열패널(120a, 120b) 사이에 형성된 갭(150)에는 단열재(130)가 삽입 설치된다. 단열재(130)는 갭(150)을 밀폐시키기 위한 구성으로서 대향하는 돌출부(124a, 124b)의 측면과 접착된다.
이러한 단열재(130)는 단열성능과 탄성이 좋은 재료, 예를 들어 폴리에틸렌폼으로 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 인접한 보호층(125a, 125b) 사이에 형성된 보호층 이격공간(127)의 너비는 갭(150)의 너비에 비해 좁다.
본 실시예에 따르면, 단열재(130)가 이러한 보호층 이격공간(127)을 지나 갭(150)에 삽입되는 과정에서 탄성적으로 반응할 수 있다. 이에 따라 단열재(130)는 갭(150)에 용이하게 삽입될 수 있다.
본 실시예에 따른 단열구조체(100)는 인접한 보호층(125a, 125b) 사이에 형성된 보호층 이격공간(127)을 커버하는 마감재(128)을 더 포함할 수 있다. 이러한 마감재(128)는 갭(150)을 효과적이고 신뢰성 있게 밀폐시키고 단열시킨다.
마감재(128)의 양측 단부는 각각 인접한 보호층(125a, 125b)에 접착될 수 있다. 마감재(128)의 중앙부는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 보호층 이격공간(127) 과 대면하고 있다. 이 경우, 보호층 이격공간(127)은 비어있기 때문에 접착제를 도포할 필요가 없다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체(200)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예에 따른 단열구조체(200)는 앞서 설명한 단열구조체(100)의 구성과 거의 동일하다.
다만, 단열재(230)의 외측면에는 보호층 이격공간(227)에 배치되는 연장부(235)가 형성될 수 있다. 이러한 연장부(235)는 보호층 이격공간(227)을 채울 수 있다. 연장부(235)는 단열재(230)와 일체로 형성될 수 있고, 단열재(230)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 마감재(228)의 중앙부는 연장부(235)와 대면할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크 단열구조체(300)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예에 따른 단열구조체(300)는 앞서 설명한 단열구조체(100)의 구성과 거의 동일하다.
다만, 본 실시예에 따른 단열재(330)는 제 1 단열재(331)와 제 2 단열재(332)를 포함하도록 구성된다. 도 3을 참조하면, 제 1 단열재(331)와 제 2 단열재(332)는 갭(350)에 순차적으로 삽입될 수 있다.
제 1 단열재(331)는 단열패널(320)과 동일하게 폴리우레탄 폼 같이 단열성능이 우수한 재료로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제 1 단열재(331)는 탄성변형부(340)를 구비한다.
이와 같은 탄성변형부(340)는 노치(341) 및 슬릿(342)의 형태로 제 1 단열 재(331)에 형성될 수 있다. 탄성변형부(340)는 단열패널(320)이 수축 및 팽창하는 과정에서 제 1 단열재(331)를 탄성적으로 반응하게 한다.
또한, 제 1 단열재(331)는 갭(350)의 너비에 비해 좁은 보호층 이격공간(327)을 지나 갭(350)에 삽입되는 과정에서 탄성변형부(340)에 의해 탄성적으로 반응할 수 있다. 이에 따라 제 1 단열재(331)는 갭(350)에 용이하게 삽입될 수 있다.
제 2 단열재(332)는 단열성능과 탄성이 좋은 재료, 예를 들어 폴리에틸렌폼으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 제 2 단열재(332)는 보호층 이격공간(327)을 지나 갭(350)에 삽입되는 과정에서 탄성적으로 반응할 수 있다. 이에 따라 제 2 단열재(332)는 갭(350)에 용이하게 삽입될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 보호층 이격공간(327)은 비어 있다. 그러나, 이는 예시에 불과하며, 다른 실시예를 나타내는 도 4와 같이 보호층 이격공간(427)은 제 2 단열재(432)의 외측면에 형성된 연장부(435)에 의해 채워질 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조체를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조체를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조체를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
120 : 단열패널 122 : 지지부
124 : 돌출부 125 : 보호층
130 : 단열재 150 : 갭

Claims (9)

  1. 내측면이 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 대향하는 지지부와, 상기 지지부의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 외측면에 배치된 보호층을 포함하고, 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 연속 설치되는 단열패널; 및
    인접한 상기 단열패널의 대향하는 돌출부 사이에 형성된 갭을 밀폐시키도록 상기 갭에 삽입 설치되는 단열재를 포함하고,
    상기 보호층은 상기 돌출부의 양측 단부로부터 돌출되어 있으며,
    상기 단열재는 상기 보호층에 의해 걸려서 지지되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간은 비어 있는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단열재의 외측면에는 인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간에 배치되는 연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단 열구조체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간을 커버하는 마감재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단열재는,
    상기 갭에 순차적으로 삽입되는 제 1 단열재와 제 2 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체
  6. 제5항에 있어서,
    인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간은 비어 있는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제 2 단열재의 외측면에는 인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간에 배치된 연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 상기 보호층 사이에 형성된 보호층 이격공간을 커버하는 마감재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열구조체.
  9. 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 설치되는 단열패널로서,
    내측면이 상기 액화천연가스 저장탱크의 외측면에 대향하는 지지부;
    상기 지지부의 외측면의 중앙부로부터 외측으로 돌출된 돌출부; 및
    상기 돌출부의 외측면에 배치되는 보호층을 포함하고,
    상기 보호층은 상기 돌출부의 양측 단부로부터 돌출되어 있으며,
    상기 돌출부에 인접한 단열재는 상기 보호층에 의해 걸려서 지지된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 단열패널.
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