KR101466679B1 - 멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박용의 단열 박스, 및 그것을 사용한 액화 천연 가스의 운반 방법 - Google Patents

멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박용의 단열 박스, 및 그것을 사용한 액화 천연 가스의 운반 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101466679B1
KR101466679B1 KR1020107002885A KR20107002885A KR101466679B1 KR 101466679 B1 KR101466679 B1 KR 101466679B1 KR 1020107002885 A KR1020107002885 A KR 1020107002885A KR 20107002885 A KR20107002885 A KR 20107002885A KR 101466679 B1 KR101466679 B1 KR 101466679B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
styrene
heat insulating
insulating box
resin foam
foam particles
Prior art date
Application number
KR1020107002885A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100065274A (ko
Inventor
기요유키 노구치
Original Assignee
가부시키가이샤 가네카
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 가네카 filed Critical 가부시키가이샤 가네카
Publication of KR20100065274A publication Critical patent/KR20100065274A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101466679B1 publication Critical patent/KR101466679B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/001Thermal insulation specially adapted for cryogenic vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03Thermal insulations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03Thermal insulations
    • F17C2203/0304Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0354Wood
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01Mounting arrangements
    • F17C2205/0123Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013Two or more vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03Mixtures
    • F17C2221/032Hydrocarbons
    • F17C2221/033Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박에 사용되는 단열 박스의 충전재로서는, 종래, 펄라이트(perlite)가 사용되어 왔지만, 충전재 자체의 단열성의 한층 더한 향상 요구 때문에, 새로운 충전재가 요구되고 있다. 그 단열 박스의 충전재로서, 유기 발포제를 함유하지 않는 스티렌계 수지 발포체 입자를 사용함으로써, 양호한 단열 성능을 갖고, 가스 누출 검지 시스템에도 대응한 단열 박스로 할 수 있다. 또한, 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경을 작은 것으로 함으로써, 단열 성능을 보다 개선할 수 있다.

Description

멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박용의 단열 박스, 및 그것을 사용한 액화 천연 가스의 운반 방법{HEAT-INSULATING BOX FOR MEMBRANE TYPE LIQUEFIED-NATURAL-GAS TANKER AND METHOD OF TRANSPORTING LIQUEFIED NATURAL GAS WITH THE SAME}
멤브레인형의 액화 천연 가스 운반 선박의 단열에 사용되는 단열 박스 및, 그것을 사용하여 이루어지는 액화 천연 가스의 운반 방법에 관한 것이다.
멤브레인형 액화 천연 가스(이하, 단순히 「LNG」라 하는 경우가 있다) 운반 선박(이하, 단순히 「LNG 탱커(tanker)」라 칭하는 경우가 있다)에는, 펄라이트(perlite)를 충전하여 이루어지는 단열 박스를 단열층으로 하여, 그 표면에 니켈 강판을 장설(張設)하여 제작된 탱크가 사용되고 있다. 그러나, 펄라이트 자체의 열전도율의 성능은, 그다지 높다고는 할 수 없어, LNG의 일부가 가스화하여 LNG량이 감소하는 비율을 나타내는 BOR(Boil off Rate)를 악화시키는 원인으로도 되고 있었다.
근래, 에너지 비용의 상승으로, 보다 BOR를 저감시킬 수 있는 고효율의 운송 방법이 요구되고 있다.
그 때문에, 단열 박스에 사용되는 충전재로서, 펄라이트보다도 양호한 열전도율을 갖고, 또한, 취급이 용이한 충전재가 요망되고 있다.
그런데, LNG 탱커에 관한 기술은 아니지만, 액화 가스의 하나인 액화 석유 가스(이하, 단순히 「LPG」라 한다)의 비축 탱크에 있어서, 단열재용의 열가소성 발포체 입자로서, 스티렌 및 무수말레산과의 공중합 수지 입자를 사용하여, 발포제로서 사용되는 프로판, 부탄, 펜탄 등의 휘발 용이성 발포제의 입자 내 잔존량을, 가스 누설 검지기의 오검지(誤檢知)를 막기 위해서, 저(低)농도화하는 것을 제안한 발명이 존재한다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에서의 수지 발포체 입자의 사용 목적이 LPG 비축 탱크이기 때문에, 유기성 발포제량의 허용 범위는 LNG에 비해 엄격하지 않다. 즉, 특허문헌 1에서는, 유기 발포제인 프로판, 부탄, 펜탄 등의 휘발 용이성 발포제를 사용하는 것이 허용되고 있을 뿐만 아니라, 함유량을 감소시켰다고는 하나, 0.8중량% 정도의 잔류 유기 발포제를 발포체 입자 중에 존재시키는 것이 허용되고 있다. 이것에 대해, LNG 탱커에 있어서는, 주성분인 메탄의 특성으로, 흔적 정도의 잔류 유기 발포제이어도, 가스 누설의 오검지가 생겨, 잔류시키는 것은 전혀 허용되지 않기 때문에, 특허문헌 1의 지견에 의해, 가스 누설의 오검지에 관한 과제를 해결할 수는 없다.
또한, 특허문헌 1에서는, 상기한 점 뿐만 아니라, 발포 배율이 70∼130배이며, 이하의 본 발명의 설명에서 명백한 바와 같이, 펄라이트 이상의 양호한, 고도의 열전도율을 얻는다는 점에 있어서도 전혀 적절하지 않다.
특허문헌 1 : 일본 특개소63-183942호 공보
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
이러한 상황 하, 종래의 충전재인 펄라이트를 대체할 수 있는 뛰어난 단열재를 충전하여 이루어지는, 단열 박스를 사용하여 이루어지는 신뢰성이 뛰어난 기술을 실현할 수 있다면, 공업적으로 극히 유용하고, 에너지 절약화에 도움이 되고, 환경에도 양호한 영향을 미칠 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
본 발명의 과제는, 단열 박스 중에 종래 충전되어 있는 펄라이트보다 단열 성능이 뛰어난 충전재를 알아내는 것에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명자는, 유기 발포제 비(非)함유의 스티렌계 수지 발포체 입자를 충전재로서 사용함으로써, 종래 사용되어 왔던 펄라이트보다도 열전도율이 충분히 작은 단열 박스를 얻을 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은,
[1]멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박에 사용되는 합판제의 단열 박스로서, 그 단열 박스 중에, 유기 발포제 비함유의 스티렌계 수지 발포체 입자를 충전하여 이루어지는, 단열 박스,
[2]스티렌계 수지 발포체 입자의 발포제로서 탄산 가스를 사용하여 이루어지는, [1]에 기재된 단열 박스,
[3]스티렌계 수지 발포체 입자의 발포 배율이 5∼40배인, [1] 또는 [2]에 기재된 단열 박스,
[4]스티렌계 수지 발포체 입자의 발포 배율이 20∼35배인, [3]에 기재된 단열 박스,
[5]스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경이 5mm 이하인, [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 단열 박스,
[6]스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경이 2mm 이하인, [5]에 기재된 단열 박스.
[7]그 단열 박스 내에 충전되는 스티렌계 수지 발포체 입자의 층 사이에, 전열 방향에 대해 대략 직각 방향으로, 적어도 1층의 대류 차단 시트를 협지시켜 이루어지는, [1]∼[6] 중 어느 한 항에 기재된 단열 박스,
[8]그 단열 박스의 내벽면의 일부 또는 전면에, 대류 차단 시트를 적층하여 이루어지는, [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재된 단열 박스.
[9]그 단열 박스 중에, 스티렌계 수지 발포체 입자와 함께, 쿠션재를 삽입하여 이루어지는, [1]∼[8] 중 어느 한 항에 기재된 단열 박스, 및
[10][1]∼[9] 중 어느 한 항에 기재된 단열 박스를 사용하여 이루어지는, 멤브레인형 액화 천연 가스 탱크를 마련한 선박에 의한 액화 천연 가스의 운반 방법
에 관한 것이다.
[발명의 효과]
본 발명에 의하면, 멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박에 있어서 사용되는, 단열 박스 중에 충전하는 충전재로서, 유기 발포제 비함유의 스티렌계 수지 발포체 입자를 사용함으로써, 종래 사용되어 왔던 펄라이트보다도 열전도율이 충분히 작은 단열 박스를 얻을 수 있다. 또한, 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경을 작게 함으로써, 접하는 스티렌계 발포체 입자 사이에 생기는 개별의 공극 체적을 더 작게 할 수 있어, 단열 박스의 열전도율을 보다 작게 할 수 있다. 그 결과, 적재 효율이 극히 높은 천연 가스 운반 선박을 제공하는 것이 가능하게 되어, 에너지 비용 저감에 기여하는 효과는 절대적이다.
도 1은 본 발명의 단열 박스의 일례를 나타내는 사시도이다. 직사각형의 합판제 용기 본체(1)는, 합판제 뚜껑체(2)로 폐개(閉蓋)할 수 있도록 구성되어 있다. 합판제 용기 본체(1) 중에는, 스티렌계 수지 발포체 입자(생략)가 충전된다.
도 2는 본 발명의 도 1에 나타내는 단열 박스의 종단면 모식도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 태양을 나타내는 단열 박스(X)의 종단면 모식도이다. 도 2의 종단면도와 다른 점은, 합판제 용기 본체(1)에는 스티렌계 수지 발포체 입자(3)가 반량 충전되고, 그 상면에는, 합판제 용기 본체(1)의 개구 면적과 대략 동일 면적을 갖는 대류 차단 시트(4)가 1층, 전열 방향에 대략 직각 방향(이 경우, 대략 수평 방향)으로 덮여 있고, 또한, 대류 차단 시트(4)의 상면에는, 스티렌계 수지 발포체 입자(3)가 합판제 용기 본체(1)의 용적 가득히 되도록이면 간극이 없도록 충전되어 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 태양을 나타내는 단열 박스(X)의 종단면 모식도이다. 도 2의 종단면도와 다른 점은, 합판제 용기 본체(1)의 내벽면에 대류 차단 시트(4)를 적층하여 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 태양을 나타내는 단열 박스(X)의 종단면 모식도이다. 도 2의 종단면도와 다른 점은, 스티렌계 수지 발포체 입자(3)로 합판제 용기 본체(1)의 용적 가득 충전한 위에, 쿠션재(5)가 더 덮여져 있는 것이다.
도 6은 표 1에 나타낸 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경과 단열 박스의 열전도율λ와의 관계를 나타낸 그래프.
X…단열 박스
1…합판제 용기 본체
2…합판제 뚜껑체
3…스티렌계 수지 발포체 입자
4…대류 차단 시트
5…쿠션재
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
우선, 본 발명의 단열 박스의 구성을, 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 1실시 태양을 나타내는 단열 박스의 일례를 나타내는 사시도인데, 단열 박스(X)는, 직사각형의 합판제 용기 본체(1)에, 합판제 뚜껑체(2)로 폐개할 수 있도록 구성되어 있는 목제의 상자이다. 그리고, 합판제 용기 본체(1) 중에는, 충전재로서, 유기 발포제 비함유의 스티렌계 수지 발포체 입자(생략)가 충전되어 있다. 또, 도 2는, 도 1에 나타내는 실시 태양의 단열 박스(X)의 종단면 모식도이다.
본 발명에서 사용하는 스티렌계 수지 발포체 입자는, 유기 발포제를 함유하지 않는(이하, 「유기 발포제 비함유」라 하는 경우가 있다) 것을 특징으로 한다. 여기서, 유기 발포제 비함유란, 스티렌계 수지 발포체 입자 중에, 발포시에 사용되고, 발포 후에도 그 입자 중에 그 전부 혹은 일부가 잔류하는 발포제로서, 유기 발포제(즉, 휘발형 유기 발포제)를 함유하지 않는 것을 의미한다. 일반적으로 다용되는 유기 휘발형 발포제로서는, 탄소수 3∼6 정도의 탄화수소인 프로판, 부탄, 펜탄 등의, 비교적 비점이 낮아, 상온에서 액체 내지는 기체의 유기 휘발형 발포제를 들 수 있다.
본 발명에서는, 스티렌계 수지 발포체 입자 중에 유기 발포제를 함유시키지 않음으로써, 액화 천연 가스의 누출의 유무를 유기성 가스에 대한 고정밀도의 검지에 의해 감시하고 있는 상황 하에서, 설령 발포제가 그 발포체 입자 외로 방산되었다고 해도, 정확한 검사가 오검지에 의해 방해된다는 사태를 초래하는 위험성이 없어진다.
따라서, 본 발명에서의 스티렌계 수지 발포체 입자로서는, 탄산 가스, 질소, 공기, 물 등의 무기 발포제를 사용하여 발포시킨 스티렌계 수지 발포체 입자가 사용된다. 무기 발포제 중에서도, 탄산 가스나 물이 바람직하고, 특히, 발포 배율이 비교적 높아, 취급도 용이한 탄산 가스가 가장 바람직하다.
무기 발포제를 사용한 스티렌계 수지 발포체 입자의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않고, 통상의 일반적인 제조 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 후술하는 스티렌계 단량체를 현탁 중합함으로써 스티렌계 수지 입자를 제조하는 방법, 또는, 스티렌계 단량체를 괴상 중합하는 등에 의해 얻어진 스티렌계 수지를 압출기 등으로 용융 혼련하여 스트랜드 커팅함으로써 스티렌계 수지 입자를 제조하는 방법 등을 들 수 있다. 얻어진 스티렌계 수지 입자에 대해, (1)가압 하에서 탄산 가스, 물 등의 무기 발포제를 함침시킨 후, 예비 발포하는, (2)가압 하에서 탄산 가스, 물 등의 무기 발포제를 함침하고, 상압 하로 개방하여 발포시키는 등의 수단을 채용할 수 있다. 또한, 상기 압출기를 사용한 스티렌계 수지 입자의 제조에 있어서, 압출기 중에 발포제를 압입(壓入)하여 압출 발포시키면서, 바로 절단하여 발포체 입자를 얻는 등의 수단도 채용할 수 있다.
또, 무기 발포제로서 탄산 가스를 사용하는 경우, 탄산 가스는, 스티렌계 수지에 대한 투과성이 극히 크기 때문에, 수지 입자에 탄산 가스를 함침시킨 후, 지체없이 예비 발포시키는 방법, 혹은, 압출 발포시키면서 바로 절단하여 발포체 입자를 얻는 방법이 바람직하다. 또한, 일단 예비 발포시킨 후, 압력조에 넣고, 가압 하에서 공기 등을 함침시키고, 저압 하로 개방하여 발포시키는 등의 방법도 또한 제안할 수 있다. 또, 발포 배율을 높일 때에는, 기술한 함침과 저압 하로의 개방이라는 발포 조작을 반복하면 좋다.
본 발명의 스티렌계 수지 발포체 입자는, 난연성 개선을 위해서, 난연제를 더 함유하고 있는 것이 바람직하다. 난연제의 구체예로서는, 헥사브로모벤젠, 테트라브로모부탄, 테트라브로모시클로옥탄, 헥사브로모시클로도데칸, 헥사브로모시클로헥산, 트리브로모페놀, 테트라브로모비스페놀A, 에틸렌비스브로마이드·2,2-비스(4-(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판 축합물, 2,2-비스(4-(2,3-디브로모프로폭시)-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-(2,3-디브로모-2-메틸프로폭시)-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-(2-알릴옥시)-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,4,6-트리브로모페놀알릴에테르, 데카브로모디페닐에테르, 옥타브로모페닐에테르, 퍼클로로시클로펜타데칸, 염소화폴리에틸렌 등을 들 수 있다.
난연제를 함유시키는 방법으로서는, 중합 후의 폴리스티렌계 수지 입자에 난연제를 함침시키는 방법, 혹은, 난연제가 존재하는 계에서 스티렌계 단량체를 중합시키는 방법, 압출기를 사용하여 스티렌계 수지 입자를 제조할 때에 난연제를 첨가하여 혼련하는 방법 등의 일반적인 방법을 채용할 수 있다. 본 발명의 스티렌계 수지 발포체 입자는, 또한, 복사 억제재를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 복사 억제재의 구체예로서는, 그라파이트, 카본 블랙, 티탄 화이트, 황산바륨 등의 무기 입자를 들 수 있다.
본 발명에서의 단열 박스의 열전도성은, 단열 박스 중에 스티렌계 수지 발포체 입자를 충전한 상태에서의, 단열 박스 전체의 열전도율λ를 측정함으로써, 평가한다.
본 발명에서의 단열 박스로는, 합판제 용기 본체 중에 스티렌계 수지 발포체 입자를 되도록이면 공극을 발생시키지 않도록 충분히 충전하는 것이 바람직하고, 단열 박스 전체에 대한 충전율을 높임으로써, 단열 박스의 열전도율을 낮게 할 수 있어, 단열 성능도 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명자는, 스티렌계 수지 발포체 입자의 충전율이 동일한 정도이어도, 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경을 작게 함으로써, 즉, 당접(當接)하는 스티렌계 수지 발포체 입자 사이에 끼워짐으로써 생기는 개별의 공극 체적을 작게 함으로써, 단열 박스의 열전도성을 더욱 낮게 할 수 있는 것을 알아냈다. 단, 후술하는 실시예에서의 측정 결과에 있어서의, 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경과 열전도율λ와의 관계를 나타내는 도 6에 의하면, 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경을 작게 하면, 어떤 기울기를 갖고 비례하여 열전도율λ가 저하하는 경향이 인정되지만, 특정의 평균 입자경 이하가 되면, 그 기울기가 작아짐을 알 수 있었다.
단열 박스의 열전도율은, 이 이외에도 예를 들면, 스티렌계 수지 발포체 입자의 내부의 기포경의 크기에도 의존하기 때문에, 일괄적으로는 말할 수 없지만, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서의 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경은, 5mm 이하가 바람직하고, 3mm 이하가 보다 바람직하고, 2mm 이하가 더욱 바람직하다. 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경을 5mm 이하로 함으로써, 단열 박스의 단열성을 펄라이트 충전계보다도 개선할 수 있다. 특히, 스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경을 2mm 이하로 하면, 단열 박스의 단열성을 충분히 개선할 수 있다.
단, 평균 입자경이 너무 작으면, 취급이나 발포체 입자의 제조가 점차 곤란하게 되는 경향이 있기 때문에, 평균 입자경의 하한으로서는, 적절히 선택하면 좋지만, 0.2mm 이상이 바람직하고, 0.4mm 이상이 보다 바람직하고, 0.5mm 이상이 더욱 바람직하다.
혹은, 합판제 용기 본체 중에 충전하는 스티렌계 수지 발포체 입자로서, 입도 분포가 다른 2종 이상의 스티렌계 수지 발포체 입자를 혼합함으로써, 접하는 스티렌계 발포체 입자 사이에 생기는 개별의 공극 체적을 더 작게 하는 것도 유효하다. 즉, 입도 분포로서 2 이상의 피크를 갖는 스티렌계 수지 발포체 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
스티렌계 수지 발포체 입자의 발포 배율에 대해서도, 일반적으로, 발포 배율이 작아짐에 따라, 열전도율이 낮아지는 경향이 있지만, 비발포의 상태에 근접하면 오히려 열전도율이 높아지는 것, 더욱 경량화·저비용이라는 관점에서는 배율은 높은 것이 바람직하므로, 비용적으로도 유리하여, 되도록이면 양호한 단열 성능을 얻기 위해서는, 발포 배율이 5∼40배가 호적하며, 20∼35배가 보다 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 스티렌계 수지는, 폴리스티렌 및, 스티렌을 주체로 하여 스티렌과 공중합 가능한 단량체(예를 들면, α-메틸스티렌, t-부틸스티렌 등의 스티렌계 유도체; 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 아크릴산메틸, 아크릴산부틸 등의 (메타)아크릴산에스테르; 아크릴로니트릴, 디메틸말레에이트, 에틸말레에이트, 디비닐벤젠, 알킬렌글리콜디메타크릴레이트 등)와의 공중합 수지, 또는, 그들과 폴리페닐렌에테르, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 등과의 블렌드 수지를 들 수 있다. 스티렌계 수지 중에서도, 비용이나 발포의 취급에서, 폴리스티렌이 가장 일반적이며, 본 발명의 범위 내의 여러가지 입경이나 발포 배율의 것을 자유롭게 선택하여 실현하기 쉬우므로 바람직하다.
본 발명에서는, 단열 박스의 복사 또는 대류를 감소시키기 위해서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 그 단열 박스 내에 스티렌계 수지 발포체 입자를 충전할 때에, 전열 방향에 대해 대략 직각 방향으로(이 경우, 대략 수평 방향으로), 적어도 1층의 대류 차단 시트를 협지시키는 것이 바람직하다.
대류 차단 시트로서는, 예를 들면, 알루미늄박, 구리박 등의 금속박, 그라파이트 시트 등을 들 수 있다. 대류 차단 시트의 면적으로서는, 단열 박스를 구성하는 용기 본체의 개구 면적 정도가 바람직하다.
또한, 스티렌계 수지 발포체 입자의 충전층과 대류 차단 시트를 교호(交互)로 부설(敷設)하여, 2층 이상의 대류 차단 시트를 협지시킴으로써, 복사 및 대류를 더욱 감소시키는 방법도 채용할 수 있다.
본 발명에서는, 단열 박스의 복사를 더욱 감소시키기 위해서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 단열 박스의 내벽면에, 상기 대류 차단 시트를 적층하는 것이 유효하다. 이 구성을 채용함으로써, 성능이 향상한다. 바람직한 태양으로서, 합판제 단열 박스의 뚜껑체의 하면에 대류 차단 시트를 적층하고, 또한, 합판제 단열 박스의 용기 본체의 내벽면에도 대류 차단 시트를 적층할 수 있다. 단열 박스의 내벽면의 전면에 대류 차단 시트를 적층하는 것이 단열의 성능을 향상시키기 위해서는 보다 바람직하지만, 비용이나 수고를 생각한 경우에는, 전면이 아닌 일부 내면에 대류 차단 시트를 적층하는 것도 당연히 고려할 수 있다.
본 발명의 단열 박스에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 단열 박스 중에, 스티렌계 수지 발포체 입자와 함께, 또한, 저온에서도 탄성을 갖는 쿠션재를 삽입하는 것이 바람직하다. 그 쿠션재는, 스티렌계 수지 발포체 입자가 단열 박스 중에서 저온(예를 들면, -160℃)에 노출될 때, 그 발포체 입자가 그 선팽창 계수에 의거하여 수축함으로써, 상온에서의 그 발포체 입자 충전시에 비교하여, 단열 박스 중의 공극이 확대하는 경우에, 그 확대된 공극을 메우는 역할을 담당한다. 쿠션제는, 미소한 공간이 생긴 경우에도, 그 미소 공간을 메우는 위한 역할을 담당한다. 그 쿠션재로서는, 저온에서도 탄성을 갖는 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 예를 들면, 유리 울(glass wool), 유리 섬유 부직포 등을 들 수 있다. 또, 그 쿠션재는, 당연히, 유기 용매를 함유하는 것은 제외되어야 하는 것은 말할 것도 없다.
[실시예]
본 실시예에서 사용한 스티렌계 수지 발포체 입자는, 이하와 같이 제조했다.
(제조예1)
<스티렌계 수지 입자의 중합>
6L 오토클레이브(autoclave)에, 물 100중량부, 제3인산칼슘 0.13중량부, α-올레핀설폰산소다 0.006중량부, 과산화벤조일 0.11중량부, 디쿠밀퍼옥사이드 0.2중량부, 1,1-비스(t-아밀퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 0.2중량부, 디옥틸프탈레이트 0.7중량부, 헥사브로모시클로도데칸 1.0중량부를 장입한 후, 스티렌 100중량부를 장입했다. 장입이 완료한 후에 98℃까지 승온하여 5시간의 중합을 행하고, 114℃까지 더 승온하여 5시간의 중합을 행했다. 중합이 완료한 후에 상온까지 냉각하여 내용물을 취출하여, 세정·탈수·건조함으로써, 평균 입자경이 0.90mm의 스티렌계 수지 입자를 얻었다.
얻어진 스티렌계 수지 입자를 체가름함으로써, 평균 입자경 1.76mm(입자a), 1.30mm(입자b), 0.75mm(입자c)의 스티렌계 수지 입자를 얻었다.
<예비 발포>
얻어진 스티렌계 수지 입자 100중량부를 교반기 부착 6L 압력 용기에 넣고, 발포제로서 탄산 가스를 19중량부 가하고, 25℃에서 5.5시간 교반하여, 발포제를 함침시키고, 발포성 스티렌계 수지 입자를 얻었다.
다음으로, 얻어진 발포성 스티렌계 수지 입자를 지체없이 교반기 부착 예비 발포기에 투입한 후, 120℃의 수증기를 사용하여, 발포 부피 배율 30.3배로 예비 발포했다. 또, 얻어진 예비 발포체 입자의 평균 입자경은, 각각, 4.60mm(입자a), 3.42mm(입자b), 1.97mm(입자c)이었다.
얻어진 예비 발포체 입자를, 23℃ 환경 하에서 24시간 방치했다.
(제조예2)
<스티렌계 수지 입자의 중합>
제3인산칼슘 첨가량을 0.26중량부로 변경한 이외는, 제조예1과 같은 중합을 행하고, 평균 입자경이 0.60mm의 스티렌계 수지 입자를 얻었다.
얻어진 스티렌계 수지 입자를 체가름함으로써, 평균 입자경 0.19mm의 스티렌계 수지 입자(입자d)를 얻었다.
<예비 발포>
얻어진 평균 입자경 0.19mm의 스티렌계 수지 입자에 대해, 제조예1과 같은 조작에 의해, 예비 발포를 행했다. 얻어진 예비 발포체 입자의 평균 입자경은, 0.49mm(입자d)이었다.
본 실시예에서의 단열 박스의 열전도율은, 이하와 같이 측정했다.
<열전도율의 측정>
외치수가 길이200mm×폭200mm×높이49mm로, 측벽면 두께가 12mm, 저면 두께가 2.5mm인 합판제 용기 본체 중에, 표 1에 나타내는 발포 배율 및 평균 입경을 갖는 스티렌계 수지 발포체 입자를 용적 가득하게 되도록 충전하고, 두께2.5mm의 합판제 뚜껑을 사용하여 폐개하여, 단열 박스를 제작했다.
얻어진 단열 박스에 대해, 열전도율 측정기(에코세이키제, HC-074)를 사용하여, 고온측 30℃, 저온측 10℃(중심 온도 20℃)의 조건에서, 열전도율λ(W/mK)를 측정했다.
(실시예1)
스티렌계 수지 발포체 입자로서, 평균 입경 4.60mm, 발포 부피 배율 30.3배의 입자a를 사용했다. 얻어진 결과를, 표 1에 나타낸다.
(실시예2)
스티렌계 수지 발포체 입자로서, 평균 입경 3.42mm, 발포 부피 배율 30.3배의 입자b를 사용했다. 얻어진 결과를, 표 1에 나타낸다.
(실시예3)
스티렌계 수지 발포체 입자로서, 평균 입경 1.97mm, 발포 부피 배율 30.3배의 입자c를 사용했다. 얻어진 결과를, 표 1에 나타낸다.
(실시예4)
스티렌계 수지 발포체 입자로서, 평균 입경 0.49mm, 발포 부피 배율 30.3배의 입자d를 사용했다. 얻어진 결과를, 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112013069154867-pct00001

도 6은, 발포체 입자의 평균 입자경과 열전도율λ와의 관계를 나타낸 것인데, 평균 입자경이 작아짐에 따라 λ값이 작아져, 단열 성능이 향상하는 경향을 판명했다. 단, 특별히, 2mm 이하의 영역에서는, λ값의 저하가 완화되는 경향이 인정되었다.
(비교예1)
스티렌계 수지 발포체 입자 대신에, 펄라이트(평균 입자경 0.40mm, 밀도 0.053g/mL)를 사용했다. 얻어진 결과를, 표 1에 나타낸다.
(실시예5)
도 3과 같이, 스티렌계 수지 발포체 입자(입자c)를, 저면으로부터 23mm의 위치까지 충전한 후, 알루미늄박(길이170mm×폭170mm×두께0.01mm)을 1층 부설하고, 또한, 그 위에 동(同) 입자(입자c)를 용적 가득해질 때까지 충전시켜, 단열 박스를 제작했다.
얻어진 단열 박스에 대해, 열전도율λ를 측정했다. 얻어진 결과를, 표 1에 아울러 나타낸다.

Claims (10)

  1. 직사각형의 합판제 용기 본체와, 상기 합판제 용기 본체를 폐개(閉蓋)하는 합판제 뚜껑체로 구성되고,
    멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박에 사용되는 합판제의 단열 박스로서, 상기 합판제 용기 본체의 용적 가득히 유기 발포제 비(非)함유의 스티렌계 수지 발포체 입자를 충전한 위에, 쿠션재가 더 덮여져 있는 단열 박스.
  2. 제1항에 있어서,
    스티렌계 수지 발포체 입자의 발포제로서 탄산 가스를 사용하여 이루어지는 단열 박스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    스티렌계 수지 발포체 입자의 발포 배율이 5∼40배인 단열 박스.
  4. 제3항에 있어서,
    스티렌계 수지 발포체 입자의 발포 배율이 20∼35배인 단열 박스.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경이 5mm 이하인 단열 박스.
  6. 제5항에 있어서,
    스티렌계 수지 발포체 입자의 평균 입자경이 2mm 이하인 단열 박스.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    그 단열 박스 내에 충전되는 스티렌계 수지 발포체 입자의 층 사이에, 전열 방향에 대해 직각 방향으로, 적어도 1층의 대류 차단 시트를 협지시켜 이루어지는 단열 박스.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    그 단열 박스의 내벽면의 일부 또는 전면에, 대류 차단 시트를 적층하여 이루어지는 단열 박스.
  9. 삭제
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 단열 박스를 사용하여 이루어지는, 멤브레인형 액화 천연 가스 탱크를 마련한 선박에 의한 액화 천연 가스의 운반 방법.
KR1020107002885A 2007-09-10 2008-09-05 멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박용의 단열 박스, 및 그것을 사용한 액화 천연 가스의 운반 방법 KR101466679B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2007-234631 2007-09-10
JP2007234631 2007-09-10
PCT/JP2008/066078 WO2009034925A1 (ja) 2007-09-10 2008-09-05 メンブレン型液化天然ガス運搬船舶用の断熱ボックス、及びそれを用いた液化天然ガスの運搬方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100065274A KR20100065274A (ko) 2010-06-16
KR101466679B1 true KR101466679B1 (ko) 2014-11-28

Family

ID=40451933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107002885A KR101466679B1 (ko) 2007-09-10 2008-09-05 멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박용의 단열 박스, 및 그것을 사용한 액화 천연 가스의 운반 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101466679B1 (ko)
WO (1) WO2009034925A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101393329B1 (ko) * 2012-04-10 2014-05-27 대우조선해양 주식회사 Lng 저장탱크용 단열박스의 단열재 설치방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900007202B1 (ko) * 1985-08-06 1990-10-05 가즈 트랜스포트 누출이 방지되는 단열 탱크 및 이것을 포함하는 선박
JPH07332587A (ja) * 1994-06-03 1995-12-22 Asahi Chem Ind Co Ltd 真空断熱材
JPH1182896A (ja) * 1997-09-16 1999-03-26 I H I Plantec:Kk 竪型断熱低温タンク及びその施工方法
JP2003028384A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 袋状物充填粉砕発泡体断熱材

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4791657B2 (ja) * 2001-07-18 2011-10-12 株式会社アトム環境工学 断熱モジュール、および、それを使用した断熱壁および建築物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900007202B1 (ko) * 1985-08-06 1990-10-05 가즈 트랜스포트 누출이 방지되는 단열 탱크 및 이것을 포함하는 선박
JPH07332587A (ja) * 1994-06-03 1995-12-22 Asahi Chem Ind Co Ltd 真空断熱材
JPH1182896A (ja) * 1997-09-16 1999-03-26 I H I Plantec:Kk 竪型断熱低温タンク及びその施工方法
JP2003028384A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 袋状物充填粉砕発泡体断熱材

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009034925A1 (ja) 2009-03-19
KR20100065274A (ko) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6221456B1 (en) Thermal insulation
US7464658B2 (en) Sealed, thermally insulated tank incorporated into the load-bearing structure of a ship
KR101215010B1 (ko) 병치된 비전도 부재들을 구비한 밀봉 단열형 탱크
CN201228850Y (zh) 一种液化天然气绝热保温装置
US20070289974A1 (en) Cryogenic insulation systems with nanoporous components
KR101210442B1 (ko) 압축 저항성 비전도 부재를 구비한 밀봉 단열형 탱크
JP4971793B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡成形体の製造方法
EP2714786B1 (en) Phenolic foams with blowing agent 1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro - 2 - butene
CN106170378A (zh) 发泡合成泡沫制成的隔热件的强制扩散处理方法
KR101466679B1 (ko) 멤브레인형 액화 천연 가스 운반 선박용의 단열 박스, 및 그것을 사용한 액화 천연 가스의 운반 방법
NO163903B (no) Fleksibilisert skumplastplate samt fremgangsmaate for fleksibilisering av slik plate.
Sivertsen Polymer foams
EP0151183A1 (en) Rigid thermoplastic resin foam and process for its production
Wong et al. Polystyrene foams as core materials used in vacuum insulation panel
KR20110132747A (ko) 극저온 화물창용 단열판 구조물
EP3475604A1 (en) Wall structure of heat insulating box
JP2022528319A (ja) タンクの断熱本体のポリウレタン/ポリイソシアヌレート発泡体ブロック、およびその調製プロセス
EP2391534B1 (en) Container
KR200393175Y1 (ko) 액화천연가스 수송선용 복합 단열재
RU2799199C2 (ru) Блок полиуретановой/полиизоциануратной пены теплоизоляционного корпуса резервуара и способ его приготовления
ES2258832T3 (es) Particulas de poliestireno cargadas espumables.
JP2020013001A (ja) 断熱吸音材、断熱吸音積層体及び断熱吸音材の製造方法
DE102005031849A1 (de) Wärmedämmungsmaterial aus Melamin/Formaldehyd-Schaumstoff für kryogene Flüssigkeiten enthaltende Behälter oder Rohrleitungen
RU2800285C2 (ru) Блок полиуретановой/полиизоциануратной пены теплоизоляционного корпуса резервуара и способ его изготовления
JP2008214533A (ja) ポリスチレン系樹脂押出発泡体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171027

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191029

Year of fee payment: 6