KR101291252B1 - 독립형 액화가스 저장탱크 및 그의 건조방법 - Google Patents

Abstract

독립형 액화가스 저장탱크 및 그의 건조방법이 개시된다.
본 발명의 독립형 액화가스 저장탱크는 선박에 설치되는 액화가스 저장탱크로서, 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 제 1 저장공간이 형성되도록, 상기 액화가스 저장탱크의 내곽형상을 이루는 구멍형 내벽과, 상기 구멍형 내벽의 외측에 제 2 저장공간이 형성되도록, 상기 구멍형 내벽의 외측에 이격 배치되어 상기 액화가스 저장탱크의 외곽형상을 이루는 비 구멍형 외벽과, 상기 구멍형 내벽과 상기 비구멍형 외벽 사이를 연결하는 구멍형 벽연결부를 포함할 수 있다.

Description

독립형 액화가스 저장탱크 및 그의 건조방법{SELF-SUPPORTING LIQUEFIED GAS STORAGE TANK AND BUILDING METHOD FOR EXTENDING STORAGE SPACE}

본 발명은 구멍형 내벽, 비 구멍형 외벽, 구멍형 벽연결부를 갖는 단위패널을 제공하여 저장공간을 증가시킨 독립형 액화가스 저장탱크 및 그의 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하, '엘엔지'라 함)의 상태로 운반선에 저장되어 원거리의 수요처로 운반될 수 있다.

이러한 엘엔지는 천연가스를 대략 -163℃의 극저온 상태로 냉각하여 얻어지는 것으로서, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들게 되므로 해상을 통한 원거리 운송에 매우 적합하다.

생산저장선박은 선박 형태의 해상 석유 시추 설비(offshore oil-drilling platforms), 부유식 원유생산저장 설비(Floating Production Storage Offloading, FPSO), 원유 시추선, 가스 시추선, 부유식 액화가스저장선(LNG Floating Production Storage Offloading, LNG FSRU) 등을 통칭할 수 있다.

생산저장선박 또는 운반선은 엘엔지 등과 같은 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 액화가스를 하역하기 위하여 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크 및 화물창을 가지고 있다. 저장탱크는 일종의 격납설비로서 선박의 화물창에 탑재되어 있을 수 있다.

예컨대, 독립형 액화가스 저장탱크의 경우에는 TYPE-A 방식(designed as ship structures)(이하, '타입에이 방식'이라 함), SPB(SPB, Self-supporting prismatic-shape IMO Type B) 방식(이하, '에스피비 방식'이라 함)으로 제작된 후 선박의 화물창에 탑재될 수 있다.

예컨대, 타입에이 방식의 독립형 액화가스 저장탱크는 안전을 고려한 이중선각 구조의 선박을 건조하는 방식과 유사한 통상적인 건조방식으로 제작된 것으로서, 저장하려는 액화가스와 직접 접촉하는 1차방벽과, 그의 1차방벽의 외측에서 이격된 상태로 밀폐형 이중벽체구조를 이루는 2차방벽을 가지고 있을 수 있다.

여기서, 1차방벽은 수밀구조 또는 밀폐구조로서, 방벽을 이루는 부재간의 연결부위를 상호 기밀하게 형성하고 있고, 또한, 2차방벽도 수밀구조 또는 밀폐구조로 방벽을 이루는 해당 부재간의 연결부위를 상호 기밀하게 형성되어 있다.

에스피비 방식의 독립형 액화가스 저장탱크는 다면체 형상으로 형성된 외벽부와, 상기 외벽부의 내부면에 화물창의 길이 방향으로 일정간격 이격되도록 설치되는 다수개의 트랜스 부재 또는 수평 거더(horizontal girder)와, 상기 외벽부의 상, 하판에 상, 하단부가 부착되어 저장탱크 내부를 분할하는 수직격벽으로 구성되며, 외벽부의 내부면과 수직격벽의 일측면에는 'ㄱ'자 또는 'ㅜ'자 형상의 보강재(론지)가 설치되어 있을 수 있다.

에스피비 방식의 저장탱크는 탱크 형상적 특성상 밀폐형 이중벽체구조가 아닌 단일구조의 외벽부의 안쪽에 상대적으로 많은 수평 거더와, 트랜스 부재 및 보강재 등과 같은 탱크 내부 보강구조물을 구비하여 탱크 자체 중량이 크고, 재료비 등의 생산성이 떨어질 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 자립형 액화가스 저장탱크 및 액화가스 운반선과 같은 배경 기술로는 운반선(1) 각각의 화물창(2) 내에 구비된 저온 액화가스를 저장용으로 복수개의 사각형 자립(rectangular-shaped self-standing) 저장탱크(3)가 개시되어 있다.

종래의 운반선(1)에서 각각의 화물창(2)은 선체 폭 방향으로 연장된 격벽(4a, 4b)에 의해 구분될 수 있다.

종래 기술의 저장탱크(3)는 화물창(2)별로 선수미 방향을 따라 설치될 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 저장탱크(3)는 대략적으로 사각 형상인 바닥부(3a)와; 서로 대향하면서 상기 바닥부(3a)와 대략 수직으로 세워지며 선폭 방향(배의 좌현, 우현 방향)으로 연장한 정면벽부(3b) 및 후면벽부(3c)와; 서로 대향하면서 상기 바닥부(3a)와 거의 수직으로 세워지며 선수미 방향(배의 길이 방향)으로 연장한 한 쌍의 측벽부(3d)와; 상기 바닥부(3a)와 대향하는 천장부(3e)를 포함한다.

이런 저장탱크(3)에서는 경사부(3f)가 측벽부(3d)와 천장부(3e)의 사이에 일체로 더 형성되어 있을 수 있다.

또한, 종래 기술에 따른 사각형 자립 저장탱크(3)에서 정면벽부(3b)와 격벽(4a)의 사이, 또는 후면벽부(3c)와 다른 격벽(4b)의 사이에는 상기 사각형 자립 저장탱크(3)의 측면 이동을 방지하기 위한 최소한 하나의 측면 이동 방지수단이 설치될 수 있다.

만일, 도 2에서와 같이, 종래 기술의 저장탱크(3)는 화물창(2)의 액세스 스페이스(5)(access space)의 하부, 측면, 상부 등에 배치된 지지구조(6)에 의해 지지되도록 화물창(2) 내에 설치될 수 있다.

이때, 종래 기술의 저장탱크(3)가 앞서 언급한 타입에이 방식으로 건조될 경우에는, 저장탱크(3)의 바닥부(3a), 정면벽부(3b), 후면벽부(3c), 측벽부(3d), 천장부(3e), 경사부(3f)는 밀폐형 이중벽체구조로서 액화가스(M)와 직접 접촉하는 1차방벽(3g)과, 액화가스(M)와 직접 접촉하지 않고 1차방벽(3g)에 대하여 외측에 이격 배치된 2차방벽(3h)과, 1차방벽(3g) 및 2차방벽(3h) 사이에 용접된 보강판(3i)을 가질 수 있다.

반면, 종래 기술의 다른 저장탱크가 앞서 언급한 에스피비 방식으로 건조될 경우에는, 저장탱크의 바닥부, 정면벽부, 후면벽부, 측벽부, 천장부, 경사부를 포함한 전체 영역이 상대적으로 두께가 두꺼운 단일구조의 외벽부와 수평 거더 및 복수개의 탱크 내부 보강구조물(예: 트랜스 부재, 보강재)을 가질 수 있다.

그런데, 종래 기술의 독립형 액화가스 저장탱크는 에스피비 방식의 경우, 상대적으로 두께가 두꺼운 단일구조의 외벽부와 수많은 탱크 내부 보강구조물로 인하여 탱크 자체 중량이 상대적으로 크고, 재료비 등의 생산성이 떨어지는 단점을 가진다. 예컨대, 에스피비 방식 저장탱크는 종늑골식과 횡늑골식 내지 이들의 혼합한 혼합 방식에 사용되는 복수개의 보강재인 종통재, 보강판, 늑골, 빔, 늑판, 대형 특설늑골(web frame) 등의 탱크 내부 보강구조물을 모든 탱크 내표면에 부설하여야 하고, 특히 복수개의 수평 거더를 설치하여야 한다. 여기서 수평 거더는 사각 링 형상과 같이 외벽부에 지지되도록 설치되는 것으로서, 선체의 수직 방향(상하 방향)을 따라 미리 정한 상하 간격을 유지하면서 설치될 수 있다.

또한, 종래 기술의 독립형 액화가스 저장탱크는 타입에이 방식으로 건조될 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차방벽(3g) 및 2차방벽(3h)을 수밀구조로 형성하고 있으면서 내부를 빈 공간(E) 상태로 유지하는 밀폐형 이중벽체구조를 가지고 있음에 따라, 액화가스(M)의 저장 용량이 줄어드는 단점이 있다.

즉, 종래 기술의 독립형 액화가스 저장탱크는 1차방벽(3g)과 2차방벽(3h)이 수밀구조로 이루어져 있으므로 1차방벽(3g)과 2차방벽(3h) 사이의 공간(E)에 액화가스(M)를 수용할 수 없다.

이에 따라, 종래 기술의 독립형 액화가스 저장탱크는 저장탱크(3)의 저장 효율이 떨어지며, 동일한 용량의 액화가스(M)를 싣기 위해서는 저장탱크(3)와 화물창(2) 및 이를 탑재하고 있는 운반선(1)의 선체 자체가 커지는 단점이 있다.

따라서, 당 업계에서는 예컨대, 공개특허 제10-2003-0040654호의 LNG 선의 카고 탱크 체적 증가 설계방법과 같이, 서로 다른 형식을 섞어서 변형 또는 복합적인 탱크를 시도한 바 있으나, 탱크 자체의 중량이 커져서 화물 선적량 대비 상대적으로 많은 재료비가 소요되어 생산성 문제가 여전히 존재하고 있는 실정이다.

특허문헌1: 공개특허 10-2003-0040654, LNG 선의 카고 탱크 체적 증가 설계방법 특허문헌2: 공개특허 10-1994-0023750, 자립형 액화가스 저장탱크 및 액화가스 운반선

본 발명의 실시예들에서는 구멍형 내벽과, 구멍형 벽연결부와, 비 구멍형 외벽으로 액화가스 저장탱크의 탱크구조물형상을 이루되, 상기 구멍형 내벽에 의해 감싸지는 제 1 저장공간과, 상기 구멍형 내벽과 상기 비 구멍형 외벽 사이에 형성되는 제 2 저장공간에 액화가스를 저장할 수 있음에 따라 저장공간을 증가시킬 수 있는 독립형 액화가스 저장탱크 및 그의 건조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 설치되는 액화가스 저장탱크로서, 상기 액화가스 저장탱크의 내부에 제 1 저장공간이 형성되도록, 상기 액화가스 저장탱크의 내곽형상을 이루는 구멍형 내벽과, 상기 구멍형 내벽의 외측에 제 2 저장공간이 형성되도록, 상기 구멍형 내벽의 외측에 이격 배치되어 상기 액화가스 저장탱크의 외곽형상을 이루는 비 구멍형 외벽과, 상기 구멍형 내벽과 상기 비구멍형 외벽 사이를 연결하는 구멍형 벽연결부를 포함하는 독립형 액화가스 저장탱크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 액화가스 저장탱크는, 상기 저장탱크의 하부 구조를 형성하는 바닥부와, 상기 바닥부의 전후에서 세워져 있는 정면벽부 및 후면벽부와, 상기 바닥부의 좌우에서 세워져 있고 정면벽부 및 후면벽부와 연결된 양쪽 측벽부와, 상기 양쪽 측벽부, 상기 정면벽부 및 후면벽부에 연결되어 상기 저장탱크의 상부 구조를 형성하는 천장부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 선박의 선체 내면과 상기 비 구멍형 외벽의 사이에는 하나 이상의 지지부가 개재되어 있을 수 있다.

또한, 상기 액화가스 저장탱크에는, 상기 비 구멍형 외벽의 외측면에 단열패널을 부착하여 시공한 단열층이 포함될 수 있다.

또한, 상기 액화가스 저장탱크에는, 상기 액화가스 저장탱크의 하부에 하나 이상의 드립 트레이가 더 설치되어 있을 수 있다.

또한, 상기 액화가스 저장탱크는, 상기 구멍형 내벽과 상기 비 구멍형 외벽 및 상기 구멍형 벽연결부를 갖는 구멍형 단위구조재와, 상기 구멍형 단위구조재와 이웃 하는 다른 구멍형 단위구조재를 상호 연결하여 만든 단위패널에 의해 제작될 수 있다.

또한, 상기 구멍형 단위구조재는, H자, I자, ㄷ자 중 어느 하나의 단면 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 구멍형 단위구조재는, 압출 성형과 천공 작업에 의해 제작되거나, 개별 판재를 용접에 의해서 서로 연결한 후 천공 작업에 의해 제작되거나, 인발 성형과 천공 작업에 의해서 제작될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, A) 상호 이격된 내벽과 외벽 사이에 벽연결부가 일체형으로 형성되어 있는 이중저장구조용 압출재를 생산하는 단계와, B) 상기 이중저장구조용 압출재에 구멍을 천공하여 구멍형 단위구조재를 제작하는 단계와,

C) 상기 구멍형 단위구조재끼리 용접하여 단위패널을 제작하는 단계와, D) 상기 단위패널을 용접하여 확장된 액화가스의 저장공간을 갖도록 탱크구조물을 건조하는 단계를 포함하는 독립형 액화가스 저장탱크 건조방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 B) 단계에서는, 상기 이중저장구조용 압출재의 내벽과 벽연결부에 하나 이상의 구멍을 천공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, E) 상호 이격된 내벽과 외벽 사이에 벽연결부가 일체형으로 형성되어 있는 이중저장구조용 압출재를 생산하는 단계와, F) 이중저장구조용 압출재의 벽연결부에 구멍을 천공하여 구멍형 단위구조재를 제작하는 단계와, G) 구멍형 단위구조재끼리 용접하여 단위패널을 제작하는 단계와, H) 단위패널의 내벽에 구멍을 천공하는 단계, I) 단위패널을 용접하여 확장된 액화가스의 저장공간을 갖도록 탱크구조물을 건조하는 단계를 포함하는 독립형 액화가스 저장탱크 건조방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 C) 단계와 상기 G) 단계에서는, 구조재 길이 방향과 구조재 폭 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 구멍형 단위구조재끼리 용접하여, 저장탱크 건조용 블록에서 사용되는 상기 단위패널이 제작될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 압출성형을 이용하면서, 구멍형 내벽과 구멍형 벽연결부와 비 구멍형 외벽을 제공하여, 보강재 설치에 따른 용접 시수를 줄일 수 있고, 효율적으로 저장탱크를 건조할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 액화가스저장공간을 액화가스를 저장탱크의 중심쪽 제1저장공간과 저장탱크의 변두리쪽 제2저장공간에 저장함으로써 저장공간을 증가시킬 수 있어, 동일한 선체 대비 상대적으로 액화가스 저장공간을 증가시킬 수 있고, 저장공간이 증가되더라도 선체를 증가시킬 필요가 없어 저장탱크의 저장 효율이 증가될 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 이중저장구조로서 저장탱크의 하중을 지지하는 강성을 상대적으로 증가시킬 수 있는 장점과, 액화가스를 상대적으로 더 많이 저장할 수 있는 장점을 모두 실현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 구체적인 이중저장구조로서 강성을 유지하면서 액화가스를 상대적으로 더 많이 저장할 수 있는 구체적인 독립형 액화가스 저장탱크의 건조방법을 제시할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 저장공간을 증가시키면서도 상대적으로 얇은 두께의 구멍형 내벽과 구멍형 벽연결부와, 비 구멍형 외벽에 의한 이중저장구조를 갖는 독립형 액화가스 저장탱크를 제공하면서 상대적으로 적은 재료를 사용하기 때문에, 기존의 에스피비 방식의 저장탱크에 비해 제작단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 저장탱크의 외측에 드립 트레이(drip tray)를 제공하여 누출된 액화가스를 수용한다.

도 1은 종래 기술의 자립형 액화가스 저장탱크 및 액화가스 운반선의 전체 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에서 사용된 구멍형 단위구조재의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 건조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 단계의 이중저장구조용 압출재로 단위패널을 제작하는 방법을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 건조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 도 7에 도시된 단계의 이중저장구조용 압출재로 단위패널을 제작하는 다른 방법을 도시한 사시도이다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

[제 1 실시예 ]

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 제 1 실시예는 선박(10)의 내부에 설치되는 독립형 액화가스 저장탱크(100)(이하, '저장탱크'라 함)일 수 있다.

저장탱크(100)는 액화가스와 같은 유동 가능한 화물(L)을 저장하기 위해 대략적으로 사각 또는 육각형의 상자 형상을 가질 수 있다.

저장탱크(100)는 2중 벽체의 탱크구조물형상을 포함할 수 있다.

즉, 저장탱크(100)의 탱크구조물형상은 저장탱크(100)의 하부 구조를 형성하는 바닥부(101)와, 바닥부(101)의 전후에서 세워져 있는 정면벽부 및 후면벽부와, 바닥부(101)의 좌우에서 세워져 있고 정면벽부 및 후면벽부와 연결된 양쪽 측벽부(102)와, 양쪽 측벽부(102), 정면벽부 및 후면벽부에 연결되어 저장탱크(100)의 상부 구조를 형성하는 천장부(103)를 포함할 수 있다.

이때, 저장탱크(100)는 각각의 바닥부(101), 정면벽부, 후면벽부, 양쪽 측벽부(102), 천장부(103)의 단면구조(110)를 통해 알 수 있듯이, 제 1 저장공간(Q)과 제 2 저장공간(R)을 갖는 탱크구조물형상을 가질 수 있다.

여기서, 탱크구조물형상의 내곽형상은 제 1 저장공간(Q)을 감싸는 구멍형 내벽(111)에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 탱크구조물형상의 외곽형상은 상기 구멍형 내벽(111)의 외측에 제 2 저장공간(R)을 형성하도록, 상기 구멍형 내벽(111)의 외측에 이격되어 평행하게 배치된 비 구멍형 외벽(112)에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 상기 구멍형 내벽(111)과 상기 비구멍형 외벽(112) 사이에는 구멍형 벽연결부(113)이 연결되어 있을 수 있다.

또한, 선박(10)의 선체 내면(11)과 비 구멍형 외벽(112)의 사이에는 하나 이상의 지지부(60, 61, 62)가 개재되어 있을 수 있다. 여기서, 지지부(60, 61, 62)는 선박의 선체 내면(11)에 저장탱크(100)를 지지하는 역할을 담당할 수 있다.

이런 구조적 특이성에 의해 저장탱크(100)는 바닥부(101), 정면벽부, 후면벽부, 양쪽 측벽부(102), 천장부(103)의 구멍형 내벽(111)에 의해 한정되는 저장탱크(100)의 중심쪽 제 1 저장공간(Q)(main storage area)과, 저장탱크(100)의 변두리쪽 제 2 저장공간(R)(sub storage area)을 가질 수 있게 된다.

제 1 저장공간(Q)과 제 2 저장공간(R)에는 모두 유동 가능한 화물(L)이 저장될 수 있다.

제 1 실시예에서 이중저장구조의 의미는 제 1 저장공간(Q)을 두고 그 외측을 감싸도록 제 2 저장공간(R)이 형성되어 있는 구조 또는 그러한 구조의 형태를 의미할 수 있다.

또한, 구멍형이란 의미는 액화가스와 같은 화물(L)이 자유롭게 출입 또는 유동할 수 있도록 하나 이상의 구멍(114, 115)이 내벽(111) 또는 벽연결부(113)에 형성되어 있는 형태나 형상 또는 타입으로 정의될 수 있다.

즉, 구멍형 내벽(111)과 구멍형 벽연결부(113)란 전체 평면적 대비 상대적으로 작은 관통 면적의 구멍(114, 115)을 갖는 벽체를 의미할 수 있다. 또한, 비 구멍형 외벽(112)이란 전체 평면적 모두가 관통된 곳, 즉 구멍 자체가 없는 벽체를 의미할 수 있다.

제 1 실시예는 기존의 독립형 액화가스 저장탱크에 비해 제 2 저장공간(R)을 더 가지고 있음에 따라, 선박(10)의 선체 체적을 증가시키지 않고도, 상대적으로 액화가스와 같은 화물(L)을 더 저장할 수 있다.

또한, 저장탱크(100)는 알루미늄 합금 등 저온에 강한 금속 또는 독립형 액화가스 저장탱크 제조용 소재로 이루어질 수 있다.

구멍형 내벽(111)에는 제 1 저장공간(Q)의 화물(L)이 제 2 저장공간(R) 쪽으로 또는 그 반대쪽으로 유동하기 위한 하나 이상의 구멍(114)이 형성되어 있을 수 있다.

또한, 구멍형 벽연결부(113)에도 제 2 저장공간(R) 내의 화물(L)이 구멍형 벽연결부(113)를 기준으로 일측 공간에서 타측 공간 쪽으로 또는 그 반대쪽으로 유동하기 위한 하나 이상의 구멍(115)이 형성되어 있을 수 있다.

이들 구멍(114, 115)은 천공 장치에 의해 관통되어 구멍형 내벽(111)과 구멍형 벽연결부(113)에 형성될 수 있다.

이들 구멍(114, 115)은 원형, 사각형, 타원형, 잔공, 단공 등과 같이 다양한 형상과 치수 및 개수를 가질 수 있고, 열을 지어 배열되거나, 미리 정한 적절한 배치 형태 또는 패턴을 갖도록 형성될 수 있고, 이에 대하여 한정되지 않을 수 있다.

비 구멍형 외벽(112)은 어떠한 구멍이나 관통된 부위도 형성되어 있지 않는 저장탱크(100)의 밀봉용 구조체로 이해될 수 있다.

저장탱크의 하중은 저장탱크(100)의 구멍형 내벽(111), 비 구멍형 외벽(112), 구멍형 벽연결부(113)에 의해 분산되어 지지될 수 있고, 구멍(114, 115)에 의해 상대적으로 경량화되면서도 고강성의 구조를 이룰 수 있다.

아울러, 제 1 실시예에 따른 저장탱크에는 저장탱크(100)의 외측, 예컨대 저장탱크(100)의 모서리 쪽 하부에 하나 이상의 드립 트레이(120)(drip tray)가 더 설치되어 있어서, 액화가스와 같은 화물(L)의 누출 발생시 이를 수용할 수 있다.

여기서, 드립 트레이(120)는 유사시 저장탱크(100)의 외부로 화물(L)인 액화가스가 누출되는 사고가 발생되더라도, 액화가스 형태의 누출액을 수집하여 안전하게 처리할 수 있도록 저장탱크(100)의 하부에 하나 이상 설치되어 있을 수 있다.

저장탱크(100)는 통상적인 독립형 액화가스 저장탱크의 단열구조와 유사 또는 동일하게 폴리우레탄 폼과 같이 비교적 경질의 단열패널을 저장탱크(100)의 비 구멍형 외벽(112)의 외측면에 부착 시공함으로써, 저장탱크(100)의 외부에 단열층(130)을 형성하고 있을 수 있다.

이때, 저장탱크(100)와 단열패널의 사이는 완전히 밀착되지 않고 복수 위치에 패드(131)를 개재시켜 간극(132)을 형성하고 있을 수 있다. 상기 간극(132)은 통기 공간으로 이용되거나, 또는 저장탱크(100)의 손상으로 인한 누출 발생시 누출액의 통로로 이용될 수 있도록 드립 트레이(120)까지 연장되어 있을 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에서 사용된 구멍형 단위구조재(200)의 사시도이다.

구멍형 단위구조재(200)는 구멍형 내벽(111)과 비 구멍형 외벽(112) 및 구멍형 벽연결부(113)가 용접과 같은 부가적인 연결작업 없이 일체형으로 만들어지도록 압출성형에 의해 제작된 후, 천공 작업에 의해 구멍(114, 115)을 갖게 된 저장탱크 건조용 자재를 의미할 수 있다.

구멍형 단위구조재(200)는 H자, I자, ㄷ자 중 어느 하나의 단면 형상을 갖는 형상으로 제작될 수 있다.

필요한 경우, 구멍형 단위구조재(200)는 이중저장구조용 압출재의 압출 성형과 천공 작업에 의해 제작되거나, 개별 판재를 용접에 의해서 서로 연결한 후 천공 작업에 의해 제작되거나, 인발 성형과 천공 작업에 의해서 제작될 수 있다.

비 구멍형 외벽(112)은 기존의 에스피비 방식의 외벽체의 두께에 비해 월등히 얇은 두께로 제작되어 있지만, 구멍형 내벽(111)과 구멍형 벽연결부(113)와 합체되어 이중저장구조를 이루고 있다.

따라서, 이런 이중저장구조를 갖는 저장탱크(100)에 의해서, 저장탱크의 하중에 대한 지지강성이 높아지면서, 반대로 제작비용이 줄게 되고, 화물의 저장공간이 증가되며, 동일한 용량의 화물을 싣기 위해서 선체가 커지는 단점이 극복될 수 있다.

이하에서는, 제 1 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 건조방법에 대해서 설명하고자 한다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 건조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 건조방법은 이중저장구조용 압출재를 생산하는 단계(S110)와, 이중저장구조용 압출재에 구멍을 천공하여 구멍형 단위구조재를 제작하는 단계(S120)와, 구멍형 단위구조재끼리 용접하여 단위패널을 제작하는 단계(S130)와, 단위패널을 용접하여 확장된 액화가스의 저장공간을 갖는 탱크구조물을 건조하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 단계의 이중저장구조용 압출재로 단위패널을 제작하는 방법을 도시한 사시도이다.

도 5 또는 도 6을 참조하면, 이중저장구조용 압출재를 생산하는 단계(S110)에서는 앞서 언급한 H자, I자, ㄷ자 중 어느 하나의 단면 형상에 대응한 압출구멍이 형성된 압출다이와, 압출다이가 장착된 압출장치에 의해, 이중저장구조용 압출재(201)를 생산한다.

예컨대, 이중저장구조용 압출재(201)는 상호 이격된 내벽(111)과 외벽(112) 사이에 벽연결부(113)가 일체형으로 형성되어 있을 수 있다. 즉 이중저장구조용 압출재(201)는 압출구멍에 대응한 단면 형상과 내벽(111), 외벽(112), 벽연결부(113)에 의한 형강 형태를 이루게 된다.

여기서, 내벽(111), 외벽(112), 벽연결부(113)는 복수의 금속 소재를 용접 부착하여 형성할 수 도 있지만, 압출 성형 또는 인발 성형으로부터 용접 작업이 배제된 이중저장구조용 압출재(201)를 제작함으로서, 그의 생산 작업시간을 크게 줄일 수 있고, 용접 부위를 줄일 수 있다.

구멍형 단위구조재를 제작하는 단계(S120)에서는 천공 장치 또는 기타 자동화 설비(미 도시)를 이용하여 구멍(114, 115)이 이중저장구조용 압출재(201)에 천공됨에 따라 구멍형 단위구조재(202)가 만들어지게 된다.

여기서, 구멍형 단위구조재(202)는 앞서 언급한 바와 같이, 화물의 유동을 위한 복수개의 구멍(114)을 갖는 구멍형 내벽(111), 화물 유동을 위한 복수개의 다른 구멍(115)을 갖는 구멍형 벽연결부(113), 화물을 저장하기 위한 비 구멍형 외벽(112)을 일체형으로 가질 수 있게 된다.

단위패널을 제작하는 단계(S130)에서는 구멍형 단위구조재(202)끼리 마찰교반용접과 같은 방식으로 용접될 수 있다.

즉, 저장탱크 건조용 블록을 제조하는 기술 분야에서 정의한 폭과 길이를 갖도록, 구멍형 단위구조재(202)들은 구조재 길이 방향(N)과 구조재 폭 방향(P)을 따라 서로 이웃하는 구조재끼리 용접됨으로써 단위패널(203)로 만들어질 수 있다.

예컨대, 저장탱크 건조용 블록을 구성하는 횡보강재 설치 간격은 3 - 4 m 범위를 가질 수 있다. 따라서, 단위패널(203)은 상기 횡보강재 설치 간격에 대응한 폭과, 저장탱크 건조용 블록의 건조시에 정해지는 길이를 갖는 패널 형태로 양산될 수 있다.

탱크구조물을 건조하는 단계(S140)에서는 복수개의 단위패널(203)을 용접하여 저장탱크의 바닥부, 정면벽부, 후면벽부, 양쪽 측벽부, 천장부를 위한 블록(미 도시)으로 만들어질 수 있다.

이들 블록은 서로 연결되어 결국 화물창용 저장탱크가 될 수 있다.

이렇게 만들어진 저장탱크는 그의 중심쪽 제 1 저장공간과, 저장탱크의 변두리쪽으로 구멍형 내벽과 비 구멍형 외벽 사이의 제 2 저장공간을 갖게 됨에 따라, 상대적으로 증가된 저장공간을 가질 수 있게 된다.

[제 2 실시예 ]

제 2 실시예에서는 제 1 실시예에서 설명한 내용과 동일한 내용의 독립형 액화가스 저장탱크가 제공될 수 있으므로, 중복 설명을 피하여 설명이 간결하고 명확하게 되도록 구조적 설명은 생략될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 독립형 액화가스 저장탱크의 건조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 건조방법은 상호 이격된 내벽과 외벽 사이에 벽연결부가 일체형으로 형성되어 있는 이중저장구조용 압출재를 생산하는 단계(S210)와, 이중저장구조용 압출재의 벽연결부에 구멍을 천공하여 구멍형 단위구조재를 제작하는 단계(S220)와, 구멍형 단위구조재끼리 용접하여 단위패널을 제작하는 단계(S230)와, 단위패널의 내벽에 구멍을 천공하는 단계(S240), 단위패널을 용접하여 확장된 액화가스의 저장공간을 갖는 탱크구조물을 건조하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.

도 8은 도 7에 도시된 단계의 이중저장구조용 압출재로 단위패널을 제작하는 다른 방법을 도시한 사시도이다.

도 7 또는 도 8을 참조하면, 압출재를 생산하는 단계(S210)에서는 앞서 도 5 또는 도 6의 설명과 유사 또는 동일한 방식으로 이중저장구조용 압출재(201)가 생산될 수 있다.

구멍형 단위구조재를 제작하는 단계(S220)에서는 앞서 설명과 달리, 이중저장구조용 압출재(201)의 벽연결부(113)에만 구멍(115)이 천공되어서, 추후 2차 구멍 가공이 필요한 구멍형 단위구조재(202a)가 만들어지게 된다.

단위패널을 제작하는 단계(S230)에서는 이웃 하는 구멍형 단위구조재(202a)끼리 구조재 길이 방향(N) 또는 구조재 폭 방향(P)을 따라 용접이 이루어져서 미완성의 단위패널(203a)이 될 수 있다.

단위패널의 내벽에 구멍을 천공하는 단계(S240)에서는 미완성의 단위패널(203a)의 내벽(111)에 구멍(114)을 천공하여 완성의 단위패널(203)이 만들어질 수 있다.

이렇게 단위패널(203)의 형태로 만들어진 상태에서 내벽(111)에 구멍(114)을 일괄적으로 천공할 경우에는, 단위패널(203)의 두께 방향으로 복수개의 구멍을 반복적으로 가공할 수 있음에 따라, 서로 다른 방향으로 천공하는 것에 비해 상대적으로 천공 작업을 용이하게 할 수 있고, 천공 장치의 자동화를 용이하게 구성할 수 있는 이점이 있다.

이후, 탱크구조물을 건조하는 단계(S250)에서는 복수개의 단위패널(203)을 용접하여 저장탱크의 바닥부, 정면벽부, 후면벽부, 양쪽 측벽부, 천장부를 위한 블록으로 만들어질 수 있다. 이들 블록은 서로 연결되어 결국 화물창용 저장탱크가 되어 상대적으로 증가된 저장공간을 가질 수 있게 된다.

이상 본 발명의 실시예들에 따른 독립형 액화가스 저장탱크 및 그의 건조방법의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

10 : 선박 60, 61, 62 : 지지부
100 : 저장탱크 111 : 구멍형 내벽
112 : 비 구멍형 외벽 113 : 구멍형 벽연결부
120 : 드립 트레이 130 : 단열층

Claims (12)

1. 선박에 설치되는 액화가스 저장탱크로서,
   상기 액화가스 저장탱크의 내부에 제 1 저장공간이 형성되도록, 상기 액화가스 저장탱크의 내곽형상을 이루는 구멍형 내벽과,
   상기 구멍형 내벽의 외측에 제 2 저장공간이 형성되도록, 상기 구멍형 내벽의 외측에 이격 배치되어 상기 액화가스 저장탱크의 외곽형상을 이루는 비 구멍형 외벽과,
   상기 구멍형 내벽과 상기 비구멍형 외벽 사이를 연결하는 구멍형 벽연결부를 포함하고,
   상기 액화가스 저장탱크는,
   상기 구멍형 내벽과 상기 비 구멍형 외벽 및 상기 구멍형 벽연결부를 갖는 구멍형 단위구조재와, 상기 구멍형 단위구조재와 이웃 하는 다른 구멍형 단위구조재를 상호 연결하여 만든 단위패널에 의해 제작되어 있는
   독립형 액화가스 저장탱크.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액화가스 저장탱크는,
   상기 저장탱크의 하부 구조를 형성하는 바닥부와,
   상기 바닥부의 전후에서 세워져 있는 정면벽부 및 후면벽부와,
   상기 바닥부의 좌우에서 세워져 있고 정면벽부 및 후면벽부와 연결된 양쪽 측벽부와,
   상기 양쪽 측벽부, 상기 정면벽부 및 후면벽부에 연결되어 상기 저장탱크의 상부 구조를 형성하는 천장부를 포함하는
   독립형 액화가스 저장탱크.
   
3. 제 1 항 에 있어서,
   상기 선박의 선체 내면과 상기 비 구멍형 외벽의 사이에는 하나 이상의 지지부가 개재되어 있는
   독립형 액화가스 저장탱크.
   
4. 제 1 항 에 있어서,
   상기 액화가스 저장탱크에는,
   상기 비 구멍형 외벽의 외측면에 단열패널을 부착하여 시공한 단열층이 포함되는
   독립형 액화가스 저장탱크.
   
5. 제 1 항 에 있어서,
   상기 액화가스 저장탱크에는,
   상기 액화가스 저장탱크의 하부에 하나 이상의 드립 트레이가 더 설치되어 있는
   독립형 액화가스 저장탱크.
   
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 구멍형 단위구조재는,
   H자, I자, ㄷ자 중 어느 하나의 단면 형상을 갖는
   독립형 액화가스 저장탱크.
   
8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 구멍형 단위구조재는,
   압출 성형과 천공 작업에 의해 제작되거나, 개별 판재를 용접에 의해서 서로 연결한 후 천공 작업에 의해 제작되거나, 인발 성형과 천공 작업에 의해서 제작되는
   독립형 액화가스 저장탱크.
   
9. 상호 이격된 내벽과 외벽 사이에 벽연결부가 일체형으로 형성되어 있는 이중저장구조용 압출재를 생산하는 단계와,
   상기 이중저장구조용 압출재에 구멍을 천공하여 구멍형 단위구조재를 제작하는 단계와,
   상기 구멍형 단위구조재끼리 용접하여 단위패널을 제작하는 단계와,
   상기 단위패널을 용접하여 확장된 액화가스의 저장공간을 갖도록 탱크구조물을 건조하는 단계를 포함하는
   독립형 액화가스 저장탱크 건조방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이중저장구조용 압출재에 구멍을 천공하여 구멍형 단위구조재를 제작하는 단계에서는,
    상기 이중저장구조용 압출재의 내벽과 벽연결부에 하나 이상의 구멍을 천공하는
    독립형 액화가스 저장탱크 건조방법.
    
11. 상호 이격된 내벽과 외벽 사이에 벽연결부가 일체형으로 형성되어 있는 이중저장구조용 압출재를 생산하는 단계와,
    상기 이중저장구조용 압출재의 벽연결부에 구멍을 천공하여 구멍형 단위구조재를 제작하는 단계와,
    상기 구멍형 단위구조재끼리 용접하여 단위패널을 제작하는 단계와,
    상기 단위패널의 내벽에 구멍을 천공하는 단계,
    상기 단위패널을 용접하여 확장된 액화가스의 저장공간을 갖도록 탱크구조물을 건조하는 단계를 포함하는
    독립형 액화가스 저장탱크 건조방법.
    
12. 제 9 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 구멍형 단위구조재끼리 용접하여 단위패널을 제작하는 단계에서는,
    구조재 길이 방향과 구조재 폭 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 구멍형 단위구조재끼리 용접하여, 저장탱크 건조용 블록에서 사용되는 상기 단위패널이 제작되는
    독립형 액화가스 저장탱크 건조방법.

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