KR101437581B1

KR101437581B1 - 초저온저장탱크

Info

Publication number: KR101437581B1
Application number: KR1020130040459A
Authority: KR
Inventors: 이선해
Original assignee: 정우이앤이 주식회사
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-09-15

Abstract

본 발명은 초저온저장탱크에 관한 것이다. 본 발명에 따른 초저온저장탱크는 내부에서 외부로 노출된 배관라인을 통한 열 침입을 보완할 수 있도록 내부용기와 외부용기 사이에 제1 단열재를 충진하고, 상기 배관라인에 제2 단열재를 충진하여 이중단열함으로써, 기체의 유동제어를 통한 외부로부터의 열 침입을 보완하고 침입량을 줄여 증발가스의 발생을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 초저온저장탱크의 압력상승을 용이하게 방지하여 액화천연가스의 저장 및 운송효율을 향상시킬 수 있다.

Description

초저온저장탱크{CRYOGENIC LIQUID STORAGE TANK}

본 발명은 초저온저장탱크에 관한 것이다.

본 발명과 관련된 초저온저장탱크는 (특허문헌 1) 및 (특허문헌 2)에서 상세히 개시하고 있다. 즉 상기 (특허문헌 1) 및 (특허문헌 2)는 초저온저장탱크에 관한 것으로, 공통적인 사항으로, 내부용기와 외부용기의 이중구조로 구성하고, 상기 내부용기와 외부용기 사이에 펄라이트(Perlite)와 같은 분말단열재를 충진한 후 진공하여 구성하고 있음을 개시하고 있다.

따라서 상기 (특허문헌 1) 및 (특허문헌 2)에 따르면, 내부용기와 외부용기 사이에 분말단열재가 충진되어 구비됨으로써, 외부로부터의 열 침입에 의한 증발손실을 효과적으로 방지할 수 있는 것으로 개시하고 있다.

한편 통상 초저온저장탱크는 육상, 해양플랜트 또는 선박 등에 사용되는 액화천연가스(Liquified natural gas: LNG)를 저장 및 운송하고 있으며, 이를 위해 전술한 바와 같이, 내,외부용기의 사이에 단열재를 충진한 후 진공하여 단열하는 것이다.

여기서 상기 (특허문헌 1) 및 (특허문헌 2)를 포함하여 종래기술에 따른 초저온저장탱크는 액화천연가스(LNG)를 저장 및 운송하는 과정에서 증발가스(Boil off gas: BOG)가 발생하는 문제점이 있으며, 이는 초저온저장탱크를 통한 저장 및 운송효율을 저해하는 요소로 작용하고 있다.

더욱 구체적으로 설명하면, 초저온저장탱크는 내부에 액화천연가스를 저장하거나 배출할 수 있도록 배관라인(Out Line)이 외부로 노출되어 있는데, 상기 배관라인의 경우 상대적으로 단열에 취약하므로, 외부로부터의 열 침입이 발생할 수 있고, 이러한 열 침입에 의해 발생하는 증발가스(BOG)는 초저온저장탱크의 압력을 상승시킬 수 있으며, 이로 인해 상기 초저온저장탱크의 저장 및 운송효율이 저하되고 있는 것이다.

KR

2010-0031285

A

KR

2011-0057776

A

따라서 본 발명은 초저온저장탱크의 단열구조의 개선을 통해 증발가스(BOG)의 발생을 최소화하여 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 관점은, 단열성능을 향상을 통해 외부로부터의 열 침입을 용이하게 방지하고, 이를 통해 증발가스의 발생을 최소화할 수 있도록 한 초저온저장탱크를 제공하는 데 있다.

상기 관점을 달성하기 위해,

본 발명의 실시 예에 따른 초저온저장탱크는 외부용기;

상기 외부용기에 수용되어 상기 외부용기와의 사이에 공간을 형성하게 되며, 상기 외부용기의 외부로 노출되어 내부에 저장되어 있는 액화천연가스를 배출하는 배출라인이 형성된 내부용기;

상기 내부용기와 외부용기 사이에 형성된 공간에 충진되어 단열하는 제1 단열재; 및

상기 배출라인에 외부에서 플랜지 조립되며, 상기 배출라인을 단열하는 제2 단열재가 내부에 충진된 단열용 마개;

를 포함한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 초저온저장탱크에 있어서, 상기 제1 단열재와 제2 단열재 사이에는 차폐재가 개재될 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 초저온저장탱크에 있어서, 상기 차폐재는 오-링으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 초저온저장탱크에 있어서, 상기 배출라인은 연속 굴절 형성될 수 있다.

삭제

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 제1,2 단열재를 통해 단열에 취약한 배출라인을 이중 단열함으로써, 기체의 유동제어를 통한 외부로부터의 열 침입을 보완하고 침입량을 줄여 증발가스(BOG)의 발생을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 초저온저장탱크의 압력상승을 용이하게 방지할 수 있다.

한편 대류에 의한 열전달을 고려하여 제1,2 단열재 사이에 차폐재를 개재하거나, 배관라인을 굴절 형성하여 길이를 최대한으로 증가시킴으로써, 외부로부터 열 침입을 용이하게 방지할 수 있으며, 이에 따라 초저온저장탱크의 저장 및 운송효율을 용이하게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초저온저장탱크를 나타내 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 초저온저장탱크를 나타내 보인 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초저온저장탱크를 나타내 보인 개략도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 초저온저장탱크는 외부로부터의 열 침입(Heat leak)을 최소화함으로써, 단열성능을 향상시켜 증발가스(Boil off gas: BOG)의 발생을 최소화하기 위한 것으로, 더욱 구체적으로 내부에서 외부로 노출된 배출라인(Out line)을 통한 열 침입을 보완하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 초저온저장탱크는 외부용기(External tank), 내부용기(Internal tank), 제1 단열재(Insulation) 및 제2 단열재(Insulation)가 구비된 단열용 마개를 포함한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보듯이, 초저온저장탱크(1)를 구성하는 외부용기(10) 및 내부용기(20)는 일례로써, 액화천연가스(Liquified natural gas: LNG)를 저장하기 위한 구성으로, 상기 내부용기(20)를 외부용기(10)에 수용하되, 그 사이에 공간(Space)이 형성되도록 수용하게 되고, 이처럼 형성된 공간(11)에 제1 단열재(30)를 충진하고 진공하여 단열하게 된다.

상기 제1 단열재(30)는 일례로써, 펄라이트(Perlite)와 같은 분말단열재를 공간(11)에 투입하여 충진토록 함으로써, 내부용기(20)와 외부용기(10)를 단열하게 되는데, 다만 이는 하나의 예로써, 제1 단열재(30)를 상기 분말단열재로 한정하는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.

여기서 상기 내부용기(20)에는 외부용기(10)의 외부로 노출되는 배출라인(40)이 형성되어 상기 배출라인(40)에 외부배관라인(42)을 연결함으로써, 저장되어 있는 액화천연가스(LNG)를 외부로 배출토록 하게 된다. 따라서 상기 배출라인(40)의 연결부는 외부배관라인(42)의 연결을 위해 항시 노출되어 있어 단열에 취약하게 된다.

상기 단열용 마개(50)는 이처럼 단열에 취약한 배출라인(40)의 연결부를 제2 단열재(51)로 단열하여 앞선 제1 단열재(30)와 함께 이중단열함으로써, 기체의 유동제어를 통한 외부로부터의 열 침입을 보완하고, 침입량을 줄여 증발가스(BOG)의 발생을 최소화하기 위한 것으로, 상기 배출라인(40)에 플랜지(41)를 통해 조립되는 방식으로 실시된다.

한편 본 발명에 따른 초저온저장탱크(1)는 외부로부터의 열 침입과 함께 틈새로의 대류를 방지하기 위하여 차폐재(60)를 개재하거나, 전술한 배출라인(40)의 길이를 최대한 길게 하여 제공토록 하게 된다. 이때 상기 차폐재(60)는 통상의 오-링(O-Ring)을 채택할 수 있으며, 상기 배출라인(40)은 최대한 연속 굴절시키는 방식으로 그 길이를 증가시키게 된다.

이하, 본 발명의 다른 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에서 보듯이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초저온저장탱크(101)는 내부용기(120)의 상부에 배출라인(140)이 형성되어 제공된다. 이때 상기 내부용기(120)를 수용하는 외부용기(External tank)는 본 발명의 기술적 특징에 대한 용이한 설명 및 이해를 돕고자 도시하지 않음을 사전에 밝혀둔다.

상기 내부용기(120)의 외부에는 제1 단열재(130)가 충진되어 배출라인(140)을 포함하여 내부용기(120)의 전체를 덮어 단열하게 되며, 다만 상기 배출라인(140)에 형성되는 플랜지(141)의 경우 외부배관라인의 연결을 위해 상기 제1 단열재(130)의 외부로 노출된다.

상기 배출라인(140)의 상부에는 제2 단열재(151)가 일체로 구비되어 있는 단열용 마개(150)를 플랜지(141)에 조립하게 되며, 통상 볼트(Bolt)와 너트(Nut) 조합을 이용하여 조립하게 된다. 상기 단열용 마개(150)는 전술한 플랜지(141)와의 조립을 위해 상기 플랜지(141)와 동일형상의 고정부(152)가 상부에 형성되고, 상기 고정부(152)의 하부에 제2 단열재(151)가 구비되어 일체화된다.

따라서 이와 같이 구성된 단열용 마개(150)가 플랜지(141) 조립되어 제2 단열재(151)를 통해 배출라인(140)을 단열함으로써, 제1 단열재(130)와 함께 이중단열구조를 형성하게 되고, 이로 인해 외부로부터의 열 침입을 줄여 증발가스(BOG)의 발생을 최소화하게 된다.

여기서 상기 제1,2 단열재(130)(151) 사이에는 조립유격 또는 공차 등에 의해 미세한 틈새가 발생할 수 있으며, 이러한 틈새로의 대류를 방지하기 위하여 제1,2 단열재(130)(151) 사이에 차폐재(160)로써, 통상의 오-링(O-Ring)을 삽입하여 개재시키게 된다. 상기 오-링은 일정간격을 두고 연속 개재토록 함으로써, 대류의 방지효과를 향상시키도록 하게 된다.

도 3에서 보듯이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초저온저장탱크(201)는 앞선 실시 예와 동일하게 내부용기(220)의 상부에 배출라인(240)이 형성되어 제공된다. 그리고 상기 내부용기(220)의 외부에는 제1 단열재(230)가 충진되어 배출라인(240)을 포함하여 내부용기(220)의 전체를 덮어 단열하게 되며, 다만 상기 배출라인(240)에 형성되는 플랜지(241)의 경우 외부배관라인의 연결을 위해 상기 제1 단열재(230)의 외부로 노출된다.

여기서 상기 배출라인(240)은 굴절 형성하여 외부로부터의 열 침입을 방지하고, 대류를 방지하게 된다. 즉 배출라인(240)을 구성하는 배관들을 수평 및 수직방향으로 연속 굴절하여 한정된 공간 내에 최대한의 길이를 증가시키도록 하게 된다.

따라서 설령 외부로 노출된 배출라인(240)으로의 열 침입이 이루어지더라도 내부용기(220)의 내부로 전도, 복사되는 것을 방지하여 증발가스(BOG)의 발생을 최소화하게 되고, 이를 통해 초저온저장탱크(201)의 압력상승을 용이하게 방지할 수 있으며, 저장 및 운송효율을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 배출라인(240)의 상부에는 제2 단열재(251)가 일체로 구비되어 있는 단열용 마개(250)를 플랜지(241)에 조립하게 되며, 통상 볼트(Bolt)와 너트(Nut) 조합을 이용하여 조립하게 된다. 상기 단열용 마개(250)는 전술한 플랜지(241)와의 조립을 위해 상기 플랜지(241)와 동일형상의 고정부(252)가 상부에 형성되고, 상기 고정부(252)의 하부에 제2 단열재(251)가 구비되어 일체화된다.

즉 이와 같이 구성된 단열용 마개(250)가 플랜지(241) 조립되어 제2 단열재(251)를 통해 배출라인(240)을 단열함으로써, 제1 단열재(230)와 함께 이중단열구조를 형성하게 되고, 이로 인해 외부로부터의 열 침입을 줄여 증발가스(BOG)의 발생을 최소화하게 된다.

여기서 상기 제1,2 단열재(230)(251) 사이에는 조립유격 또는 공차 등에 의해 미세한 틈새가 발생할 수 있으며, 이러한 틈새로의 대류를 방지하기 위하여 제1,2 단열재(230)(251) 사이에 차폐재(260)로써, 통상의 오-링(O-Ring)을 삽입하여 개재시키게 된다. 상기 오-링은 일정간격을 두고 연속 개재토록 함으로써, 대류의 방지효과를 향상시키도록 하게 된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 초저온저장탱크는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1, 101, 201 - 초저온저장탱크 10, 110, 210 - 외부용기
11 - 공간 20, 120, 220 - 내부용기
30, 130, 230 - 제1 단열재 40, 140, 240 - 배출라인
41, 141, 241 - 플랜지 42 - 외부배관라인
50, 150, 250 - 단열용 마개 51, 151, 251 - 제2 단열재
60, 160, 260 - 차폐재

Claims

외부용기(External tank);
상기 외부용기에 수용되어 외부용기와의 사이에 공간을 형성하게 되며, 상기 외부용기의 외부로 노출되어 내부에 저장되어 있는 액화천연가스(LNG)를 배출하는 배출라인(Out line)이 형성된 내부용기(Internal tank);
상기 내부용기와 외부용기 사이에 형성된 공간에 충진되어 단열하는 제1 단열재(Insulation);
상기 제1 단열재의 외부로 노출되는 플랜지(Flange)와 동일형상의 고정부가 상부에 형성되어 볼트(Bolt)와 너트(Nut) 조합을 이용하여 상기 플랜지에 조립되며, 상기 외부용기의 외부로 노출되어 외부배관라인과 연결되는 배출라인을 감싸 단열하는 제2 단열재(Insulation)가 내부에 충진된 단열용 마개; 및
상기 제1 단열재와 제2 단열재 사이에 개재되어 제1,2 단열재 사이에 발생하는 틈새로의 대류를 방지하는 차폐재;
를 포함하는 초저온저장탱크.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 차폐재는 오-링(O-Ring)으로 구성된 것을 특징으로 하는 초저온저장탱크.
청구항 1에 있어서,
상기 배출라인은 연속 굴절 형성된 것을 특징으로 하는 초저온저장탱크.
삭제