KR101215603B1

KR101215603B1 - 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체

Info

Publication number: KR101215603B1
Application number: KR1020100105427A
Authority: KR
Inventors: 채희문; 배준홍; 김현철; 이재민; 이종규; 임병옥; 정왕조
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-12-26
Also published as: KR20120044054A

Abstract

액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체가 제공된다. 본 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체는 주름부에 삽입되어 주름부를 단열부에 대해 지지하는 보강부; 및 보강부와 결합되고, 보강부와 단열부 사이에 개재되며, 주름부의 연장방향으로 연장 형성된 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체{Reinforced structure for membrane of LNG cargo containment}

본 발명은 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 액화천연가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -163℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.

이러한 액화천연가스를 저장하기 위한 화물창은 내측에 액화천연가스가 수용되는 멤브레인과, 멤브레인의 외측에 배치되는 단열부를 포함하여 구성된다.

특히, 멤브레인은 -163℃의 극저온 상태의 LNG와 직접적으로 접촉하는 구성으로서, 반복적인 온도변화 및 저장액체의 하중변화에 대해 멤브레인이 용이하게 팽창 및 수축하도록 주름부(코로게이션)를 구비한다.

그런데 이와 같은 멤브레인의 주름부는 화물창 내부로 융기되어 있기 때문에 LNG선의 대형화 추세에 따른 화물창 내 증가된 동압(dynamic pressure) 하에서 쉽게 붕괴되는 문제점이 있다. 예컨대 액화천연가스에 의해 가해지는 유체 정역학적 압력이 주름부에 상당한 소성 변형을 일으킬 수 있다.

이에 따라 종래에는 주름부의 강성 보강을 위한 해결책으로 주름부의 변형을 방지하도록 주름부에 일정 형태의 보형물을 삽입하는 기술이 사용되고 있다. 그러나 종래 기술에 따르면, 보형물이 주름부에 삽입된 상태에서 주름부를 따라 이동하는 것을 방지하기 위해 양면 테이프를 사용하여 보형물을 주름부에 부착시키고, 보형물이 주름부에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 고무밴드를 사용하여 보형물을 멤브레인에 대해 지지하며, 멤브레인을 단열부 상에 배치한 후에 고무밴드를 제거하는 등 복잡한 과정을 통해 보형물을 주름부에 설치하였다.

본 발명의 실시예들은 간단하고 용이하게 주름부에 설치되도록 구성된 멤브레인 보강 구조체를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 주름부를 구비하고 내측에 액화천연가스가 수용되는 멤브레인과, 상기 멤브레인의 외측에 배치되는 단열부를 포함하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체에 있어서, 상기 주름부에 삽입되어 상기 주름부를 상기 단열부에 대해 지지하는 보강부; 및 상기 보강부와 결합되고, 상기 보강부와 상기 단열부 사이에 개재되며, 상기 주름부의 연장방향으로 연장 형성된 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체가 제공된다.

상기 보강부는 상기 지지부의 연장방향으로 연장 형성될 수 있다.

상기 보강부는 단속적으로 연장될 수 있다.

상기 단열부와 대면하는 상기 보강부의 일면에는 상기 지지부가 삽입되는 삽입홈이 형성될 수 있다.

상기 보강부와 상기 지지부는 결합 부재에 의해 결합되고, 상기 지지부에는 상기 지지부의 길이방향으로 연장되고, 상기 결합 부재가 관통하는 관통홀이 형성될 수 있다.

상기 보강부는 적어도 일부가 상기 주름부와 접촉하도록 형성될 수 있다.

상기 지지부는 SUS 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 지지부의 양측단부에는 상기 단열부의 양측단부에 마련된 걸림홈부에 각각 삽입되어 걸림 지지되는 걸림부가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 보강구조체를 간단하고 용이하게 멤브레인의 주름부에 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체가 적용된 액화천연가스 화물창의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체의 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체에 포함된 지지부와 액화천연가스 화물창의 단열부의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체를 설치하는 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.

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 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체가 적용된 액화천연가스 화물창의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체의 분해 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체(1)는, 주름부(51)를 구비하고 내측에 액화천연가스가 수용되는 멤브레인(50)과, 멤브레인(50)의 외측에 배치되는 단열부(60)를 포함하는 액화천연가스 화물창에 적용되며, 멤브레인(50)의 주름부(51)를 보강한다.

본 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체(1)는 보강부(10)와, 지지부(30)를 포함하여 구성된다. 보강부(10)는 주름부(51)에 삽입되어 주름부(51)를 단열부(60)에 대해 지지한다.

보강부(10)는 주름부(51)에 삽입된 상태에서 적어도 일부가 주름부(51)와 접촉하도록 형성될 수 있다. 보강부(10)의 단면 형상은 도 1에 도시된 형상에 국한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다.

보강부(10)는 주름부(51)의 연장방향으로 연장 형성된다. 보강부(10)는 주름부(51)의 연장방향 또는 후술하는 지지부(30)의 연장방향으로 연장 형성된다. 이 경우, 보강부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 단속적으로 연장 배치될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.

보강부(10)는 극저온에서도 파괴가 일어나지 않도록 예를 들어 SUS, 알루미늄 또는 플라이우드(plywood) 등의 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.

단열부(60)와 대면하는 보강부(10)의 일면에는 지지부(30)가 삽입되는 삽입홈(12)이 형성될 수 있다. 이 경우, 단열부(60)와 대면하는 보강부(10) 및 지지부(30)의 일면들은 상호 동일한 평면상에 놓일 수 있다.

보강부(10)는 지지부(30)와 결합된다. 지지부(30)는 보강부(10)와 단열부(60) 사이에 개재된다. 이 경우, 지지부(30)는 보강부(10)를 단열부(60)에 대해 지지할 수 있다.

지지부(30)는 보강부(10)와 결합된 상태에서 멤브레인(50)과 대면하는 단열부(60)의 일면 중 주름부(51)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 지지부(30)는 주름부(51)의 연장방향으로 연장 형성된다.

지지부(30)와 보강부(10)는 결합 부재(21)에 의해 결합될 수 있다. 결합 부재(21)는 예를 들어 피스못, 볼트 또는 리벳을 포함할 수 있다.

지지부(30)에는 지지부(30)의 길이방향으로 연장되고 결합 부재(21)가 관통하는 관통홀(33)이 형성된다. 이 경우, 보강부(10)는 지지부(30)에 결합된 상태로 관통홀(33)을 따라 지지부(30)의 길이방향으로 이동할 수 있다. 특히, 보강부(10)가 단속적으로 연장된 이웃하는 보강부(10a, 10b) 사이의 간격을 자유롭게 조절할 수 있다.

지지부(30)에는 관통홀(33)에 삽입된 결합 부재(21)의 머리부가 지지부(30)의 외측으로 노출되는 것을 방지하도록 노출 방지홈(미도시)이 형성될 수 있다. 노출 방지홈은 관통홀(33)에 인접하여 관통홀(33)의 길이방향으로 연장 형성될 수 있다.

지지부(30)는 극저온에서도 파괴가 일어나지 않도록 SUS 재질을 포함하여 이루어질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.

지지부(30)의 양측단부에는 걸림부(32)가 마련될 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체에 포함된 지지부와 액화천연가스 화물창의 단열부의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 걸림부(32)는 단열부(60)의 양측단부에 마련된 걸림홈부(64)에 걸림 지지된다. 이 경우, 지지부(30)는 단열부(60)에 결합된 상태에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

걸림부(32)는 갈고리 형상의 단면을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 걸림부(32)는, 지지부(30)의 양측단부를 절곡시키거나, 지지부(30)의 나머지 부분과 함께 주물에 의해 제작하는 방식으로 형성될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.

걸림홈부(64)는 지지부(30)의 연장 방향과 수직한 방향으로 연장 형성될 수 있다. 이 경우, 단열부(60)에 결합된 지지부(30)는 걸림홈부(64)의 연장방향으로 이동 가능하다. 이에 따라 지지부(30)에 결합된 보강부(10)가 주름부(51)에 정확하게 삽입되기 위한 지지부(30)의 위치가 효과적으로 조정될 수 있다.

걸림홈부(64)는 단열부(60)을 구성하는 복수의 층 중 멤브레인(50)과 대면하는 멤브레인 대면층(61)과 접하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 걸림부(32)는 멤브레인 대면층(61)의 단부를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 멤브레인 대면층(61)은 플라이우드 재질을 포함하여 이루어질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.

액화천연가스 화물창의 멤브레인(50)은 도 1에 도시된 주름부(51)의 연장방향과 수직한 방향으로 연장되어 도 1에 도시된 주름부(51)와 교차하는 다른 주름부(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체(1)는 도 1에 도시된 주름부(51)와 다른 주름부(미도시)에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 보강 구조체를 설치하는 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다. 이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 멤브레인(50) 보강 구조체(1)의 설치방법에 대해 설명한다.

먼저 본 실시예에 따른 보강 구조체(1)를 멤브레인(50)의 주름부(51)에 대응하는 단열부(60)의 주름부 대응 위치(A)에 배치한다. 이 경우, 걸림홈부(64)에 걸림 지지된 걸림부(32)를 걸림홈부(64)를 따라 이동하면서 보강부(10)가 결합된 지지부(30)를 단열부(60) 상에서 위치 조정한다.

이 후, 보강부(10)가 주름부(51)에 삽입되도록 멤브레인(50)을 단열부(60) 상에 배치한다.

이와 같은 본 실시예에 따른 설치방법에 따르면, 보형물을 주름부(51)에 적용하기 위해 양면테이프 및 고무밴드를 사용한 후, 고무밴드를 제거하던 종래 기술과 달리 간단하고 용이하게 보강 구조체(1)를 멤브레인(50)의 주름부(51)에 설치할 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.

10 : 보강부
12 : 삽입홈
30 : 지지부
32 : 걸림부
33 : 관통홀
50 : 멤브레인
51 : 주름부
60 : 단열부

Claims

주름부를 구비하고 내측에 액화천연가스가 수용되는 멤브레인과, 상기 멤브레인의 외측에 배치되는 단열부를 포함하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체에 있어서,
상기 주름부에 삽입되어 상기 주름부를 상기 단열부에 대해 지지하는 보강부; 및
상기 보강부와 결합되고, 상기 보강부와 상기 단열부 사이에 개재되며, 상기 주름부의 연장방향으로 연장 형성된 지지부를 포함하고,
상기 지지부의 양측단부에는 상기 단열부의 양측단부에 마련된 걸림홈부에 각각 삽입되어 걸림 지지되는 걸림부가 마련된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체.
제1항에 있어서,
상기 보강부는 상기 지지부의 연장방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체.
제2항에 있어서,
상기 보강부는 단속적으로 연장된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체.
제1항에 있어서,
상기 단열부와 대면하는 상기 보강부의 일면에는 상기 지지부가 삽입되는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체.
제1항에 있어서,
상기 보강부와 상기 지지부는 결합 부재에 의해 결합되고,
상기 지지부에는 상기 지지부의 길이방향으로 연장되고, 상기 결합 부재가 관통하는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체.
제1항에 있어서,
상기 보강부는 적어도 일부가 상기 주름부와 접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체.
제1항에 있어서,
상기 지지부는 SUS 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 멤브레인 보강 구조체.
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