KR101633867B1

KR101633867B1 - 쌍이엽형 저장 탱크

Info

Publication number: KR101633867B1
Application number: KR1020150069440A
Authority: KR
Inventors: 시종민
Original assignee: 강림중공업 주식회사
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-06-27

Abstract

본 발명은 쌍이엽형 저장 탱크에 관한 것으로서, 저온 액화 가스가 저장될 수 있는 저장 탱크로서, 제1 내부 공간을 가진 상측 용기부; 상기 상측 용기부의 하단부에 결합되며, 제2 내부 공간을 가진 하측 용기부;를 구비한 한 쌍의 단위 탱크; 상기 한 쌍의 단위 탱크의 측면이 서로 마주하도록 세워진 상태에서, 상기 한 쌍의 단위 탱크를 결합시키는 결합 유닛; 상기 결합 유닛 및 상기 한 쌍의 단위 탱크에 의하여 형성되는 탱크 모듈을 둘러 감싸도록 배치되는 하나 이상의 단열 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 1개의 용기부를 구비한 종래의 원통형 저장 탱크나 2개의 용기부가 수평하게 배열된 종래의 이엽형 저장 탱크에 비하여, 유휴 공간이 감소하여 용적 효율이 증가하고, 필요한 단열 부재의 수량이 감소하여 전체적인 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

쌍이엽형 저장 탱크 {Twin-Bilobe Tank}

본 발명은 쌍이엽형 저장 탱크에 관한 것으로서, 특히 2개의 용기부가 수평하게 배열된 종래의 이엽형 저장 탱크에 비하여 유휴 공간이 감소하여 용적 효율이 증가하고, 필요한 단열 부재의 수량이 감소하여 전체적인 제조 비용이 절감되는 쌍이엽형 저장 탱크에 관한 것이다.

액화 천연 가스(LNG; liquefied natural gas), 액화 에틸렌 가스(LEG; liquefied ethylene gas), 액화 석유 가스(LPG; liquefied petroleum gas) 등 극저온 액화 가스가 저장될 수 있는 저장 탱크(Tank)는, 해상에서 작동되는 해양 구조물이나 해상 운송용 특수 선박에 설치되어 많이 사용되고 있다.

이러한 극저온 액화 가스 저장 탱크는, 저장 탱크의 내부와 외부의 온도 차이가 매우 크므로, 저장 탱크의 외부 표면을 감싸고 있는 다수 개의 단열재를 포함하는 저장 탱크용 단열 시스템이 사용되는 것이 일반적이다.

실제로, 저장 탱크 내의 액화 가스 온도는 -30℃ 내지 -163℃의 극저온이므로, 극저온 액화 가스 저장 탱크는 보냉을 위한 극저온용 단열재의 설치가 필수적이다. 특히, 액화 천연 가스(LNG)는 약 -163℃의 온도이므로, -30℃인 액화 석유 가스(LPG)와 -103℃인 액화 에틸렌 가스(LEG)에 비하여 단열의 필요성이 더욱 크다 할 것이다.

이러한 저장 탱크의 종류는, 그 형상에 따라 구형 탱크(Spherical type Tank), 원통형 탱크(Cylinderical type Tank), 이엽형 탱크(Bilobe type Tank) 등으로 나눠지며, 도 9에는 종래의 이엽형 저장 탱크(1)의 일례가 도시되어 있다.

상기 종래의 이엽형 저장 탱크(1)는, 제1 중심축(C1)을 따라 길게 연장된 원형 실린더 형상의 용기부인 좌측 용기부(2a)와, 제1 중심축(C1)을 따라 길게 연장된 원형 실린더 형상의 용기부로서 상기 좌측 용기부(2a)의 우단부에 결합되는 우측 용기부(2b)와, 상기 액화 가스의 주입 및 배출을 위하여 마련된 구조물로서 상기 좌측 용기부(2a) 및 우측 용기부(2b)의 상단부에 각각 형성되어 있는 돔형 구조물(3)과, 상기 좌측 용기부(2a)와 우측 용기부(2b)를 둘러 감싸도록 배치되는 다수 개의 단열 부재(4)와, 설치 바닥(G)에 배치되는 금속 부재로서 상기 좌측 용기부(2a) 및 우측 용기부(2b)의 하단부를 받쳐서 지지하는 받침대(5)를 포함하고 있다.

그러나 상기 종래의 이엽형 저장 탱크(1)는, 상기 2개의 용기부(2a, 2b)가 수평하게 배열된 구조이므로, 선박의 내부와 같이 한정된 용적의 설치 공간에 설치하는 경우, 상기 좌측 용기부(2a)와 우측 용기부(2b)의 내측 반경(R1)이 비교적 크게 형성될 수밖에 없어, 상기 좌측 용기부(2a)와 우측 용기부(2b)가 결합되는 지점의 상하에 과도한 유휴 공간(Dead space)(DS)이 발생하여, 용적 효율이 감소하는 문제점이 있다.

따라서, 종래의 이엽형 저장 탱크(1)는, 유휴 공간(DS)의 증가로 인하여, 선박 내부 공간의 활용도가 저하되고, 저장할 수 있는 액화 가스의 용량이 감소하여 전체적인 액화 가스의 운송 비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 2개의 용기부가 수평하게 배열된 종래의 이엽형 저장 탱크에 비하여 유휴 공간이 감소하여 용적 효율이 증가하고, 필요한 단열 부재의 수량이 감소하여 전체적인 제조 비용이 절감될 수 있도록 구조가 개선된 쌍이엽형 저장 탱크를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 쌍이엽형 저장 탱크는, 저온 액화 가스가 저장될 수 있는 저장 탱크로서, 제1 내부 공간을 가진 상측 용기부; 상기 상측 용기부의 하단부에 결합되며, 제2 내부 공간을 가진 하측 용기부;를 구비한 한 쌍의 단위 탱크; 상기 한 쌍의 단위 탱크의 측면이 서로 마주하도록 세워진 상태에서, 상기 한 쌍의 단위 탱크를 결합시키는 결합 유닛; 상기 결합 유닛 및 상기 한 쌍의 단위 탱크에 의하여 형성되는 탱크 모듈을 둘러 감싸도록 배치되는 하나 이상의 단열 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 단열 부재는, 복수 개 마련되며, 일부는 상기 단위 탱크의 표면에 밀착하지 않은 상태에서, 상기 한 쌍의 단위 탱크 사이에 형성되는 측면 공간을 단열하도록 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 단열 부재는, 상기 상측 용기부와 상기 하측 용기부의 상단부를 단열하기 위한 제1 단열 부재; 상기 하측 용기부의 하단부를 받쳐서 지지하며 단열하는 제2 단열 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 단열 부재는, 폴리우레탄 발포폼과 폴리스타이렌 발포폼을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 경량 단열재를 포함하며, 상기 제2 단열 부재는, 하드우드를 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 고강도 단열재를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상측 용기부와 하측 용기부는, 일단부가 절개된 실린더 형상인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 액화 가스의 주입 및 배출을 위하여 외부를 향하여 돌출되어 있으며, 상기 상측 용기부의 상단부에 형성되어 있는 돔형 구조물을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 결합 유닛은, 상기 한 쌍의 단위 탱크 사이의 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동을 미리 정한 크기 이내에서 제한적으로 허용할 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 결합 유닛은, 일단부는 상기 한 쌍의 단위 탱크의 외부 표면에 각각 용접되며 타단부에는 관통공이 형성되어 있는 한 쌍의 러그 프레임; 상기 러그 프레임 중 하나의 관통공에 삽입되는 제1 결합 부재; 상기 러그 프레임 중 나머지 하나의 관통공에 삽입되는 부재로서, 상기 제1 결합 부재와 결합되는 제2 결합 부재;를 포함하며, 상기 한 쌍의 러그 프레임은, 상기 제1 결합 부재와 제2 결합 부재에 의하여 결합된 상태에서, 미리 정한 크기 이내에서 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 가능한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 러그 프레임은, 상기 단위 탱크의 표면에 용접으로 결합되는 판형 부재인 제1 결합판; 상기 제1 결합판으로부터 미리 정한 거리 만큼 이격된 판형 부재로서, 상기 관통공이 형성되어 있는 제2 결합판; 상기 제1 결합판과 제2 결합판을 연결하는 연결 부재;를 포함하며, 상기 관통공은 십자 형상으로 형성되어 있으며, 상기 제1 결합 부재 및 제2 결합 부재는 상기 관통공의 형상에 대응하는 십자 형상의 단면을 가진 블록 부재인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 단위 탱크를 설치 바닥이나 외부 지지구조물에 고정하기 위한 저장 탱크 고정 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 또 다른 결합 방식으로서, 상기 러그 프레임은, 상기 단위 탱크의 표면에 용접으로 결합되는 판형 부재인 제1 결합판; 상기 제1 결합판으로부터 미리 정한 거리 만큼 이격된 판형 부재로서, 상기 관통공이 형성되어 있는 제2 결합판; 상기 제1 결합판과 제2 결합판을 연결하는 연결 부재;를 포함하며, 상기 제1 결합 부재는 상기 관통공의 형상에 대응하는 수나사형 부재이며, 제2 결합 부재는 상기 제1 결합 부재와 나사 결합되는 암나사형 부재이며, 상기 관통공에 삽입되며, 상기 제1 결합 부재의 외주면을 감싸도록 배치되는 슬리브형 스페이서; 상기 슬리브형 스페이서의 양단부에 배치되는 와셔형 스페이서;를 포함하며, 상기 제1 결합 부재는, 상기 와셔형 스페이서 및 슬리브형 스페이서를 관통한 후 상기 제2 결합 부재와 나사 결합되는 것일 수도 있다.

여기서, 상기 관통공은 원형의 구멍이며, 상기 슬리브형 스페이서는 중공을 가진 원형 파이프 형태의 합성수지 부재이며, 상기 와셔형 스페이서는 중공을 가진 원판 형태의 합성수지 부재인 것일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 제1 내부 공간을 가진 상측 용기부; 상기 상측 용기부의 하단부에 결합되며, 상기 제1 내부 공간과 연통되어 있는 제2 내부 공간을 가진 하측 용기부;를 구비한 한 쌍의 단위 탱크; 상기 한 쌍의 단위 탱크의 측면이 서로 마주하도록 세워진 상태에서 상기 한 쌍의 단위 탱크를 결합시키는 결합 유닛; 상기 결합 유닛 및 상기 한 쌍의 단위 탱크에 의하여 형성되는 탱크 모듈을 둘러 감싸도록 배치되는 하나 이상의 단열 부재를 포함하므로, 2개의 용기부가 수평하게 배열된 종래의 이엽형 저장 탱크에 비하여, 유휴 공간이 감소하여 용적 효율이 증가하며, 필요한 단열 부재의 수량이 감소하여 전체적인 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 쌍이엽형 저장 탱크의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 쌍이엽형 저장 탱크의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 쌍이엽형 저장 탱크의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 결합 유닛의 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 결합 유닛의 분리 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 제1 결합 부재와 제2 결합 부재의 결합 사시도이다.
도 7은 본 발명의 결합 유닛의 제2 실시예가 도시된 사시도이다.
도 8는 도 7에 도시된 결합 유닛의 제1 결합 부재 및 제2 결합 부재의 부분확대도이다.
도 9는 종래의 이엽형 저장 탱크의 정면도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 쌍이엽형 저장 탱크의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 쌍이엽형 저장 탱크의 정면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 쌍이엽형 저장 탱크의 A-A선 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 액화 천연 가스(LNG; liquefied natural gas), 액화 에틸렌 가스(LEG; liquefied ethylene gas), 액화 석유 가스(LPG; liquefied petroleum gas) 등 극저온 액화 가스가 저장될 수 있는 저장 용기로서, 단위 탱크(10)와, 결합 유닛(20)과, 단열 부재(30)와, 돔형 구조물(40)과, 저장 탱크 고정 유닛(50)과, 받침대(60)를 포함하여 구성된다.

상기 단위 탱크(10)는, 극저온 액화 가스가 저장될 수 있는 금속 재질의 내압 용기로서, 한 쌍이 마련되며, 상측 용기부(11)와, 하측 용기부(12)를 포함한다.

상기 상측 용기부(11)는, 제1 중심축(C1)을 따라 길게 연장된 원형 실린더 형상의 용기부로서, 하단부가 절개된 형상을 가지며, 내부에는 극저온 액화 가스가 저장될 수 있는 제1 내부 공간(S1)을 구비한다.

상기 하측 용기부(12)는, 제1 중심축(C1)을 따라 길게 연장된 원형 실린더 형상의 용기부로서, 상단부가 절개된 형상을 가짐으로써 상기 상측 용기부(11)와 서로 대칭되는 형상을 가지며, 내부에는 극저온 액화 가스가 저장될 수 있는 제2 내부 공간(S2)을 구비한다.

상기 하측 용기부(12)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)과 수직하게 교차하는 제2 중심축(C2)을 따라 상기 상측 용기부(11)의 아래에 배치되어 있다.

상기 하측 용기부(12)의 절개된 형상의 상단부가 상기 상측 용기부(11)의 절개된 형상의 하단부에 용접으로 결합됨으로써, 상기 하측 용기부(12)의 제2 내부 공간(S2)은 상기 상측 용기부(11)의 제1 내부 공간(S1)과 서로 연통되어 있다.

본 실시예에서 상기 상측 용기부(11) 및 하측 용기부(12)는, 미리 정한 값의 동일한 내측 반경(R2)을 가지고 있다.

상기 한 쌍의 단위 탱크(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 하측 용기부(12)가 설치 바닥(G)에 근접하도록 세워진 채로 배치되며, 측면이 서로 마주하고 있다.

상기 한 쌍의 단위 탱크(10)의 마주하는 측면에 의하여, 도 3에 도시된 바와 같이 측면 공간(SS)이 형성된다.

상기 결합 유닛(20)은, 상기 한 쌍의 단위 탱크(10)를 서로 결합시키는 장치로서, 러그 프레임(21)와, 제1 결합 부재(22)와, 제2 결합 부재(23)를 구비한다.

상기 러그 프레임(21)은, 철제 프레임으로서 복수 쌍이 마련되며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 측면 공간(SS)의 상측 및 하측에 배치된다.

상기 각 쌍의 러그 프레임(21)은, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 마주한 상태로 배치되어 있으며, 제1 결합판(211)과 제2 결합판(212)과 연결 부재(213)와 관통공(214)을 포함한다.

상기 제1 결합판(211)은, 사각 형상의 곡면판 부재로서, 상기 제2 중심축(C2)을 따라 세워진 상태로, 일면이 상기 단위 탱크(10)의 외부 표면에 용접된다.

상기 제2 결합판(212)은, 사각 형상의 평판 부재로서, 상기 제2 중심축(C2)을 따라 세워진 상태로, 상기 제1 결합판(211)으로부터 미리 정한 거리 만큼 이격되어 있다.

상기 각 쌍의 제2 결합판(212)은, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 마주한 상태로 근접 배치되어 있다.

상기 연결 부재(213)는, 사각 형상의 평판 부재로서, 복수 개 마련되어 상기 제1 결합판(211)과 제2 결합판(212)의 사이에 배치되며, 수평한 자세로 상기 제2 중심축(C2)을 따라 상하로 배열되어 있다.

상기 연결 부재(213)는, 일단부가 상기 제1 결합판(211)의 타면에 용접으로 결합되어 있고, 타단부는 상기 제2 결합판(212)의 일면에 용접으로 결합되어 있다.

상기 관통공(214)은, 십자 형상의 구멍으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 상하로 나열된 상태로 상기 제2 결합판(212)에 복수 개 형성되어 있다. 여기서, 상기 관통공(214)은 미리 정한 가로 길이(W)와 세로 길이(H)를 가진다.

상기 제1 결합 부재(22)는, 도 5에 도시된 한 쌍의 러그 프레임(21) 중 좌측 러그 프레임(21)의 관통공(214)에 삽입되는 철제 블록 부재로서, 삽입부(221)와 스토퍼부(222)와 관통공(223)을 구비한다.

상기 삽입부(221)는, 상기 각 쌍의 러그 프레임(21) 중 좌측 러그 프레임(21)의 관통공(214)에 삽입되는 부분으로서, 상기 관통공(214)의 형상에 대응하는 십자 형상의 단면을 가지고 있다.

상기 삽입부(221)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 미리 정한 가로 길이(L2)와 세로 길이(L3)를 가진다.

상기 스토퍼부(222)는, 상기 삽입부(221)의 후단부에 마련된 부분으로서, 상기 제1 결합 부재(22)가 상기 관통공(214)으로부터 분리되지 않도록, 상기 관통공(214)에 걸리는 부분이다.

상기 스토퍼부(222)는 미리 정한 가로 길이(W1)을 가지며, 상기 스토퍼부(222)의 가로 길이(W1)는 상기 관통공(214)의 가로 길이(W)보다 더 큰 값을 가진다.

상기 관통공(223)은, 상기 삽입부(221) 및 스토퍼부(222)를 관통하는 원형의 구멍이다.

상기 제2 결합 부재(23)는, 도 5에 도시된 한 쌍의 러그 프레임(21) 중 우측 러그 프레임(21)의 관통공(214)에 삽입되는 철제 블록 부재로서, 삽입부(231)와 스토퍼부(232)와 관통공(233)을 구비한다.

상기 삽입부(231)는, 상기 각 쌍의 러그 프레임(21) 중 우측 러그 프레임(21)의 관통공(214)에 삽입되는 부분으로서, 상기 관통공(214)의 형상에 대응하는 십자 형상의 단면을 가지고 있다.

상기 삽입부(231)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 미리 정한 가로 길이(L2)와 세로 길이(L3)를 가진다.

상기 스토퍼부(232)는, 상기 삽입부(231)의 후단부에 마련된 부분으로서, 상기 제1 결합 부재(22)가 상기 관통공(214)으로부터 분리되지 않도록, 상기 관통공(214)에 걸리는 부분이다.

상기 스토퍼부(232)는 미리 정한 세로 길이(H1)을 가지며, 상기 스토퍼부(232)의 세로 길이(H1)는 상기 관통공(214)의 세로 길이(H)보다 더 큰 값을 가진다.

상기 관통공(233)은, 상기 삽입부(231) 및 스토퍼부(232)를 관통하는 원형의 구멍으로서, 상기 제1 결합 부재(22)의 관통공(223)과 대응되는 위치에 형성되어 있다.

상기 제1 결합 부재(22)와 제2 결합 부재(23)는, 도 6에 도시된 바와 같이 배치된 상태에서, 상기 관통공(223)과 관통공(233)을 차례로 관통하는 나사(미도시)에 의하여 서로 결합되어 있다.

여기서, 상기 제1 결합 부재(22) 및 제2 결합 부재(23)의 가로 길이(L2)와 세로 길이(L3)는, 상기 관통공(214)의 가로 길이(W)와 세로 길이(H)보다 미리 정한 크기만큼 각각 작은 값을 가진다.

따라서, 서로 결합된 상기 제1 결합 부재(22)와 제2 결합 부재(23)는, 상기 관통공(214)에 대하여 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 미리 정한 크기 이내에서 제한적으로 가능하다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 결합 부재(22)와 제2 결합 부재(23)의 삽입부(221, 231)들이 협력하여 생성되는 전후 방향 길이(L1)는, 상기 제2 결합판(212)의 두께(T)의 2배보다 큰 값을 가진다.

따라서, 서로 결합된 상기 제1 결합 부재(22)와 제2 결합 부재(23)는, 상기 관통공(214)에 대하여 전후 방향의 상대 위치 이동이 미리 정한 크기 이내에서 제한적으로 가능하다.

결국, 상기 한 쌍의 러그 프레임(21)은, 상기 제1 결합 부재(22)와 제2 결합 부재(23)에 의하여 분리되지 않도록 결합된 상태에서, 미리 정한 크기 이내에서 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 가능한 구조이다.

그러므로, 상기 한 쌍의 단위 탱크(10) 중 하나는, 나머지 단위 탱크(10)에 대하여 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 미리 정한 크기 이내에서 제한적으로 가능해진다.

상기 단열 부재(30)는, 내부에 극저온 액화 가스가 저장될 수 있는 상기 단위 탱크(10)를 외부의 열원으로부터 단열시키기 위한 단열재로서, 복 수개 마련되어 있다.

상기 단열 부재(30)는, 평판 혹은 곡면판 형상의 단열재로서, 단열기능을 하는 재료라면 어떤 재료라도 사용 가능하다.

상기 단열 부재(30)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 결합 유닛(20) 및 상기 한 쌍의 단위 탱크(10)에 의하여 형성되는 탱크 모듈(M)을 모자이크 형태로 빈틈없이 둘러 감싸도록 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 탱크 모듈(M)은, 2개의 상측 용기부(11)와 2개의 하측 용기부(12) 및 4개의 결합 유닛(20)을 포함한다.

상기 단열 부재(30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 다수 개의 제1 단열 부재(31)와, 다수 개의 제2 단열 부재(32)를 포함한다.

상기 제1 단열 부재(31)는, 외부 압력이나 하중이 작용하지 않는 탱크 모듈(M)의 상단부를 단열하기 위한 단열재로서, 폴리우레탄 발포폼(polyurethane foam)과 폴리스타이렌 발포폼(polystyrene foam)을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 경량 단열재가 사용된다.

여기서, 상기 탱크 모듈(M)의 상단부는, 상기 상측 용기부(11)와 상기 하측 용기부(12)의 상단부와, 한 쌍의 단위 탱크(10) 사이에 형성되는 측면 공간(SS)을 포함한다.

상기 제1 단열 부재(31) 중 일부(31a)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 단위 탱크(10)의 외부 표면에 밀착되어 있으며, 또 다른 일부(31b)는 상기 결합 유닛(20)의 외부 표면에 밀착되어 있다. 그리고, 상기 제1 단열 부재(31) 중 일부(31c)는, 상기 단위 탱크(10) 및 상기 결합 유닛(20)의 외부 표면으로부터 이격된 상태로, 상기 측면 공간(SS)을 둘러 감싸도록 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 제1 단열 부재(31)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 측면 공간(SS)과 접하는 상기 단위 탱크(10)의 외부 표면에는 부착되어 있지 않다.

상기 제2 단열 부재(32)는, 외부 압력이나 하중이 비교적 크게 작용하는 탱크 모듈(M)의 하단부를 단열하는 동시에 받쳐서 지지하기 위한 단열재로서, 하드우드(hardwood)를 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 내압성이 우수한 고강도 단열재가 사용된다.

여기서, 상기 탱크 모듈(M)의 하단부는, 후술할 상기 받침대(60)와 접촉하는 상기 하측 용기부(12)의 하면을 포함한다.

상기 돔형 구조물(40)은, 상기 액화 가스의 주입 및 배출을 위하여 마련된 구조물로서, 상기 한 쌍의 상측 용기부(11)의 상단부에 각각 형성되어 있다.

상기 돔형 구조물(40)은, 도 3에 도시된 바와 같이 상방을 향하여 상기 상측 용기부(11)의 표면으로부터 돌출되어 있으며, 하단부에는 배관(P)이 연결되어 있다.

상기 배관(P)은, 액화 가스의 주입 및 배출을 위하여 마련된 파이프로서, 복수 개 마련되어 상기 제1 내부 공간(S1)과 제2 내부 공간(S2)에 각각 배치되어 있다.

상기 저장 탱크 고정 유닛(50)은, 상기 탱크 모듈(M)을 설치 바닥(G)이나 외부 지지구조물에 고정하기 위한 장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이 복 수개 마련되어 상기 탱크 모듈(M)의 좌우 상하에 각각 마련되어 있다.

상기 저장 탱크 고정 유닛(50)은, 상기 탱크 모듈(M)을 선박의 외부 지지구조물에 매달거나(Hanging 방식 또는 Suspending 방식), 설치 바닥(G)에 래싱(lashing)하는 경우에 사용된다.

상기 받침대(60)는, 상기 설치 바닥(G)에 배치되는 금속 부재로서, 상기 탱크 모듈(M)의 하단부를 받쳐서 지지하기 위한 부재이다.

상기 받침대(60)의 상면에는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 하측 용기부(12)의 하단부 형상과 대응하는 곡면 형상의 오목면(61)이 형성되어 있다.

상기 받침대(60)의 하면은 설치 바닥(G)에 용접으로 고정되며, 상기 오목면(61)은 상기 제2 단열 부재(32)를 받쳐서 지지하게 된다.

상술한 구성의 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 제1 내부 공간(S1)을 가진 상측 용기부(11); 상기 상측 용기부(11)의 하단부에 결합되며, 상기 제1 내부 공간(S1)과 연통되어 있는 제2 내부 공간(S2)을 가진 하측 용기부(12);를 구비한 한 쌍의 단위 탱크(10); 상기 한 쌍의 단위 탱크(10)의 측면이 서로 마주하도록 세워진 상태에서 상기 한 쌍의 단위 탱크(10)를 결합시키는 결합 유닛(20); 상기 결합 유닛(20) 및 상기 한 쌍의 단위 탱크(10)에 의하여 형성되는 탱크 모듈(M)을 둘러 감싸도록 배치되는 하나 이상의 단열 부재(30)를 포함하므로, 2개의 용기부(2a, 2b)가 수평하게 배열된 종래의 이엽형 저장 탱크(1)에 비하여, 유휴 공간(Dead space)(DS)이 감소하여 용적 효율이 증가하는 장점이 있다.

실제로, 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 용적 효율을 동일한 저장 용량을 가진 1개의 원통형 저장 탱크에 비하여 약 15% 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 상측 용기부(11) 및 하측 용기부(12)가 제2 중심축(C2)을 따라 상하로 배치되어 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이 1개의 돔형 구조물(40)을 사용하여 상기 배관(P)을 상기 제1 내부 공간(S1) 및 제2 내부 공간(S2) 모두에 배치하기 용이하며, 상기 저장 탱크 고정 유닛(50)을 상기 단위 탱크(10)의 좌우 외측면에만 장착하면 충분하여, 상기 저장 탱크 고정 유닛(50)의 장착 개수가 감소하는 장점이 있다.

그리고 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 2개의 상측 용기부(11)가 서로 나란하게 수평적으로 결합되어 있으므로, 동일한 저장 용량을 가진 1개의 원통형 저장 탱크에 비하여, 상단부에 위치한 곡면 형태의 위험 구역이 비교적 적어, 작업자가 저장 탱크의 검사 및 유지 보수를 위하여 저장 탱크의 상면에 올라가더라도 실족하여 추락할 위험성이 낮다는 장점이 있다.

또한, 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 4개의 용기부(11, 12)를 구비하고 있으므로, 동일한 용적의 설치 공간에 설치하는 경우, 2개의 용기부(2a, 2b)를 구비한 종래의 이엽형 저장 탱크(1)의 내측 반경(R1)에 비하여, 상기 용기부(11, 12)의 내측 반경(R2)을 감소시킬 수 있으므로, 상기 단위 탱크(10)의 두께 및 중량을 감소시킬 수 있어, 전체적인 제조 비용이 감소하고, 저장되는 액화 가스의 중량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

실제로, 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 단위 탱크(10)의 두께를 동일한 저장 용량을 가진 1개의 원통형 저장 탱크의 두께에 비하여 약 20 내지 30% 감소시킬 수 있으며, 동일한 저장 용량을 가진 종래의 이엽형 저장 탱크(1)의 두께에 비하여는 7 내지 10% 감소시킬 수 있다.

그리고 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 단열 부재(30)가 복수 개 마련되어, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 측면 공간(SS)과 접하는 상기 단위 탱크(10)의 외부 표면에는 상기 단열 부재(30)가 부착되지 않으며, 상기 단열 부재(30)의 일부(31c)가, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 단위 탱크(10)의 표면에 밀착하지 않은 상태에서 상기 한 쌍의 단위 탱크(10) 사이에 형성되는 측면 공간(SS)을 단열하도록 배치되므로, 모든 단열 부재(30)가 상기 단위 탱크(10) 각각의 표면에 밀착된 경우와 비교하여, 필요한 단열 부재(30)의 수량이 감소하여 전체적인 제조 비용이 절감되는 장점이 있다.

또한 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 단열 부재(30)가, 상기 상측 용기부(11)와 상기 하측 용기부(12)의 상단부를 단열하기 위한 제1 단열 부재(31); 상기 하측 용기부(12)의 하단부를 받쳐서 지지하며 단열하는 제2 단열 부재(32)를 포함하므로, 외부 압력이나 하중이 비교적 크게 작용하는 탱크 모듈(M)의 하단부에만 비교적 고가인 하드우드(hardwood)를 사용함으로써, 전체적인 제조 비용을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

그리고 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 제1 단열 부재(31)가, 폴리우레탄 발포폼과 폴리스타이렌 발포폼을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 경량 단열재를 포함하며, 상기 제2 단열 부재(32)가 하드우드를 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 고강도 단열재를 포함하므로, 외부 압력이나 하중이 비교적 크게 작용하는 상기 제2 단열 부재(32)가 쉽게 파손되지 않는 장점이 있다.

또한 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 상측 용기부(11)와 하측 용기부(12)가 각각 일단부가 절개된 실린더 형상이므로, 제1 중심축(C1)을 중심으로 길게 형성된 선박의 내부 공간에 효율적으로 수납될 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 액화 가스의 주입 및 배출을 위하여 외부를 향하여 돌출되어 있으며, 상기 상측 용기부(11)의 상단부에 형성되어 있는 돔형 구조물(40)을 포함하므로, 종래의 이엽형 저장 탱크(1)에 비하여 용기부(11, 12) 1개당 필요한 상기 돔형 구조물(40)의 개수를 절반으로 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 결합 유닛(20)이, 상기 한 쌍의 단위 탱크(10) 사이의 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동을 미리 정한 크기 이내에서 제한적으로 허용할 수 있으므로, 상기 한 쌍의 단위 탱크(10) 중 어느 하나의 단위 탱크(10)에만 먼저 액화 가스가 주입되는 경우에 그 단위 탱크(10)가 냉각에 의하여 수축되더라도, 인접한 다른 단위 탱크(10)에 외력이나 열변형이 전달되지 않는 장점이 있다.

그리고 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 결합 유닛(20)이, 일단부는 상기 한 쌍의 단위 탱크의 외부 표면에 각각 용접되며 타단부에는 관통공(214)이 형성되어 있는 한 쌍의 러그 프레임(21); 상기 러그 프레임(21) 중 하나의 관통공(214)에 삽입되는 제1 결합 부재(22); 상기 러그 프레임(21) 중 나머지 하나의 관통공(214)에 삽입되는 부재로서, 상기 제1 결합 부재(22)와 결합되는 제2 결합 부재(23);를 포함하며, 상기 한 쌍의 러그 프레임(21)은, 상기 제1 결합 부재(22)와 제2 결합 부재(23)에 의하여 결합된 상태에서, 미리 정한 크기 이내에서 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 가능하므로, 간단한 구조로 상기 결합 유닛(20)을 구현할 수 있으며, 상기 결합 유닛(20)의 조립과 분해 및 부품 교체가 간편하다는 장점이 있다.

또한 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 러그 프레임(21)이, 상기 단위 탱크(10)의 표면에 용접으로 결합되는 판형 부재인 제1 결합판(211); 상기 제1 결합판(211)으로부터 미리 정한 거리 만큼 이격된 판형 부재로서, 상기 관통공(214)이 형성되어 있는 제2 결합판(212); 상기 제1 결합판(211)과 제2 결합판(212)을 연결하는 연결 부재(213);를 포함하며, 상기 관통공(214)은 십자 형상으로 형성되어 있으며, 상기 제1 결합 부재(22) 및 제2 결합 부재(23)는 상기 관통공(214)의 형상에 대응하는 십자 형상의 단면을 가진 블록 부재이므로, 상기 관통공(214)의 내부에서 상기 제1 결합 부재(22) 및 제2 결합 부재(23)가 상대 회전하지 않으며, 상기 한 쌍의 러그 프레임(21)이 서로에게 가지는 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동의 크기를 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 쌍이엽형 저장 탱크(100)는, 상기 단위 탱크(10)를 설치 바닥(G)이나 외부 지지구조물에 고정하기 위한 저장 탱크 고정 유닛(50)을 포함하므로, 해상에서 작동되는 해양 구조물이나 해상 운송용 특수 선박에 설치되어 사용하는 경우에도, 흔들리지 않고 견고히 고정될 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 7 및 도 8에는 상기 결합 유닛의 제2 실시예인 결합 유닛(120)이 도시되어 있다. 상기 결합 유닛(120)은, 블록 부재인 상기 제1 결합 부재(22) 및 제2 결합 부재(23) 대신에, 수나사형 부재인 제1 결합 부재(122)와, 암나사형 부재인 제2 결합 부재(123)와, 슬리브형 스페이서(24)와, 와셔형 스페이서(25)와, 와셔형 부재(26)를 포함한다.

상기 결합 유닛(120)은, 상기 관통공(214)이 원형의 구멍이며, 상기 제1 결합 부재(122)는 원형 단면의 수나사형 부재이고, 상기 제2 결합 부재(123)는 원형 중공을 가진 암나사형 부재로서, 상기 제1 결합 부재(122)와 나사 결합된다.

상기 슬리브형 스페이서(24)는, 중공을 가진 원형 파이프 형태의 합성수지 부재로서, 상기 제1 결합 부재(122)의 외주면을 감싸도록 배치되며, 상기 관통공(214)에 삽입된다.

본 실시예에서 상기 슬리브형 스페이서(24)의 외경은 상기 관통공(214)의 직경과 동일하지만, 상기 슬리브형 스페이서(24)의 외경이 상기 관통공(214)의 직경보다 미리 정한 크기만큼 작은 값을 가질 수도 있음은 물론이다.

상기 와셔형 스페이서(25)는, 중공을 가진 원판 형태의 합성수지 부재로서, 한 쌍이 마련되어 상기 슬리브형 스페이서(24)의 양단부에 각각 배치된다.

상기 와셔형 스페이서(25)의 외경은, 상기 와셔형 스페이서(25)가 상기 관통공(214)으로부터 분리되지 않도록, 상기 관통공(214)의 직경보다 미리 정한 크기만큼 큰 값을 가진다.

본 실시예에서 상기 슬리브형 스페이서(24) 및 와셔형 스페이서(25)는 탄성 변형이 가능한 합성수지 부재이므로, 상기 제2 결합 부재(123)와 결합된 상기 제1 결합 부재(122)가 상기 관통공(214)의 내부에서 미리 정한 크기 이내에서 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 가능하다.

상기 와셔형 부재(26)는, 중공을 가진 원판 형태의 금속 부재로서, 한 쌍이 마련되어 도 8에 도시된 바와 같이 상기 와셔형 스페이서(25)의 외측에 각각 배치되어 있다.

상기 제1 결합 부재(122)는, 상기 와셔형 부재(26)와 와셔형 스페이서(25) 및 슬리브형 스페이서(24)를 관통한 후 상기 제2 결합 부재(123)와 나사 결합된다.

결국, 상기 한 쌍의 러그 프레임(21)은, 상기 결합 유닛(120)에 의하여 분리되지 않도록 결합된 상태에서, 미리 정한 크기 이내에서 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 가능하다.

상기 결합 유닛(120)을 사용하면, 상기 슬리브형 스페이서(24)가 상기 관통공(214)의 내주면에 접촉하고, 상기 와셔형 스페이서(25)가 상기 제2 결합판(212)의 표면에 접촉함으로써, 상기 제1 결합 부재(122)와 제2 결합 부재(123)가 직접 상기 관통공(214)의 내주면 및 상기 제2 결합판(212)의 표면에 접촉하는 경우에 비하여, 마찰력이 감소하고 완충 효과가 증가하는 장점이 있다.

그리고, 상기 결합 유닛(120)을 사용하면, 상기 제1 결합 부재(122)와 제2 결합 부재(123)의 파손을 방지할 수 있으며, 상기 제1 결합 부재(122)와 제2 결합 부재(123)가 상기 관통공(214)의 내주면 및 상기 제2 결합판(212)의 표면에 충돌하여 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

상술한 실시예들에서는, 상기 상측 용기부(11) 및 하측 용기부(12)가 제1 중심축(C1)을 따라 길게 연장된 원형 실린더 형상의 용기부이나, 상기 상측 용기부(11) 및 하측 용기부(12)가 구(sphere) 형상의 용기부일 수도 있음은 물론이다.

상술한 실시예들에서는, 상기 하측 용기부(12)의 제2 내부 공간(S2)이 상기 상측 용기부(11)의 제1 내부 공간(S1)과 서로 연통되어 있으나, 상기 하측 용기부(12)의 제2 내부 공간(S2)이 상기 상측 용기부(11)의 제1 내부 공간(S1)과 서로 분리 격리될 수도 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 쌍이엽형 저장 탱크 10 : 단위 탱크
11 : 상측 용기부 12 : 하측 용기부
20, 120 : 결합 유닛 21 : 러그 프레임
22, 122 : 제1 결합 부재 23, 123 : 제2 결합 부재
24 : 슬리브형 스페이서 25 : 와셔형 스페이서
26 : 와셔형 부재 30 : 단열 부재
31 : 제1 단열 부재 32 : 제2 단열 부재
40 : 돔형 구조물 50 : 저장 탱크 고정 유닛
60 : 받침대 61 : 오목면
1 : 종래의 이엽형 저장 탱크 2a : 좌측 용기부
2b : 우측 용기부 3 : 돔형 구조물
4 : 단열 부재 5 : 받침대
211 : 제1 결합판 212 : 제2 결합판
213 : 연결 부재 214 : 관통공
221 : 삽입부 222 : 스토퍼부
223 : 관통공 231 : 삽입부
232 : 스토퍼부 233 : 관통공
C1 : 제1 중심축 C2 : 제2 중심축
DS : 유휴 공간 G : 설치 바닥
M : 탱크 모듈 P : 배관
S1 : 제1 내부 공간 S2 : 제2 내부 공간
SS : 측면 공간

Claims

저온 액화 가스가 저장될 수 있는 저장 탱크로서,
제1 내부 공간을 가진 상측 용기부; 상기 상측 용기부의 하단부에 결합되며, 제2 내부 공간을 가진 하측 용기부;를 구비한 한 쌍의 단위 탱크;
상기 한 쌍의 단위 탱크의 측면이 서로 마주하도록 세워진 상태에서, 상기 한 쌍의 단위 탱크를 결합시키는 결합 유닛;
상기 결합 유닛 및 상기 한 쌍의 단위 탱크에 의하여 형성되는 탱크 모듈을 둘러 감싸도록 배치되는 하나 이상의 단열 부재;를 포함하며,
상기 결합 유닛은, 상기 한 쌍의 단위 탱크 사이의 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동을 미리 정한 크기 이내에서 제한적으로 허용할 수 있으며,
상기 결합 유닛은,
일단부는 상기 한 쌍의 단위 탱크의 외부 표면에 각각 용접되며 타단부에는 관통공이 형성되어 있는 한 쌍의 러그 프레임;
상기 러그 프레임 중 하나의 관통공에 삽입되는 제1 결합 부재;
상기 러그 프레임 중 나머지 하나의 관통공에 삽입되는 부재로서, 상기 제1 결합 부재와 결합되는 제2 결합 부재;를 포함하며,
상기 한 쌍의 러그 프레임은, 상기 제1 결합 부재와 제2 결합 부재에 의하여 결합된 상태에서, 미리 정한 크기 이내에서 전후, 좌우, 상하 방향의 상대 위치 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 쌍이엽형 저장 탱크
제 1항에 있어서,
상기 단열 부재는,
복수 개 마련되며, 일부는 상기 단위 탱크의 표면에 밀착하지 않은 상태에서, 상기 한 쌍의 단위 탱크 사이에 형성되는 측면 공간을 단열하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍이엽형 저장 탱크
제 1항에 있어서,
상기 상측 용기부와 하측 용기부는, 일단부가 절개된 실린더 형상인 것을 특징으로 하는 쌍이엽형 저장 탱크
제 1항에 있어서,
상기 액화 가스의 주입 및 배출을 위하여 외부를 향하여 돌출되어 있으며, 상기 상측 용기부의 상단부에 형성되어 있는 돔형 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍이엽형 저장 탱크
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제 1항에 있어서,
상기 러그 프레임은,
상기 단위 탱크의 표면에 용접으로 결합되는 판형 부재인 제1 결합판;
상기 제1 결합판으로부터 미리 정한 거리 만큼 이격된 판형 부재로서, 상기 관통공이 형성되어 있는 제2 결합판;
상기 제1 결합판과 제2 결합판을 연결하는 연결 부재;를 포함하며,
상기 관통공은 십자 형상으로 형성되어 있으며, 상기 제1 결합 부재 및 제2 결합 부재는 상기 관통공의 형상에 대응하는 십자 형상의 단면을 가진 블록 부재인 것을 특징으로 하는 쌍이엽형 저장 탱크
제 1항에 있어서,
상기 러그 프레임은,
상기 단위 탱크의 표면에 용접으로 결합되는 판형 부재인 제1 결합판;
상기 제1 결합판으로부터 미리 정한 거리 만큼 이격된 판형 부재로서, 상기 관통공이 형성되어 있는 제2 결합판;
상기 제1 결합판과 제2 결합판을 연결하는 연결 부재;를 포함하며,
상기 제1 결합 부재는 상기 관통공의 형상에 대응하는 수나사형 부재이며,
제2 결합 부재는 상기 제1 결합 부재와 나사 결합되는 암나사형 부재이며,
상기 관통공에 삽입되며, 상기 제1 결합 부재의 외주면을 감싸도록 배치되는 슬리브형 스페이서; 상기 슬리브형 스페이서의 양단부에 배치되는 와셔형 스페이서;를 포함하며,
상기 제1 결합 부재는, 상기 와셔형 스페이서 및 슬리브형 스페이서를 관통한 후 상기 제2 결합 부재와 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 쌍이엽형 저장 탱크
제 8항에 있어서,
상기 관통공은 원형의 구멍이며,
상기 슬리브형 스페이서는 중공을 가진 원형 파이프 형태의 합성수지 부재이며, 상기 와셔형 스페이서는 중공을 가진 원판 형태의 합성수지 부재인 것을 특징으로 하는 쌍이엽형 저장 탱크