KR101955632B1

KR101955632B1 - 액화 가스 저장 탱크

Info

Publication number: KR101955632B1
Application number: KR1020160121922A
Authority: KR
Inventors: 황정오; 방창선
Original assignee: 삼성중공업(주)
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2019-03-07
Also published as: KR20180032811A

Abstract

액화 가스 저장 탱크가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크는 액화가스의 수용공간을 둘러싸는 1차 방벽; 1차 방벽을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하고, 제1 상부 보강판과 제1 하부 보강판 사이에 1차 단열부재가 결합된 1차 단열패널; 1차 단열패널을 둘러싸는 2차 방벽; 2차 방벽을 둘러싸며 외부에 대해 단열하고, 제2 상부 보강판과 제2 하부 보강판 사이에 2차 단열부재가 결합된 2차 단열패널; 및 제2 상부 보강판에 결합되고 2차 방벽 및 제1 하부 보강판을 관통하여 1차 단열부재의 관통홀 측으로 연장하는 돌출부재를 포함하는 고정부와, 돌출부재에 결합하여 1차 단열패널과 2차 단열패널을 체결시키는 체결부를 포함하는 패널 결합부를 포함한다. 제1 하부 보강판 및 제2 상부 보강판 중의 적어도 하나는: 패널 결합부와 결합되는 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역의 두께가 제1 영역의 두께보다 작게 형성된다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 1차 단열패널과 2차 단열패널이 고정볼트와 너트 등의 패널 결합부에 의해 체결되는 액화 가스 저장 탱크의 슬로싱 하중 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

액화 가스 저장 탱크{LIQUEFIED GAS STORAGE TANK}

본 발명은 액화 가스 저장 탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차 단열패널과 2차 단열패널이 패널 결합부에 의해 결합되는 액화 가스 저장 탱크에 관한 것이다.

액화 천연 가스(LNG; Liquefied Natural Gas)는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스를 -163℃ 이하로 냉각하여 부피를 1/600으로 줄인 액체 상태의 물질이다. LNG를 저장하는 LNG 저장 탱크는 가스 액화에 따른 초저온에 견딜 수 있는 구조 및 재료로 제작된다. LNG 저장 탱크는 예를 들어 1차 방벽, 1차 단열패널, 2차 방벽, 및 2차 단열패널을 포함하는 2중 밀폐 구조로 형성된다. 1차 방벽은 LNG와 접촉하여 LNG를 1차로 밀폐시킨다. 2차 방벽은 1차 방벽에서 LNG가 누액되는 경우 누액된 LNG를 2차로 밀폐시켜 LNG가 내부 선체에 닿지 않도록 차단하는 기능을 한다. 단열패널은 폴리우레탄 단열폼으로 이루어진 단열부재와 단열부재를 보강하는 보강판으로 이루어진다.

LNG 선박의 운동으로 인해 LNG 저장 탱크에는 슬로싱 하중이 발생한다. 슬로싱 하중에 의해 LNG 저장 탱크에는 변형이 발생한다. 이러한 슬로싱 하중의 흡수를 위해서는 강성을 작게 설계할 필요가 있다. 1차 단열패널과 2차 단열패널이 스터드 볼트와 너트 등의 패널 결합부에 의해 체결되는 LNG 저장 탱크의 경우, 1차 단열패널과 2차 단열패널의 안정적인 고정을 위해 패널 결합부가 설치되는 보강판이 일정 두께 이상으로 설계되어야 한다. 이러한 보강판은 플라이우드와 같이 폴리우레탄폼보다 강성이 큰 재질로 이루어지므로, 1차 단열패널과 2차 단열패널이 스터드 볼트와 너트 등의 패널 결합부에 의해 체결되는 LNG 저장 탱크의 경우, 단열패널의 보강판으로 인해 슬로싱 하중 흡수 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 1차 단열패널과 2차 단열패널이 고정볼트와 너트 등의 패널 결합부에 의해 체결되는 액화 가스 저장 탱크의 슬로싱 하중 흡수 성능을 향상시키고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 액화 가스 저장 탱크는 액화가스의 수용공간을 둘러싸는 1차 방벽; 상기 1차 방벽을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하고, 제1 상부 보강판과 제1 하부 보강판 사이에 1차 단열부재가 결합된 1차 단열패널; 상기 1차 단열패널을 둘러싸는 2차 방벽; 상기 2차 방벽을 둘러싸며 외부에 대해 단열하고, 제2 상부 보강판과 제2 하부 보강판 사이에 2차 단열부재가 결합된 2차 단열패널; 및 상기 제2 상부 보강판에 결합되고 상기 2차 방벽 및 상기 제1 하부 보강판을 관통하여 상기 1차 단열부재의 관통홀 측으로 연장하는 돌출부재를 포함하는 고정부와, 상기 돌출부재에 결합하여 상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널을 체결시키는 체결부를 포함하는 패널 결합부를 포함하고, 상기 제1 하부 보강판 및 상기 제2 상부 보강판 중의 적어도 하나는: 상기 패널 결합부와 결합되는 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역의 두께가 상기 제1 영역의 두께보다 작게 형성된다.

상기 제1 하부 보강판 및 상기 제2 상부 보강판 중의 적어도 하나는: 상기 제2 영역에 상기 제1 영역의 표면으로부터 함몰된 함몰부를 가질 수 있다.

상기 1차 단열부재 및 상기 2차 단열부재 중의 적어도 하나는: 상기 제2 영역의 두께가 상기 제1 영역의 두께보다 크게 형성될 수 있다.

상기 1차 단열부재 및 상기 2차 단열부재 중의 적어도 하나는: 상기 함몰부에 삽입되는 돌출부가 상기 제2 영역에 형성될 수 있다.

상기 액화 가스 저장 탱크는 상기 제1 하부 보강판과 상기 2차 방벽의 사이에 제공되는 상부 충격 흡수층; 및 상기 2차 방벽과 상기 제2 상부 보강판의 사이에 제공되는 하부 충격 흡수층 중의 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 상부 충격 흡수층 및 상기 하부 충격 흡수층 중의 적어도 하나는: 상기 제2 영역의 두께가 상기 제1 영역의 두께보다 크게 형성될 수 있다.

상기 제1 하부 보강판 및 상기 제2 상부 보강판 중의 적어도 하나는: 상기 제2 영역에 상기 제1 영역의 표면으로부터 함몰된 함몰부를 가지며, 상기 상부 충격 흡수층 및 상기 하부 충격 흡수층 중의 적어도 하나는: 상기 함몰부에 삽입되는 돌출부가 상기 제2 영역에 형성될 수 있다.

상기 함몰부는 상기 돌출부의 돌출 높이와 동일한 함몰 높이를 갖도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 1차 단열패널과 2차 단열패널이 고정볼트와 너트 등의 패널 결합부에 의해 체결되는 액화 가스 저장 탱크의 슬로싱 하중 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이다.
도 2는 도 1의 'A'부를 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 일 부분을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 일 부분을 보여주는 단면도이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크는 1차 단열패널의 제1 하부 보강판과 2차 단열패널의 제2 상부 보강판이 패널 결합부에 의해 결합되는 액화 가스 저장 탱크에 있어서, 상기 제1 하부 보강판 및/또는 상기 제2 상부 보강판의 패널 결합부와 결합되는 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역의 두께가 상기 제1 영역의 두께보다 작게 형성된 것이다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제1 하부 보강판 및/또는 상기 제2 상부 보강판은 상기 제2 영역에 상기 제1 영역의 표면으로부터 함몰된 함몰부를 가지며, 상기 1차 단열패널의 1차 단열부재 및/또는 상기 2차 단열부재의 2차 단열부재는 상기 함몰부에 삽입되는 돌출부가 상기 제2 영역 측에 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 패널 결합부가 결합되는 제1 영역 측에는 보강판의 두께를 일정 수준 이상으로 유지하여 구조 강도적 특성을 확보하고, 액화 가스 저장 탱크의 1차 단열패널과 2차 단열패널을 패널 결합부에 의해 견고하게 결합시킬 수 있는 동시에, 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역 측에는 강성이 큰 보강판(예를 들어, 플라이우드)의 두께를 감소시키고, 보강판 두께가 감소된 부분에 보강판보다 강성이 낮은 단열부재(예를 들어, 폴리우레탄폼)를 채움으로써, 슬로싱 하중의 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 2차 방벽과 상기 제1 하부 보강판 사이, 또는 2차 방벽과 상기 제2 상부 보강판 사이에 충격 흡수층이 형성되어 있는 경우, 상기 제1 영역 측에는 보강판의 두께를 일정 수준 이상으로 유지하여 구조 강도적 특성을 확보하고, 액화 가스 저장 탱크의 1차 단열패널과 2차 단열패널을 패널 결합부에 의해 견고하게 결합시킬 수 있는 동시에, 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역 측에는 강성이 큰 보강판(예를 들어, 플라이우드)의 두께를 감소시키고, 보강판 두께가 감소된 부분에 보강판보다 강성이 낮은 충격 흡수층(예를 들어, 멜라민폼)을 채움으로써, 슬로싱 하중의 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크는 액화 천연 가스(LNG; Liquefied Natural Gas), 액화 석유 가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화 가스(liquefied gas)를 저장하는데 활용될 수 있다. 이하에서 액화 천연 가스 저장 탱크를 예로 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액화 천연 가스 저장 탱크의 단면도이다. 도 1을 참조하면, LNG 저장 탱크는 LNG가 저장되는 수용공간으로부터 내부 선체(10)를 향하여 1차 방벽(50), 1차 단열패널(30), 2차 방벽(40) 및 2차 단열패널(20)이 순차적으로 적층 설치된 이중 단열 구조를 갖는다.

1차 방벽(50)은 LNG 수용공간을 둘러싸도록 형성되어 LNG를 밀폐시킨다. 1차 방벽(50)은 알루미늄 합금, 인바(Invar), 니켈강, 스테인리스 스틸 시트 등 저온 취성에 강한 재질의 금속으로 형성된 멤브레인(membrane)으로 제공될 수 있다. 1차 방벽(50)은 LNG 저장 탱크의 온도 변화에 따른 팽창 및 수축에 적응할 수 있도록 주름부(corrugation)(51)를 가질 수 있다. 1차 방벽(50)은 1차 단열패널(30) 상면에 제공된 스트립(미도시)과 용접하는 방식 등에 의해 1차 단열패널(30) 상에 설치될 수 있다. 스트립은 리벳과 같은 고정부재에 의해 1차 단열패널(30)의 상부면에 고정될 수 있다.

1차 단열패널(30)은 1차 방벽(50)을 둘러싸도록 형성되어 액화가스를 외부로부터 단열한다. 1차 단열패널(30)은 1차 방벽(50)과 2차 방벽(40) 사이에 위치하는 단열보드로 제공될 수 있다. 일 실시 예로, 1차 단열패널(30)은 스터드볼트/너트 등의 패널 결합부에 의해 2차 방벽(40) 상에 설치되는 제1 하부 보강판(31), 제1 하부 보강판(31)에 결합된 1차 단열부재(33) 및 1차 단열부재(33)에 결합된 제1 상부 보강판(32)으로 구성될 수 있다.

2차 단열패널(20)은 2차 방벽(40)을 둘러싸며 외부에 대해 단열하는 기능을 갖는다. 2차 방벽(40)과 내부 선체(10) 사이에 위치하는 단열 보드로 제공될 수 있다. 일 실시 예로, 2차 단열패널(20)은 고정 부재(도시 생략)에 의해 내부 선체(10)에 고정되는 제2 하부 보강판(21)과, 제2 하부 보강판(21)에 부착되는 2차 단열부재(23) 및 2차 단열부재(23)에 결합된 제2 상부 보강판(22)으로 구성될 수 있다. 2차 단열패널(20)은 마스틱(mastic)(11)을 매개로 내부 선체(10)에 설치될 수 있다.

1차 단열부재(33)와 2차 단열부재(23)는 단열성이 우수한 소재, 예를 들어 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)으로 형성되어, 내부 선체(10)와 LNG 사이에 단열성을 부여한다. 제1 상부 보강판(32), 제1 하부 보강판(31), 제2 상부 보강판(22) 및 제2 하부 보강판(21)은 플라이우드(plywood)로 형성될 수 있으며, 각각 1차 단열패널(30)과 2차 단열패널(20)에 기계적인 강성을 부여한다.

2차 단열패널(20)들은 미리 설계된 면적으로 제작되며, 서로 간에 거리를 두고 내부 선체(10) 상에 배치된다. 2차 단열패널(20)들의 간격은 단열 보드의 수축 및 팽창을 흡수하는 범위 내에서 설정될 수 있다. 1차 단열패널(30)들은 서로 간에 거리를 두고 2차 방벽(40) 상에 배치된다. 1차 단열패널(30)들의 간격은 단열 보드의 수축 및 팽창을 흡수하는 범위 내에서 설정될 수 있다. 1차 단열패널(30)들 사이 및/또는 2차 단열패널(20)들 사이의 틈새에는 글래스 울(glass wool)과 같이 탄성을 가지는 단열재(30b)가 충진될 수 있다.

2차 방벽(40)은 2차 단열패널(20)의 상면에 배치되어 1차 단열패널(30)을 둘러싸도록 형성된다. 일 실시 예에 있어서, 2차 방벽(40)은 유리섬유 복합재(glass-fiber composite)의 양면에 금속 포일이 부착된 금속 복합 재료(metal composite laminate)으로 형성된 트리플렉스(triplex)로 제공될 수 있다. 2차 방벽(40)은 LNG 저장 탱크의 온도 변화에 따른 팽창 및 수축에 대응할 수 있도록 주름부(41)를 가질 수 있다.

도 2는 도 1의 'A'부를 확대하여 보여주는 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 1차 단열패널(30)과 2차 단열패널(20)은 패널 결합부(25,26)에 의해 결합된다. 패널 결합부는 고정부(25)와, 고정부(25)에 결합하여 1차 단열패널(30)과 2차 단열패널(20)을 체결시키는 체결부(26)를 포함할 수 있다.

고정부(25)는 리벳 등의 고정부재(25c)에 의해 2차 단열패널(20)의 제2 상부 보강판(22)에 결합되는 고정스트립(25a)과, 고정스트립(25a)에 연결되어 돌출되는 돌출부재(25b)를 포함할 수 있다. 고정스트립(25a)은 2차 단열패널(20)의 제2 상부 보강판(22) 상면에 요입 형성된 홈에 수용되어 제2 상부 보강판(22)의 상면으로 돌출되지 않을 수 있다.

돌출부재(25b)는 2차 방벽(40)과 1차 단열패널(30)의 제1 하부 보강판(31)을 관통하여 1차 단열부재(33)에 관통 형성된 관통홀(30a) 측으로 연장될 수 있다. 이를 위해, 2차 방벽(40)에는 돌출부재(25b)가 관통될 수 있는 관통홀(40a)이 형성되고, 제1 하부 보강판(31)에는 돌출부재(25b)가 관통될 수 있는 관통공(31a)이 형성된다. 2차 방벽(40)의 설치가 완료된 후, 2차 방벽(40)의 기밀성을 확보하기 위해 관통홀(40a)과 고정부(25)는 용접으로 마감될 수 있다. 체결부(26)는 돌출부재(25b)에 체결되는 너트부재와, 돌출부재(25b)에 삽입되어 너트부재와 제1 하부 보강판(31) 사이에 제공되는 와셔부재를 포함할 수 있다.

제2 상부 보강판(22)은 패널 결합부(25,26)와 결합되는 제1 영역(A1)을 둘러싸는 제2 영역(A2)의 두께가 제1 영역(A1)의 두께보다 작게 형성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 패널 결합부(25,26)와 결합되는 제2 상부 보강판(22)의 제1 영역(A1)은 일정 수준 이상의 제1 두께(T1)를 가지며, 제2 상부 보강판(22)의 제1 영역(A1)을 둘러싸는 제2 영역(A2)은 제1 두께(T1)보다 얇은 제2 두께(T2)를 갖는다.

제2 상부 보강판(22)의 제1 영역(A1)의 제1 두께(T1)는 액화 가스 저장 탱크의 구조 강도적 특성을 확보하고, 1차 단열패널(30)과 2차 단열패널(20)의 견고한 고정력을 확보할 수 있도록, 일정 수준 이상의 두께로 설계될 수 있다. 제1 영역(A1)은 상부에서 내려다 볼 때, 원형이나, 타원형, 다각형, 그 밖의 다양한 형상을 갖도록 제공될 수 있다. 제2 상부 보강판(22)의 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)을 제외한 나머지 영역을 의미할 수 있다.

일 실시 예에서, 제2 상부 보강판(22)은 제2 영역(A2)에 하면으로부터 상부 측으로 함몰된 함몰부(22a)를 갖는다. 함몰부(22a)의 함몰 깊이에 의해, 제2 상부 보강판(22)의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 두께 차이(T1-T2)가 형성될 수 있다. 도시된 예에서, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계는 수직 벽면으로 이루어져 있으나, 경사진 벽면으로 제공되는 것도 가능하다. 도시되지 않은 변형 실시 예에서, 제2 상부 보강판(22)은 3개 이상의 영역별로 두께가 변화하도록 구성될 수도 있다.

2차 단열부재(23)는 제2 영역(A2) 측의 두께(H2)가 제1 영역(A1) 측의 두께(H1)보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 2차 단열부재(23)는 제2 상부 보강판(22)의 함몰부(22a)에 삽입되는 돌출부(23a)가 제2 영역(A2) 측에 형성될 수 있다. 2차 단열부재(23)의 돌출부(23a)의 돌출 높이는 제2 상부 보강판(22)의 함몰부(22a)의 함몰 깊이와 동일하도록 설계될 수 있다.

패널 결합부(25,26)가 결합되는 제1 영역(A1)을 둘러싸는 제2 영역(A2)에서, 플라이우드 등과 같이 강성이 큰 소재로 이루어진 제2 상부 보강판(22)의 두께를 감소시키고, 제2 상부 보강판(22)의 두께가 감소된 부분에 폴리우레탄폼 등과 같이 제2 상부 보강판(22)보다 강성이 낮은 소재로 이루어진 2차 단열부재(23)를 채움으로써, 슬로싱 하중의 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

제1 하부 보강판(31)은 패널 결합부(25,26)와 결합되는 제1 영역(B1)을 둘러싸는 제2 영역(B2)의 두께가 제1 영역(B1)의 두께보다 작게 형성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 패널 결합부(25,26)와 결합되는 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)은 일정 수준 이상의 제1 두께(T3)를 가지며, 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)을 둘러싸는 제2 영역(B2)은 제1 두께(T3)보다 얇은 제2 두께(T4)를 갖는다.

제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)의 제1 두께(T3)는 액화 가스 저장 탱크의 구조 강도적 특성을 확보하고, 1차 단열패널(30)과 2차 단열패널(20)의 견고한 고정력을 확보할 수 있도록, 일정 수준 이상의 두께로 설계될 수 있다. 제1 영역(B1)은 상부에서 내려다 볼 때, 원형이나, 타원형, 다각형, 그 밖의 다양한 형상을 갖도록 제공될 수 있다. 제1 하부 보강판(31)의 제2 영역(B2)은 제1 영역(B1)을 제외한 나머지 영역을 의미할 수 있다. 도시된 예에서, 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)과 제2 상부 보강판(22)의 제1 영역(A1)은 상이하게 설계되어 있으나, 동일한 영역으로 설계되는 것도 가능하다.

일 실시 예에서, 제1 하부 보강판(31)은 제2 영역(B2)에 상면으로부터 하부 측으로 함몰된 함몰부(31b)를 갖는다. 함몰부(31b)의 함몰 깊이에 의해, 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)과 제2 영역(B2)의 두께 차이(T3-T4)가 형성될 수 있다. 도시된 예에서, 제1 영역(B1)과 제2 영역(B2)의 경계는 수직 벽면으로 이루어져 있으나, 경사진 벽면으로 제공되는 것도 가능하다. 도시되지 않은 변형 실시 예에서, 제1 하부 보강판(31)은 3개 이상의 영역별로 두께가 변화하도록 구성될 수도 있다.

1차 단열부재(33)는 제2 영역(B2) 측의 두께(H4)가 제1 영역(B1) 측의 두께(H3)보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 1차 단열부재(33)는 제1 하부 보강판(31)의 함몰부(31b)에 삽입되는 돌출부(33a)가 제2 영역(B2) 측에 형성될 수 있다. 1차 단열부재(33)의 돌출부(33a)의 돌출 높이는 제1 하부 보강판(31)의 함몰부(31b)의 함몰 깊이와 동일하도록 설계될 수 있다.

패널 결합부(25,26)가 결합되는 제1 영역(B1)을 둘러싸는 제2 영역(B2)에서, 플라이우드 등과 같이 강성이 큰 소재로 이루어진 제1 하부 보강판(31)의 두께를 감소시키고, 제1 하부 보강판(31)의 두께가 감소된 부분에 폴리우레탄폼 등과 같이 제1 하부 보강판(31)보다 강성이 낮은 소재로 이루어진 2차 단열부재(33)를 채움으로써, 슬로싱 하중의 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 일 부분을 보여주는 단면도이다. 도 3의 실시 예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 3을 참조하면, LNG 저장 탱크는 제1 하부 보강판(31)과 2차 방벽(40)의 사이에 상부 충격 흡수층(60)이 형성될 수 있다.

상부 충격 흡수층(60)은 LNG 저장 탱크 내부에 저장되는 액화 가스에 의한 슬로싱(sloshing) 충격을 흡수하여 LNG 저장 탱크를 보호한다. 상부 충격 흡수층(60)은 예컨대 폼 재료로서 멜라민폼(Melamine foam)으로 제작될 수 있다. 멜라민폼은 아미노수지 계열인 멜라민 수지를 기반으로 한 개방형 폼으로서 충격을 흡수할 수 있을 뿐만 아니라 단열 성능도 우수하다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 상부 충격 흡수층(60)은 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱 충격으로부터 화물창 방벽을 보호할 수 있는 다양한 재료로 제작될 수 있다.

패널 결합부(25,26)와 결합되는 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)은 일정 수준 이상의 제1 두께(T5)를 가지며, 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)을 둘러싸는 제2 영역(B2)은 제1 두께(T5)보다 얇은 제2 두께(T6)를 갖는다. 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)의 제1 두께(T5)는 액화 가스 저장 탱크의 구조 강도적 특성을 확보하고, 1차 단열패널(30)과 2차 단열패널(20)의 견고한 고정력을 확보할 수 있도록, 일정 수준 이상의 두께로 설계될 수 있다.

제1 하부 보강판(31)은 제2 영역(B2)에 하면으로부터 상부 측으로 함몰된 함몰부(31c)를 갖는다. 함몰부(31c)의 함몰 깊이에 의해, 제1 하부 보강판(31)의 제1 영역(B1)과 제2 영역(B2)의 두께 차이(T5-T6)가 형성될 수 있다. 도 2의 실시 예와 달리, 1차 단열부재(33)는 제1 영역(B1) 측과 제2 영역(B2) 측의 두께가 일정하게 형성되는 대신, 상부 충격 흡수층(60)의 제2 영역(B2) 측의 두께(T8)가 제1 영역(B1) 측의 두께(T7)보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 상부 충격 흡수층(60)은 제1 하부 보강판(31)의 함몰부(31c)에 삽입되는 돌출부(60a)가 제2 영역(B2) 측에 형성될 수 있다. 상부 충격 흡수층(60)의 돌출부(60a)의 돌출 높이는 제1 하부 보강판(31)의 함몰부(31c)의 함몰 깊이와 동일하도록 설계될 수 있다.

패널 결합부(25,26)가 결합되는 제1 영역(B1)을 둘러싸는 제2 영역(B2)에서, 플라이우드 등과 같이 강성이 큰 소재로 이루어진 제1 하부 보강판(31)의 두께를 감소시키고, 제1 하부 보강판(31)의 두께가 감소된 부분에 멜라민폼 등과 같이 제1 하부 보강판(31)보다 강성이 낮은 소재로 이루어진 상부 충격 흡수층(60)을 더 채움으로써, 슬로싱 하중의 흡수 성능을 가일층 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 단면도이다. 앞서 설명한 것과 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명이 생략될 수 있다. 도 4를 참조하면, LNG 저장 탱크는 2차 방벽과 제2 상부 보강판(22)의 사이에 하부 충격 흡수층(62)이 형성될 수 있다.

하부 충격 흡수층(62)은 LNG 저장 탱크 내부에 저장되는 액화 가스에 의한 슬로싱(sloshing) 충격을 흡수하여 LNG 저장 탱크를 보호한다. 하부 충격 흡수층(62)은 예컨대 폼 재료로서 멜라민폼(Melamine foam) 등과 같이, 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱 충격으로부터 화물창 방벽을 보호할 수 있는 재료로 제작될 수 있다.

제2 상부 보강판(22)은 제2 영역(B2)에 상면으로부터 하부 측으로 함몰된 함몰부(22b)를 갖는다. 함몰부(22b)의 함몰 깊이에 의해, 제2 상부 보강판(22)의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 두께 차이가 형성될 수 있다. 도 2, 도 3의 실시 예와 달리, 2차 단열부재(23)는 제1 영역(A1) 측과 제2 영역(A2) 측의 두께가 일정하게 형성되는 대신, 하부 충격 흡수층(62)의 제2 영역(A2) 측의 두께가 제1 영역(A1) 측의 두께보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 하부 충격 흡수층(62)은 제2 상부 보강판(22)의 함몰부(22b)에 삽입되는 돌출부(62a)가 제2 영역(A2) 측에 형성될 수 있다. 하부 충격 흡수층(62)의 돌출부(62a)의 돌출 높이는 제2 상부 보강판(22)의 함몰부(22b)의 함몰 깊이와 동일하도록 설계될 수 있다.

패널 결합부(25,26)가 결합되는 제1 영역(A1)을 둘러싸는 제2 영역(A2)에서, 플라이우드 등과 같이 강성이 큰 소재로 이루어진 제2 상부 보강판(22)의 두께를 감소시키고, 제2 상부 보강판(22)의 두께가 감소된 부분에 멜라민폼 등과 같이 제2 상부 보강판(22)보다 강성이 낮은 소재로 이루어진 하부 충격 흡수층(62)을 더 채움으로써, 슬로싱 하중의 흡수 성능을 가일층 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 일 부분을 보여주는 단면도이다. 도 5의 실시 예는 제1 하부 보강판(31)의 상면과 하면에 각각 함몰부(31b,31c)가 제2 영역(B2)에 형성되고, 제2 상부 보강판(22)의 하면과 상면에 각각 함몰부(22a,22b)가 제2 영역(A2)에 형성된다. 제1 하부 보강판(31)의 함몰부(31b,31c)에는 제1 하부 보강판(31)보다 강성이 낮은 1차 단열부재(33)와 상부 충격 흡수층(60)의 돌출부(33c,60a)가 삽입되고, 제2 상부 보강판(22)의 함몰부(22a,22b)에는 제2 상부 보강판(22)보다 강성이 낮은 2차 단열부재(23)와 하부 충격 흡수층(62)의 돌출부(23a,62a)가 삽입된다. 이에 따라 LNG 저장 탱크의 슬로싱 충격 흡수 성능이 가일층 향상된다.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

10: 내부 선체 11: 마스틱
13: 레벨패드 20: 2차 단열패널
21: 제2 하부 보강판 22: 제2 상부 보강판
22a,22b: 함몰부 23: 2차 단열부재
23a: 돌출부 25: 고정부
25a: 고정스트립 25b: 돌출부재
25c: 고정부재 26: 체결부
30: 1차 단열패널 30a: 관통홀
30b: 단열재 31: 제1 하부 보강판
31a: 관통공 31b,31c: 함몰부
32: 제1 상부 보강판 33: 1차 단열부재
33a: 돌출부 40: 2차 방벽
40a: 관통홀 41: 주름부
50: 1차 방벽 51: 주름부
60: 상부 충격 흡수층 62: 하부 충격 흡수층

Claims

액화가스의 수용공간을 둘러싸는 1차 방벽;
상기 1차 방벽을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하고, 제1 상부 보강판과 제1 하부 보강판 사이에 1차 단열부재가 결합된 1차 단열패널;
상기 1차 단열패널을 둘러싸는 2차 방벽;
상기 2차 방벽을 둘러싸며 외부에 대해 단열하고, 제2 상부 보강판과 제2 하부 보강판 사이에 2차 단열부재가 결합된 2차 단열패널;
상기 제2 상부 보강판에 결합되고 상기 2차 방벽 및 상기 제1 하부 보강판을 관통하여 상기 1차 단열부재의 관통홀 측으로 연장하는 돌출부재를 포함하는 고정부와, 상기 돌출부재에 결합하여 상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널을 체결시키는 체결부를 포함하는 패널 결합부;
상기 제1 하부 보강판과 상기 2차 방벽의 사이에 제공되는 상부 충격 흡수층; 및
상기 2차 방벽과 상기 제2 상부 보강판의 사이에 제공되는 하부 충격 흡수층;을 포함하고,
상기 제1 하부 보강판 및 상기 제2 상부 보강판은,
상기 패널 결합부와 결합되는 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역의 두께가 상기 제1 영역의 두께보다 작게 형성되며,
상기 1차 단열부재 및 상기 2차 단열부재는,
상기 제2 영역 측의 두께가 상기 제1 영역 측의 두께보다 크게 형성되고,
상기 상부 충격 흡수층 및 상기 하부 충격 흡수층은,
상기 제2 영역 측의 두께가 상기 제1 영역 측의 두께보다 크게 형성되는 액화 가스 저장 탱크.
제1 항에 있어서,
상기 제1 하부 보강판 및 상기 제2 상부 보강판 중의 적어도 하나는:
상기 제2 영역에 상기 제1 영역의 표면으로부터 함몰된 함몰부를 갖는 액화 가스 저장 탱크.
삭제
제2 항에 있어서,
상기 1차 단열부재 및 상기 2차 단열부재 중의 적어도 하나는:
상기 함몰부에 삽입되는 돌출부가 상기 제2 영역 측에 형성되는 액화 가스 저장 탱크.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 하부 보강판 및 상기 제2 상부 보강판 중의 적어도 하나는:
상기 제2 영역에 상기 제1 영역의 표면으로부터 함몰된 함몰부를 가지며,
상기 상부 충격 흡수층 및 상기 하부 충격 흡수층 중의 적어도 하나는:
상기 함몰부에 삽입되는 돌출부가 상기 제2 영역 측에 형성되는 액화 가스 저장 탱크.
제6 항에 있어서,
상기 함몰부는 상기 돌출부의 돌출 높이와 동일한 함몰 높이를 갖도록 형성되는 액화 가스 저장 탱크.