KR101185749B1 - 육상용 액화가스 저장탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장탱크의 외부에 추가적인 2차 방벽을 설치할 필요가 없도록 저장탱크의 벽체 내부에 부착되는 밀봉 및 단열벽에 의해 액화가스의 누출을 이중으로 방지할 수 있는 육상용 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 기초 상에 콘크리트로 형성되는 탱크 몸체, 상기 탱크 몸체를 덮는 덮개, 상기 탱크 몸체의 내부에 설치되는 단열벽, 및 상기 단열벽의 내부에 설치되어 극저온 상태의 액화가스를 밀봉 상태로 수용할 수 있도록 하는 밀봉벽을 포함하며, 육상에서 액화가스를 저장하기 위한 육상용 액화가스 저장탱크에 있어서, 상기 단열벽은, 상기 저장탱크의 탱크 몸체의 내부표면 상에 배치되는 복수의 2차 단열패널과; 상기 2차 단열패널 상에 배치되는 복수의 1차 단열패널과; 상기 2차 단열패널들 사이에 형성되고 상기 1차 단열패널에 의해 덮이는 2차 갭; 을 포함하며, 상기 2차 갭 내에는 단열물질이 충전되도록 주입되어 발포됨으로써 상기 2차 단열패널들이 서로 일체화되어 액화가스의 누출을 2차적으로 방지하며, 상기 2차 갭 내에 주입되어 발포 충전되는 단열물질이 상기 2차 단열패널의 측벽면에 밀착될 수 있도록 상기 2차 단열패널의 측벽면에는 접착물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크가 제공된다.

Description

육상용 액화가스 저장탱크{LIQUEFIED GAS STORAGE TANK}

본 발명은 육상용 액화가스 저장탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장탱크의 외부에 추가적인 2차 방벽을 설치할 필요가 없도록 저장탱크의 벽체 내부에 부착되는 밀봉 및 단열벽에 의해 액화가스의 누출을 이중으로 방지할 수 있는 육상용 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.

일반적으로 육상용 액화가스 저장탱크는 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등의 연료용 액화가스를 비롯하여, 액화산소, 액화질소 등의 다양한 액화가스를 저장하기 위해 사용되며, 대략 바닥이 평평한 원통 형상을 가진다. 이와 같은 원통 형상의 육상용 액화가스 저장탱크의 구조는 프랑스 특허 제 2398961 호 및 일본 특허공개 평9-126393 호 등에 개시되어 있다.

도 1에는 이러한 종래기술에 따른 육상용 액화가스 저장탱크의 일례가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 육상용 액화가스 저장탱크는, 기초(1) 상에 콘크리트를 타설하여 대략 돔 형태의 덮개를 가지는 원통형 탱크 몸체(3)를 형성함으로써 그 외형이 만들어진다.

콘크리트로 만들어진 탱크 몸체(3)의 내부에는 단열벽(4)이 설치되고, 이 단열벽(4)의 내부에는 극저온 상태의 액화가스를 밀봉 상태로 수용할 수 있는 밀봉벽(5)이 순차적으로 적층 설치된다.

밀봉벽(5)은 액화가스가 직접적으로 접하는 부분이므로, 극저온을 견딜 수 있는 스테인레스강 등의 소재로 만들어진다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 육상용 액화가스 저장탱크는, 저장탱크의 탱크 몸체(3)가 파손되어 우발적인 액화가스 누출사고가 발생하더라도 액화가스의 누출지역을 최소한으로 한정할 수 있도록, 저장탱크의 외부에 원형 벽체(7)를 형성해야 하였다. 그에 따라 저장탱크가 차지하는 면적이 증대되어 토지 확보에 따른 비용이 증가되고, 원형 벽체(7)의 건설에 많은 자재와 비용이 소모되는 문제가 있었다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 저장탱크의 외부에 추가적인 2차 방벽을 설치할 필요가 없도록 저장탱크의 벽체 내부에 부착되는 밀봉 및 단열벽에 의해 액화가스의 누출을 이중으로 방지할 수 있는 육상용 액화가스 저장탱크를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 기초 상에 콘크리트로 형성되는 탱크 몸체, 상기 탱크 몸체를 덮는 덮개, 상기 탱크 몸체의 내부에 설치되는 단열벽, 및 상기 단열벽의 내부에 설치되어 극저온 상태의 액화가스를 밀봉 상태로 수용할 수 있도록 하는 밀봉벽을 포함하며, 육상에서 액화가스를 저장하기 위한 육상용 액화가스 저장탱크에 있어서, 상기 단열벽은, 상기 저장탱크의 탱크 몸체의 내부표면 상에 배치되는 복수의 2차 단열패널과; 상기 2차 단열패널 상에 배치되는 복수의 1차 단열패널과; 상기 2차 단열패널들 사이에 형성되고 상기 1차 단열패널에 의해 덮이는 2차 갭; 을 포함하며, 상기 2차 갭 내에는 단열물질이 충전되도록 주입되어 발포됨으로써 상기 2차 단열패널들이 서로 일체화되어 액화가스의 누출을 2차적으로 방지하며, 상기 2차 갭 내에 주입되어 발포 충전되는 단열물질이 상기 2차 단열패널의 측벽면에 밀착될 수 있도록 상기 2차 단열패널의 측벽면에는 접착물질이 도포되는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크가 제공된다.

상기 단열벽은, 상기 1차 단열패널들 사이에서 형성되는 1차 갭을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 1차 갭 내에는 단열재가 삽입되는 것이 바람직하다.

상기 단열벽은, 상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널 사이에 개재되는 유리 천(glass cloth)을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 1차 갭과 상기 2차 갭이 서로 상이한 위치에 형성될 수 있도록 상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널을 배치하는 것이 바람직하다.

상기 1차 단열패널은, 상기 2차 갭 내에 단열물질을 주입하기 위하여 상기 2차 갭이 형성된 위치에 관통 형성되는 충전구멍을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 2차 갭 내에 주입되는 단열물질은 상기 저장탱크의 시공 현장에서 직접 발포 성형되는 것이 바람직하다.

상기 2차 갭 내에 주입되어 발포 성형되는 상기 단열물질과 상기 2차 단열패널은 동일한 물질이며, 상기 단열물질과 상기 2차 단열패널은 폴리우레탄 폼인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 저장탱크의 벽체 내부에 부착되는 밀봉 및 단열벽에 의해 액화가스의 누출을 이중으로 방지할 수 있는 육상용 액화가스 저장탱크가 제공된다.

그에 따라 본 발명의 육상용 액화가스 저장탱크에 의하면, 저장탱크의 외부에 추가적인 2차 방벽을 설치할 필요가 없기 때문에, 하나의 저장탱크가 차지하는 공간이 감소될 수 있고 동일한 공간 내에 더욱 많은 저장탱크를 건설할 수 있어 건설비용 절감에 유리하며, 종래에 비해 저장탱크의 건설에 소요되는 비용, 시간 및 노력을 절감할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따라 제작된 육상용 액화가스 저장탱크의 일례를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 육상용 액화가스 저장탱크의 이중방벽의 일부 평면도,
도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 취해진 이중방벽의 일부 단면도, 그리고
도 4는 도 3의 주요부 확대도로서, 2차 단열패널의 측벽면에 도포되는 접착물질의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 육상용 액화가스 저장탱크를 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 육상용 액화가스 저장탱크의 이중방벽의 일부 평면도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 A-A 선을 따라 취해진 이중방벽의 일부 단면도가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 육상용 액화가스 저장탱크의 이중방벽은, 저장탱크의 내부에 수용된 액화가스와 직접 접하는 1차 방벽으로서의 밀봉벽(10)과, 저장탱크의 탱크 몸체(3)와 밀봉벽(10) 사이에 설치되어 탱크 외부로부터의 열전달을 방지하는 동시에 액화가스의 누출을 방지하는 2차 방벽으로서의 단열벽(20)을 포함한다.

1차 방벽으로서의 밀봉벽(10)은 액화가스의 극저온을 견딜 수 있는 SUS 등의 금속 소재에 의해 연속적으로 형성된다. 저장탱크에 액화가스가 수용되었을 때의 열변형을 흡수하기 위해 밀봉벽(10)에는 주름부(11)가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 2차 방벽으로서의 단열벽(20)은, 밀봉벽(10)의 외측(즉, 액화가스가 접하는 표면의 반대측)에 배치되는 1차 단열패널(21)과, 탱크 몸체(3) 상에 배치되는 2차 단열패널(25)을 포함한다. 본 명세서에서 내부 혹은 내측이란 액화가스가 수용되는 저장탱크의 내부공간을 향하는 방향을 의미하며, 외부 혹은 외측이란 그 반대 방향을 의미한다.

1차 단열패널(21) 및 2차 단열패널(25)은 예컨대 폴리우레탄 폼이나 강화 폴리우레탄 폼 등의 단열재에 의해 만들어질 수 있으며, 1차 단열패널(21)의 내측 표면(즉, 밀봉벽(10)의 외측 표면과 마주하는 면)과 2차 단열패널(25)의 외측 표면(즉, 탱크 몸체(3)의 내측 표면과 마주하는 면)에는 예컨대 플라이우드나 금속 소재의 보호층(21a)이 각각 형성될 수 있다.(도 3에는 보호층(21a)이 1차 단열패널(21)의 내측 표면에만 도시되어 있다.)

1차 단열패널(21)과 2차 단열패널(25) 사이에는 예컨대 유리 천(glass cloth) (29)이 개재될 수 있다. 유리 천(29)은 PU 접착(PU bonding)에 의해 단열패널에 부착될 수 있다.

복수의 2차 단열패널(25)은 탱크 몸체(3)의 내측 표면 상에 적층 설치될 수 있으며, 탱크 몸체(3)에 대한 2차 단열패널(25)의 결합을 위해 탱크 몸체(3)에는 앵커 부재(3a)가 설치될 수 있다.

2차 단열패널(25)은 이웃하는 또 다른 2차 단열패널(25)과의 사이에 일정한 2차 갭(26)이 형성되도록 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다. 2차 단열패널(25) 사이의 2차 갭(26) 내에는 후술하는 바와 같이 1차 단열패널(21)에 형성된 충전구멍(21b)을 통하여, 시공 현장에서 직접, 폴리우레탄 폼 소재의 단열물질이 주입되어 발포 성형될 수 있다. 2차 갭(26) 내에 단열물질을 발포 성형함으로써 형성된 충전부재(27)는, 만약 밀봉벽(10)이 파손되어 액화가스가 누출될 경우에도 단열벽(20)을 통한 액화가스의 탱크 외 누출을 확실하게 방지하여 단열벽(20)이 2차 방벽으로서 기능할 수 있도록 한다.

2차 단열패널(25)의 내측에는 1차 단열패널(21)이 적층되며, 2차 단열패널(25)과 마찬가지로 1차 단열패널(21)은 이웃하는 또 다른 1차 단열패널(21)과의 사이에 일정한 1차 갭(22)이 형성되도록 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다. 1차 단열패널(21) 사이의 1차 갭(22) 내에는 예컨대 유리 울 소재의 단열재(23)가 개재될 수 있다.

한편, 2차 단열패널(25)들 사이의 2차 갭(26)과 1차 단열패널(21)들 사이의 1차 갭(22)은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 상이한 위치에 형성될 수 있도록 1차 단열패널(21)과 2차 단열패널(25)을 배치하는 것이 바람직하다.

2차 단열패널(25) 사이의 2차 갭(26) 내에 상술한 바와 같이 폴리우레탄 소재의 단열물질을 사출 성형함으로써 충전부재(27)를 형성하기 위해서, 도 2에 도시된 바와 같이, 2차 갭(26)을 따라서 일정한 간격을 두고 1차 단열패널(21)에는 복수의 충전구멍(21b)이 관통 형성된다.

2차 갭(26) 내에 단열물질을 사출하여 충전부재(27)를 발포 성형할 때, 단열물질을 주입하는 하나의 충전구멍(21b) 인근의 또 다른 충전구멍(21b)을 통해 2차 갭(26) 내의 충전이 어느 정도 진행되었는지 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 2차 단열패널(25) 사이의 2차 갭(26) 내에는 1차 단열패널(21)에 형성된 충전구멍(21b)을 통하여, 시공 현장에서 직접, 폴리우레탄 폼 소재의 단열물질이 주입되어 발포 성형될 수 있다. 이때 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 2차 단열패널(25)의 측벽면(25a)에 접착물질(25b)을 도포하여, 발포 성형되어 이루어지는 충전부재(21b)가 2차 단열패널(25)의 측벽면(25a)에 밀착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 4의 (a)에는 2차 단열패널(25)의 측벽면(25a)에 아무런 처리도 실시되지 않은 경우에 단열물질이 주입되어 발포 성형되는 과정이 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 2차 단열패널(25)의 측벽면(25a)에 접착물질이 도포되는 경우에 단열물질이 주입되어 발포 성형되는 과정이 도시되어 있다.

통상, 2차 단열패널(25)로서는 공장에서 발포 성형된 후 정해진 크기로 절단된 폴리우레탄 폼 소재의 패널이 사용될 수 있다. 이러한 2차 단열패널의 측벽면(25a)은 매끄럽지 않은 상태이므로, 측벽면에 대하여 아무런 처리도 행하지 않고 단열물질을 주입하여 발포 성형작업을 실시할 경우, 울퉁불퉁한 측벽면(25a)의 오목부가 단열물질로 완전히 채워지지 않는 등, 2차 단열패널(25)과 발포 성형된 충전부재(27), 즉 단열물질 사이의 접착강도가 저하될 우려가 있다.

또한, 측벽면(25a)의 표면이 거칠기 때문에 주입되는 단열물질의 유동에 대한 저항이 높아 단열물질의 주입 속도가 늦어질 우려가 있다. 단열물질의 주입에 시간이 오래 걸리면, 주입하는 도중에 발포가 지나치게 진행되거나 발포 성형이 완료되어 버릴 수 있어 바람직하지 않다.

또한, 점선으로 표시된 바와 같이 2차 갭(26)의 중앙부에 비해 측벽면(25a) 부근의 단열물질의 높이 증가 속도가 늦어지면, 2차 갭(26)의 내부가 불완전하게 충전될 우려가 있다. 그와 함께 단열물질의 발포 성형이 이루어질 때 아래쪽은 밀도가 높아 조밀한 발포가 이루어지고 위쪽은 밀도가 낮아 상대적으로 조밀하지 않고 성긴 발포가 이루어질 우려가 있다.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 2차 단열패널(25)의 측벽면(25a)에 접착물질이 도포되는 경우에는, 측벽면(25a)이 매끄럽기 때문에 2차 단열패널(25)과 발포 성형된 충전부재(27), 즉 단열물질 사이의 접착강도가 향상될 수 있고, 2차 단열패널(25)과 충전부재(27)의 일체화가 가능하게 된다.

또한, 측벽면(25a)의 표면이 매끄럽기 때문에 주입되는 단열물질의 유동에 대한 저항이 없어 단열물질의 주입이 신속하게 이루어질 수 있다. 따라서, 단열물질을 주입하는 도중에 발포가 지나치게 진행되거나 발포 성형이 완료될 우려가 없고 양호한 주입 및 발포 성형 작업이 수행될 수 있다.

또한, 점선으로 표시된 바와 같이 2차 갭(26)의 중앙부와 측벽면(25a) 부근의 단열물질의 높이 증가 속도가 동일하거나 비슷하므로 2차 갭(26)의 내부를 완전하게 충전시킬 수 있다. 그와 함께 단열물질의 발포 성형이 이루어질 때 아래쪽과 위쪽의 밀도가 동일하거나 비슷하여 균일한 발포가 이루어질 수 있다.

1차 방벽으로서 기능하는 밀봉벽(10)이 파손되어 액화가스가 누출될 경우, 누출액은 1차 갭(22), 및 1차 단열패널(21)과 2차 단열패널(25) 사이의 틈을 통해 2차 갭(26) 쪽으로 흘러 들어올 수 있다. 그런데, 2차 단열패널(25) 주위의 온도는 액화가스의 액화점보다 높기 때문에 2차 갭(26)으로 흘러 들어온 누출액은 기화되며, 그에 따라 2차 갭(26) 내의 압력이 높아지게 된다. 2차 갭(26)은 1차 단열패널(21), 2차 단열패널(25) 및 탱크 몸체(3)에 의해 폐쇄되는 공간이므로, 2차 갭(26) 내의 압력이 상승하면 이 2차 갭(26)으로 흘러 들어오는 누출액의 유동이 억제될 수 있다.

이와 같이 누출이 발생하여 누출액이 2차 갭(26)으로 흘러 들어오더라도, 앞서 누출된 액화가스의 기화로 인한 압력상승에 의해 누출액이 계속해서 흘러 들어오는 것이 방지될 수 있으며, 결과적으로 단열벽은 2차 방벽으로서의 기능을 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 2개의 단열층 중 하나의 단열층(즉, 온도변화가 적은 콘크리트 탱크 몸체와 근접한 2차 단열층)을 구성함에 있어서, 이 단열층을 이루는 각각의 단열패널(즉, 2차 단열패널) 사이에는 단열패널과 동일한 물질이 시공 현장에서 발포 성형되어, 단열패널과 단열패널이 서로 일체화되는 동시에 단열패널과 콘크리트 벽체(즉, 탱크 몸체)가 서로 일체화될 수 있다. 그에 따라 일체화된 단열패널과 단열패널, 그리고 일체화된 단열패널과 콘크리트 벽체가 액화가스의 누출을 방지하는 2차 방벽으로서의 역할을 수행한다.

나아가서, 2차 방벽에 크랙이 발생하더라도 단열벽(즉, 2차 단열층)이 콘크리트 벽체와 일체화되어 있기 때문에 액화가스의 누출이 제한될 수 있으며, 콘크리트 벽체의 온도가 액화점 이상이기 때문에 누출된 액화가스가 증발하면서 크랙 발생지점의 압력이 증가하여 더 이상의 액화가스 누출이 방지될 수 있다. 그에 따라 저온이 전파되지 않아 저장탱크의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 2차 단열패널들 사이의 접합은 2차 단열패널과 동일한 물질을 시공 현장에서 발포함으로써 이루어지며, 발포되는 단열물질과 단열패널과의 경계면에서 크랙이 발생되지 않도록 접착제 등을 단열패널의 측면에 도포하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 육상용 액화가스 저장탱크를 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

3 : 탱크 몸체 3a : 앵커 부재
10 : 밀봉벽 11 : 주름부
20 : 단열벽 21 : 1차 단열패널
21a : 보호층 21b : 충전구멍
22 : 1차 갭 23 : 단열재
25 : 2차 단열패널 25a : 2차 단열패널의 측벽면
25b : 접착물질 26 : 2차 갭
27 : 충전부재

Claims (9)

1. 기초 상에 콘크리트로 형성되는 탱크 몸체, 상기 탱크 몸체를 덮는 덮개, 상기 탱크 몸체의 내부에 설치되는 단열벽, 및 상기 단열벽의 내부에 설치되어 극저온 상태의 액화가스를 밀봉 상태로 수용할 수 있도록 하는 밀봉벽을 포함하며, 육상에서 액화가스를 저장하기 위한 육상용 액화가스 저장탱크로서,
   상기 단열벽은, 상기 저장탱크의 탱크 몸체의 내부표면 상에 배치되는 복수의 2차 단열패널과; 상기 2차 단열패널 상에 배치되는 복수의 1차 단열패널과; 상기 2차 단열패널들 사이에 형성되고 상기 1차 단열패널에 의해 덮이는 2차 갭; 을 포함하는 육상용 액화가스 저장탱크에 있어서,
   상기 2차 갭 내에는 단열물질이 충전되도록 주입되어 발포됨으로써 상기 2차 단열패널들이 서로 일체화되어 액화가스의 누출을 2차적으로 방지하며,
   상기 2차 갭 내에 주입되어 발포 충전되는 단열물질이 상기 2차 단열패널의 측벽면에 밀착될 수 있도록 하는 동시에 상기 2차 단열패널의 측벽면이 매끄러워질 수 있도록 상기 2차 단열패널의 측벽면에는 접착물질이 도포되며,
   상기 2차 갭 내에 주입되는 단열물질은 상기 저장탱크의 시공 현장에서 직접 발포 성형되는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 단열벽은, 상기 1차 단열패널들 사이에서 형성되는 1차 갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 1차 갭 내에는 단열재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 단열벽은, 상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널 사이에 개재되는 유리 천(glass cloth)을 포함하는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 1차 갭과 상기 2차 갭이 서로 상이한 위치에 형성될 수 있도록 상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널을 배치하는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 1차 단열패널은, 상기 2차 갭 내에 단열물질을 주입하기 위하여 상기 2차 갭이 형성된 위치에 관통 형성되는 충전구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 2차 갭 내에 주입되어 발포 성형되는 상기 단열물질과 상기 2차 단열패널은 동일한 물질인 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 단열물질과 상기 2차 단열패널은 폴리우레탄 폼인 것을 특징으로 하는 육상용 액화가스 저장탱크.

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