KR101304908B1 - 액화 천연 가스 저장 탱크 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

액화 천연 가스 저장 탱크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크는 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드, 상기 하부 단열 보드 위에 배치되어 있는 가열 부재, 상기 가열 부재 위에 부착되어 있는 주 2차 방벽, 상기 주 2차 방벽 위의 일부에 부착되어 있는 상부 단열 보드, 및 서로 인접하는 상기 주 2차 방벽 위에 부착되어 있는 보조 2차 방벽을 포함하고, 상기 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽 사이에는 상기 가열 부재에 의해 경화되는 제1 접착제층이 개재되어 있을 수 있다.

Description

액화 천연 가스 저장 탱크 및 그 제조 방법{LIQUEFIED NATURAL GAS CONTAINMENT TANK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 액화 천연 가스 저장 탱크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액화 천연 가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -163℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.
이러한 액화 천연 가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화 천연 가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화 천연 가스 운반선이 개발되었다.
그런데, 액화 천연 가스 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화 천연 가스를 보관 및 저장할 수 있는 액화 천연 가스 저장 탱크가 구비되어 있어야 하는데, 이러한 액화 천연 가스 저장 탱크에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다.
즉, 액화 천연 가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -163℃ 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화 천연 가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서는 이를 저장하는 액화 천연 가스 저장 탱크는 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 독특한 단열 구조로 설계되어야 했다.
종래의 액화 천연 가스 저장 탱크는 액화 천연 가스 운반선의 내부 선체에 직사각형 형상의 하부 단열 보드, 2차 방벽 및 상부 단열 보드가 차례로 적층되고, 상부 단열 보드 위에 1차 방벽이 부착되어 있다.
특히, 2차 방벽은 하부 단열 보드 및 상부 단열 보드 사이에 위치하는 주 2차 방벽, 서로 인접한 주 2차 방벽을 모두 덮는 보조 2차 방벽을 포함하며, 보조 2차 방벽을 주 2차 방벽에 부착시키기 위해 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽 사이에는 열경화성 접착제층이 개재된다.
그러나, 이러한 열경화성 접착제층에 열을 가하기 위해 별도의 외부 열원을 이용하여 가압 및 가열 공정을 진행하는 경우, 넓은 면적을 균일하게 가열하기 어렵고, 장기간 압력을 유지하기 어려운 문제가 있다.
본 발명에서는 2차 방벽을 균일하고 원활하게 부착할 수 있는 액화 천연 가스 저장 탱크 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크는 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드, 상기 하부 단열 보드 위에 배치되어 있는 가열 부재, 상기 가열 부재 위에 부착되어 있는 주 2차 방벽, 상기 주 2차 방벽 위의 일부에 부착되어 있는 상부 단열 보드, 및 서로 인접하는 상기 주 2차 방벽 위에 부착되어 있는 보조 2차 방벽을 포함하고, 상기 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽 사이에는 상기 가열 부재에 의해 경화되는 제1 접착제층이 개재되어 있을 수 있다.
상기 가열 부재는 상기 보조 2차 방벽이 부착되는 위치에 배치되어 있을 수 있다.
상기 하부 단열 보드는 상기 가열 부재가 삽입되는 가열 부재 홈을 가질 수있다.
상기 가열 부재는 그물 형상의 열선, 지그재그 형상의 열선 또는 서로 연결된 복수개의 원형 형상의 열선 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 가열 부재는 외부의 제어기와 연결되는 연결 단자를 가질 수 있다.
상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함할 수 있다.
상기 가열 부재는 상기 하부 단열 보드를 모두 덮을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법은 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드 위에 가열 부재를 위치시키는 단계, 상기 가열 부재 위에 주 2차 방벽을 부착하는 단계, 상기 주 2차 방벽 위에 제1 접착제층을 형성하는 단계, 및 서로 인접하는 상기 주 2차 방벽 위의 상기 제1 접착제층 위에 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 접착제층을 형성하는 단계 전에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 주 2차 방벽을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 접착제층 위에 상기 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계 후에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 제1 접착제층을 경화시켜 상기 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽을 서로 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
외부의 제어기에서 상기 가열 부재의 연결 단자를 통해 상기 제1 접착제층을 경화시킬 수 있다.
상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함하고, 상기 복수개의 서브 가열 부재에 각각 다른 온도가 인가되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크는 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드, 상기 하부 단열 보드 위에 부착되어 있는 주 2차 방벽, 상기 주 2차 방벽 위의 일부에 부착되어 있는 상부 단열 보드, 상기 주 2차 방벽 위에 배치되어 있는 가열 부재, 및 상기 가열 부재 위에 부착되어 있는 보조 2차 방벽을 포함하고, 상기 가열 부재와 보조 2차 방벽 사이에는 제1 접착제층이 개재되어 있을 수 있다.
상기 가열 부재는 상기 보조 2차 방벽이 부착되는 위치에 배치되어 있을 수는 액화 있다.
상기 가열 부재는 그물 형상의 열선, 지그재그 형상의 열선 또는 회전 형상의 열선 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 가열 부재는 외부의 제어기와 연결되는 연결 단자를 가질 수 있다.
상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법은 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드 위에 주 2차 방벽을 부착하는 단계, 상기 주 2차 방벽 위에 가열 부재를 위치시키는 단계, 상기 가열 부재 위에 제1 접착제층을 형성하는 단계, 및 서로 인접하는 상기 가열 부재 위의 상기 제1 접착제층 위에 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 접착제층을 형성하는 단계 전에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 주 2차 방벽을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 접착제층 위에 상기 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계 후에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 제1 접착제층을 경화시켜 상기 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽을 서로 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
외부의 제어기에서 상기 가열 부재의 연결 단자를 통해 상기 접착제층을 경화시킬 수 있다.
상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함하고, 상기 복수개의 서브 가열 부재에 각각 다른 온도가 인가되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 단열 보드에 설치된 가열 부재를 이용하여 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽을 접착시킴으로써, 별도의 외부 열원없이도 2차 방벽을 용이하게 단열 보드에 부착할 수 있다.
또한, 가열 부재가 보조 2차 방벽이 부착되는 모든 위치에 배치된 그물 형상의 열선이므로 2차 방벽의 모든 면에 균일하게 열을 공급하여 균일하게 경화시킬 수 있어 접착률을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단열 보드의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크에서 지그재그 형상의 가열 부재가 형성된 단열 보드의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크에서 회전 형상의 가열 부재가 형성된 단열 보드의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 보조 2차방벽을 주 2차 방벽에 부착한 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 가열 부재의 연결 단자를 제어부에 연결한 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단열 보드의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 보조 2차방벽을 주 2차 방벽에 부착한 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단열 보드의 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크는 액화 천연 가스 운반선의 내부 선체(2)의 내측에 설치되며 액화 천연 가스와 접촉하는 1차 방벽(100), 1차 방벽(100)의 이면에 설치되며 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 단열 보드(200)를 포함한다.
1차 방벽(100)은 열변형으로 인한 수축 및 팽창이 가능하도록 형성되어 있는 복수개의 주름부(110)를 가진다. 1차 방벽(100)은 -163℃의 극저온 상태의 액화 천연 가스와 직접적으로 접촉하게 되므로 응력 변화에 대응할 수 있는 알루미늄 합금, 인바(Invar), 9% 니켈강, 스테인리스스틸시트 등 저온 취성에 강한 재질의 금속재질이 사용되며, 반복적인 온도 변화 및 저장 액체의 하중 변화에도 팽창 및 수축이 용이하도록 중앙부가 융기된 복수개의 주름부(110)가 1차 방벽(100) 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 인접하는 1차 방벽(100)은 그 가장자리를 따라 용접하여 서로 접합할 수 있다.
단열 보드(200)는 상부 단열 보드(210), 상부 단열 보드(210)의 이면에 위치하여 액화 천연 가스의 누출을 방지하는 2차 방벽(220) 및 2차 방벽(220)의 이면에 위치하는 하부 단열 보드(230)를 포함한다.
상부 단열 보드(210)는 상부 단열 부재 보호판(211), 상부 단열 부재 보호판(211)의 이면에 부착되는 상부 단열 부재(212)를 포함한다. 상부 단열 부재 보호판(211)은 합판(plywood) 등의 목재로 이루어질 수 있다. 그리고 상부 단열 부재(212)는 단열성을 보유하는 단열재, 예를 들어 폴리우레탄폼(polyurethane foam)으로 이루어질 수 있다.
2차 방벽(220)은 상부 단열 보드(210)와 하부 단열 보드(230) 사이에 위치하는 주 2차 방벽(221), 서로 인접한 주 2차 방벽(221)을 모두 덮는 보조 2차 방벽(222)을 포함한다.
주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222) 사이에는 제1 접착제층(10)이 형성되어 있어 서로를 접합시킨다. 제1 접착제층(10)은 열경화성 접착제층으로서, 에폭시수지(Epoxy Resin), 폴리우레탄수지(Polyurethane Resin), 페놀수지(Phenolic Resin), 폴리에스테르수지(Polyester Resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제1 접착제층(10)은 비-스테이지(B-stage)의 프리프레그(Prepreg)나 열경화성 박막필름접착제를 포함할 수 있다. 제1 접착제층(10)은 80 내지 200℃의 온도로 열에너지를 가하면, 액상으로 용융되었다가 가교반응(Cross-linking)에 의하여 고화되어 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 서로 접합시킨다.
2차 방벽(220)은 복수의 금속 및 비금속 재료 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있는 박판이 겹쳐져 형성되는, 금속 및 비금속 재질 중 어느 하나 이상의 판재 형상 부재로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 마주하는 70㎛ 두께의 두 알루미늄 포일(aluminum foil) 사이에 0.25mm 두께의 유리 섬유 복합체(glass-fiber composite)를 적층하여 형성할 수 있다.
인접하는 상부 단열 보드(210) 사이의 보조 2차 방벽(222) 위에는 인접하는 단열 보드(200)를 서로 연결하는 연결 보드(300)가 위치하고 있다. 연결 보드(300)는 연결 부재 보호판(310), 연결 부재 보호판(310)의 이면에 부착되는 연결 부재(320)를 포함한다. 연결 부재 보호판(310)은 합판(plywood) 등의 목재로 이루어질 수 있다. 그리고 연결 부재(320)는 단열성을 보유하는 단열재, 예를 들어 폴리우레탄폼(polyurethane foam)으로 이루어질 수 있다.
보조 2차 방벽(222)과 연결 부재(320) 사이에는 제2 접착제층(20)이 형성되어 있어 서로를 접합시키고, 제2 접착제층(20)은 열경화성 접착제층으로서, 에폭시수지(Epoxy Resin), 폴리우레탄수지(Polyurethane Resin), 페놀수지(Phenolic Resin), 폴리에스테르수지(Polyester Resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제2 접착제층(20)은 비-스테이지(B-stage)의 프리프레그(Prepreg)나 열경화성 박막필름접착제를 포함할 수 있다. 제2 접착제층(20)은 80 내지 200℃의 온도로 열에너지를 가하면, 액상으로 용융되었다가 가교반응(Cross-linking)에 의하여 고화되어 보조 2차 방벽(222)과 연결 부재(320)를 서로 접합시킨다.
하부 단열 보드(230)는 하부 단열 부재(231), 하부 단열 부재(231)의 이면에 부착되는 하부 단열 부재 보호판(232)을 포함한다. 그리고 하부 단열 부재(231)는 단열성을 보유하는 단열재, 예를 들어 폴리우레탄폼(polyurethane foam)으로 이루어질 수 있다.
주 2차 방벽(221)과 마주하는 하부 단열 보드(230)의 표면에는 가열 부재 홈(231a)이 형성되어 있으며, 가열 부재 홈(231a)에는 제1 접착제층(10)에 열을 가하여 제1 접착제층(10)을 경화시키는 가열 부재(50)가 설치되어 있다. 가열 부재(50)는 상부 단열 보드(210)에 의해 덮이지 않는 부분에 배치되어 있으며, 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 위치에 배치되어 있다. 도면에는 가열 부재(50)를 명확하게 나타내기 위하여 가열 부재 홈(231a)의 깊이를 과장되게 도시하였다.
가열 부재(50)는 그물 형상의 열선일 수 있으며, 이러한 가열 부재(50)는 외부의 제어기와 연결되는 연결 단자(50a)를 가지고 있다.
이와 같이, 하부 단열 보드(230)에 설치된 가열 부재(50)를 이용하여 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 접착시킴으로써, 별도의 외부 열원없이도 2차 방벽을 용이하게 단열 보드(200)에 부착할 수 있다. 또한, 가열 부재(50)가 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 모든 위치에 배치된 그물 형상의 열선이므로 2차 방벽(220)의 모든 면에 균일하게 열을 공급하여 균일하게 경화시킬 수 있어 접착률을 향상시킬 수 있다.
이러한 가열 부재(50)는 다양한 형상이 가능하며, 이는 이하의 도 3 및 도 4를 참조로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크에서 지그재그 형상의 가열 부재가 형성된 단열 보드의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크에서 회전 형상의 가열 부재가 형성된 단열 보드의 평면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 가열 부재(50)는 지그재그 형상의 열선일 수 있으며, 가열 부재(50)는 상부 단열 보드(210)에 의해 덮이지 않는 부분에 배치되어 있으며, 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 위치에 배치되어 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 가열 부재(50)는 서로 연결된 복수개의 원형 형상의 열선일 수 있으며, 가열 부재(50)는 상부 단열 보드(210)에 의해 덮이지 않는 부분에 배치되어 있으며, 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 위치에 배치되어 있다.
이와 같이, 지그재그 형상의 열선 또는 서로 연결된 복수개의 원형 형상의 열선으로 가열 부재(50)를 형성함으로써, 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 위치에 균일하게 열이 공급될 수 있도록 하여 접착률을 향상시킬 수 있다.
한편, 하부 단열 부재 보호판(232)은 합판(plywood) 등의 목재로 이루어질 수 있으며, 복수개의 접착 부재(30)에 의해 내부 선체(2)에 부착되어 있으며, 접착 부재(30)는 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 하부 단열 보드(230)는 별도의 고정 수단을 통해 내부 선체(2)에 고정될 수 있다.
이하에서, 도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 보조 2차방벽을 주 2차 방벽에 부착한 상태를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 가열 부재의 연결 단자를 제어부에 연결한 상태를 도시한 도면이다.
우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법은 하부 단열 보드(230) 위에 가열 부재(50)를 위치시킨다. 보조 2차 방벽(222)이 접착되는 위치의 주 2차 방벽(221)과 마주하는 하부 단열 보드(230)의 표면에는 가열 부재 홈(231a)이 형성되어 있으며, 이러한 가열 부재 홈(231a)에 가열 부재(50)를 위치시킨다.
그리고, 하부 단열 보드(230) 및 가열 부재(50) 위에 주 2차 방벽(221)을 부착한다. 그리고, 가열 부재(50)가 부착되지 않는 위치의 주 2차 방벽(221) 위에 상부 단열 보드(210)를 부착한다. 그리고, 가열 부재(50)가 위치하는 영역의 주 2차 방벽(221) 위에 제1 접착제층(10)을 형성한다. 그리고, 서로 인접하는 주 2차 방벽(221) 위의 제1 접착제층(10) 위에 보조 2차 방벽(222)을 위치시키고, 보조 2차 방벽(222)을 가압하여 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 밀착시킨다. 또는 보조 2차 방벽(222)의 이면에 제1 접착제층(10)을 형성하고, 주 2차 방벽(221)에 보조 2차 방벽(222)을 접착시키는 것도 가능하다. 도 5에는 보조 2차 방벽(222)의 이면 전체에 제1 접착제층(10)이 형성된 것을 도시하고 있으나, 주 2차 방벽(221)과 접착되는 부분에만 제1 접착제층(10)이 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 외부의 제어기(400)에서 가열 부재(50)의 연결 단자(50a)를 통해 가열 부재(50)를 제어하여 제1 접착제층(10)을 경화시켜 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 서로 부착할 수 있다. 연결 단자(50a)는 적어도 하나 이상을 배치할 수 있으며, 연결 단자(50a)의 배치 위치는 가열 부재(50)의 형상에 따라 서로 인접할 수도 있고, 서로 이격되어 있을 수도 있다.
한편, 상기에서는 제1 접착제층(10) 위에 보조 2차 방벽(222)을 위치시키고 가압한 후에 가열 부재(50)를 이용하여 제1 접착제층(10)을 경화시켜 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 서로 부착하였으나, 제1 접착제층(10)을 형성하는 단계 전에 가열 부재(50)를 이용하여 주 2차 방벽(221)을 가열하고, 가열 부재(50)가 위치하는 영역의 주 2차 방벽(221) 위에 제1 접착제층(10)을 형성하여 보조 2차 방벽(222)을 가압하여 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 부착시킬 수도 있다.
한편, 상기 제1 실시예에서 하부 단열 보드 위에 하나의 가열 부재만이 배치되었으나, 서로 분리된 복수개의 서브 가열 부재가 배치되는 제2 실시예도 가능하다.
이하에서, 도 7을 참고하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크에 대하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단열 보드의 평면도이다.
제2 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 비교하여 서로 분리된 복수개의 서브 가열 부재가 배치된 것만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 하부 단열 보드(230) 위에는 서로 분리된 제1 서브 가열 부재(51) 및 제2 서브 가열 부재(52)가 설치되어 있다. 제1 서브 가열 부재(51) 및 제2 서브 가열 부재(52)는 상부 단열 보드(210)에 의해 덮이지 않는 부분에 배치되어 있으며, 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 위치에 배치되어 있다.
제1 서브 가열 부재(51) 및 제2 서브 가열 부재(52)는 그물 형상의 열선일 수 있으며, 이러한 제1 서브 가열 부재(51) 및 제2 서브 가열 부재(52)는 각각 외부의 제1 제어기(410) 및 제2 제어기(420)와 연결되는 복수개의 연결 단자(50a)를 가지고 있다.
제1 서브 가열 부재(51) 및 제2 서브 가열 부재(52)의 배치 위치, 배치 형상, 제1 접착제층(10)의 도포 정도에 따라, 제1 제어기(410) 및 제2 제어기(420)를 이용하여 제1 서브 가열 부재(51) 및 제2 서브 가열 부재(52)에 각각 다른 온도가 인가되도록 할 수 있으며, 제1 서브 가열 부재(51)나 제2 서브 가열 부재(52) 중 어느 하나만 가열시킬 수도 있고, 제1 서브 가열 부재(51)를 가열시킨 후 제2 서브 가열 부재(52)를 순차적으로 가열시킬 수도 있다.
한편, 상기 제1 실시예에서는 보조 2차 방벽이 부착되는 위치에만 가열 부재가 배치되었으나, 하부 단열 보드를 모두 덮으며 가열 부재가 배치되는 제3 실시예도 가능하다.
이하에서, 도 8을 참고하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크에 대하여 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이다.
제3 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 비교하여 가열 부재의 배치 위치만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 하부 단열 보드(230)의 모든 표면에는 제1 접착제층(10)에 열을 가하여 제1 접착제층(10)을 경화시키는 가열 부재(50)가 설치되어 있다. 가열 부재(50)는 상부 단열 보드(210) 아래에 배치되어 있으며, 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 위치에도 배치되어 있다.
가열 부재(50)는 그물 형상의 열선일 수 있으며, 이러한 가열 부재(50)는 외부의 제어기와 연결되는 연결 단자(50a)를 가지고 있다.
이와 같이, 가열 부재(50)가 하부 단열 보드(230)의 모든 표면을 덮도록 배치함으로써, 상부 단열 보드(210) 아래로도 배치될 수 있으므로 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)간의 접착을 보다 견고히 할 수 있다.
한편, 상기 제3 실시예에서는 하부 단열 보드와 주 2차 방벽 사이에 가열 부재가 배치되었으나, 주 2차 방벽 위에 가열 부재가 배치되는 제4 실시예도 가능하다.
이하에서, 도 9를 참고하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크에 대하여 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이다.
제4 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 비교하여 가열 부재의 배치 위치만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단열 보드(200)는 상부 단열 보드(210), 상부 단열 보드(210)의 이면에 위치하여 액화 천연 가스의 누출을 방지하는 2차 방벽(220) 및 2차 방벽(220)의 이면에 위치하는 하부 단열 보드(230)를 포함한다.
2차 방벽(220)은 상부 단열 보드(210)와 하부 단열 보드(230) 사이에 위치하는 주 2차 방벽(221), 서로 인접한 주 2차 방벽(221)을 모두 덮는 보조 2차 방벽(222)을 포함한다.
주 2차 방벽(221) 중 상부 단열 보드(210)와 중첩하지 않는 부분 위에 가열 부재(50)가 설치되어 있다. 즉, 가열 부재(50)는 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 위치에 배치되어 있으며, 가열 부재(50)는 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222) 사이에 배치되어 있다.
가열 부재(50)는 그물 형상의 열선일 수 있으며, 이러한 가열 부재(50)는 외부의 제어기와 연결되는 연결 단자(50a)를 가지고 있다. 가열 부재(50) 위에는 제1 접착제층(10)이 형성되어 있으며, 제1 접착제층(10)이 경화되어 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 서로 부착시킨다.
이와 같이, 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222) 사이에 설치된 가열 부재(50)를 이용하여 가열 부재(50)와 보조 2차 방벽(222) 사이에 도포된 제1 접착제층(10)을 경화시켜 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 접착시킴으로써, 별도의 외부 열원없이도 2차 방벽(220)을 용이하게 단열 보드(200)에 부착할 수 있다. 또한, 가열 부재(50)가 보조 2차 방벽(222)이 부착되는 모든 위치에 배치된 그물 형상의 열선이므로 2차 방벽(220)의 모든 면에 균일하게 열을 공급하여 균일하게 경화시킬 수 있어 접착률을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 도 6 및 도 10을 참고하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 보조 2차방벽을 주 2차 방벽에 부착한 상태를 도시한 단면도이다.
우선, 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법은 하부 단열 보드(230) 위에 주 2차 방벽(221)을 부착한다. 그리고, 주 2차 방벽(221) 위에 상부 단열 보드(210)를 부착하고, 상부 단열 보드(210)가 부착되지 않은 위치의 주 2차 방벽(221) 위에 가열 부재(50)를 위치시킨다.
그리고, 가열 부재(50) 위에 제1 접착제층(10)을 형성한다. 그리고, 서로 인접하는 주 2차 방벽(221) 위의 제1 접착제층(10) 위에 보조 2차 방벽(222)을 위치시키고, 보조 2차 방벽(222)을 가압하여 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 밀착시킨다.
다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 외부의 제어기(400)에서 가열 부재(50)의 연결 단자(50a)를 통해 가열 부재(50)를 제어하여 제1 접착제층(10)을 경화시켜 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 서로 부착할 수 있다. 연결 단자(50a)는 적어도 하나 이상을 배치할 수 있으며, 연결 단자(50a)의 배치 위치는 가열 부재(50)의 형상에 따라 서로 인접할 수도 있고, 서로 이격되어 있을 수도 있다.
한편, 상기에서는 제1 접착제층(10) 위에 보조 2차 방벽(222)을 위치시키고 가압한 후에 가열 부재(50)를 이용하여 제1 접착제층(10)을 경화시켜 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 서로 부착하였으나, 제1 접착제층(10)을 형성하는 단계 전에 가열 부재(50)를 이용하여 주 2차 방벽(221)을 가열하고, 가열 부재(50)가 위치하는 영역의 주 2차 방벽(221) 위에 제1 접착제층(10)을 형성한 후, 보조 2차 방벽(222)을 가압하여 주 2차 방벽(221)과 보조 2차 방벽(222)을 부착시킬 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크 및 그 제조 방법은 자항(自航) 추진 가능한 LNG 운반선 또는 LNG RV(Regasification Vessel) 선박 내에 설치된 액화 천연 가스 저장 탱크뿐만 아니라, LNG FPSO(Folating, Production, Storage and Offloading) 또는 LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 설치된 액화 천연 가스 저장 탱크에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
2: 내부 선체 10: 제1 접착제층
20: 제2 접착제층 50: 가열 부재
50a: 연결 단자 100: 1차 방벽
200: 단열 보드 210: 상부 단열 보드
220: 2차 방벽 230: 하부 단열 보드
300: 연결 보드 400: 제어기

Claims (22)

  1. 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드,
    상기 하부 단열 보드 위에 배치되어 있는 가열 부재,
    상기 가열 부재 위에 부착되어 있는 주 2차 방벽,
    상기 주 2차 방벽 위의 일부에 부착되어 있는 상부 단열 보드, 및
    서로 인접하는 상기 주 2차 방벽 위에 부착되어 있는 보조 2차 방벽
    을 포함하고,
    상기 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽 사이에는 상기 가열 부재에 의해 경화되는 제1 접착제층이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 부재는 상기 보조 2차 방벽이 부착되는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부 단열 보드는 상기 가열 부재가 삽입되는 가열 부재 홈을 가지는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열 부재는 그물 형상의 열선, 지그재그 형상의 열선 또는 서로 연결된 복수개의 원형 형상의 열선 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가열 부재는 외부의 제어기와 연결되는 연결 단자를 가지는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가열 부재는 상기 하부 단열 보드를 모두 덮는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  8. 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드 위에 가열 부재를 위치시키는 단계,
    상기 가열 부재 위에 주 2차 방벽을 부착하는 단계,
    상기 주 2차 방벽 위에 제1 접착제층을 형성하는 단계, 및
    서로 인접하는 상기 주 2차 방벽 위의 상기 제1 접착제층 위에 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계
    를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 접착제층을 형성하는 단계 전에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 주 2차 방벽을 가열하는 단계를 더 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 접착제층 위에 상기 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계 후에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 제1 접착제층을 경화시켜 상기 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽을 서로 부착하는 단계를 더 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    외부의 제어기에서 상기 가열 부재의 연결 단자를 통해 상기 제1 접착제층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함하고,
    상기 복수개의 서브 가열 부재에 각각 다른 온도가 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  13. 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드,
    상기 하부 단열 보드 위에 부착되어 있는 주 2차 방벽,
    상기 주 2차 방벽 위의 일부에 부착되어 있는 상부 단열 보드,
    상기 주 2차 방벽 위에 배치되어 있는 가열 부재, 및
    상기 가열 부재 위에 부착되어 있는 보조 2차 방벽
    을 포함하고,
    상기 가열 부재와 보조 2차 방벽 사이에는 제1 접착제층이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가열 부재는 상기 보조 2차 방벽이 부착되는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 가열 부재는 그물 형상의 열선, 지그재그 형상의 열선 또는 회전 형상의 열선 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 가열 부재는 외부의 제어기와 연결되는 연결 단자를 가지는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크.
  18. 액화 천연 가스를 외부로부터 단열시키는 하부 단열 보드 위에 주 2차 방벽을 부착하는 단계,
    상기 주 2차 방벽 위에 가열 부재를 위치시키는 단계,
    상기 가열 부재 위에 제1 접착제층을 형성하는 단계, 및
    서로 인접하는 상기 가열 부재 위의 상기 제1 접착제층 위에 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계
    를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 접착제층을 형성하는 단계 전에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 주 2차 방벽을 가열하는 단계를 더 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 접착제층 위에 상기 보조 2차 방벽을 위치시키는 단계 후에 상기 가열 부재를 이용하여 상기 제1 접착제층을 경화시켜 상기 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽을 서로 부착하는 단계를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    외부의 제어기에서 상기 가열 부재의 연결 단자를 통해 상기 접착제층을 경화시키는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 가열 부재는 복수개의 제어기와 각각 연결되는 복수개의 서브 가열 부재를 포함하고,
    상기 복수개의 서브 가열 부재에 각각 다른 온도가 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 액화 천연 가스 저장 탱크의 제조 방법.
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