KR101280527B1 - 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법은 종방향 주름과 횡방향 주름으로 이루어진 코러게이션 패턴을 형성하고, 종방향 요철부와 횡방향 요철부가 격자 형상으로 배치되는 금형을 이용하여 종방향 주름과 횡방향 주름을 갖는 코러게이션 패턴이 한번의 금형작업으로 일정구간에 동시 성형되고, 금형을 이용해 코러게이션 패턴이 금속패널의 횡방향을 따라 반복 성형되며, 금형의 횡방향 요철부는 종방향 요철부를 기준으로, 좌우 어느 일측의 길이를 길게 형성하여 반복 금형 작업시 중첩되는 구간이 형성된다.

Description

선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법{Manufacturing Method for Membrane metal panel of insulated cargo tanks of LNG carrier}

본 발명은 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 LNG는 대기압 하에 비등점이 ??162℃인 초저온 액체이며, 다중구조의 단열탱크에 저장하게 된다. 상기 다중구조 단열탱크의 1차 밀봉벽인 멤브레인 금속패널은 저온 취성에 강한 재질이 사용되며, 온도와 하중의 변화에 대응하여 팽창 및 수축을 할 수 있도록 설계 및 제작된다.

상기 영하 162℃ 의 극저온인 LNG를 안전하게 저장하기 위하여 저장탱크는 멤브레인 금속패널로 이루어진 내부탱크와 내부탱크 주위를 둘러싸고 있는 단열층으로 형성되어서 탱크 외부에서의 잠입열량에 의한 기화가스 발생이 최소가 되도록 구성되어 있다. 상기 멤브레인 금속패널은 영하 162℃의 극저온 상태의 LNG와 직접적으로 접촉하게 되므로 응력변화에 대응할 수 있는 알루미늄 합금, 인바(Invar), 9% 니켈강 등 저온 취성에 강한 재질의 금속재질이 사용된다.

또한, 상기 멤브레인 금속패널은 반복적인 온도변화 및 저장액체의 하중변화에 팽창 및 수축이 용이하도록 중앙부가 융기된 직선 코러게이션을 구비하고 있으며, 다수의 멤브레인 금속패널 모서리가 겹치기 용접에 의해 서로 용접 연결되어 탱크의 기밀성을 유지하도록 용접부를 구비한다.

도 1의 (a) 내지 (m)은 종래기술에 따른 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조공정을 도시한 공정순서도이다.

먼저, 도 1의 (a)에서와 같이 아무런 패턴도 가공되지 않은 금속패널(11)이 준비된다.

그리고, 도 1의 (b)에서 보는 바와 같이 금속패널(11)의 길이방향을 따라 횡방향 주름(12a)의 금형작업이 도 1의 (b),(c),(d)에서와 같이 순차적으로 진행된다.

상기한 바와 같이 횡방향 주름(12a)이 모두 형성되고 나면, 도 1의 (f),(g),(h),(i),(j),(k),(l),(m)에서 보는 바와 같이 종방향 주름(12b) 들이 차례로 형성된다.

이때, 상기한 바와 같은 횡방향 주름(12a)과 종방향 주름(12b)에 대한 금형작업이 모두 완료된 다음에야 도 1의 (m)에서 보는 바와 같은 코러게이션 패턴(12)을 완성하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래기술은 횡방향 주름(12a) 위에 종방향 주름(12b)이 추가되도록 함으로써, 앞서 형성된 횡방향 주름(12a)의 형태가 뭉게지거나 종방향 주름(12b)의 형태가 제대로 형성되지 않는 문제가 있었다.

특히 이와 같은 종래기술은 횡방향 주름(12a)과 종방향 주름(12b)을 기준으로 했을 때, 상하좌우 비대칭이 형성되어, 응력분포 및 내구성이 취약한 구조가 되는 문제가 있었다.

또한, 종래기술에서는 금형작업에 따른 작업공수가 많기 때문에 원가 경쟁력이 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명의 실시예들은 종방향 주름과 횡방향 주름을 갖는 코러게이션 패턴이 한번의 금형 작업으로 일정구간에 동시 성형되도록 함으로써, 코러게이션 패턴의 교차부의 형상을 원하는 형상으로 정확하게 구현할 수 있고, 종방향 주름과 횡방향 주름을 기준으로 했을 때, 상하좌우 대칭이 정확하게 이루어져 응력분포 및 내구성이 뛰어나고, 반복적인 온도변화 및 저장액체의 하중변화에 따른 팽창 및 수축 작용이 안정적으로 이루어지는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 종방향 주름과 횡방향 주름으로 이루어진 코러게이션 패턴을 형성하는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법에 있어서, 상기 종방향 주름과 횡방향 주름을 갖는 코러게이션 패턴이 한번의 금형 작업으로 일정구간에 동시 성형되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널 제조방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 금형은 종방향 요철부와 횡방향 요철부가 격자 형상으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 금형을 이용해 코러게이션 패턴이 금속패널의 길이방향을 따라 반복 성형되도록 할 수 있다.

이때, 상기 금형의 횡방향 요철부는 종방향 요철부를 기준으로 봤을 때, 좌우어느 일측의 길이를 길게 형성하여 반복 금형 작업시 중첩되는 구간이 형성되도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 종방향 주름과 횡방향 주름을 갖는 코러게이션 패턴이 한번의 금형 작업으로 일정구간에 동시 성형되도록 함으로써, 코러게이션 패턴의 교차부의 형상을 원하는 형상으로 정확하게 구현할 수 있고, 종방향 주름과 횡방향 주름을 기준으로 했을 때, 상하좌우 대칭이 정확하게 이루어져 응력분포 및 내구성이 뛰어나고, 반복적인 온도변화 및 저장액체의 하중변화에 따른 팽창 및 수축 작용이 안정적으로 이루어질 수 있다.

또한, 제조공정이 단축됨으로써, 생산성 향상은 물론 원가절감을 이룰 수 있다.

도 1의 (a) 내지 (m)은 종래기술에 따른 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조공정을 도시한 공정순서도.
도 2의 (a) 내지 (j)는 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조공정을 도시한 공정순서도.
도 3은 일실시예에 따른 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조공정에 사용되는 금형 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2의 (a) 내지 (j)는 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조공정을 도시한 공정순서도로서, 종방향 주름(121)과 횡방향 주름(123)으로 이루어진 코러게이션 패턴(120)을 형성하는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널(110)의 제조방법에 대해 도시하고 있다.

본 명세서에서 명칭되는 선박은 추진기를 포함하여 이동 가능한 협의의 선박 외에, 해상구조물(예를 들어, LNG FPSO), 특수목적 선박(LNG SRV) 등을 포함하는 광의의 의미로 이해할 수 있다.

먼저, 도 2의 (a)에서와 같이 아무런 패턴도 가공되지 않은 금속패널(110)이 준비된다.

그리고, 도 2의 (b)에서 보는 바와 같이 금속패널(110)의 길이방향의 일측부터 금형(130) 작업이 차례로 진행된다.

이때, 상기 종방향 주름(121)과 횡방향 주름(123)을 갖는 코러게이션 패턴(120)이 한번의 금형(130) 작업으로 일정구간에 동시 성형되도록 한다.

상기한 바와 같은 코러게이션 패턴(120)을 얻기 위해 도 3에 도시된 바와 같은 금형(130)이 사용될 수 있다.

상기 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 금형(130)은 종방향 요철부(131)와 횡방향 요철부(133)가 격자 형상으로 배치되고 있다.

도 3에 도시된 바와 같은 금형(130)은 양각 패턴의 금형으로서, 상부금형 또는 하부금형 중 어느 한 쪽의 금형으로 사용될 수 있고, 이와 대향되는 금형은 종방향 요철부(131)와 횡방향 요철부(133)가 음각패턴으로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 금형(130)을 이용해 코러게이션 패턴(120)이 금속패널(110)의 길이방향을 따라 계속해서 반복 성형되도록 하는데, 상기 금형(130)의 종방향 요철부(131)를 기준으로 봤을 때, 횡방향 요철부(133)의 좌우어느 일측의 길이를 길게 형성하여 반복 금형 작업시 중첩되는 구간이 형성되도록 할 수 있다.

이는, 코러게이션 패턴(120)이 연결부위가 자연스럽게 이어지도록 하기 위함이다.

상기한 바와 같은 방법으로 제조된 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널은 코러게이션 패턴의 교차부의 형상을 원하는 형상으로 정확하게 구현할 수 있고, 종방향 주름과 횡방향 주름을 기준으로 했을 때, 상하좌우 대칭이 정확하게 이루어져 응력분포 및 내구성이 뛰어나고, 반복적인 온도변화 및 저장액체의 하중변화에 따른 팽창 및 수축 작용이 안정적으로 이루어질 수 있다.

또한, 제조공정이 단축됨으로써, 생산성 향상은 물론 원가절감을 이룰 수 있게 된다.

110: 금속패널 120: 코러게이션 패턴
121: 종방향 주름 123: 횡방향 주름
130: 금형 131: 종방향 요철부
133: 횡방향 요철부

Claims (5)

1. 종방향 주름과 횡방향 주름으로 이루어진 코러게이션 패턴을 형성하는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널의 제조방법에 있어서,
   종방향 요철부와 횡방향 요철부가 격자 형상으로 배치되고 상기 종방향 요철부와 횡방향 요철부가 직교하는 교차부를 포함하는 금형을 이용하여, 상기 종방향 주름과 횡방향 주름을 갖는 코러게이션 패턴이 한번의 금형작업으로 일정구간에 동시 성형되고,
   상기 금형을 이용해 코러게이션 패턴이 금속패널의 횡방향을 따라 반복 성형되며,
   상기 금형의 횡방향 요철부는 상기 종방향 요철부를 기준으로, 좌우 어느 일측의 길이를 길게 형성하여 반복 금형 작업시 중첩되는 구간이 형성되도록 하여, 상기 횡방향 요철부는 상기 성형 방향을 따라 연속적으로 이어지는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널 제조방법.
   
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5. 제1항의 방법으로 제조되는 선박용 단열탱크의 멤브레인 금속패널.

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