KR101292930B1 - Large scaled vessel under high internal pressure - Google Patents

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KR101292930B1 KR1020110032076A KR20110032076A KR101292930B1 KR 101292930 B1 KR101292930 B1 KR 101292930B1 KR 1020110032076 A KR1020110032076 A KR 1020110032076A KR 20110032076 A KR20110032076 A KR 20110032076A KR 101292930 B1 KR101292930 B1 KR 101292930B1
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Abstract

본 발명은 고압력 대용량 압력탱크에 관한 것으로, 압력을 직접 받는 내부탱크와 내부탱크를 감싸도록 설치되어 내부탱크를 지지해주는 외부탱크로 이루어져 강한 압력에 견딤과 동시에 빈공간을 최소화하여 동일한 천연가스의 선박 적재시 탱크의 설치 공간 및 자중을 줄여줄 수 있도록 하고, 유지보수가 용이하게 이루어지도록 하는 고압력 대용량 압력탱크를 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 내부에 천연가스가 저장되는 박스형 구조물로, 저장 공간을 증가시키면서 천연가스의 압력을 직접 받아 지지할 수 있도록 측벽의 평단면이 물결형태로 형성되어 있는 내부탱크; 상기 내부탱크를 감싸도록 설치되어 내부탱크를 지지해주며, 내부탱크의 가스 누출시 2차 방벽 역할을 수행하며 가스가 외부로 누출되는 것을 차단하는 박스 형태의 외부탱크;를 포함하여 구성된 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention relates to a high-pressure large-capacity pressure tank, consisting of an inner tank under pressure and an outer tank installed to cover the inner tank to support the inner tank to withstand strong pressure and at the same time minimize the empty space vessel of the same natural gas It is to provide a high pressure large-capacity pressure tank to reduce the installation space and self-weight of the tank when loading, and to facilitate maintenance.
The present invention for achieving the above object is a box-shaped structure in which the natural gas is stored therein, the inner tank is formed in a flat cross-section of the sidewall to support the pressure of the natural gas while increasing the storage space is formed in a wave shape; It is installed to surround the inner tank to support the inner tank, serves as a secondary barrier in the case of gas leakage of the inner tank and the box-type outer tank to block the leakage of gas to the outside; Make a point.

Description

고압력 대용량 압력탱크{Large scaled vessel under high internal pressure}Large scaled vessel under high internal pressure

본 발명은 고압력 대용량 압력탱크에 관한 것으로, 고압력을 견딜 수 있도록 함과 동시에 천연가스를 적재한 압력탱크를 선박에 탑재할 때 설치공간을 줄여줄여 공간활용이 우수하고 압력탱크의 검사와 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 고압력 대용량 압력탱크에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-pressure large-capacity pressure tank, which can withstand high pressure and at the same time reduce the installation space when mounting a pressure tank loaded with natural gas on the ship, excellent space utilization and inspection and maintenance of the pressure tank It relates to a high pressure large-capacity pressure tank that can be made easily.

일반적으로 LNG(Liquid Natural Gas)운반선의 경우, 기체상태의 천연가스를 -163도까지 낮추고 액체화하여 부피를 1/600까지 줄인 다음 운반함으로써 한번에 많은 량의 LNG를 운반할 수 있다. In general, LNG carriers can carry a large amount of LNG at a time by lowering the volume of gaseous natural gas to -163 degrees and liquefying the volume to 1/600 and then transporting it.

그러나 LNG운반선을 이용하여 천연가스를 운반하려면 항구 또는 가스전에 대규모의 저온액화장치 설비가 필요하다.However, to transport natural gas using LNG carriers, large-scale low temperature liquefaction equipment is required.

따라서 LNG운반선은 저온액화장치 설비에 많은 투자비가 요구됨으로 대형가스전에 주로 이용하고 있다. 또한 LNG운반선의 화물창은 온도를 -163도를 유지하기 위하여 화물창 보온장치도 필요하고 극저온 상태를 유지하기 위하여 냉각에 많은 에너지도 소비되어 비효율적이다.Therefore, LNG carriers are mainly used for large gas fields because they require a lot of investment cost for low temperature liquefaction equipment. In addition, cargo hold of LNG carrier requires cargo hold thermostat to keep temperature at -163 degrees and it is inefficient because much energy is consumed for cooling to keep cryogenic condition.

한편 최근에는 경제성 있는 소형 가스전 개발이 시도되고 있으며 별도의 저온액화 장치 설비가 필요 없이 압축기로 천연가스의 부피를 줄여 압력탱크에 담아 운송하는 PNG(Pressured Natural Gas) 운반선 또는 일정온도(30도 ~ -100도)까지 냉각하고 이에 압력을 가하여 천연가스 부피를 줄여 탱크에 담아 운송하는 CNG(Compressed Natural Gas) 운반선에 대한 수요가 증가하고 있다
On the other hand, the development of economical small gas field has been attempted, and PNG (Pressured Natural Gas) carrier or constant temperature (30 degrees ~- There is an increasing demand for compressed natural gas (CNG) carriers that cool down to 100 degrees and pressurize to reduce the volume of natural gas and transport it in tanks.

PNG운반선과 CNG운반선은 압축기로 천연가스를 압축하여 액화시켜 선박에 선적함으로 LNG운반선에 필요한 저온액화장치가 필요치 않아 설비투자비가 적게 들며 선적과 하역에 소요되는 시간도 LNG 운반선에 비하여 적게 걸려 근거리 천연가스 운송에 적합하다. As PNG carriers and CNG carriers compress and liquefy natural gas with a compressor, they are shipped to ships, so they do not need the low temperature liquefaction equipment necessary for LNG carriers. Suitable for gas transportation

CNG운반선과 PNG운반선은 고압(125~250 bar 정도)으로 천연가스를 압축시켜 압력탱크에 적재하기 때문에 압력탱크는 큰 압력에 견디는 구조가 이루어져야 한다.Since CNG carriers and PNG carriers compress natural gas at high pressure (about 125 ~ 250 bar) and load them into pressure tanks, pressure tanks must be constructed to withstand large pressures.

또한 압력탱크는 큰 압력에 견딤과 동시에 빈공간을 최소화하면서 최대한 많은 량의 천연가스를 선박에 적재할 수 있어야 경제성이 뛰어난 것으로 평가된다.
In addition, pressure tanks are expected to be economically efficient if they can withstand large pressures and minimize empty space while loading as much natural gas as possible.

현재 개발된 압력탱크 개념은 도 1 에서와 같이 파이프(310)를 풀리(300)에 감는 형태 또는 도 2와 같이 소규모의 독립 실린더형 탱크(400)를 서로 연결하여 저장하는 방식을 택하고 있다.The pressure tank concept currently being developed is a method of winding the pipe 310 to the pulley 300 as shown in FIG. 1 or a method of storing small independent cylindrical tanks 400 connected to each other as shown in FIG. 2.

그러나 상기의 종래의 파이프(310)는 독립 실린더형 탱크(400)보다 상대적으로 자체중량도 많이 나가고 천연가스 저장량도 적은 것으로 알려져 있다. 한편 종래의 실린더형 탱크(400)는 직경이 대략 1.2m 이하 정도로써 탱크의 용량이 매우 적고, 다수개가 설치됨으로써 유지보수를 위한 작업자의 접근성을 허용하기 위하여 빈공간(Dead space)이 많이 발생되어 궁극적으로 선박에 탑재시 많은 량의 천연가스를 적재할 수 없는 어려운 문제점이 있다.
However, the conventional pipe 310 is known to have a relatively high weight and less natural gas storage than the independent cylindrical tank 400. Meanwhile, the conventional cylindrical tank 400 has a diameter of about 1.2 m or less and a very small capacity of the tank, and a large number of dead tanks are generated in order to allow an operator's access for maintenance. Ultimately, when mounted on a ship, there is a difficult problem that can not load a large amount of natural gas.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 압력을 직접 받는 내부탱크와 내부탱크를 감싸도록 설치되어 내부탱크를 지지해주는 외부탱크로 이루어져 강한 압력에 견딤과 동시에 빈공간을 최소화하여 동일한 천연가스의 선박 적재시 탱크의 설치 공간 및 압력탱크의 자중을 줄여줄 수 있도록 하고, 유지보수가 용이하게 이루어지도록 하는 고압력 대용량 압력탱크를 제공함에 있다.
An object of the present invention for solving the above problems, the inner tank under pressure and the inner tank is installed to surround the inner tank to support the inner tank to endure strong pressure and at the same time to minimize the empty space at the same natural It is to provide a high pressure large-capacity pressure tank that can reduce the installation space of the tank and the weight of the pressure tank when the vessel is loaded with gas, and to facilitate maintenance.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 내부에 천연가스가 저장되는 박스형 구조물로, 저장 공간을 증가시키면서 천연가스의 압력을 직접 받아 지지할 수 있도록 벽체부재의 평단면이 물결형태로 형성되어 있는 내부탱크; 상기 내부탱크를 감싸도록 설치되어 내부탱크를 지지해주며, 내부탱크의 가스 누출시 2차 방벽역할을 수행하여 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하는 박스 형태의 외부탱크;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional drawbacks, the box-type structure in which the natural gas is stored therein, so as to support the pressure of the natural gas directly while increasing the storage space An inner tank having a flat cross section of the wall member formed in a wave shape; It is installed to surround the inner tank to support the inner tank, by performing a secondary barrier role when the gas leaks from the inner tank of the box-shaped outer tank to prevent the leakage of gas to the outside; do.

또한 상기 내부탱크는, 다수의 가로격벽과 세로격벽이 서로 교차되어 평단면이 격자형태를 이루고, 격벽에 의해 구획된 공간이 연통되도록 맨홀이 형성되어 있는 내부격벽부; 상기 내부격벽부의 상,하면을 덮어주도록 설치되는 내부탱크용 상부커버 및 내부탱크용 하부커버; 상기 내부탱크용 상부커버 및 내부탱크용 하부커버에 상하단이 연결되고 상기 내부격벽부의 측면을 감싸도록 연결되되, 반원기둥 형상의 벽체부재가 연속되도록 연결되어 평단면이 물결형태로 형성되는 내부탱크용 외부격벽부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner tank, a plurality of horizontal bulkheads and vertical bulkheads intersecting with each other to form a flat cross-section, the inner partition wall portion formed with a manhole to communicate the space partitioned by the partition wall; An upper tank upper cover and an inner tank lower cover installed to cover the upper and lower surfaces of the inner partition wall; Upper and lower ends are connected to the upper cover for the inner tank and the lower cover for the inner tank, and are connected to surround the side of the inner partition wall, and the semi-cylindrical wall members are connected so that the flat section is formed in a wave shape. Characterized in that it comprises an external partition wall portion.

또한 상기 벽체부재는 이웃하는 벽체부재와 용접 결합되고, 상기 내부탱크용 외부격벽부는 상기 내부격벽부의 측면에 용접 결합되는 것을 특징으로 한다.The wall member may be welded to a neighboring wall member, and the outer partition wall for the inner tank may be welded to a side surface of the inner partition wall.

또한 상기 내부탱크용 외부격벽부를 구성하는 벽체부재들의 용접 결합부위와 외부격벽부와 내부격벽부의 용접 결합부위가 중첩되지 않도록, 벽체부재의 일측 끝단을 이웃하는 벽체부재의 원호상에 용접 연결하여 내부탱크용 외부격벽부를 형성하고, 내부탱크용 외부격벽부의 내부격벽부 조립시 벽체부재의 타측단이 내부격벽부에 용접하여 결합하는 것을 특징으로 한다.In addition, one end of the wall member is welded and connected to an arc of a neighboring wall member so that the weld coupling portion of the wall members constituting the outer bulkhead portion for the inner tank and the weld coupling portion of the outer partition wall and the inner partition wall do not overlap. Forming an outer partition wall for the tank, the other end of the wall member when assembling the inner partition wall portion of the outer partition wall for the inner tank is characterized in that the welding by joining the inner partition wall.

또한 상기 외부탱크는, 내부탱크의 측면을 감싸주는 외부탱크용 외부격벽부; 상기 외부탱크용 외부격벽부의 상하에 설치되어 내부를 밀폐하는 외부탱크용 상부커버 및 외부탱크용 하부커버; 상기 내부탱크를 지지하도록 외부탱크용 외부격벽부와 외부탱크용 상부커버 및 하부커버에 설치되는 보강수단; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer tank, the outer bulkhead portion for the outer tank surrounding the side of the inner tank; An upper tank upper cover and a lower cover for an outer tank installed above and below the outer bulkhead part of the outer tank to seal the inside; Reinforcement means installed in an outer tank outer partition wall, an outer tank upper cover and a lower cover to support the inner tank; And a control unit.

또한 상기 보강수단은, 상기 외부탱크용 외부격벽부에 소정의 간격으로 설치되고 상기 내부탱크용 외부격벽부의 벽체부재 중심에 연결되어 내부탱크를 지지해주는 측면보강부재; 상기 측면보강부재의 상부를 연결하면서 외부탱크용 상부커버에 설치되어 내부탱크의 상부를 지지해주는 상부보강부재; 상기 측면보강부재의 하부를 연결하면서 외부탱크용 하부커버에 설치되어 내부탱크의 하부를 지지해주는 하부보강부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcing means, the side reinforcing member is installed at a predetermined interval in the outer bulkhead portion for the outer tank and connected to the center of the wall member of the outer bulkhead portion for the inner tank to support the inner tank; An upper reinforcing member installed on the upper cover for the outer tank while connecting the upper part of the side reinforcing member to support the upper part of the inner tank; And a lower reinforcing member installed on the lower cover for the outer tank while connecting the lower portion of the side reinforcing member to support the lower portion of the inner tank.

또한 상기 측면보강부재에 형성되어 외부탱크와 내부탱크 사이 틈으로 이동 가능하도록 하는 맨홀을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the side reinforcement member is characterized in that it further comprises a manhole to be movable in the gap between the outer tank and the inner tank.

또한 상기 내부탱크와 외부탱크 사이에 설치되어 가스의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 단열재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the inner tank and the outer tank is characterized in that it further comprises a heat insulating material to maintain a constant temperature of the gas.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동일한 천연가스를 선박에 적재할 경우 압력탱크의 설치 공간을 줄여줄 수 있어 보다 많은 량의 천연가스를 적재할 수 있으며, 내부탱크와 외부탱크에 맨홀을 형성하여 작업자가 이동할 수 있도록 함으로써 압력탱크의 유지보수 작업이 용이하게 이루어지며, 전체적인 무게도 줄여줄 수 있는 매우 유용한 발명이다.
As described above, according to the present invention, when the same natural gas is loaded on a vessel, the installation space of the pressure tank can be reduced, so that a larger amount of natural gas can be loaded, and manholes are formed in the inner tank and the outer tank. By making it possible for the worker to move, the maintenance work of the pressure tank is made easy, it is a very useful invention that can reduce the overall weight.

도 1 은 종래의 풀리에 파이프형 탱크를 감은 상태를 나타낸 예시도,
도 2 는 종래의 독립 실린더형 탱크를 다수개 설치한 상태를 나타낸 예시도,
도 3 은 본 발명에 의한 압력탱크를 나타낸 예시도,
도 4 는 본 발명에 의한 압력탱크에 있어 외부탱크의 상부커버를 제거한 상태를 나타낸 예시도,
도 5 는 본 발명에 의한 내부탱크와 외부탱크의 연결구조를 평면상태로 나타낸 예시도,
도 6 은 본 발명에 의한 외부탱크의 구조를 나타낸 사시도,
도 7 은 본 발명에 의한 내부탱크를 나타낸 사시도,
도 8 은 본 발명에 의한 내부탱크의 외부격벽부를 나타낸 예시도,
도 9 는 본 발명에 의한 내부탱크의 내부격벽부를 나타낸 예시도,
도 10 은 본 발명에 의한 내부탱크의 구조를 나타낸 평면도,
도 11 은 본 발명에 의한 압력탱크에 단열재 및 가스누출감지장치를 설치한 상태를 나타낸 예시도,
도 12 는 본 발명에 의한 내부탱크에 작용하는 천연가스 압력작용 방향을 나타낸 예시도
도 13 은 본 발명에 의한 내부탱크에 압력작용시 등가 응력 분포를 나타낸 예시도.1 is an exemplary view showing a state in which a pipe-type tank is wound on a conventional pulley;
2 is an exemplary view showing a state where a plurality of conventional independent cylindrical tanks are installed;
3 is an exemplary view showing a pressure tank according to the present invention;
4 is an exemplary view showing a state in which the upper cover of the outer tank is removed in the pressure tank according to the present invention;
5 is an exemplary view showing a connection structure of the inner tank and the outer tank in a planar state according to the present invention;
Figure 6 is a perspective view showing the structure of the outer tank according to the present invention,
7 is a perspective view showing an inner tank according to the present invention;
8 is an exemplary view showing an outer partition of the inner tank according to the present invention;
9 is an exemplary view showing an inner partition of the inner tank according to the present invention;
10 is a plan view showing the structure of the inner tank according to the present invention,
11 is an exemplary view showing a state in which a heat insulating material and a gas leak detection device is installed in the pressure tank according to the present invention;
Figure 12 is an illustration showing a natural gas pressure action direction acting on the inner tank according to the present invention
Figure 13 is an exemplary view showing an equivalent stress distribution during the pressure action on the inner tank according to the present invention.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 3 은 본 발명에 의한 압력탱크를 나타낸 예시도, 도 4 는 본 발명에 의한 압력탱크에 있어 외부탱크의 상부커버를 제거한 상태를 나타낸 예시도, 도 5 는 본 발명에 의한 내부탱크와 외부탱크의 연결구조를 평면상태로 나타낸 예시도, 도 6 은 본 발명에 의한 외부탱크의 구조를 나타낸 사시도로서, 도 7 은 본 발명에 의한 내부탱크를 나타낸 사시도, 도 8 은 본 발명에 의한 내부탱크의 외부격벽부를 나타낸 예시도, 도 9 는 본 발명에 의한 내부탱크의 내부격벽부를 나타낸 예시도, 도 10 은 본 발명에 의한 내부탱크의 구조를 나타낸 평면도로서,Figure 3 is an exemplary view showing a pressure tank according to the present invention, Figure 4 is an exemplary view showing a state in which the upper cover of the outer tank in the pressure tank according to the present invention, Figure 5 is an inner tank and an outer tank according to the present invention 6 is a perspective view showing the structure of the outer tank according to the present invention, Figure 7 is a perspective view showing the inner tank according to the present invention, Figure 8 is a perspective view of the inner tank according to the present invention 9 is an exemplary view showing the outer partition portion, Figure 9 is an exemplary view showing the inner partition portion of the inner tank according to the present invention, Figure 10 is a plan view showing the structure of the inner tank according to the present invention,

도면에서와 같이 본 발명의 압력탱크(10)는 박스형태의 구조물로서, 천연가스의 저장 공간을 증가시키면서 천연가스의 압력을 직접 받아 안정적으로 저장할 수 있도록 측벽의 평단면이 물결형태로 형성되어 있는 내부탱크(100)와, 상기 내부탱크(100)의 외면을 감싸도록 설치되어 내부탱크(100)를 지지해주며, 내부탱크(100)의 가스 누출시 2차적으로 가스의 누출을 차단해주는 박스형태의 외부탱크(200)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the pressure tank 10 of the present invention is a box-shaped structure, in which a flat cross section of the side wall is formed in a wave shape so that it can be stably stored under the pressure of natural gas while increasing the storage space of the natural gas. The inner tank 100, and installed to surround the outer surface of the inner tank 100 to support the inner tank 100, in the form of a box to block the leakage of gas secondary gas leakage of the inner tank 100 The outer tank 200 is configured to include.

상기 외부탱크(200)는 기본적으로 강재와 같은 금속재를 이용하여 제작되며 외부충격 또는 낙하물에 의한 내부탱크(100)의 손상의 보호해 주는 역할을 수행한다.The outer tank 200 is basically made of a metal material such as steel and serves to protect the damage of the inner tank 100 by the external impact or falling objects.

상기 내부탱크(100)는 천연가스에 의한 125~250bar의 압력을 직접 받는 탱크이다.The inner tank 100 is a tank directly receiving a pressure of 125 ~ 250bar by natural gas.

상기 내부탱크(100)는 다수의 가로격벽(111)과 세로격벽(112)이 서로 교차되도록 설치되어 평단면이 격자형태로 이루어지고 전체적으로 사각형 형태로 형성되는 내부격벽부(110)와, 상기 내부격벽부(110)의 상,하면을 덮어주도록 설치되는 내부탱크용 상부커버(130) 및 내부탱크용 하부커버(140)와, 상기 내부탱크용 상부커버(130) 및 내부탱크용 하부커버(140)에 상,하단이 연결되고 측면부는 내부격벽부(110)의 측면에 연결되어 내부격벽부(110)의 측면을 감싸주는 내부탱크용 외부격벽부(120)를 포함하여 구성된다.The inner tank 100 is installed so that a plurality of horizontal bulkheads 111 and the vertical bulkheads 112 intersect with each other, and the inner bulkhead part 110 having a flat cross section in the form of a lattice and generally formed in a rectangular shape, and the inside An inner tank upper cover 130 and an inner tank lower cover 140 installed to cover the upper and lower surfaces of the partition 110, the upper cover 130 for the inner tank and the lower cover 140 for the inner tank 140. The upper and lower ends are connected to the side and the side portion is connected to the side of the inner partition portion 110 to include an outer partition 120 for the inner tank surrounding the side of the inner partition portion 110.

상기 내부격벽부(110)의 가로격벽(111)과 세로격벽(112)에는 맨홀(113)을 형성하여 격벽에 의해 구획되는 공간이 서로 연통되도록 한다.A manhole 113 is formed in the horizontal partition 111 and the vertical partition 112 of the inner partition 110 so that the spaces partitioned by the partition communicate with each other.

상기와 같이 형성되는 맨홀(113)에 의해 내부탱크(100)에 충전되는 천연가스의 압력이 맨홀(113)을 통해 유동됨으로써 천연가스의 압력이 내부탱크용 외부격벽부(120)에 전달 될 수 있도록 한다.As the pressure of the natural gas filled in the inner tank 100 by the manhole 113 formed as described above flows through the manhole 113, the pressure of the natural gas may be transmitted to the outer partition wall 120 for the inner tank. Make sure

또한 상기와 같이 가로격벽(111)과 세로격벽(112)에 맨홀(113)을 형성함으로써 내부격벽부(110)의 중량을 줄여주게 되어 전체적으로는 압력탱크(10)의 자체중량을 줄여줄 수 있게 된다.In addition, by forming the manhole 113 in the horizontal bulkhead 111 and the vertical bulkhead 112 as described above to reduce the weight of the inner bulkhead portion 110 to reduce the overall weight of the pressure tank 10 itself. do.

뿐만 아니라 작업자가 맨홀(113)을 통해 내부탱크(100)의 내부를 자유롭게 이동할 수 있게 됨으로써 탱크의 검사나 유지 보수 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.In addition, the operator can freely move the inside of the inner tank 100 through the manhole 113, so that the inspection or maintenance work of the tank can be easily performed.

이러한 내부격벽부(110)는 천연가스의 압력을 직접 받는 구조는 아니며, 내부탱크용 외부격벽부(120)와 내부탱크용 상부커버(130) 및 내부탱크용 하부커버(140)로부터 전달된 수직하중을 전달하는 역할을 수행하는 것이다.The internal partition wall 110 is not a structure directly receiving the pressure of natural gas, and is vertically transmitted from the external partition wall 120 for the inner tank, the upper cover 130 for the inner tank, and the lower cover 140 for the inner tank. It serves to transfer the load.

즉 상기 내부격벽부(110)는 굽힘 하중을 받지 않으며 내부탱크용 외부격벽부(120)가 바깥쪽으로 팽창하는 것을 구속해줄 경우에 발생하는 수직 하중만 전달되는 것이다.In other words, the inner bulkhead part 110 is not subjected to the bending load, and only the vertical load generated when the outer bulkhead part 120 for the inner tank is restrained from expanding outward.

한편 상기 내부탱크용 외부격벽부(120)는, 반원기둥 형상의 벽체부재(121)가 연속되도록 용접 결합됨으로써 물결 형태로 형성되는 것이다.On the other hand, the outer partition wall 120 for the inner tank is formed in a wave shape by being welded so that the semi-cylindrical wall member 121 is continuous.

이러한 내부탱크용 외부격벽부(120)는 벽체부재(121)에 의해 평단면이 물결 형상으로 이루어지고 전체적으로는 사각형 형태를 유지하게 됨으로써, 안정적인 구조를 유지하면서 천연가스의 저장 공간은 증가되는 것이다.The outer bulkhead portion 120 for the inner tank is formed by the wall member 121 has a flat cross section in the shape of a wave shape and maintains the overall quadrangular shape, thereby increasing the storage space of natural gas while maintaining a stable structure.

벽체부재(121)는 단면에서 보았을 때 원의 일부를 설로 연결한 구조로 되며 내부압력에 잘 견디는 실린더의 형상을 이용하여 구성한 것이다.The wall member 121 has a structure in which a part of a circle is connected with a tongue when viewed from a cross section, and is configured by using a shape of a cylinder that withstands internal pressure well.

상기 내부탱크용 외부격벽부(120)는 용접을 통해 상기 내부격벽부(110)의 측면에 결합된다.The outer bulkhead part 120 for the inner tank is coupled to the side surface of the inner bulkhead part 110 by welding.

이때 내부탱크용 외부격벽부(120)와 내부격벽부(110)의 용접부위 및 내부탱크용 외부격벽부(120)를 구성하는 벽체부재(121)들의 용접부위가 중첩되지 않도록 용접 결합한다.At this time, the welding portion of the inner tank outer partition portion 120 and the inner partition wall portion 110 and the welding portion of the wall member 121 constituting the outer tank outer portion 120 for welding is coupled so as not to overlap.

즉 내부탱크용 외부격벽부(120)를 구성하기 위한 벽체부재(121)들의 용접시, 이웃하는 벽체부재(121)들의 끝단을 용접 연결하지 않고, 하나의 벽체부재(121)의 일측 끝단을 이웃하는 벽체부재(121)의 원호(122)상에 용접 연결하여 내부탱크용 외부격벽부(120)를 형성하고, 내부탱크용 외부격벽부(120)와 내부격벽부(110) 조립시 벽체부재(121)의 타측단이 내부격벽부(110)에 용접되도록 하여 내부탱크용 외부격벽부(120)를 내부격벽부(110)에 용접 연결함으로써, 용접부위가 한 부분에 집중되어 내부탱크(100)의 구조적인 강도가 저하되는 것을 방지한다.That is, when welding the wall members 121 for constituting the outer bulkhead portion 120 for the inner tank, one end of one wall member 121 is adjacent to each other without welding the ends of the neighboring wall members 121. Welded on the circular arc 122 of the wall member 121 to form the outer partition wall 120 for the inner tank, and the wall member when assembling the outer partition wall 120 and the inner partition 110 for the inner tank ( The other end of the 121 is welded to the inner partition wall 110 so as to weld the outer partition 120 for the inner tank to the inner partition 110, the welding portion is concentrated in one part of the inner tank 100 It is to prevent the structural strength of the lowering.

여기서 상기 벽체부재(121)의 일측 끝단의 용접위치는 이웃하는 벽체부재(121)의 타측 끝단에서 100~200mm 이격된 위치의 원호(122)상에 용접하여 용접부위가 중첩되는 것을 방지한다.Here, the welding position of one end of the wall member 121 is welded on the arc 122 of a position 100 ~ 200mm spaced apart from the other end of the neighboring wall member 121 to prevent the welding site overlap.

이와 같이 구성되는 본 발명의 내부탱크(100)는 천연가스를 내부탱크(100)의 내부에 전체적으로 충전하게 됨으로써 다수의 파이프를 일정간격으로 배치하는 종래의 압력탱크에 비하여, 천연가스 저장용량을 증가시키면서 사각형 형태의 형상에 의해 압력탱크의 설치공간을 줄여줄 수 있게 된다.The inner tank 100 of the present invention configured as described above is filled with natural gas in the interior of the inner tank 100 as a whole, compared to the conventional pressure tank that arranges a plurality of pipes at regular intervals, increasing the natural gas storage capacity While the rectangular shape can reduce the installation space of the pressure tank.

즉 동일한 천연가스를 선박에 적재할 경우 선박의 압력탱크(10) 설치 공간을 줄여줄 수 있어 보다 많은 량의 천연가스를 적재할 수 있게 되는 것이다.
That is, when the same natural gas is loaded on the vessel, the installation space of the pressure tank 10 of the vessel can be reduced, so that a larger amount of natural gas can be loaded.

한편 상기 외부탱크(200)는 평단면이 사각 형태를 이루도록 구성되어 상기 내부탱크(100)를 측면을 감싸도록 설치되는 외부탱크용 외부격벽부(210)와, 상기 외부탱크용 외부격벽부(210)의 상하에 설치되어 내부를 밀폐하는 외부탱크용 상부커버(220) 및 외부탱크용 하부커버(230)와, 상기 내부탱크(100)를 견고하게 지지할 수 있도록 외부탱크용 외부격벽부(210)와 외부탱크용 상,하부커버(220)(230)에 설치되는 보강수단(240)을 포함하여 구성된다.On the other hand, the outer tank 200 is configured such that a flat cross section is formed in a square shape, the outer partition wall 210 for the outer tank is installed to surround the inner tank 100, the outer partition wall 210 for the outer tank 210 The upper cover 220 for the outer tank and the lower cover 230 for the outer tank, which is installed on the upper and lower sides of the outer tank, and the outer bulkhead portion 210 for the outer tank so as to firmly support the inner tank 100. ) And reinforcing means 240 installed on the upper and lower covers 220 and 230 for the outer tank.

상기 보강수단(240)은, 상기 외부탱크용 외부격벽부(210)에 소정의 간격으로 설치되고 상기 내부탱크용 외부격벽부(120)에 연결되어 내부탱크(100)를 지지해주는 측면보강부재(241)와, 상기 외부탱크용 상부커버(220)에 격자형태로 설치되고 상기 내부탱크용 상부커버(130)에 연결되어 내부탱크(100)를 지지해주는 상부보강부재(242)와, 상기 외부탱크용 하부커버(230)에 격자형태로 설치되고 상기 내부탱크용 하부커버(140)에 연결되어 내부탱크(100)를 지지해주는 하부보강부재(243)를 포함하여 구성된다.The reinforcing means 240, the side reinforcing member is installed in the outer tank outer partition portion 210 for a predetermined interval and is connected to the outer tank portion 120 for the inner tank to support the inner tank 100 ( 241, and an upper reinforcing member 242 installed in a grid shape on the outer cover 220 for the outer tank and connected to the upper cover 130 for the inner tank to support the inner tank 100, and the outer tank. The lower cover 230 is installed in a grid shape and is connected to the lower cover 140 for the inner tank is configured to include a lower reinforcing member (243) for supporting the inner tank (100).

상기 측면보강부재(241)는 상기 내부탱크용 외부격벽부(120)의 벽체부재(121) 중심에 연결되도록 설치됨으로써, 압력을 직접적으로 받는 내부탱크용 외부격벽부(120)를 견고히 지지해주도록 한다.The side reinforcing member 241 is installed so as to be connected to the center of the wall member 121 of the outer partition wall 120 for the inner tank, so as to firmly support the outer partition wall 120 for the inner tank under pressure directly. do.

또한 상부보강부재(242)는 측면보강부재(241)의 상단에 연결되고 하부보강부재(243)는 측면보강부재(241)의 하단에 연결되도록 설치되어 외부탱크용 외부격벽부(210)와 외부탱크용 상부커버(220) 및 외부탱크용 하부커버(230)가 구조적으로 견고히 조립될 수 있도록 한다.In addition, the upper reinforcing member 242 is connected to the upper end of the side reinforcing member 241 and the lower reinforcing member 243 is installed to be connected to the lower end of the side reinforcing member 241, the outer partition 210 for the outer tank 210 and the outside The upper cover 220 for the tank and the lower cover 230 for the outer tank can be structurally firmly assembled.

한편 격자형태로 형성되는 상부보강부재(242)와 하부보강부재(242)의 교차된 부분에는 외부탱크용 상부커버(220) 및 외부탱크용 하부커버(230)와 조립될 수 있도록 십자형태의 간격재(244)가 설치된다.On the other hand, the cross portion of the upper reinforcing member 242 and the lower reinforcing member 242 formed in a lattice shape has a cross shape so as to be assembled with the upper cover 220 for the outer tank and the lower cover 230 for the outer tank. Ash 244 is installed.

상기와 같이 구성되는 보강수단(240)은 외부탱크(200)의 구조적인 강도 보강을 해주면서, 상기 내부탱크(100)의 외면에 연결되어 내부탱크(100)를 안정적으로 지지해 준다.The reinforcement means 240 configured as described above is connected to the outer surface of the inner tank 100 to stably support the inner tank 100 while providing structural strength reinforcement of the outer tank 200.

상기 측면보강부재(241)에는 내부탱크(100)와 외부탱크(200) 사이 공간으로 이동이 가능하도록 하여 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 맨홀(241a)을 더 형성할 수 있다.The side reinforcing member 241 may further form a manhole 241a to be movable in the space between the inner tank 100 and the outer tank 200 to facilitate maintenance.

한편 도 11에서와 같이 본 발명의 압력탱크를 CNG 운반선에 사용할 경우에는 상기 외부탱크(200)의 내부에 단열재(250)를 더 설치하여 내부탱크(100)에 충전된 가스의 온도유지가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.On the other hand, when using the pressure tank of the present invention as shown in Figure 11 in the CNG carrier ship further installed a heat insulator 250 inside the outer tank 200 to easily maintain the temperature of the gas filled in the inner tank 100 Make it happen.

또한 본 발명은 내부탱크(100)에서 가스가 누출될 경우 이를 감지할 수 있도록 외부탱크(200)에 내부에 가스누출감지장치(260)를 더 설치할 수 있다.
In addition, the present invention may further install a gas leak detection device 260 inside the outer tank 200 to detect when the gas leaks from the inner tank (100).

도 12 는 본 발명에 의한 내부탱크에 작용하는 천연가스 압력작용 방향을 나타낸 예시도로서,12 is an exemplary view showing a natural gas pressure action direction acting on the inner tank according to the present invention;

도면에서와 같이 천연가스에 의한 압력은 내부탱크(100)의 내부탱크용 외부격벽부(120)에서만 작용하는 것을 알 수 있다.As shown in the figure, it can be seen that the pressure by the natural gas acts only on the outer partition wall 120 for the inner tank of the inner tank 100.

이는 맨홀(113)에 의해 내부격벽부(110)에 의해 구획된 공간이 연통됨으로서 천연가스의 압력이 내부탱크용 외부격벽부(120)에 작용하는 것이며, 내부격벽부(110)는 내부탱크용 외부격벽부(120)가 천연가스의 압력에 의해 바깥쪽으로 팽창하는 것을 잡아줄 때 발생하는 수직하중을 전달받아 지지한다.This is because the space partitioned by the inner partition 110 by the manhole 113 is in communication with the pressure of the natural gas acting on the outer partition 120 for the inner tank, the inner partition 110 is for the inner tank The external bulkhead part 120 receives and supports a vertical load generated when catching expansion to the outside by the pressure of natural gas.

한편 도 13 은 항복응력 235MPa 인 연강(Mild Steel)을 사용하여 내부탱크 (100)를 제작하고 구조해석을 수행하여 나타난 등가응력(von-Mises Equivalent Stress)을 나타낸 것으로, 내부탱크의 전 부위가 거의 동시에 항복응력으로 도달하면서 동시에 붕괴하는 것으로 나타난다. 따라서 내부탱크(100)는 구조적으로 내부압력에 잘 견디는 안정된 구조이다.
On the other hand, Figure 13 shows the equivalent stress (von-Mises Equivalent Stress) appeared by manufacturing the inner tank 100 and performing a structural analysis using a mild steel with a yield stress of 235MPa, almost all parts of the inner tank At the same time it appears to yield to yield stress and collapse at the same time. Therefore, the inner tank 100 is structurally stable to withstand internal pressure well.

이와 같이 구성되는 본 발명은 동일한 천연가스를 선박에 적재할 경우 압력탱크의 설치 공간 및 자중이 줄어들고 압력탱크의 유지검사가 용이하게 이루어지게 된다.
According to the present invention configured as described above, when the same natural gas is loaded on a vessel, the installation space and the weight of the pressure tank are reduced, and the maintenance inspection of the pressure tank is easily performed.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

(100) : 내부탱크 (110) : 내부격벽부
(111) : 가로격벽 (112) : 세로격벽
(113) : 맨홀 (120) : 내부탱크용 외부격벽부
(121) : 벽체부재 (122) : 원호
(130) : 내부탱크용 상부커버 (140) : 내부탱크용 하부커버
(200) : 외부탱크 (210) : 외부탱크용 외부격벽부
(220) : 외부탱크용 상부커버 (230) : 외부탱크용 하부커버
(240) : 보강수단 (241) : 측면보강부재
(241a) : 맨홀 (242) : 상부보강부재
(243) : 하부보강부재 (244) : 간격재
(250) : 단열재 (260) : 가스누출감지장치
(300) : 풀리 (310) : 파이프
(400) : 실린더형 탱크(100): inner tank (110): inner bulkhead
(111): horizontal bulkhead (112): vertical bulkhead
(113): Manhole (120): External bulkhead for inner tank
(121): wall member (122): arc
130: upper cover for the inner tank 140: lower cover for the inner tank
(200): outer tank (210): outer bulkhead for outer tank
220: upper cover for the outer tank 230: lower cover for the outer tank
(240): reinforcing means (241): side reinforcing member
(241a): manhole (242): upper reinforcing member
(243): lower reinforcing member (244): spacer
250: Insulation material 260: gas leak detection device
300: Pulley 310: Pipe
400: cylindrical tank

Claims (8)

삭제delete 내부에 천연가스가 저장되는 박스형 구조물로, 벽체부재의 평단면이 물결형태로 형성되어 있는 내부탱크;
상기 내부탱크를 감싸도록 설치되어 내부탱크를 지지해주며, 내부탱크의 가스 누출시 2차 방벽 역할을 수행하며 가스가 외부로 누출되는 것을 차단하는 박스 형태의 외부탱크;를 포함하여 구성되되,
상기 내부탱크는, 다수의 가로격벽과 세로격벽이 서로 교차되어 평단면이 격자형태를 이루고, 격벽에 의해 구획된 공간이 연통되도록 맨홀이 형성되어 있는 내부격벽부; 상기 내부격벽부의 상,하면을 덮어주도록 설치되는 내부탱크용 상부커버 및 내부탱크용 하부커버; 상기 내부탱크용 상부커버 및 내부탱크용 하부커버에 상하단이 연결되고 상기 내부격벽부의 측면을 감싸도록 연결되되, 반원기둥 형상의 벽체부재가 연속되도록 연결되어 평단면이 물결형태로 형성되는 내부탱크용 외부격벽부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고압력 대용량 압력탱크.A box-type structure in which natural gas is stored therein, the inner tank having a flat cross section of a wall member formed in a wave shape;
It is installed to surround the inner tank to support the inner tank, and serves as a secondary barrier in the case of gas leakage of the inner tank and the box-shaped outer tank to block the leakage of gas to the outside;
The inner tank may include a plurality of horizontal bulkheads and vertical bulkheads intersecting with each other to form a flat cross-section, and an inner partition wall part having a manhole formed to communicate a space partitioned by the partition wall; An upper tank upper cover and an inner tank lower cover installed to cover the upper and lower surfaces of the inner partition wall; Upper and lower ends are connected to the upper cover for the inner tank and the lower cover for the inner tank, and are connected to surround the side of the inner partition wall, and the semi-cylindrical wall members are connected so that the flat section is formed in a wave shape. High pressure large-capacity pressure tank, characterized in that configured to include an outer partition. 제 2 항에 있어서,
상기 벽체부재는 이웃하는 벽체부재와 용접 결합되고, 상기 내부탱크용 외부격벽부는 상기 내부격벽부의 측면에 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 고압력 대용량 압력탱크.
3. The method of claim 2,
The wall member is welded to a neighboring wall member, the outer tank for the inner tank portion is a high pressure large-capacity pressure tank, characterized in that the welded to the side of the inner partition wall portion.
제 3 항에 있어서,
상기 내부탱크용 외부격벽부를 구성하는 벽체부재들의 용접 결합부위와 외부격벽부와 내부격벽부의 용접 결합부위가 중첩되지 않도록,
벽체부재의 일측 끝단을 이웃하는 벽체부재의 원호상에 용접 연결하여 내부탱크용 외부격벽부를 형성하고,
내부탱크용 외부격벽부의 내부격벽부 조립시 벽체부재의 타측단이 내부격벽부에 용접하여 결합하는 것을 특징으로 하는 고압력 대용량 압력탱크.
The method of claim 3, wherein
In order that the weld joints of the wall members constituting the outer bulkhead part for the inner tank and the weld joints of the outer bulkhead part and the inner bulkhead part do not overlap,
One end of the wall member is welded on an arc of a neighboring wall member to form an outer partition for the inner tank,
High pressure large-capacity pressure tank, characterized in that the other end of the wall member is welded and coupled to the inner partition wall when assembling the inner partition wall portion of the outer partition wall portion for the inner tank.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부탱크는,
내부탱크의 측면을 감싸주는 외부탱크용 외부격벽부;
상기 외부탱크용 외부격벽부의 상하에 설치되어 내부를 밀폐하는 외부탱크용 상부커버 및 외부탱크용 하부커버;
상기 내부탱크를 지지하도록 외부탱크용 외부격벽부와 외부탱크용 상부커버 및 하부커버에 설치되는 보강수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압력 대용량 압력탱크.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The outer tank,
External bulkhead portion for the outer tank surrounding the side of the inner tank;
An upper tank upper cover and a lower cover for an outer tank installed above and below the outer bulkhead part of the outer tank to seal the inside;
High pressure large-capacity pressure tank, characterized in that it comprises a reinforcing means installed in the outer partition wall portion for the outer tank and the upper cover and lower cover for the outer tank to support the inner tank.
제 5 항에 있어서,
상기 보강수단은,
상기 외부탱크용 외부격벽부에 소정의 간격으로 설치되고 상기 내부탱크용 외부격벽부의 벽체부재 중심에 연결되어 내부탱크를 지지해주는 측면보강부재;
상기 측면보강부재의 상단에 연결되도록 외부탱크용 상부커버에 격자형태로 설치되어 내부탱크를 지지해주는 상부보강부재;
상기 측면보강부재의 하단에 연결되도록 외부탱크용 하부커버에 격자형태로 설치되어 내부탱크를 지지해주는 하부보강부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압력 대용량 압력탱크.
The method of claim 5, wherein
The reinforcement means,
A side reinforcing member installed at a predetermined interval in the outer bulkhead portion for the outer tank and connected to a center of the wall member of the outer bulkhead portion for the inner tank to support the inner tank;
An upper reinforcing member installed in a grid shape on an upper cover for an outer tank so as to be connected to an upper end of the side reinforcing member to support the inner tank;
And a lower reinforcing member installed in a lattice form on the lower cover for the outer tank so as to be connected to the lower end of the side reinforcing member to support the inner tank.
제 6 항에 있어서,
상기 측면보강부재에 형성되어 외부탱크와 내부탱크 사이 틈으로 이동 가능하도록 하는 맨홀을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압력 대용량 압력탱크.
The method according to claim 6,
The high pressure large-capacity pressure tank is formed on the side reinforcing member, characterized in that it further comprises a manhole to be movable in the gap between the outer tank and the inner tank.
제 2 항에 있어서,
상기 내부탱크와 외부탱크 사이에 설치되어 가스의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 단열재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압력 대용량 압력탱크.












3. The method of claim 2,
The high pressure large-capacity pressure tank is installed between the inner tank and the outer tank further comprises a heat insulating material to maintain a constant temperature of the gas.












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JPS51143285A (en) * 1975-06-04 1976-12-09 Kisaku Mori Method of loading drink water in a tanker
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