KR101182930B1 - 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창 - Google Patents

충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충격흡수 및 단열 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창에 관한 것으로, 그 목적은 극저온상태로 저장된 액화 가스의 압력에 대한 균등한 내압력성을 가져 국부적인 변형이 없도록 한 상태로 단열을 유지함으로써 액화가스의 급격한 팽창에 의한 폭발위험을 막으면서 안전하게 액화가스를 운반할 수 있도록 한 패널로 이루어진 충격흡수 및 단열 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창을 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하는 본 발명의 구성은 독립형 액화가스 화물창에 있어서, 다수개의 알루미늄 압연 파이프(11)가 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 이웃하는 압연파이프(11)간의 사이사이 양측에는 각각 알루미늄 평면 플랫바(12)가 이웃하는 알루미늄 평면플랫바 및 내측 알루미늄 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성되고, 상기 알루미늄 압연파이프(11) 내부 및 알루미늄 압연파이프(11)와 평면 플랫바(12) 사이 공간에 충전된 단열재(13, 14);로 이루어진 단위 평면패널(1)과;
다수개의 알루미늄 압연 파이프(11)가 곡률을 가지게 접촉하여 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 곡률을 가지고 이웃하게 배치된 알루미늄 압연파이프(11)간의 사이사이 양측에는 알루미늄 곡면플랫바(15)가 이웃하는 알루미늄 곡면플랫바 및 내측 알루미늄 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성되고, 상기 알루미늄 압연파이프(11) 내부 및 알루미늄 압연파이프(11)와 곡면 플랫바(15) 사이 공간에 충전된 단열재(13, 14);로 이루어진 단위 곡면패널(2);을 구비하여 다수개의 단위 평면패널(1)간을 MIG 용접하여 필요 길이만큼의 6면을 제작하고 적어도 4면간의 곡면에는 단위 곡면패널(2)을 용접하여 6면체를 구성한 구성하고,
6면체 외부 표면에는 액화가스의 열전달을 방지하기 위한 단열재가 도포된 단열층(4);을 형성한 충격흡수 및 단열 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창을 발명의 요지로 한다.

Description

충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창{Self- supporting type cargo tank for Liquefied Gas using using panel with shock absorbing and insulating}
본 발명은 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창에 관한 것으로, 자세하게는 독립형 방식 화물창 제조시 규격화된 압출 또는 인발 알루미늄 소재의 형강 부재를 이용한 충격흡수 및 단열 패널 부재를 구비하여 연속 용접함으로써 용이하게 화물창을 제작하되, 극저온상태로 저장된 액화 가스의 압력에 대한 균등한 내압력성을 가져 국부적인 변형이 없도록 한 상태로 단열을 유지함으로써 액화가스의 급격한 팽창에 의한 폭발위험을 막으면서 안전하게 액화가스를 운반할 수 있도록 한 구조를 가진 독립형 액화가스 화물창에 관한 것이다.
전 세계에 분포된 천연가스 생산지에서는 많은 양의 천연가스(주로 메탄)가 생산된다. 이렇게 생산된 천연가스가 생산지에서 소비지까지 손쉽게 운반될 수 있다면, 현재 에너지 부족을 염려하는 현재 실정에서 천연가스는 매우 유용한 대체 에너지로 자리 잡을 수 있을 것이다.
이러한 천연가스는 생산지와 소비지가 다르다는 지역적인 문제가 있어서, 국경을 맞대고 있는 경우면 상관없지만 그렇지 않은 경우 원격지의 소비지까지 안전하게 운반하기 위해 선박을 이용하는 것이 가장 보편적이다.
생산지의 가스전(田)에서 채취한 천연가스는 운반에 앞서 먼저 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)로 만들어지고, 이러한 액화천연가스는 선박의 화물창에 보관되어 소비지까지 운반된다.
액화천연가스는 주성분이 메탄인 것으로, 1 기압 하에서 섭씨-161.5도 이하로 온도 강하되어 액체상태로 상변화된 것이다. 이는 천연가스보다 1/600의 부피를 가지며, 그 비중은 0.42 정도로 원래보다 절반의 비중을 갖는다.
따라서 액화된 석유가스는 화물창에 더 많은 양을 보관하여 운반할 수 있는 장점이 있다.
극저온 상태의 액화천연가스를 보관하는 액화가스 운반선은, 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 이 액화가스를 하역하기 위한 선박으로, 이를 위해 액화가스의 극저온에 견딜 수 있는 특별한 저장탱크인 '화물창'을 포함한다.
화물창 종류로는 보통 멤브레인(Membrane)형 화물창과 독립형 화물창이 대표적이다. 멤브레인 형식은 별도의 탱크를 만드는 것이 아니고, 화물창 벽에 보온을 잘한 후 그 보온 표면에 특수한 금속판을 붙이는 것이고, 독립형은 별도의 화물창을 만들어 선박에 장치하는 것이다.
이중 독립형은 보통 알루미늄 등 특수 소재로 만드는데 그 이유는 극저온 상태에서는 일반 금속의 취성(깨어지는 성질)이 크게 증가하므로 이를 피하기 위한 것이다. 따라서 탱크가 선체와 연결되는 지지대나 배관에도 큰 온도차로 인한 수축과 팽창이 우려되므로 잘 만들어야 하며, 이로 인한 균열과 파손도 충분히 고려되어야 한다.
보다 상세히 종래 독립형 구조를 살펴보면 보통, 액화천연가스를 선박에 저장 및 운송하기 위해서, 선박의 외벽 구조에 의해 지지되는 막탱크, 또는 알루미늄, 스테인레스강 또는 9% 니켈강으로 만든, 독립형 구형상 또는 각기둥형(prismatic)의 탱크가 이용된다.
독립형 니켈강 탱크는 무거워, 더 얇은 구조를 사용하므로써 상기 구조를 최적화하는 경향이 있고, 그 결과 용접성, 특히 용접 수축(welding shrinkage)의 문제가 생긴다. 실제로, 각기둥형의 탱크에서 내부 지지구조를 사용할 필요가 있어, 구조를 복잡하게 만들고, 비용을 더 요하게 된다.
따라서 탱크제조는 다양한 부분에서, 다수개의 절단, 조립 및 용접 단계로 이루어진다. 각 절단 및 조립 단계는 각 작업 공정 때문에 자신의 특정 정밀도를 갖는다.
하지만 형태 에러가 축적되면, 물질의 형태 변형이 이미 시작되는 것이 발견된다. 치수 변형은 각 작업단계에 누적하여 형성된다. 절단작업의 정확성은 기계를 조심하여 다루고, 정기적으로 점검하고, 품질향상을 모니터링하므로써 어느 정도 향상될 수 있으나, 그 결과는 기계의 수명과 디자인 이외에도 사용된 절단방법에 달려있다. 현재 사용되고 있는 방법, 및 특히 열전도성이 높은 알루미늄 구조에서는, 용접시, 아크용접에 의해 야기되는 열의 도입이 수축을 일으키고, 수축은 상당한 용적 정확성의 에러와 변형을 초래한다. 따라서 이전의 작업단계에서 생긴 레벨 변형(level deviation)은, 변형 교정 작업으로 제거된다. 스틸(steel) 구조에서 교정은, 수축을 일으키는 기초가 되고, 열을 사용하여 수행된다.
LNG 탱크와 같은 응용에 부합하기 위하여 사용되는 물질의 성질은, 열처리시 악화될 수 있고, 따라서 열 교정은 완전히 금지되거나, 또는 소정의 조건에서만 사용될 수 있다. 야기된 국부 수축은 전체 조립에 수축영향을 미치고, 제어불능의 치수 정확성의 손실을 일으켜, 상당한 에러 비용을 요하게 된다. 스틸에 비하여, 알루미늄 구조의 변형은 다양하고, 교정하기가 어렵기 때문이다.
이러한 문제점을 해결한 종래 기술로 대한민국 특허출원 제 10-2006-7019282호(명칭 : ＬＮＧ 저장탱크등의 설계제조방법, 및 그 방법을 이용하여제조되는 알루미늄 ＬＮＧ 저장탱크)가 있다. 이 특허의 주된 내용은 액화에틸렌(LEG) 또는 천연가스(LNG) 또는 이에 상응하는 매체와 같은 극저온 액체의 저장에 적합하고, 기본형상이 직사각기둥형에 상당하고, 알루미늄 등의 재질로 제조되는 탱크의 제조방법에 있어서, 탱크가 주로 적어도 거의 같은 타입의 미리 제조된 구조 부재로부터 제조되며, 쉘부재로서 이용되는 평면 부재가, 평면부와 보강부를 포함하고, 마찰용접을 사용하므로써 상호간의 평면부에 의해 서로 용접되는 기계적으로 압출된 프로파일 부재에 의해 제조되고, 이렇게 하여 제조된 상기 평면 부재들은, 마찰용접에 의해 서로 용접되는 기계적으로 압출된 프로파일 부재에 의해 제조된 세로 및/또는 가로의 보강재를 구비하며, 보강재를 가지는 평면 부재들은, 상호간에 및/또는 별도로 제조된 가장자리 부재 및/또는 코너 부재에 부착되어, 적어도 4면을 갖는 자체지지식 부피단위로 되는 것을 특징으로 하는 탱크의 제조방법이다.
하지만 상기 특허출원 제 10-2006-7019282호에 따른 종래 독립형 액화가스 화물창은 같은 타입의 미리 제조된 구조 부재를 마찰용접을 이용하여 제조함으로 인해 간단하게 독립형 액화가스 화물창을 제조할 수 있다는 장점은 있지만, 단순한 부재의 연속 용접으로 외벽을 형성하기 때문에 액화천연가스를 저장시 패널 자체의 단열성능이 떨어지고, 극저온의 가스가 폭발적으로 팽창시의 발생하는 압력에 대한 완충력이 부족하다는 구조적인 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 극저온상태로 저장된 액화 가스의 압력에 대한 균등한 내압력성을 가져 국부적인 변형이 없도록 한 상태로 단열을 유지함으로써 액화가스의 급격한 팽창에 의한 폭발위험을 막으면서 안전하게 액화가스를 운반할 수 있도록 한 패널로 이루어진 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 독립형 액화가스 화물창에 있어서, 다수개의 알루미늄 압연 파이프가 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 이웃하는 압연파이프간의 사이사이 양측에는 각각 알루미늄 평면 플랫바가 이웃하는 알루미늄 평면플랫바 및 내측 알루미늄 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성되고, 상기 알루미늄 압연파이프 내부 및 알루미늄 압연파이프와 평면 플랫바 사이 공간에 충전된 단열재;로 이루어진 단위 평면패널과;
다수개의 알루미늄 압연 파이프가 곡률을 가지게 접촉하여 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 곡률을 가지고 이웃하게 배치된 알루미늄 압연파이프간의 사이사이 양측에는 알루미늄 곡면플랫바가 이웃하는 알루미늄 곡면플랫바 및 내측 알루미늄 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성되고, 상기 알루미늄 압연파이프 내부 및 알루미늄 압연파이프와 곡면 플랫바 사이 공간에 충전된 단열재;로 이루어진 단위 곡면패널;을 구비하여 다수개의 단위 평면패널(1)간을 MIG 용접하여 필요 길이만큼의 6면을 제작하여 6면체를 구성하되, 6면체의 일측 둘레방향으로 인접하는 2개면 사이에는 각각 단위 곡면패널(2)을 용접하여 구성하고,
6면체 외부 표면에는 액화가스의 열전달을 방지하기 위한 단열재가 도포된 단열층(4);을 형성한 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창을 제공함으로써 달성된다.
또한 본 발명에서 상기 독립형 액화가스 화물창을 다수개 연결시, 최외각 측면부는 액화 석유가스의 내압을 극복하기 위해 단위 평면패널(1)과, 이 단위 평면패널(1)에 용접된 단위 곡면패널(2)들로 측면부를 형성하고, 이웃하는 단위 곡면패널(2)간은 압연파이프와 곡면플랫바가 꼭지점부 형상에 따라 곡률 가공되어 MIG용접된 꼭지점부 곡면부재(3);를 더 포함하여 구성하고,
상기 꼭지점부 곡면부재(3)의 외부 표면에는 액화가스의 열전달을 방지하기 위한 단열재가 도포된 단열층(4);을 형성한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 단열재는 발포된 폴리우레탄 또는 폴리우레탄에 에어로겔을 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 독립형 액화가스 화물창의 내부에는 단위 평면패널과 단위 곡면패널과 접하는 격벽을 위치시킨 후 MIG 용접하여 보강하고, 상기 단위 평면패널과 단위 곡면패널과 격벽간의 모서리 공간에는 하나 이상의 리브를 용접하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 발명은 독립형 액화가스 화물창을 구성하는 패널이 단순한 구조로 이루어진 단위 평면 및 곡면 패널을 MIG 용접하여 구비한 후 이를 MIG용접하여 구조체를 완성함으로써 제조가 간편하다는 장점과,
또한 단위 직선 및 곡면 패널의 구조가 알루미늄 압연파이프를 가운데 위치시킨 후, 양측면에 알루미늄 평면 플랫바(Flat bat)를 또는 플랫바(Flat bat)에 곡면을 준 패널을 이용하여 형성함으로써 석유 가스 압력에 대한 자체 완충력을 가진다는 장점과,
또한 압연파이프와 평면 또는 곡면 플랫바(Flat bat) 사이의 공간에 단열재를 충전함으로써 외벽구조 자체가 단열성을 가진다는 장점과 후프응력을 줄여준다는 장점을 가져,
이러한 단위 패널의 MIG용접으로 이루어진 독립형 액화가스 화물창은 극저온상태로 저장된 액화 가스의 압력에 대한 균등한 내압력성을 가져 국부적인 변형이 없도록 한 상태로 단열을 유지함으로써 액화가스의 급격한 팽창에 의한 폭발위험을 막으면서 안전하게 액화가스를 운반할 수 있다는 효과를 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 단위 평면패널의 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 단위 평면패널의 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 단위 평면패널간의 용접에 의한 결합을 보인 단면 예시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 단위 곡면패널의 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 단위 곡면패널의 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 단위 곡면패널과 평면패널간의 용접에 의한 곡면부 결합을 보인 단면 예시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 단위 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창의 사시도이고,
도 8은 본 발명에 따른 단위 독립형 액화가스 화물창을 연속하여 조립하여 확장한 모습을 보인 예시도이고,
도 9는 본 발명에 따라 격벽을 사용하여 단위 독립형 액화가스 화물창을 보강한 모습을 보인 절개사시도이고,
도 10은 도 9에 따라 내부가 보강된 다수개의 단위 독립형 액화가스 화물창을 연속되게 연결한 모습을 보인 사시도이다.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 단위 평면패널의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 단위 평면패널의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 단위 평면패널간의 용접에 의한 결합을 보인 단면 예시도이다.
도시된 바와 같이 독립형 액화가스 화물창의 외벽을 이루는 단위 평면패널(1)은 다수개의 알루미늄 압연 파이프(11)가 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 이웃하는 압연파이프(11)간의 사이사이 양측에는 각각 평면 플랫바(Flat bar, 12)가 이웃하는 평면플랫바 및 내측 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성된다.
또한 상기 압연파이프(11)의 내부 공간부에는 단열재(13)가 충전되어 구성되고, 압연파이프(11)와 평면플랫바(12) 사이 공간에도 단열재(14)가 충전되어 구성된다.
상기 압연파이프(11)의 내부 공간부에 충전된 단열재(13)와 압연파이프(11) 및 평면플랫바(12) 사이 공간에 충전된 단열재(14)는 동일한 단열재를 사용해도 되고, 필요한 물성에 따라 서로 다른 단열재를 사용해도 된다.
본 발명에 사용되는 단열재(13, 14)는 단열목적을 가지면서도 팽창에 대한 완충력을 가질수 있는 단열재를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 단열재의 완충력은 압연파이프에 대한 후프응력을 줄여주게 되어 더더욱 압연파이프의 내압력성이 증대하여 화물창의 안전도가 높아지게 된다.
이러한 단열재는 여러 가지가 있을 수 있는데 바람직하게는 폴리우레탄을 사용한다. 폴리우레탄은 원료인 polyol화합물, polyisocyanate화합물, 가교제 등의 종류와 조합에 따라 부드러운것에서 딱딱한것까지 고탄성에서 저탄성에 이르기까지 다양한 종류와 특성의 제품을 얻을수 있으므로 본 발명에 따른 압연파이프(11). 평면 플랫바(Flat bar, 15) 및 평면 플랫바(Flat bar, 12)간을 필요 길이 및 크기로 MIG용접후 필요로 하는 탄성 및 단열 목적에 따라 필요한 물성으로 제조할 수 있기 때문이다. 필요 조성비는 단위 독립형 액화가스 화물창의 부피 및 충전된 가스의 압력에 따라 적절히 조합하여 만들면 된다. 또는 유사한 필요 물성을 가지는 상 폴리우레탄을 사용해도 된다.
또한 본 발명은 필요시 폴리우레탄 발포시 에어로겔을 혼합 후 함께 발포하여 단열재를 구성할 수 있다. 에어로겔은 머리카락 1만분의 1 굵기 실리카 성분 물질이 성글게 얽힌 구조로 지구상에서 가장 밀도가 낮은 고체물질로 높은 단열성과 친환경성을 지녀 단열소재 및 우주탐사선 소재 등 활용 범위가 넓은 신소재다. 이러한 에어로겔을 추가시 극저온 특성 및 강도가 크게 개선된다.
상기 재질로 압출 또는 인발 알루미늄 소재의 형강 부재를 사용한 이유는 액화 석유가스와 접할시 극저온 상태에서는 일반 금속의 취성(깨어지는 성질)이 크게 증가하므로 이를 피하기 위한 것이다. 취성이 크면 국부적인 크랙이 발생하여 결함에 의한 파단되어 독립형 액화가스 화물창이 파손되는 치명적인 문제점이 있기 때문이다.
상기에서 압연파이프(11)를 사용한 이유는 원형 단관 구조를 가짐으로 인해 어떤 위치에서의 압력이 가행지더라도 이에 대한 완충력을 가지기 때문이다. 따라서 직선부재들로만 이루어진 외벽 구조에 비해 가스 압력에 대한 균등한 내압력성을 가지기 때문이다.
또한 압연파이프(11)는 공장생산 사이즈가 일정 크기로 생산되기 때문에 도 1에 도시된 바와 같이 파이프간을 전둘레 MIG 용접하여 필요한 길이만큼 구성하면 된다. 즉, 압연파이프 생산공장에서는 보통 6. 10. 12 미터의 단위길이로 생산되므로 필요한 길이가 예를 들어 20m라면 10m자리 두개를 덧대어 용접하여 연결하면 된다.
또한 본 발명에서는 단위부재 또는 단위 패널간의 결합을 위해 MIG용접(Metal Inert Gas welding)을 사용하는데, 이러한 MIG용접에 대한 설명을 사전(네이버 사전)을 찾아 보면, TIG용접과 같은 이너트가스 아크 용접의 한 가지이로 불활성가스 금속아크용접이라고도 한다. 용접방법은 피복재가 없는, 지름 1.0~2.4㎜의 나심선(裸心線)(필러재)의 전극와이어를 일정한 속도로 토치에 공급하여 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시켜 나심선을 스프레이 상태로 용융하여 용접을 하는 방법이다. 통상은 나심선의 용융속도가 빠른 정극성이 사용된다. 전류 밀도가 크기 때문에 TIG용접보다 더 능률적이며, 보다 두터운 판의 용접이 가능하다. 또한, 제거할 슬래그가 없으므로 피복아크용접에 비해 작업주기가 빠르다. MIG용접은 알루미늄 등의 용접에 사용되어 역극성(또는 교류)으로 용접하면 클리닝 작용에 의하여 용접부의 주변이 청소되어 아름다운 광택을 나타내어 독립형 액화가스 화물창 제조시 여러 장점을 가지기 때문이다.
상기와 같이 다수개의 압연파이프(11)와 평면플랫바(12) 그리고 사이 공간에 충전된 단열재(13, 14)로 이루어진 단위 평면패널은 도 3에 도시된 바와 같이 이웃하는 평면패널간의 용접시 별도의 평면플랫바를 이용하여 용접하고, 이웃하는 압연파이프(11)간을 용접하는 방법을 사용함으로써 필요 길이만큼 확장할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 단위 곡면패널의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 단위 곡면패널의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 단위 곡면패널과 평면패널간의 용접에 의한 곡면부 결합을 보인 단면 예시도이다.
도시된 바와 같이 기본적인 구성 및 용접방법은 도 1 내지 3과 같다.
단지 단위 곡면패널(2)은 단위 평면패널(1)과 다른점은 독립형 액화가스 화물창의 곡면부 가공을 위해 평면플랫바(12) 대신에 평면플랫바(12)를 곡률을 가지도록 가공한 곡면플랫바(15)를 사용한다는 것이다. 도면에서는 하나의 실시예에 따른 곡률을 가지도록 형상되어 있지만 제작할 독립형 액화가스 화물창의 크기 및 형상에 따라 그 곡률은 다양하게 가공될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 본 발명에 따른 단위 곡면패널(2)은 다수개의 알루미늄 압연 파이프(11)가 곡률을 가지게 접촉하여 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 곡률을 가지고 이웃하게 배치된 압연파이프(11)간의 사이사이 양측에는 곡면플랫바(15)가 이웃하는 곡면플랫바 및 내측 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성된다.
도 7은 본 발명에 따른 단위 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 단위 독립형 액화가스 화물창을 연속하여 조립하여 확장한 모습을 보인 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 독립형 액화가스 화물창은 다수개의 단위 평면패널(1)간을 MIG 용접하여 필요 길이만큼의 6면을 제작하여 6면체를 구성하되, 6면체의 일측 둘레방향으로 인접하는 2개면 사이에는 각각 단위 곡면패널(2)을 용접하여 구성하고,
6면체 구성 후 외부 표면에는 액화가스의 열전달을 방지하기 위한 단열재가 도포된 단열층(4);을 형성하여 구성한다. 여기서의 단열재는 전술한 단열재(13, 14)와 같이 발포된 폴리우레탄 또는 폴리우레탄에 에어로겔을 혼합물을 사용하여 도포하면 된다. 도포두께는 필요로 하는 단열성능을 가지도록 한번 이상 수차례 도포하면 된다.
또한 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명은 단위 독립형 액화가스 화물창을 여러개를 용접 또는 다양한 체결방법으로 위치시켜 복수개의 독립형 액화가스 화물창을 배열하여 구성할 수 있다.
배열방법은 한 실시예에 따라 도시된 도 8처럼 길이방향으로 다수개를 연결하여 구성할 수도 있고, 폭방향으로도 다수개를 배열할 수도 있다.
또한 길이방향으로 배열된 다수개의 독립형 액화가스 화물창들을 폭방향으로 다수개 배열할 수도 있고, 상하 방향으로도 배열할 수 있음은 물론이다.
또한 이웃하는 다수개의 단위 독립형 액화가스 화물창간은 다수개의 홀(16)을 형성하여 연통되도록 구성하였다. 이와 같이 구성하면 부피 공간이 설계면적대로 늘어나게 되고, 적어도 일측에만 액화 석유가스 공급 및 배출구를 형성하면 하나의 탱크처럼 작동하게 되고, 또한 홀(16)이 형성된 단위 평면패널(1)이 충전된 액화석유가스 압력에 대한 완충력을 가지면서 단열역할을 할 수 있어서 압력의 균등한 분배 역할을 할 수 있어서 특정 단위 독립형 액화가스 화물창에 대한 국부적인 압력증가 현상을 예방할 수 있기 때문이다.
또한 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이 단위 독립형 액화가스 화물창을 다수개 연결시, 최외각 측면부는 액화 석유가스의 내압을 극복하기 위해 곡률을 가지는 꼭지점부 곡면부재(3)를 구비하여 단위 평면패널(1)에 용접된 단위 곡면패널(2)간을 MIG용접하여 구성하고, 꼭지점부 곡면부재(3) 외부 표면에는 액화가스의 열전달을 방지하기 위한 단열재가 도포된 단열층(4);을 형성하여 구성하였다. 여기서의 단열재는 전술한 단열재(13, 14)와 같이 발포된 폴리우레탄 또는 폴리우레탄에 에어로겔을 혼합물을 사용하여 도포하면 된다. 도포두께는 필요로 하는 단열성능을 가지도록 한번 이상 수차례 도포하면 된다.
이러한 꼭지점부 곡면부재(3)의 구성은 단위 곡면패널(2)처럼 곡률을 가지게 구성하면 된다. 즉, 압연파이프(11)를 필요한 곡률에 따라 다수개의 압연파이프를 각각 가공한 후, 압연파이프(11)의 양측단을 전술한 것처럼 곡면플랫바(15)를 가지고 MIG용접한다. 이때 설계된 꼭지점부 형상에 따라 필요한 곡률 및 형상을 가지도록 재단하여 가공한다. 또한 꼭지점부 형상 가공시 압연파이프(11) 사이가 각도가 멀어지면서 간극이 생기면 새로운 압연파이프를 위치시켜 완성한다.
도 8에서는 미도시되었으나 액화 석유가스를 공급하고 배출하는데 필요한 공지의 배관라인 및 밸브구조 압력계 등이 설치됨은 물론이다. 하지만 이와 같은 구성은 본 발명에서 달성하고자 하는 기술이 아니므로 공지의 기술을 사용하여 완성하면 된다. 이와 같은 기술은 통상의 지식을 가진자에게 주지의 기술이다.
도 9는 본 발명에 따라 격벽을 사용하여 단위 독립형 액화가스 화물창을 보강한 모습을 보인 절개사시도이고, 도 10은 도 9에 따라 내부가 보강된 다수개의 단위 독립형 액화가스 화물창을 연속되게 연결한 모습을 보인 사시도이다.
도시된 바와 같이 단위 압연파이프(10) 만을 이어서 연속 MIG 용접하지 않고 격벽(17)을 다수개 설치하여 화물창을 보강하였다. 이와 같이 격벽을 사용한 이유는 격벽없이 이웃하는 압연파이프(10)를 용접하여 길이를 확장하면 용접부위의 강도가 취약할 수도 있는데, 이 경우 접합 강도가 저하되어 용접부위를 따라 크랙 등이 발생할 수 있다는 구조적인 문제점이 있는데 격벽에 의해 충분히 화물창의 강도가 보강되게 된다.
또한 격벽(17)은 구멍(19)이 형성되어 충전된 석유가스의 이동이 자유롭게 구성하였다.
또한 단위 평면패널(1)과 단위 곡면패널(2)을 격벽(17)으로 용접하여 보강시 하나 이상의 리브(18)를 이용하여 격벽(17)과 단위 평면패널(1)과 단위 곡면패널(2)간의 모서리 공간을 보강하여 구성하였다. 이러한 리브가 없으면 격벽과 단위 평면패널(1)과 단위 곡면패널(2)간의 구조가 내부의 석유가스나 외부 충격에 의해 외력을 받을 경우 용접부위 등에 변형을 가져오기 때문에 이러한 보강구조를 용접하여 구조를 튼튼하게 한 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 단위 평면패널 (2) : 단위 곡면패널
(3) : 꼭지점부 곡면부재 (4) : 단열층
(11) : 압연파이프 (12) : 평면플랫바
(13, 14) : 단열재 (15) : 곡면플랫바
(16) : 홀 (17) : 격벽
(18) : 리브 (19) : 구멍

Claims (4)

  1. 독립형 액화가스 화물창에 있어서,
    다수개의 알루미늄 압연 파이프(11)가 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 이웃하는 압연파이프(11)간의 사이사이 양측에는 각각 알루미늄 평면 플랫바(Flat bar, 12)가 이웃하는 알루미늄 평면플랫바 및 내측 알루미늄 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성되고, 상기 알루미늄 압연파이프(11) 내부 및 알루미늄 압연파이프(11)와 평면 플랫바(Flat bar, 12) 사이 공간에 충전된 단열재(13, 14);로 이루어진 단위 평면패널(1)과;
    다수개의 알루미늄 압연 파이프(11)가 곡률을 가지게 접촉하여 서로간의 접촉 지점을 MIG용접하여 이루어지고, 또한 곡률을 가지고 이웃하게 배치된 알루미늄 압연파이프(11)간의 사이사이 양측에는 알루미늄 곡면플랫바(15)가 이웃하는 알루미늄 곡면플랫바 및 내측 알루미늄 압연파이프 간을 MIG용접하여 연결 구성되고, 상기 알루미늄 압연파이프(11) 내부 및 알루미늄 압연파이프(11)와 곡면 플랫바(Flat bar, 15) 사이 공간에 충전된 단열재(13, 14);로 이루어진 단위 곡면패널(2);을 구비하여 다수개의 단위 평면패널(1)간을 MIG 용접하여 필요 길이만큼의 6면을 제작하여 6면체를 구성하되, 6면체의 일측 둘레방향으로 인접하는 2개면 사이에는 각각 단위 곡면패널(2)을 용접하여 구성하고,
    6면체 외부 표면에는 액화가스의 열전달을 방지하기 위한 단열재가 도포된 단열층(4);을 형성한 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창.
  2. 청구항 1에 있어서,
    독립형 액화가스 화물창을 다수개 연결시, 최외각 측면부는 액화 석유가스의 내압을 극복하기 위해 단위 평면패널(1)과, 이 단위 평면패널(1)에 용접된 단위 곡면패널(2)들로 측면부를 형성하고, 이웃하는 단위 곡면패널(2)간은 압연파이프와 곡면플랫바가 꼭지점부 형상에 따라 곡률 가공되어 MIG 용접된 꼭지점부 곡면부재(3);를 더 포함하여 구성하고,
    상기 꼭지점부 곡면부재(3)의 외부 표면에는 액화가스의 열전달을 방지하기 위한 단열재가 도포된 단열층(4);을 형성한 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 단열재는 발포된 폴리우레탄 또는 폴리우레탄에 에어로겔을 혼합물인 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 독립형 액화가스 화물창의 내부에는 단위 평면패널(1)과 단위 곡면패널(2)과 접하는 격벽(17)을 위치시킨 후 MIG 용접하여 보강하고, 상기 단위 평면패널(1)과 단위 곡면패널(2)과 격벽(17)간의 모서리 공간에는 하나 이상의 리브(18)를 용접하여 구성한 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 단열이 가능한 패널을 구비한 독립형 액화가스 화물창.














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