KR101366068B1 - Mastic Integrated Shock Obsorber for Protecting LNG insulation system of LNG carrier - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LNG 화물창의 방열시스템에 실로싱 등에 의한 충격하중이 가해질 때 충격하중을 효과적으로 흡수하여 방열시스템의 파손을 방지할 수 있는 액화천연가스 운반선의 방열시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선의 방열시스템 보호를 위한 마스틱 일체형 충격완화장치는, LNG가 직접 접촉하는 방벽을 구성하는 멤브레인 금속패널과; 상기 멤브레인 금속패널의 하측에 설치되는 단열패널과; 상기 단열패널의 하부면에 설치되어 단열패널을 지탱하는 하부 플라이우드와; 상기 하부 플라이우드와 선체 사이에 일정 간격으로 설치되는 복수개의 마스틱과; 상기 각각의 마스틱과 하부 플라이우드 사이에 설치되어 단열패널 및 하부 플라이우드로부터 마스틱에 전달되는 충격을 흡수하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a liquefied natural gas in accordance with the present invention relates to a liquefied natural gas carrier ship that can effectively absorb the impact load when the impact load is applied to the heat dissipation system of the LNG cargo hold to prevent damage to the heat dissipation system. The mastic integrated shock absorber for protecting a heat dissipation system of a gas carrier includes a membrane metal panel constituting a barrier in which LNG directly contacts; An insulation panel installed below the membrane metal panel; A lower plywood installed on the lower surface of the insulation panel to support the insulation panel; A plurality of mastic installed at regular intervals between the lower plywood and the hull; It is characterized in that it comprises a buffer member which is installed between each of the mastic and the lower plywood to absorb the shock transmitted to the mastic from the insulation panel and the lower plywood.
Description
본 발명은 LNG 운반선의 LNG 화물창의 방열시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화천연가스(LNG) 운반선의 LNG 화물창에 구성되는 방열시스템에서 유체 충격에 의한 충격하중을 효과적으로 흡수할 수 있는 완충기능을 갖는 액화천연가스 운반선의 방열시스템 보호를 위한 마스틱 일체형 충격완화장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat dissipation system of an LNG cargo hold of an LNG carrier. The present invention relates to a shock absorbing device integrated with a mastic for protecting a heat radiation system of a liquefied natural gas carrier.
일반적으로 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG'라 함)는 지하에서 뽑아 올린 탄화수소 계열의 천연가스를 운송과 저장의 편의를 위해 -163℃로 압축, 냉각, 액화시켜 부피를 1/600으로 줄인 극저온의 액체를 말한다. 이러한 액화천연가스는 가격에 비해 열량이 우수하여 석유 대체에너지로 각광받고 있으며, 청정에너지로서 LNG 교역량 증가에 따라 LNG 운반선(LNG Carrier)의 수요도 증가하고 있다.In general, Liquefied Natural Gas (LNG) is a hydrocarbon-based natural gas extracted from the ground, compressed, cooled, and liquefied to -163 ° C for convenience of transportation and storage. Cryogenic liquid reduced to / 600. The LNG is spotlighted as an alternative to petroleum due to its excellent heat value compared to its price, and the demand for LNG carriers is increasing as LNG trade volume increases as clean energy.
LNG 운반선은 -163℃의 액화천연가스를 배 안에 설비된 초(超)저온 탱크 안에 저장해야하므로, 탱크 주위를 특수한 방열시스템으로 보호해 주어야 한다. LNG carriers must store -163 ° C liquefied natural gas in super low temperature tanks installed on board the ship, so the area around the tank must be protected by a special heat dissipation system.
그런데, 이러한 LNG 운반선의 방열시스템은 선박의 운행중 화물창 내에서의 LNG 슬로싱(sloshing) 등에 따른 충격하중을 받게 된다. 이러한 실로싱 충격하중은 방열시스템 내부의 손상을 야기하게 되며, 방열시스템 내부의 손상은 선박의 안전성에 심각한 문제를 발생시키게 된다.However, the heat dissipation system of the LNG carrier is subjected to impact loads such as LNG sloshing in the cargo hold while the ship is in operation. This sealing impact load causes damage inside the heat dissipation system, and damage inside the heat dissipation system causes serious problems for the safety of the ship.
이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 방열시스템으로서 대한민국 공개특허공보 제2010-69375호(2010.06.24. 공개)에 하부 단열패널의 플라이우드와 선체 사이의 공간에 폴리머와 같은 탄성재질의 지지부재 또는 스프링 등을 마스틱 사이사이에 배치하여, 액체천연가스의 슬로싱에 의한 충격으로 인한 단열패널의 파손을 방지할 수 있도록 한 것이 있다. As a conventional heat dissipation system to solve such a problem, Korean Patent Application Publication No. 2010-69375 (published on June 24, 2010) discloses an elastic support member or spring such as a polymer in the space between the plywood and the hull of the lower insulation panel. Some of the lamps are disposed between the mastic to prevent breakage of the insulation panel due to the impact of sloshing of the liquid natural gas.
그러나, 상기한 종래의 방열시스템은 지지부재 또는 스프링이 충격을 흡수하기는 하지만 단단한 재질로 된 마스틱이 단열패널 하측의 플라이우드와 바로 접촉하고 있기 때문에 강한 충격이 가해지게 되면, 플라이우드가 마스틱에 의해 손상되는 문제가 발생하게 된다.
However, in the conventional heat dissipation system, although the support member or the spring absorbs the shock, when the strong impact is applied because the hard mastic is in direct contact with the plywood under the insulation panel, the plywood is applied to the mastic. The problem of damage is caused.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 LNG 화물창의 방열시스템에 실로싱 등에 의한 충격하중이 가해질 때 충격하중을 효과적으로 흡수하여 마스틱과 단열패널의 하측 플라이우드 간의 손상을 방지할 수 있는 액화천연가스 운반선의 방열시스템 보호를 위한 마스틱 일체형 충격완화장치를 제공함에 있다.
The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to effectively absorb the impact load when the impact load by the sealing, etc. applied to the heat dissipation system of the LNG cargo hold effectively to damage between the mastic and the lower plywood of the insulation panel The present invention provides a mastic integrated shock absorber for protecting a heat dissipation system of a liquefied natural gas carrier.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 액화천연가스 운반선의 방열시스템 보호를 위한 마스틱 일체형 충격완화장치는, LNG가 직접 접촉하는 방벽을 구성하는 멤브레인 금속패널과; 상기 멤브레인 금속패널의 하측에 설치되는 단열패널과; 상기 단열패널의 하부면에 설치되어 단열패널을 지탱하는 하부 플라이우드와; 상기 하부 플라이우드와 선체 사이에 일정 간격으로 설치되어 하부 플라이우드로부터 전달되는 충격을 흡수하는 복수개의 마스틱을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a mastic integrated shock absorbing device for protecting a heat dissipation system of a LNG carrier includes: a membrane metal panel constituting a barrier in which LNG directly contacts; An insulation panel installed below the membrane metal panel; A lower plywood installed on the lower surface of the insulation panel to support the insulation panel; It is characterized in that it comprises a plurality of mastic is installed at a predetermined interval between the lower plywood and the hull to absorb the shock transmitted from the lower plywood.
본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 상기 각각의 마스틱과 하부 플라이우드 사이에는 단열패널 및 하부 플라이우드로부터 마스틱에 전달되는 충격을 흡수하는 완충부재가 설치되는 것이 바람직하다. According to another aspect of the invention, it is preferred that a buffer member for absorbing the shock transmitted from the insulation panel and the lower plywood to the mastic is provided between each of the mastic and the lower plywood.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따르면, 상기 단열패널에 스프링삽입홀이 형성되며, 상기 스프링삽입홀 내측에 상측에서부터 가해지는 충격에 의해 상하방향으로 변형되면서 충격을 흡수하는 스프링부재가 설치된다.
According to still another aspect of the present invention, a spring insertion hole is formed in the heat insulation panel, and a spring member that absorbs shock while being deformed in an up and down direction by an impact applied from an upper side is installed inside the spring insertion hole.
본 발명에 따르면, 화물창 내에서의 액화천연가스의 슬로싱 등에 의한 충격하중이 가해졌을 때 완충부재 및/또는 스프링부재를 통해 마스틱에 충격 하중이 전달되므로 단열패널의 하부 플라이우드가 마스틱에 의해 파손되거나 손상되는 현상이 효과적으로 방지된다.
According to the present invention, the impact load is transmitted to the mastic through the buffer member and / or the spring member when the impact load is applied by the sloshing of the liquefied natural gas in the cargo hold, so that the lower plywood of the insulation panel is damaged by the mastic. It is effectively prevented from being damaged or damaged.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스틱 일체형 충격완화장치가 적용된 액화천연가스 운반선의 방열시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 방열시스템의 단열패널을 제외하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 방열시스템의 정면도이다.
도 4는 도 3의 I-I 선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 방열시스템과 종래의 방열시스템의 충격 시험 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 방열시스템의 요부 단면도이다.1 is a perspective view of a heat dissipation system of a liquefied natural gas carrier to which a mastic integrated shock absorbing device is applied according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the heat dissipation system of FIG.
3 is a front view of the heat dissipation system of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 3.
5 is a graph showing a comparison of the impact test results of the heat dissipation system and the conventional heat dissipation system of the present invention.
6 is a cross-sectional view of main parts of a heat dissipation system of a liquefied natural gas carrier according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선의 방열시스템 보호를 위한 마스틱 일체형 충격완화장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the mastic integrated shock absorber for protecting the heat radiation system of the LNG carrier according to the present invention.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 LNG 화물창의 방열시스템을 나타낸 것으로, 이 실시예의 방열시스템은 화물창의 바닥면에 설치되며 LNG가 직접 접촉하는 1차 방벽(barrier)을 구성하는 멤브레인 금속패널(10)과, 상기 멤브레인 금속패널(10)의 하측에 설치되는 2차 방벽(11)과, 상기 2차 방벽(11)의 하측에 설치되어 열을 차단하는 단열패널(20)과, 상기 단열패널(20)의 최상부 및 최하부 각각에 설치되는 단단한 목재 재질의 상부 플라이우드(31)(plywood) 및 하부 플라이우드(32)와, 상기 하부 플라이우드(32)와 선체(60) 사이에 일정 간격으로 배치되어 화물과 방열시스템의 중량을 선체(60)에 전달하는 마스틱(40)과, 상기 각각의 마스틱(40)과 하부 플라이우드(32) 사이에 설치되어 단열패널(20) 및 하부 플라이우드(32)로부터 마스틱(40)에 전달되는 충격을 흡수하는 완충부재(50)를 포함하여 구성된다. 1 to 4 show the heat dissipation system of the LNG cargo hold of the LNG carrier according to an embodiment of the present invention, the heat dissipation system of this embodiment is installed on the bottom surface of the cargo hold and the primary barrier directly contacting the LNG ( a
상기 단열패널(20)은 폴리우레탄폼(PUF)과 같은 단열 성능이 우수한 재질의 발포체로 이루어지는데, 이 실시예에서 상기 단열패널(20)은 상부 단열패널(21)과, 상기 상부 단열패널(21)의 하부에 배치되는 하부 단열패널(22)의 적층 구조로 이루어진다. 상기 상부 단열패널(21)과 하부 단열패널(22) 사이에 중간 플라이우드(33)가 배치된다. 물론, 이 실시예에서는 단열패널(20)이 상부 단열패널(21)과 하부 단열패널(22)의 적층 구조로 이루어졌지만, 이와 다르게 단열패널(20)이 단일층으로 이루어질 수도 있다. The
상기 하부 단열패널(22)에는 원통형의 스프링삽입홀(23)이 상하 방향으로 관통되게 형성되고, 이 스프링삽입홀(23)의 내측에 상측에서부터 가해지는 충격에 의해 상하방향으로 변형되면서 충격을 흡수하는 스프링부재(70)가 설치된다. 상기 스프링부재(70)는 단열패널(20)의 상측에 배치되는 하부 플라이우드(32)에 결합되어 지지되는 상부 스프링홀더(71)와, 상기 하부 플라이우드(32)에 결합되어 지지되는 하부 스프링홀더(72)와, 상기 상부 스프링홀더(71) 및 하부 스프링홀더(72) 사이에 개재되어 상하방향으로 탄성 변형되는 코일스프링(73)으로 구성된다. 상기 상부 스프링홀더(71)의 중앙부에는 상기 중간 플라이우드(33)를 관통하여 상측의 상부 단열패널(21) 내측으로 삽입되는 상부 서포트샤프트(71a)가 상하 방향으로 연장되게 형성되어 있다. 그리고, 상기 하부 스프링홀더(72)의 중앙에는 상기 하부 플라이우드(32)를 관통하여 하단부가 선체(60)에 접촉하는 하부 서포트샤프트(72a)가 상하방향으로 연장되게 형성되어 있다. 상기 하부 스프링홀더(72)의 하부 서포트샤프트(72a)는 하단부가 상기 선체(60)에 연접하여 상측에서 충격이 가해질 때 스프링부재(70)를 선체(60)에 대해 탄력적으로 지탱함으로써 상기 완충부재(50)와 함께 단열패널(20)로부터 마스틱(40)에 가해지는 충격 하중을 최소화하는 작용을 하게 된다. Cylindrical
상기 완충부재(50)는 상기 하부 플라이우드(32)의 하측에 연접하게 설치되는 유연한 재질의 쿠션재(51)와, 상기 쿠션재(51)와 마스틱(40) 사이에 개재되는 완충 플라이우드(52)의 복층 구조로 이루어진다. 상기 쿠션재(51)는 스펀지와 같은 발포체 또는 유연한 재질로 이루어져 충격을 흡수하는 작용을 한다. The
이 실시예에서 상기 완충부재(50)는 쿠션재(51)와 완충 플라이우드(52)의 복층 구조로 이루어지지만, 이와 다르게 완충부재(50) 전체가 유연한 재질의 쿠션재로 이루어질 수도 있다. In this embodiment, the
상기와 같이 하부 플라이우드(32)와 마스틱(40) 사이에 완충부재(50)가 개재되면, 하부 플라이우드(32)와 마스틱(40)이 직접 접촉하지 않으며, 마스틱(40)으로 전달되는 충격이 완충부재(50)를 통해서 흡수되므로 충격 하중에 의한 하부 플라이우드(32)의 손상을 방지할 수 있게 된다. When the
도 5의 그래프는 전술한 실시예에 따른 방열시스템의 충격 시험 결과를 나타낸 것으로, 이 그래프들을 통해서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명의 방열시스템의 충격흡수 성능이 종래의 방열시스템의 충격흡수 성능에 비하여 현저히 우수하다. The graph of Figure 5 shows the impact test results of the heat dissipation system according to the above-described embodiment, as can be seen through these graphs the shock absorption performance of the heat dissipation system of the present invention compared to the impact absorption performance of the conventional heat dissipation system Remarkably excellent.
한편, 전술한 실시예의 방열시스템은 마스틱(40)이 사각형 단면 형상을 갖지만, 도 6에 다른 실시예로 나타낸 것과 같이 마스틱(40)이 '工' 형 단면 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 마스틱(40)이 '工' 형 단면 형상을 갖게 되면, 수직하중 뿐만 아니라 전단하중, 비틀림 하중 등 복합하중에 대한 지지력을 보완할 수 있으며, 마스틱(40)의 소재량을 줄일 수 있는 이점이 있다. 이 실시예에서 상기 마스틱(40)의 상단부는 완충부재(50)의 완충 플라이우드(52)의 하부면에 형성된 수용홈(52a) 내측에 삽입되어 지지되는 것이 바람직하다. On the other hand, in the heat dissipation system of the above-described embodiment, although the mastic 40 has a rectangular cross-sectional shape, as shown in another embodiment in FIG. As such, when the mastic 40 has a 'engine' cross-sectional shape, it is possible to compensate the bearing capacity for complex loads such as shear loads, torsional loads as well as vertical loads, and to reduce the amount of material of the mastic 40. There is this. In this embodiment, the upper end of the
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
10 : 멤브레인 금속패널 20 : 단열패널
21 : 상부 단열패널 22 : 하부 단열패널
23 : 스프링삽입홀 31, 32, 33 : 플라이우드
40 : 마스틱 50 : 완충부재
51 : 쿠션재 52 : 완충 플라이우드
60 : 선체 70 : 스프링부재
71 : 상부 스프링홀더 72 : 하부 스프링홀더
71a, 72a : 서포트샤프트 73 : 코일스프링10: membrane metal panel 20: insulation panel
21: upper insulation panel 22: lower insulation panel
23:
40: mastic 50: buffer member
51 cushion material 52 cushioning plywood
60: hull 70: spring member
71: upper spring holder 72: lower spring holder
71a, 72a: Support shaft 73: Coil spring
Claims (7)
상기 멤브레인 금속패널(10)의 하측에 설치되는 단열패널(20)과;
상기 단열패널(20)의 하부면에 설치되어 단열패널(20)을 지탱하는 하부 플라이우드(32)와;
상기 하부 플라이우드(32)와 선체(60) 사이에 일정 간격으로 설치되어 하부 플라이우드(32)로부터 전달되는 충격을 흡수하며, '工' 형 단면 형상을 갖는 복수개의 마스틱(40)과;
상기 각각의 마스틱(40)과 하부 플라이우드(32) 사이에 설치되어, 단열패널(20) 및 하부 플라이우드(32)로부터 마스틱(40)에 전달되는 충격을 흡수하는 완충부재(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 방열시스템 보호를 위한 마스틱 일체형 충격완화장치.A membrane metal panel 10 constituting a barrier in which LNG directly contacts;
An insulation panel 20 installed below the membrane metal panel 10;
A lower plywood 32 installed on a lower surface of the insulation panel 20 to support the insulation panel 20;
A plurality of mastics (40) installed at regular intervals between the lower plywood (32) and the hull (60) to absorb shocks transmitted from the lower plywood (32) and having a '工' type cross-sectional shape;
It is installed between each of the mastic 40 and the lower plywood 32, and includes a buffer member 50 for absorbing the shock transmitted to the mastic 40 from the insulating panel 20 and the lower plywood (32) Mastic integrated shock absorber for protecting the heat dissipation system of the liquefied natural gas carrier.
The method of claim 6, wherein the spring member 70 is coupled to and supported by the upper spring holder 71 and the lower plywood 32, which is coupled to and supported by the plywood disposed on the upper side of the insulating panel 20 A lower spring holder 72 having a support shaft 72a extending through the lower plywood 32 in contact with the hull 60 in a vertical direction, and the upper spring holder 71 and the lower portion; Mastic integrated shock absorbing device for protecting the heat dissipation system of the LNG carrier, characterized in that it comprises a coil spring (73) interposed between the spring holder 72 and elastically deformed in the vertical direction.
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