KR101245660B1 - 액화 가스 저장탱크 및 이를 구비한 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액화 가스 저장탱크 및 이를 구비한 선박이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 액화 가스 저장탱크 및 이를 구비한 선박은 액화 가스가 저장되는 저장탱크와, 저장탱크로부터 소정간격 이격되도록 배치되는 제 1 단열부와, 저장탱크 및 제 1 단열부 사이의 공간에 배치되며 액화된 단열물질이 순환되는 적어도 하나의 제 2 단열부를 포함한다.

Description

액화 가스 저장탱크 및 이를 구비한 선박{Liquefied gas storage tank and ship having the same}

본 발명은 액화 가스 저장탱크 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 사람, 석유 또는 액화 가스 등을 운반한다. 특히, 석유 또는 액화 가스를 운반하는 선박은 석유 또는 액화 가스가 저장되는 저장탱크를 포함한다.

저장탱크는 액화 가스를 액체상태로 보관한다. 저장탱크는 액화 가스가 기화되는 것을 방지하지 위해 외부로부터 열이 전달되는 것을 차단한다. 이때, 저장탱크는 열을 차단하기 위해 단열재를 포함한다.

하지만, 단열재가 지속적으로 열을 차단하면 열의 일부가 단열재에 흡수된다. 단열재는 시간이 지남에 따라 표면의 온도가 상승된다. 단열재에서 발생된 열은 저장탱크에 전달된다.

단열재로부터 전달된 열에 의해 저장탱크의 온도가 증가된다. 따라서, 액화 가스가 단열재의 열에 의해 기화된다는 문제점이 있었다.

본 발명의 액화 가스 저장탱크 및 이를 구비한 선박은 단열재 및 저장탱크 사이에 단열물질을 순환시킴으로써 단열재에서 발생되는 열이 저장탱크에 전달되는 것을 방지하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG)가 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크로부터 소정간격 이격되도록 배치되는 제 1 단열부와, 상기 저장탱크 및 상기 단열재 사이의 공간에 배치되며 액화된 단열물질이 순환되는 적어도 하나의 제 2 단열부를 포함하는 액화 가스 저장탱크가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화 가스 저장탱크를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예들은 단열물질이 순환되는 제 2 단열부를 사용함으로써 제 1 단열부에서 발생되는 열이 저장탱크로 전달되는 것을 효과적으로 차단한다.

도 1은 액화 가스 저장탱크를 구비한 선박의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 제 1 단열부 및 제 2 단열부의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 4는 복수개의 제 2 단열부들의 결합상태를 보여주는 단면도이다.

도 1은 액화 가스 저장탱크(100)를 구비한 선박(S)의 일 실시예를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 액화 가스 저장탱크(100)는 선박(S)의 내부에 배치된다. 액화 가스 저장탱크(100)는 선박(S)에 일체형으로 형성된다.

액화 가스 저장탱크(100)는 저장탱크(110)를 포함한다. 저장탱크(110)는 액화 가스를 저장한다. 상기 액화 가스는 액화천연가스(LNG) 및 액화 석유 가스(LPG) 등을 포함한다.

상기 액화 가스는 소정 압력 및 소정 온도에서 액체상태를 유지한다. 저장탱크(110)는 상기 소정 압력 및 상기 소정 온도를 유지한다. 따라서, 저장탱크(110)는 상기 액화 가스를 액체 상태로 보관할 수 있다.

저장탱크(110)는 저장탱크(110)의 일측에 배치되는 압력조절부(미도시)를 포함한다. 상기 압력조절부는 저장탱크(110)의 내부 압력이 변화되는 것을 감지한다. 상기 압력조절부는 저장탱크(110)의 내부를 기 설정된 압력으로 유지한다.

예를 들면, 상기 액화 가스가 저장탱크의 외부로 배출되면 저장탱크(110)의 내부는 압력이 변화된다. 또한, 상기 액화 가스가 기화되면 저장탱크(110)의 내부는 압력이 변화된다.

상기 압력조절부는 저장탱크(110)의 내부의 압력을 측정한다. 저장탱크(110)의 내부 압력이 변화되면 상기 압력조절부는 저장탱크(110)의 내부 압력을 기 설정된 압력으로 유지시킨다.

따라서, 상기 압력조절부는 저장탱크(110) 내외부의 압력차로 인해 저장탱크(110)가 변형되는 것을 방지한다.

또한, 저장탱크(110)는 상기 압력조절부에 의해 내부 압력을 일정하게 유지한다. 따라서, 저장탱크(110)는 효과적으로 상기 액화 가스를 액체상태로 유지시킬 수 있다.

도 3은 제 1 단열부(120) 및 제 2 단열부(130)를 일 실시예를 보여주는 사시도이다.

도 3을 참고하면, 액화 가스 저장탱크(100)는 제 1 단열부(120)를 포함한다. 제 1 단열부(120)는 저장탱크(110)로부터 소정간격 이격되도록 배치된다. 제 1 단열부(120)는 저장탱크(110)로 전달되는 열을 차단한다.

제 1 단열부(120)는 제 1 강화폼(121)을 포함한다. 제 1 강화폼(121)은 저장탱크(110)로부터 소정간격 이격되도록 배치된다. 제 1 강화폼(121)은 열을 차단할 수 있는 소재를 포함할 수 있다. 제 1 강화폼(121)은 폴리우레탄 및 에어로젤 등으로 형성될 수 있다.

제 1 단열부(120)는 제 1 플라이우드(122)를 포함한다. 제 1 플라이우드(122)의 일측은 제 1 강화폼(121)에 체결된다. 제 1 플라이우드(122)의 타측은 선박(S)에 체결된다.

이때, 제 1 단열부(120)는 별도의 고정수단(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 고정수단은 제 1 플라이우드(122)의 일측에 체결된다. 상기 고정수단은 제 1 플라이우드(122)를 선박(S)으로부터 소정간격 이격시킨다.

따라서, 제 1 플라이우드(122)는 상기 고정수단에 의해 선박(S)으로부터 열이 직접 전달되는 것이 방지된다.

제 1 단열부(120)는 제 1 강화폼(121) 및 제 1 플라이우드(122)를 포함함으로써 외부에서 저장탱크(110)로 전달되는 열을 차단한다.

액화 가스 저장탱크(100)는 적어도 하나의 제 2 단열부(130)를 포함한다. 적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 저장탱크(110) 및 제 1 단열부(120) 사이의 공간에 배치된다. 적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 제 1 단열부(120)에서 발생된 열이 저장탱크(110)로 전달되는 것을 방지한다.

적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 단열물질(131)을 포함한다. 단열물질(131)은 액체상태로 적어도 하나의 제 2 단열부(130)를 순환한다. 단열물질(131)은 제 1 단열부(120)에서 발생된 열을 흡수한다.

예를 들면, 제 1 단열부(120)는 지속적으로 외부로부터 전달되는 열을 차단한다. 이때, 열의 일부가 제 1 단열부(120)에 흡수된다. 제 1 단열부(120)는 시간이 지남에 따라 표면의 온도가 상승한다.

적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 단열물질(131)이 액체상태로 순환된다. 단열물질(131)은 적어도 하나의 제 2 단열부(130)를 순환하며 제 1 단열부(120)에서 발생되는 열을 흡수한다.

따라서, 적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 제 1 단열부(120)에서 발생된 열이 저장탱크(110)로 전달되는 것을 방지한다.

단열물질(131)의 액화점 온도는 상기 액화 가스의 액화점 온도보다 낮은 물질로 형성된다. 단열물질(131)은 제 1 단열부(120)에서 발생되는 열을 흡수한다. 동시에 단열물질(131)은 제 1 강화폼(121)의 표면 온도를 낮출 수 있다.

또한, 단열물질(131)은 불활성 물질로 형성된다. 상기 불활성 물질은 액화질소(N) 및 액화헬륨(He) 등을 포함한다. 따라서, 단열물질(131)은 주위의 물질과 화학 반응하지 않는다.

예를 들면, 적어도 하나의 제 2 단열부(130)에 균열이 생기면 단열물질(131)이 누출된다. 누출된 단열물질(131)은 공기 또는 상기 액화 가스와 접촉한다. 단열물질(131)은 상기 공기 및 상기 액화 가스와 화학 반응하지 않는다. 따라서, 액화 가스 저장탱크(100)는 단열물질(131)이 누출되어 발생되는 폭발사고를 줄일 수 있다.

적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 순환파이프(132)를 포함한다. 순환파이프(132)는 단열물질(131)이 순환된다. 순환파이프(132)는 강도가 높은 재질로 제작된다. 순환파이프(132)는 외부충격에 대해 높은 저항력을 갖는다.

따라서, 순환파이프(132)는 액화된 단열물질(131)이 외부로 누출되는 것을 방지한다.

이때, 액화 가스 저장탱크(100)는 단열물질 저장탱크(140)를 더 포함할 수 있다. 단열물질 저장탱크(140)는 단열물질(131)이 액체상태로 저장된다.

단열물질(131)은 소정 압력 및 소정 온도에서 액체상태를 유지한다. 단열물질 저장탱크(140)는 상기 소정 압력 및 상기 소정 온도를 유지한다. 따라서, 단열물질 저장탱크(140)는 단열물질(131)을 액체 상태로 보관할 수 있다.

이때, 순환파이프(132)가 단열물질 저장탱크(140)의 일측에 체결된다. 따라서, 순환파이프(132)를 따라 순환된 단열물질(131)이 단열물질 저장탱크(140)로 유입될 수 있다.

또한, 액화 가스 저장탱크(100)는 펌프부(150)를 더 포함할 수 있다. 펌프부(150)의 일측은 단열물질 저장탱크(140)에 체결된다. 펌프부(150)의 타측은 순환파이프(132)에 체결된다. 따라서, 단열물질(131)은 순환파이프(132)를 순환한다.

단열물질 저장탱크(140) 및 펌프부(150)는 선박(S)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 단열물질 저장탱크(14) 및 펌프부(150)는 선박(S)의 어느 곳이든 배치될 수 있다.

순환파이프(132)는 단열물질 저장탱크(140) 및 펌프부(150)에 체결되도록 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 순환파이프(132)는 단열재(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 단열재는 순환파이프(132)의 외주면을 감싸도록 배치된다. 상기 단열재는 연장된 순환파이프(132)에 배치된다. 상기 단열재는 외부에서 순환파이프(132)에 열이 전달되는 것을 방지한다.

적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 지지부(133)를 포함한다. 지지부(133)의 일측은 순환파이프(132)가 체결된다. 지지부(133)의 타측은 저장탱크(110)가 체결된다. 지지부(133)는 단열물질(131)이 순환파이프(132)를 순환하는 동안 순환파이프(132)를 지지한다.

지지부(133)는 지지플레이트(134)를 포함한다. 지지플레이트(134)는 순환파이프(132)의 일측에 체결된다. 지지플레이트(134)는 단열물질(131)이 순환파이프(132)를 순환하는 동안 순환파이프(132)를 지지한다.

예를 들면, 단열물질(131)은 펌프부(150)에 의해 순환파이프(132)를 순환한다. 이때, 펌프부(150)는 단열물질(131)을 순환시키기 위해 단열물질(131)에 압력을 가한다.

순환파이프(132)는 단열물질(131)의 유동에 의해 위치가 이동될 수 있다. 지지플레이트(134)는 단열물질(131)이 순환파이프(132)를 순환하는 동안 순환파이프(132)의 위치를 고정시킨다.

지지부(133)는 제 2 강화폼(135)을 포함한다. 제 2 강화폼(135)은 지지플레이트(134)의 일측에 체결된다. 제 2 강화폼(135)은 열을 차단할 수 있는 소재를 포함할 수 있다. 제 2 강화폼(135)은 폴리우레탄 및 에어로젤 등으로 형성될 수 있다.

지지부(133)는 제 2 플라이우드(136)를 포함한다. 제 2 플라이우드(136)의 일측은 제 2 강화폼(135)에 체결된다. 제 2 플라이우드(136)의 타측은 저장탱크(110)에 체결된다.

제 2 단열부(130)는 제 2 강화폼(135) 및 제 2 플라이우드(136)를 사용함으로써 단열물질(131)이 흡수한 열이 저장탱크(110)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 복수개의 제 2 단열부들(130a, 130b)의 결합상태를 보여주는 단면도이다.

도 4를 참고하면, 액화 가스 저장탱크(100)는 적어도 하나의 제 2 단열부(130)를 포함한다. 적어도 하나의 제 2 단열부(130)는 복수개의 2 단열부들(130a, 130b)을 포함한다. 복수개의 제 2 단열부들(130a, 130b)은 저장탱크(110)의 외주면을 감싸도록 배치된다.

이하에서는 2개의 제 2 단열부들(130a, 130b)이 결합되는 것을 중심으로 설명하기로 한다.

제 1 순환파이프(132a)는 다수회 절곡된 형상으로 제 1 지지플레이트(134a)에 체결된다. 제 2 순환파이프(132b)는 다수회 절곡된 형상으로 제 2 지지플레이트(134b)에 체결된다.

제 1 순환파이프(132a) 및 제 2 순환파이프(132b)는 다수회 절곡된 형상으로 인해 제 1 단열부(120)와 접촉되는 면적이 증가된다. 따라서, 제 2 단열부(130)는 제 1 단열부(120)에서 발생되는 열을 효과적으로 제거할 수 있다.

제 1 순환파이프(132a)는 제 2 순환파이프(132b)의 형상에 대응된다. 제 1 순환파이프(132a)는 제 2 순환파이프(132b)와 대칭되도록 형성될 수 있다. 또는 제 1 순환파이프(132a)의 일측은 제 2 순환파이프(132b)의 일측에 결합되도록 형성될 수 있다.

따라서, 제 2 순환파이프(132b)를 순환한 단열물질(131)은 제 1 순환파이프(131a)로 순환한다.

이때, 제 1 순환파이프(132a)와 제 2 순환파이프(132b)는 용접 또는 별도의 결합수단(미도시)에 의해 결합된다.

결합된 제 1 순환파이프(132a) 및 제 2 순환파이프(132b)는 저장탱크(110)의 외주면을 감싸도록 배치된다. 따라서, 단열물질(131)은 제 1 순환파이프(132a) 및 제 2 순환파이프(132b)를 따라 저장탱크(110)의 외주면을 순환한다.

또한, 단열물질(131)은 순환파이프(132a, 132b)를 따라 제 1 단열부(120)의 외주면을 순환한다.

이때, 제 1 강화폼(135a)은 제 2 강화폼(135b)의 일측에 체결된다. 제 1 강화폼(135a)과 제 2 강화폼(135b)은 용접 또는 나사결합에 의해 결합된다. 따라서, 제 2 단열부들(130a, 130b )은 단열물질(131)의 유동에 의해 위치가 이동되는 것이 방지될 수 있다.

단열물질(131)은 순환하며 제 1 단열부(120)에서 발생되는 열을 흡수한다. 단열물질(131)은 상기 열이 흡수됨으로써 단열물질(131)의 온도가 상승된다. 온도가 상승된 단열물질(131)은 단열물질 저장탱크(140)로 유입된다.

이때, 단열물질 저장탱크(140)는 온도유지장치(미도시)를 포함한다. 상기 온도유지장치는 단열물질 저장탱크(140)의 내부를 기 설정된 온도로 유지한다.

온도가 상승된 단열물질(131)이 유입되면 단열물질 저장탱크(140)에 저장된 단열물질(131)의 온도가 상승된다. 단열물질(131)의 온도가 상승되면 단열물질 저장탱크(140)의 내부 온도가 상승된다.

상기 온도유지장치는 단열물질 저장탱크(140) 내부의 온도가 변화되는 것을 감지한다. 상기 온도유지장치는 온도가 상승되는 것을 감지하면 단열물질 저장탱크(140)의 내부를 냉각한다.

단열물질 저장탱크(140)는 상기 온도유지장치에 의해 내부 온도가 하강된다. 단열물질 저장탱크(140)의 내부에 저장된 단열물질(131)의 온도가 하강된다. 따라서, 단열물질 저장탱크(140)는 단열물질(131)의 액화상태를 효과적으로 유지한다.

또한, 단열물질(131)은 단열물질 저장탱크(140)에 유입됨으로써 제 1 단열부(120)에서 발생된 열에 의해 기화되지 않는다.

이상, 본 발명의 액화 가스 저장탱크 및 이를 구비한 선박에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형 실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

100: 액화 가스 저장탱크
110: 저장탱크
120: 제 1 단열부
130: 제 2 단열부
140: 단열물질 저장탱크
150: 펌프부
S: 선박

Claims (9)

1. 액화 가스가 저장되는 저장탱크와,
   상기 저장탱크로부터 소정간격 이격되도록 배치되는 제 1 단열부와,
   상기 저장탱크 및 상기 제 1 단열부 사이의 공간에 배치되며 액화된 단열물질이 순환되는 순환파이프와, 상기 순환파이프의 일측에 체결되는 지지부를 포함하는 적어도 하나의 제 2 단열부를 포함하는 액화 가스 저장탱크.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1 단열부는,
   상기 저장탱크로부터 소정간격 이격되어 배치되는 제 1 강화폼과,
   상기 제 1 강화폼 일측에 체결되는 제 1 플라이우드를 포함하는 액화 가스 저장탱크.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부는,
   상기 순환파이프를 지지하는 지지플레이트와,
   상기 지지플레이트 일측에 체결되는 제 2 강화폼과,
   상기 제 2 강화폼의 일측에 체결되고, 상기 저장탱크에 체결되는 제 2 플라이우드를 포함하는 액화 가스 저장탱크.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 액화된 단열물질이 저장되는 단열물질 저장탱크와,
   상기 단열물질 저장탱크 및 상기 제 2 단열부에 체결되고 제 2 단열부로 상기 액화된 단열물질을 공급하는 펌프부를 더 포함하는 액화 가스 저장탱크.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제 2 단열부는 복수개를 포함하고,
   상기 복수개의 제 2 단열부들은 상기 저장탱크의 외주면을 감싸도록 배치되는 액화 가스 저장탱크.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 액화된 단열물질의 액화점 온도는 상기 액화 가스의 액화점 온도보다 낮은 액화 가스 저장탱크.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 액화된 단열물질은 질소 및 헬륨 중 적어도 하나를 포함하는 액화 가스 저장탱크.
   
   
9. 삭제

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