KR101616352B1 - 액화가스 저장탱크 - Google Patents

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Abstract

액화가스 저장용기가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장용기는 액화가스를 저장하며, 내부에서 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 일반 구역과 강화 구역으로 구획되는 바디부 및 상기 바디부의 측면에 형성되는 주름부를 포함하고, 상기 주름부는 상기 일반 구역에 형성되는 제1 주름부 및 상기 강화 구역에 형성되며, 상기 제1 주름부의 두께보다 두꺼운 두께를 가지는 제2 주름부를 포함한다.

Description

액화가스 저장탱크{Liquefied Gas Storage Tank}
본 출원은 액화가스 저장탱크에 관한 것으로, 보다 자세하게는 극저온의 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.
일반적으로 액화가스는 선박 등 해상구조물의 액화가스 저장탱크를 이용하여 운반된다. 이러한 액화가스 중에 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas)는 각각 대략 -160도, -45도의 극저온상태이고, 액화가스를 가득 채운 액화가스 저장탱크와 액화가스가 없는 액화가스 저장탱크의 열팽창수축의 차이는 크다. 이러한 열팽창 및 열수축에 따라 액화가스 저장탱크의 중앙부에 응력이 발생하여 결함을 유발 시킬 수 있다.
이러한 응력 발생을 저감시키기 위하여 일반적인 액화가스 탱크는 상기 액화가스 탱크의 내측면에 주름부를 형성하여 한방향의 열팽창 및 열수축을 대비 할 수 있다.
한편, 액화가스는 액화가스 저장탱크 내에서 유동하면서 액화가스 저장탱크의 내측면에 강한 충격압을 주는 슬로싱(Sloshing) 현상을 일으키게 된다. 이러한 슬로싱 현상으로 인하여 액화가스 저장탱크 내측면에 균열 또는 파손 등이 발생될 우려가 있다.
이러한 슬로싱에 의한 액화가스 저장탱크의 파손을 방지하려는 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 출원은 극저온의 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 관한 것으로서, 슬로싱에 의해 파손되는 것을 방지하는 액화가스 저장탱크를 제공하고자 한다.
본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 액화가스를 저장하며, 내부에서 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 일반 구역과 강화 구역으로 구획되는 바디부 및 상기 바디부의 측면에 형성되는 주름부를 포함하고, 상기 주름부는 상기 일반 구역에 형성되는 제1 주름부 및 상기 강화 구역에 형성되며, 상기 제1 주름부의 두께보다 두꺼운 두께를 가지는 제2 주름부를 포함하는 액화가스 저장용기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 주름부는 상기 바디부의 중심을 기준으로 하여 대칭적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 액화가스 저장탱크는 상기 바디부의 외측을 감싸는 외조부 및 상기 외조부와 바디부 사이에 장착되는 단열층부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 단열층부의 밀도는 상기 일반 영역보다 상기 강화 영역에서 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 바디부에 형성된 주름부의 두께를 변화시켜, 액화가스 저장탱크가 슬로싱에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 단열층부의 밀도를 변화시켜, 액화가스 저장탱크가 슬로싱에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1과 다른 각도에서 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 장치의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1과 다른 각도에서 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(100)는 바디부(110) 및 주름부(200)를 포함할 수 있다.
바디부(110)은 액화가스를 저장할 수 있다. 여기서, 상기 액화가스는 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)일 수 있다. 그리고, 상기 액화가스의 상태는 액체일 수 있다. 그리고, 상기 액화가스가 액화천연가스일 경우, 상기 바디부(110)는 상기 액화천연가스를 대략 -160도, 10bar로 저장할 수 있다. 상기 바디부(110)의 재질은 스테인레스강(Stainless Steel)일 수 있다. 다만, 상기 바디부(110)의 재질은 스테인레스강에 한정되지 않고, 극온의 액화가스를 저장할 수 있는 다양한 재질일 수 있다.
상기 바디부(110)은 자항 능력을 가지고 추진 가능한 액화가스 운반선이나 액화가스 재기화 설비를 갖춘 선박(LNG RV; Regasification Vessel) 뿐만 아니라, 액화가스를 재기화하거나 저장하는 부유식 해상 구조물에 설치될 수 있다.
상기 바디부(110)은 상기 바디부(110)의 내부에 저장된 액화가스로 인하여 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라, 상기 바디부(110)의 내부에서 일반 구역(151)과 강화 구역(152)으로 구획될 수 있다.
상기 강화 구역(152)은 상기 일반 구역(151)보다 상기 슬로싱에 의한 큰 충격을 받을 수 있다.
일반적으로, 상기 바디부(110)는 상기 액화가스의 기화에 의한 내부 압력이 상승하는 것을 방지하기 위하여 상기 액화가스를 전부 채워놓지 않는다. 또한, 상기 바디부(110)는 상기 액화가스를 극소량으로 저장하는 경우, 상기 액화가스에 의한 슬로싱 현상이 줄어들 수 있다.
즉, 상기 바디부(110)의 상부와 하부는 상기 슬로싱 현상이 발생되지 않을 수가 있다.
이에 따라, 상기 일반 구역(151)은 일예로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(110)의 상부와 하부에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 강화 구역(152)은 상기 일반 구역(151)에서 제외되는 구역, 즉 상기 바디부(110)의 상단과 하단에서 각각 이격된 상기 바디부(110)의 중앙에 위치될 수 있다.
주름부(200)는 상기 바디부(110)의 측면에 형성될 수 있다. 상기 주름부(200)는 상기 액화가스가 상기 바디부(110)의 내부로 저장되거나 배출되는 과정에서 발생되는 열팽창 또는 열수축에 의한 응력을 저감할 수 있다. 상기 주름부(200)는 제1 주름부(210) 및 제2 주름부(220)를 포함할 수 있다.
제1 주름부(210)는 상기 일반 구역(151)에 형성될 수 있다.
제2 주름부(220)는 상기 강화 구역(152)에 형성될 수 있다. 상기 제2 주름부(220)의 두께(d2)는 상기 제1 주름부(210)의 두께(d1)보다 두꺼울 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(100)는 상기 강화구역(152)에 형성된 제2 주름부(220)의 두께(d2)를 증가시켜 상기 바디부(110)의 강도를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 일반 영역(151)에 형성된 제1 주름부(210)의 두께를 상기 제2 주름부(220)의 두께보다 줄일 수 있게 됨에 따라, 상기 바디부(110)의 제작비용을 절감할 수 있다.
한편, 상기 주름부(200)는 상기 바디부(110)의 중심을 기준으로 하여 상기 바디부(110)의 측면에 대칭적으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제2 주름부(220)는 상기 바디부(110)의 측면에 대칭적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 액화가스가 상기 바디부(110)의 내부에 저장되는 경우, 상기 극저온의 액화가스로 인하여 상기 제2 주름부(220)가 동일하게 열수축될 수 있다. 즉, 상기 극저온의 액화가스로 인한 열수축이 발생될 경우, 상기 바디부(110)의 외형이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
상기 슬로싱에 의한 충격이 상기 강화 구역(152)에서 발생되는 경우, 상기 바디부(110)의 측면에 대칭적으로 형성된 상기 제2 주름부(220)은 상기 슬로싱에 의한 충격을 동일하게 견딜 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서 설명되지 않은 구성요소는 전술한 실시예의 구성요소와 유사하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(101)는 외조부(120) 및 단열층부(130)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(101)는 전술한 실시예와 달리, 이중 구조로 액화가스를 저장할 수 있다.
외조부(120)는 상기 바디부(110)의 외측을 감쌀 수 있다. 또한, 상기 외조부(120)는 상기 바디부(110)의 외주면과 일정간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 외조부(120)의 재질은 탄소강일 수 있다. 다만, 상기 외조부(120)의 재질은 탄소강에 한정되지 않고, 상기 바디부(110)의 내부 압력을 견딜 수 있는 강도를 가진 재질일 수 있다.
단열층부(130)는 상기 외조부(120)와 상기 바디부(110) 사이에 장창될 수 있다. 상기 단열층부(130)의 재질은 강화 폴리우레탄 폼(R-PUF; Reinforced-Polyurethane Foam)일 수 있다. 다만, 상기 단열층부(130)의 재질은 강화 폴리우레탄 폼(R-PUF)에 한정되지 않고, 상기 바디부(110)의 외측을 단열할 수 있는 다양한 재질일 수 있다.
상기 단열층부의 밀도는 상기 일반 구역(151)보다 상기 강화 구역(152)에서 증가될 수 있다. 그리고, 상기 강화 구역(152)에 배치된 단열층부의 밀도가 증가됨에 따라, 상기 강화 구역(152)에서 발생된 슬로싱의 충격에 견딜 수 있는 강도를 증가시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
110: 바디부 120: 외조부
130: 단열층부 151: 일반 구역
152: 강화 구역 200: 주름부
210: 제1 주름부 220: 제2 주름부

Claims (4)

  1. 액화가스를 저장하며, 내부에서 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 일반 구역과 강화 구역으로 구획되는 바디부;
    상기 바디부의 측면에 형성되는 주름부;
    상기 바디부의 외측을 감싸는 외조부; 및
    상기 외조부와 상기 바디부 사이에 장착되는 단열층부;
    를 포함하고,
    상기 주름부는
    상기 일반 구역에 형성되는 제1 주름부; 및
    상기 강화 구역에 형성되며, 상기 제1 주름부의 두께보다 두꺼운 두께를 가지는 제2 주름부;
    를 포함하고,
    상기 주름부는 상기 액화가스로 인한 열수축이 발생하는 경우 상기 바디부의 외형이 변형되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2주름부가 동일하게 열수축되도록 상기 바디부의 중심을 기준으로 하여 상기 바디부의 측면에 대칭적으로 형성되고,
    상기 단열층부의 밀도는 상기 일반 영역보다 상기 강화 영역에서 증가되는 액화가스 저장용기.
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  3. 삭제
  4. 삭제
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