KR101965702B1 - Flow disturbance fin for cryogenic fluid and cryogenic fluid storage eqpuipment structure with the same - Google Patents

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KR101965702B1
KR101965702B1 KR1020170169454A KR20170169454A KR101965702B1 KR 101965702 B1 KR101965702 B1 KR 101965702B1 KR 1020170169454 A KR1020170169454 A KR 1020170169454A KR 20170169454 A KR20170169454 A KR 20170169454A KR 101965702 B1 KR101965702 B1 KR 101965702B1
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김현호
이윤한
류용희
황윤지
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

A flow disturbance fin for an ultralow temperature fluid according to the present invention comprises a bimetal member, a first fixating unit, and a second fixating unit. The bimetal member is composed by the connection between a first metal plate and a second metal plate having a thermal expansion coefficient different from each other. The first metal plate having a thermal expansion coefficient lower than that of the second metal plate is situated to face a structure member. The first fixating unit is situated at an upper side of the first metal plate so as to fixate an upper side of the bimetal member at the structure member, and maintains fixation power when coming in contact with the ultralow temperature fluid. The second fixating unit is situated at a lower side of the first metal plate so as to fixate a lower side of the bimetal member at the structure member, and loses fixation power when coming in contact with the ultralow temperature fluid.

Description

극저온 유체용 흐름 방해 핀 및 이를 구비한 극저온 유체 저장 설비용 구조물 {FLOW DISTURBANCE FIN FOR CRYOGENIC FLUID AND CRYOGENIC FLUID STORAGE EQPUIPMENT STRUCTURE WITH THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a flow disturbance pin for a cryogenic fluid and a structure for a cryogenic fluid storage facility having the same,

본 발명은 극저온 유체 저장 설비용 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저장 탱크에서 누출된 극저온 유체가 구조 부재를 따라 이동하는 것을 방해하는 흐름 방해 핀에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for a cryogenic fluid storage facility, and more particularly to a flow-impeding pin that prevents cryogenic fluid leaking from a storage tank from moving along a structural member.

부유식 생산 저장 하역(Floating Production Storage and Offloading, FPSO) 설비와 같은 대형 해양 구조물의 경우, 극저온 유체의 누출에 대한 구조 건전성 평가가 필요하다. 현재 사용되는 구조 부재의 파괴 인성은 -40℃까지 보장되므로 각종 극저온 유체의 누출이 발생하는 경우 구조 부재가 바로 파손되는 것을 가정하고 평가를 하는데, 이때 평가 범위는 하나의 구조 부재로 제한된다.For large offshore structures such as floating production storage and offloading (FPSO) installations, structural integrity assessments for cryogenic fluid leaks are needed. Since the fracture toughness of the currently used structural members is guaranteed up to -40 ° C, evaluation is made assuming that the structural members are broken in case of leakage of various cryogenic fluids. The evaluation range is limited to one structural member.

그러나 여러 개의 구조 부재가 교차하는 지점에 극저온 유체가 누출되는 경우, 실제로 여러 개의 구조 부재가 동시에 극저온 환경에 노출될 수 있다. 이러한 상황은 구조 건전성 평가 범위를 벗어나는 위험한 상황이며, 개발 단계에서 고려하지 못한 큰 사고로 이어질 수 있다.However, when a cryogenic fluid leaks at a point where a plurality of structural members intersect, a plurality of structural members may actually be exposed to a cryogenic environment at the same time. This situation is a dangerous situation outside the scope of the structural integrity assessment and can lead to major accidents that were not considered at the development stage.

본 발명은 저장 탱크에서 누출된 극저온 유체가 구조 부재를 따라 이동하지 못하도록 그 흐름을 방해함으로써 위험 상황을 예방할 수 있는 극저온 유체용 흐름 방해 핀을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention seeks to provide a flow-impeding pin for a cryogenic fluid that can prevent a hazardous situation by disrupting the flow of cryogenic fluid leaking from the storage tank to prevent it from moving along the structural member.

본 발명의 일 실시예에 따른 극저온 유체용 흐름 방해 핀은 바이메탈 부재와 제1 고정부 및 제2 고정부를 포함한다. 바이메탈 부재는 열팽창 계수가 서로 다른 제1 금속판과 제2 금속판의 접합으로 구성되며, 제2 금속판보다 열팽창 계수가 낮은 제1 금속판이 구조 부재와 마주하도록 위치한다. 제1 고정부는 제1 금속판의 상측에 위치하여 구조 부재에 바이메탈 부재의 상측을 고정시키며, 극저온 유체와 접촉 시 고정력을 유지한다. 제2 고정부는 제1 금속판의 하측에 위치하여 구조 부재에 바이메탈 부재의 하측을 고정시키며, 극저온 유체와 접촉 시 고정력을 상실한다. A flow-impeding pin for a cryogenic fluid according to an embodiment of the present invention includes a bimetal member, a first fixing part and a second fixing part. The bimetal member is composed of a first metal plate and a second metal plate having different thermal expansion coefficients, and the first metal plate having a thermal expansion coefficient lower than that of the second metal plate faces the structural member. The first fixing part is located on the upper side of the first metal plate and fixes the upper side of the bimetal member to the structural member and maintains the fixing force when contacting the cryogenic fluid. The second fixing part is located below the first metal plate to fix the lower side of the bimetal member to the structural member and lose the fixing force when it comes into contact with the cryogenic fluid.

제1 금속판은 인바강과 고망간강 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 제2 금속판은 스테인리스강을 포함할 수 있다. 제1 고정부는 용접부로 이루어질 수 있다. 극저온 유체와 접촉 시, 바이메탈 부재의 하측은 구조 부재로부터 분리된 후 구조 부재의 바깥으로 휘면서 극저온 유체의 흐름을 바깥 방향으로 밀어낼 수 있다.The first metal plate may include one of an invar steel and a high manganese steel, and the second metal plate may include stainless steel. The first fixing portion may be formed of a welded portion. Upon contact with the cryogenic fluid, the lower side of the bimetallic member can be pushed outwardly by bending out of the structural member after being separated from the structural member.

극저온 유체용 흐름 방해 핀은 제1 금속판의 하측과 제2 고정부 사이에 위치하는 밀봉 튜브를 더 포함할 수 있다. 밀봉 튜브는 발포체와, 발포체를 압축 상태로 밀봉하는 밀봉층을 포함할 수 있다. The flow-impeding pin for the cryogenic fluid may further include a sealing tube positioned between the lower side of the first metal plate and the second fixing portion. The sealing tube may comprise a foam and a sealing layer sealing the foam in a compressed state.

밀봉층은 극저온 유체와 접촉한 바이메탈 부재가 휘는 힘에 의해 파단될 수 있고, 발포체는 밀봉층 파단 시 팽창하여 바이메탈 부재의 하측을 지지할 수 있다. 발포체는 폴리우레탄 폼을 포함할 수 있으며, 팽창 후 응고될 수 있다.The sealing layer can be broken by the bending force of the bimetal member in contact with the cryogenic fluid, and the foam can expand when the sealing layer breaks and support the lower side of the bimetal member. The foam may comprise a polyurethane foam and may be solidified after expansion.

본 발명의 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 설비용 구조물은 구조 부재와 극저온 유체용 흐름 방해 핀을 포함한다. 구조 부재는 극저온 유체를 저장하는 저장 탱크와 이웃하게 설치되며, 한 방향으로 나란하게 뻗어 있다. 극저온 유체용 흐름 방해 핀은 구조 부재의 표면에 설치된다.A structure for a cryogenic fluid storage facility in accordance with an embodiment of the present invention includes a structural member and a flow-impeding pin for a cryogenic fluid. The structural member is installed adjacent to a storage tank for storing the cryogenic fluid and extends in one direction. The flow-impeding pin for the cryogenic fluid is installed on the surface of the structural member.

극저온 유체용 흐름 방해 핀은 구조 부재의 둘레 방향과 길이 방향을 따라 복수 개로 설치될 수 있다. 구조 부재의 둘레 방향을 따라 배열된 특정 줄의 극저온 유체용 흐름 방해 핀들은 다음 줄에 위치하는 극저온 유체용 흐름 방해 핀들과 어긋나게 위치할 수 있다.The flow-impeding pin for the cryogenic fluid may be provided in plural along the circumferential direction and the longitudinal direction of the structural member. The flow impeding pins for the cryogenic fluid of a particular row arranged along the circumferential direction of the structural member may be positioned differently from the flow impeding pins for the cryogenic fluid located in the next row.

본 발명에 따르면, 극저온 유체용 흐름 방해 핀은 극저온 유체와 접촉 시 변형되어 극저온 유체를 구조 부재의 바깥 방향으로 밀어낸다. 따라서 누출된 극저온 유체가 구조 부재를 따라 이동하는 것을 방해할 수 있으며, 여러 개의 구조 부재가 동시에 극저온 환경에 노출되는 위험 상황을 효과적으로 억제할 수 있다.According to the present invention, the flow-impeding pin for the cryogenic fluid is deformed upon contact with the cryogenic fluid to push the cryogenic fluid outwardly of the structural member. Thus, it is possible to prevent the leakage of the cryogenic fluid from moving along the structural member, and effectively prevent the dangerous situation in which a plurality of structural members are simultaneously exposed to the cryogenic temperature environment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 설비용 구조물의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 극저온 유체 저장 설비용 구조물의 부분 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 극저온 유체 저장 설비용 구조물에 극저온 유체가 누출된 경우 흐름 방해 핀의 상태를 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시한 극저온 유체 저장 설비용 구조물의 변형예를 나타낸 개략 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 극저온 유체 저장 설비용 구조물의 부분 단면도이다.1 is a schematic perspective view of a structure for a cryogenic fluid storage facility in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a partial cross-sectional view of the structure for the cryogenic fluid storage facility shown in Figure 1;
FIG. 3 is a block diagram showing the state of the flow interrupt pin when the cryogenic fluid leaks to the structure for the cryogenic fluid storage facility shown in FIG. 2; FIG.
4 is a schematic perspective view showing a modification of the structure for the cryogenic fluid storage facility shown in FIG.
5 is a partial cross-sectional view of the structure for the cryogenic fluid storage facility shown in FIG.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 그리고 "~위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.When an element such as a layer, a film, an area, a plate, or the like is referred to as being "on" another element throughout the specification, it includes not only the element "directly above" another element but also the element having another element in the middle. And "above" means located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것이므로, 본 발명은 도시한 바로 한정되지 않는다. When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it means that the element may further include other elements unless specifically stated otherwise. The sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and the present invention is not limited to the illustrated ones.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 설비용 구조물의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a structure for a cryogenic fluid storage facility in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 실시예의 극저온 유체 저장 설비용 구조물(이하, 편의상 '구조물'이라 한다)(100)은 예를 들어 액화 가스 운반선, 부유식 생산 저장 하역 설비, 바아지식 파워 플랜트와 같은 해상 부유설비의 구조물이거나 육지에 설치되어 액화 가스를 저장하는 설비의 구조물일 수 있다.Referring to FIG. 1, a cryogenic fluid storage facility (hereinafter, referred to as a 'structure') 100 of the present embodiment may be used in a variety of applications, such as a liquefied gas carrier, a floating production storage and unloading facility, It may be a structure of a floating facility or a structure of a facility installed on land to store liquefied gas.

극저온 유체는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, LPG), 액화 수소, 디메틸에테르(dimethyl ether) 등의 액화 가스일 수 있다. 구조물(100)은 극저온 유체를 저장하는 저장 탱크(도시하지 않음)와 이웃하므로 저장 탱크에서 극저온 유체 누출 시 누출된 극저온 유체와 접촉하게 된다.The cryogenic fluid may be liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG), liquefied hydrogen, dimethyl ether, and the like. The structure 100 is in close proximity to a storage tank (not shown) that stores cryogenic fluid and thus comes into contact with the leaked cryogenic fluid when the cryogenic fluid leaks from the storage tank.

구조물(100)은 일 방향과 나란한 직선형의 구조 부재(10)와, 구조 부재(10)의 외측에 고정된 극저온 유체용 흐름 방해 핀(이하, 편의상 '흐름 방해 핀'이라 한다)(20)을 포함한다. 도 1에서는 수직 방향과 나란한 구조 부재(10)를 도시하였으나, 구조 부재(10)가 뻗은 방향은 수직 방향으로 한정되지 않는다.The structure 100 includes a straight structural member 10 and a flow impeding pin 20 for cryogenic fluid fixed to the outside of the structural member 10 . Although the structural member 10 is shown in FIG. 1 in parallel with the vertical direction, the direction in which the structural member 10 extends is not limited to a vertical direction.

구조 부재(10)는 단면이 원형 또는 사각형 등의 관형 부재이거나, 단면이 일자인 판형 부재이거나, 단면이 열십(十)자 또는 에이치(H) 형상인 판형 조합 부재로 구성될 수 있다. 도 1에서는 단면이 에이치(H) 형상인 구조 부재(10)를 예로 들어 도시하였으나, 구조 부재(10)의 형상은 도시한 예시로 한정되지 않는다.The structural member 10 may be a tubular member having a circular or square cross section or a plate member having a straight section or a plate-like combination member having a cross-sectional shape of ten (10) or H (H). 1, the structure member 10 having the H-shaped cross section is shown as an example, but the shape of the structural member 10 is not limited to the illustrated example.

흐름 방해 핀(20)은 구조 부재(10)의 둘레 방향을 따라 서로간 거리를 두고 복수 개로 설치될 수 있다. 도 1에서 구조 부재(10)는 서로 마주하는 한 쌍의 제1 판재(11)와, 한 쌍의 제1 판재(11)를 연결하는 제2 판재(12)로 구성될 수 있으며, 한 쌍의 제1 판재(11) 각각의 외측면과 제2 판재(12)의 양측면에 흐름 방해 핀(20)이 설치될 수 있다.The flow disturbing fins 20 may be installed at a plurality of intervals along the circumferential direction of the structural member 10 with a distance therebetween. 1, the structural member 10 may be composed of a pair of first plate members 11 facing each other and a second plate member 12 connecting a pair of first plate members 11, The flow disturbing fins 20 may be installed on the outer surface of each of the first plate members 11 and on both side surfaces of the second plate member 12.

도 2는 도 1에 도시한 구조물의 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of the structure shown in Fig.

도 1과 도 2를 참고하면, 흐름 방해 핀(20)은 바이메탈 부재(21)와 제1 고정부(24) 및 제2 고정부(25)를 포함하며, 밀봉 튜브(26)를 더 포함할 수 있다. 흐름 방해 핀(20)은 누출된 극저온 유체가 흐를 것으로 예상되는 구조 부재(10)의 표면에 설치된다.1 and 2, the flow disturbance pin 20 includes a bimetal member 21, a first fixing portion 24 and a second fixing portion 25, and further includes a sealing tube 26 . The flow-impeding pin 20 is installed on the surface of the structural member 10 where the leaked cryogenic fluid is expected to flow.

바이메탈 부재(21)는 열팽창 계수가 상이한 제1 금속판(22)과 제2 금속판(23)의 접합(이종 접합)으로 구성된다. 제1 금속판(22)은 낮은 열팽창 계수를 가지는 금속, 예를 들어 인바강(Invar steel, 니켈-철 합금) 또는 고망간강(high manganese steel) 등을 포함할 수 있다. 제2 금속판(23)은 높은 열팽창 계수를 가지는 금속, 예를 들어 스테인리스강 등을 포함할 수 있다.The bimetal member 21 is formed by bonding (heterogeneous bonding) of the first metal plate 22 and the second metal plate 23 having different thermal expansion coefficients. The first metal plate 22 may include a metal having a low coefficient of thermal expansion, such as Invar steel or a high manganese steel. The second metal plate 23 may include a metal having a high thermal expansion coefficient, for example, stainless steel or the like.

바이메탈 부재(21)는 제1 금속판(22)이 구조 부재(10)와 마주하고 제2 금속판(23)이 구조 부재(10)의 바깥을 향하도록 위치한다. 바이메탈 부재(21)는 평평한 사각판 형상으로 이루어질 수 있다.The bimetallic member 21 is located such that the first metal plate 22 faces the structural member 10 and the second metal plate 23 faces outwardly of the structural member 10. [ The bimetal member 21 may have a flat rectangular plate shape.

제1 고정부(24)는 바이메탈 부재(21)의 상측과 구조 부재(10) 사이에 위치하며, 구조 부재(10)에 바이메탈 부재(21)의 상측을 고정시킨다. 제1 고정부(24)는 극저온 유체와 접촉 시 고정력을 유지한다. 이를 위해 제1 고정부(24)는 용접부로 구성되거나, 상온과 극저온 모두에서 접착력을 유지하는 접착층, 예를 들어 저온용 에폭시를 포함할 수 있다.The first fixing portion 24 is located between the upper side of the bimetal member 21 and the structural member 10 and fixes the upper side of the bimetal member 21 to the structural member 10. [ The first anchor 24 maintains a clamping force when in contact with the cryogenic fluid. To this end, the first fixing part 24 may comprise a weld, or may comprise an adhesive layer, for example a low temperature epoxy, which maintains an adhesive force at both normal and cryogenic temperatures.

제2 고정부(25)는 바이메탈 부재(21)의 하측과 구조 부재(10) 사이에 위치하며, 구조 부재(10)에 바이메탈 부재(21)의 하측을 고정시킨다. 제2 고정부(25)는 극저온 유체와 접촉 시 고정력을 상실한다. 제2 고정부(25)는 상온에서 접착력을 유지하나 극저온 환경에서 접착력을 상실하는 접착층으로 구성될 수 있다.The second fixing part 25 is located between the lower side of the bimetal member 21 and the structural member 10 and fixes the lower side of the bimetal member 21 to the structural member 10. [ The second fixing part (25) loses fixing force in contact with the cryogenic fluid. The second fixing part 25 may be composed of an adhesive layer which maintains the adhesive force at room temperature but loses the adhesive force in a cryogenic environment.

밀봉 튜브(26)는 바이메탈 부재(21)의 하측과 제2 고정부(25) 사이에 위치하며, 도시하지 않은 접착층에 의해 바이메탈 부재(21)와 제2 고정부(25) 각각에 부착될 수 있다. 밀봉 튜브(26)는 발포체(261)와, 발포체(261)를 압축 상태로 밀봉하는 밀봉층(262)을 포함할 수 있다.The sealing tube 26 is located between the lower side of the bimetal member 21 and the second fixing part 25 and can be attached to the bimetal member 21 and the second fixing part 25 by an adhesive layer have. The sealing tube 26 may include a foam 261 and a sealing layer 262 that seals the foam 261 in a compressed state.

발포체(261)는 폴리우레탄 폼 등을 포함할 수 있으며, 초기 발포 상태에서 높은 압력에 의해 압축된 후 밀봉층(262)으로 둘러싸인다. 밀봉층(262)은 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 고분자 필름을 포함할 수 있다.The foam 261 may include a polyurethane foam or the like and is compressed by the high pressure in the initial foaming state and then surrounded by the sealing layer 262. [ The sealing layer 262 may comprise a polymer film such as polyethylene terephthalate.

극저온 유체에 의해 바이메탈 부재(21)가 휘어질 때, 밀봉층(262)은 바이메탈 부재(21)가 휘는 힘에 의해 파단될 수 있다. 발포체(261)는 밀봉층(262) 파단 시 압축력이 상실되면서 부피 팽창이 이루어진다. 특히 폴리우레탄 폼은 산소와 접촉 시 응고되므로 밀봉층(262) 파단에 의해 팽창 후 응고되어 그 형태를 유지할 수 있다.When the bimetal member 21 is bent by the cryogenic fluid, the sealing layer 262 can be broken by the bending force of the bimetal member 21. [ When the sealing layer 262 is broken, the foam 261 is subjected to volume expansion with loss of compressive force. Particularly, since the polyurethane foam is solidified upon contact with oxygen, it can be solidified after expansion due to fracture of the sealing layer 262, and the shape thereof can be maintained.

도 3은 도 2에 도시한 구조물에 극저온 유체가 누출된 경우 흐름 방해 핀의 상태를 나타낸 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram showing the state of a flow interrupt pin when a cryogenic fluid leaks to the structure shown in FIG. 2; FIG.

도 3을 참고하면, 저장 탱크에서 극저온 유체가 누출되어 구조 부재(10)와 흐름 방해 핀(20)을 따라 극저온 유체가 흐르면, 열팽창 계수가 낮은 제1 금속판(22)은 길이 변화가 실질적으로 없는 반면, 열팽창 계수가 높은 제2 금속판(23)은 빠르게 수축된다.3, when the cryogenic fluid leaks from the storage tank and flows along the structural member 10 and the flow-impeding pin 20, the first metal plate 22 having a low coefficient of thermal expansion is substantially free from a change in length On the other hand, the second metal plate 23 having a high thermal expansion coefficient shrinks rapidly.

이때 제1 고정부(24)는 극저온 유체와 접촉 시에도 고정력을 유지하지만, 제2 고정부(25)는 극저온 유체와의 접촉에 의해 고정력을 상실한다. 따라서 바이메탈 부재(21)의 아래쪽이 구조 부재(10)에서 분리되고, 구조 부재(10)의 바깥을 향해 휘어지면서 극저온 유체의 흐름을 방해한다.At this time, the first fixing portion 24 maintains the fixing force even when the first fixing portion 24 is in contact with the cryogenic fluid, but the second fixing portion 25 loses fixing force due to contact with the cryogenic fluid. Thus, the underside of the bimetal member 21 separates from the structural member 10 and bends toward the outside of the structural member 10, interrupting the flow of the cryogenic fluid.

즉 아래쪽이 바깥으로 휘어진 바이메탈 부재(21)가 극저온 유체의 흐름을 구조 부재(10)의 바깥 방향으로 밀어내며, 극저온 유체가 구조 부재(10)를 따라 흐르는 것을 방해한다.That is, the bimetal member 21 with its outwardly bent outward pushes the flow of the cryogenic fluid outwardly of the structural member 10, preventing the cryogenic fluid from flowing along the structural member 10.

또한, 바이메탈 부재(21)의 아래쪽이 바깥으로 휘어질 때, 휘어지는 힘에 의해 밀봉 튜브(26)의 밀봉층(262)이 파단되면서 발포체(261)에 가해지던 압력이 해제된다. 따라서 발포체(261)가 팽창하면서 바이메탈 부재(21)의 휘어진 아래쪽을 지지한다.When the lower portion of the bimetal member 21 is bent outward, the sealing layer 262 of the sealing tube 26 is broken by the bending force, and the pressure applied to the foam 261 is released. Thus, the foam 261 expands and supports the bent lower portion of the bimetal member 21. [

전술한 바와 같이 발포체(261)는 폴리우레탄 폼을 포함할 수 있고, 폴리우레탄 폼은 대기 중으로 노출되어 산소와 접촉 시 응고된다. 발포체(261)는 팽창한 다음 응고되어 그 형태를 유지하므로, 바이메탈 부재(21)의 휘어진 아래쪽이 의도한 형상을 유지하도록 지지할 수 있다.As described above, the foam 261 may include a polyurethane foam, and the polyurethane foam is exposed to the air and solidifies upon contact with oxygen. The foamed body 261 is expanded and then solidified and maintains its shape, so that the bent lower portion of the bimetal member 21 can be supported to maintain its intended shape.

흐름 방해 핀(20)은 구조 부재(10)의 둘레 방향을 따라 복수 개로 설치되며, 또한 구조 부재(10)의 길이 방향을 따라 복수 개로 설치될 수 있다. 이러한 흐름 방해 핀(20)은 극저온 유체 누출 시 극저온 유체가 구조 부재(10)를 따라 흐르는 것을 여러 단계에 걸쳐 차단할 수 있으며, 위험 상황을 예방할 수 있다.The plurality of flow disturbing fins 20 may be provided along the circumferential direction of the structural member 10 and may be provided along the longitudinal direction of the structural member 10. [ These flow-impeding fins 20 can block the cryogenic fluid flow along the structural member 10 during multiple stages of cryogenic fluid leakage and prevent a hazard situation.

도 4는 도 1에 도시한 구조물의 변형예를 나타낸 개략 사시도이고, 도 5는 도 4의 부분 단면도이다.FIG. 4 is a schematic perspective view showing a modification of the structure shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a partial sectional view of FIG.

도 4와 도 5를 참고하면, 구조 부재(10')는 단면이 원형인 관형 부재일 수 있고, 흐름 방해 핀(20)은 구조 부재(10')의 둘레 방향 및 길이 방향(수직 방향)을 따라 복수 개로 설치될 수 있다.4 and 5, the structural member 10 'may be a tubular member having a circular cross section, and the flow disturbing fins 20 may have a circumferential direction and a longitudinal direction (vertical direction) of the structural member 10' And can be installed in plural.

도 4에 도시한 흐름 방해 핀(20)은 평평한 사각판 형상이거나, 구조 부재(10')를 따라 휘어진 판형일 수 있다. 도 4에 도시한 흐름 방해 핀(20)은 도 1에 도시한 흐름 방해 핀(20)보다 작은 가로 폭을 가질 수 있다The flow-impeding pin 20 shown in Fig. 4 may be in the form of a flat rectangular plate or may be plate-shaped warped along the structural member 10 '. The flow-impeding pin 20 shown in Figure 4 may have a smaller width than the flow-impeding pin 20 shown in Figure 1

구조 부재(10')의 둘레 방향을 따라 배열된 특정 줄의 흐름 방해 핀들(20)은 그 다음 줄에 위치하는 흐름 방해 핀들(20)과 어긋나게 위치할 수 있다. 이 경우 누출된 극저온 유체가 흐름 방해 핀들(20) 사이를 통과하더라도 그 다음 줄에 위치하는 흐름 방해 핀들(20)과 접하게 되므로, 극저온 유체의 흐름을 차단할 수 있다.The flow-arresting pins 20 of a particular row arranged along the circumferential direction of the structural member 10 'may be positioned differently from the flow-impeding pins 20 located at the next row. In this case, even if the leaked cryogenic fluid passes between the flow-arresting fins 20, it comes into contact with the flow disturbance fins 20 located in the next row, so that the flow of the cryogenic fluid can be shut off.

이와 같이 본 실시예의 흐름 방해 핀(20)은 극저온 유체와 접촉 시 변형되어 극저온 유체를 구조 부재(10, 10')의 바깥 방향으로 밀어낸다. 따라서 누출된 극저온 유체가 구조 부재(10, 10')를 따라 이동하는 것을 방해할 수 있으며, 여러 개의 구조 부재(10, 10')가 동시에 극저온 환경에 노출되는 위험 상황을 효과적으로 억제할 수 있다.As such, the flow-impeding pin 20 of the present embodiment is deformed upon contact with the cryogenic fluid to push the cryogenic fluid outwardly of the structural member 10, 10 '. Therefore, it is possible to prevent the leaked cryogenic fluid from moving along the structural members 10 and 10 ', effectively restricting the dangerous situation in which the plurality of structural members 10 and 10' are simultaneously exposed to the cryogenic environment.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

100: 극저온 유체 저장 설비용 구조물
10, 10': 구조 부재 20: 흐름 방해 핀
21: 바이메탈 부재 22: 제1 금속판
23: 제2 금속판 24: 제1 고정부
25: 제2 고정부 26: 밀봉 부재
261: 발포체 262: 밀봉층100: Structure for cryogenic fluid storage facility
10, 10 ': structural member 20: flow-impeding pin
21: bimetal member 22: first metal plate
23: second metal plate 24: first fixing portion
25: second fixing part 26: sealing member
261: Foam 262: Sealing layer

Claims (10)

열팽창 계수가 서로 다른 제1 금속판과 제2 금속판의 접합으로 구성되며, 제2 금속판보다 열팽창 계수가 낮은 제1 금속판이 구조 부재와 마주하도록 위치하는 바이메탈 부재;
상기 제1 금속판의 상측에 위치하여 상기 구조 부재에 상기 바이메탈 부재의 상측을 고정시키며, 극저온 유체와 접촉 시 고정력을 유지하는 제1 고정부; 및
상기 제1 금속판의 하측에 위치하여 상기 구조 부재에 상기 바이메탈 부재의 하측을 고정시키며, 극저온 유체와 접촉 시 고정력을 상실하는 제2 고정부
를 포함하는 극저온 유체용 흐름 방해 핀.A bimetallic member having a first metal plate and a second metal plate, the first metal plate having a thermal expansion coefficient different from that of the first metal plate and having a thermal expansion coefficient lower than that of the second metal plate,
A first fixing unit positioned above the first metal plate to fix the upper side of the bimetal member to the structural member and to maintain a fixing force when the bimetal member is in contact with the cryogenic fluid; And
The second metal plate being located below the first metal plate and fixing the lower side of the bimetal member to the structural member,
The flow disturbing pin for the cryogenic fluid. 제1항에 있어서,
상기 제1 금속판은 인바강과 고망간강 중 어느 하나를 포함하고,
상기 제2 금속판은 스테인리스강을 포함하는 극저온 유체용 흐름 방해 핀.The method according to claim 1,
Wherein the first metal plate includes one of an invar steel and a high manganese steel,
Wherein the second metal plate comprises stainless steel. 제1항에 있어서,
상기 제1 고정부는 용접부로 이루어지는 극저온 유체용 흐름 방해 핀.The method according to claim 1,
Wherein the first fastening portion comprises a weld. 제1항에 있어서,
극저온 유체와 접촉 시, 상기 바이메탈 부재의 하측은 상기 구조 부재로부터 분리된 후 상기 구조 부재의 바깥으로 휘면서 극저온 유체의 흐름을 바깥 방향으로 밀어내는 극저온 유체용 흐름 방해 핀.The method according to claim 1,
Wherein the lower portion of the bimetallic member separates from the structural member and bends out of the structural member when in contact with the cryogenic fluid to push out the flow of the cryogenic fluid outwardly. 제1항에 있어서,
상기 제1 금속판의 하측과 상기 제2 고정부 사이에 위치하는 밀봉 튜브를 더 포함하며,
상기 밀봉 튜브는 발포체와, 발포체를 압축 상태로 밀봉하는 밀봉층을 포함하는 극저온 유체용 흐름 방해 핀.The method according to claim 1,
And a sealing tube positioned between the lower side of the first metal plate and the second fixing portion,
Wherein the sealing tube comprises a foam and a sealing layer for sealing the foam in a compressed state. 제5항에 있어서,
상기 밀봉층은 극저온 유체와 접촉한 상기 바이메탈 부재가 휘는 힘에 의해 파단되고,
상기 발포체는 상기 밀봉층 파단 시 팽창하여 상기 바이메탈 부재의 하측을 지지하는 극저온 유체용 흐름 방해 핀.6. The method of claim 5,
Wherein the sealing layer is broken by a bending force of the bimetal member in contact with the cryogenic fluid,
Wherein the foam expands upon fracture of the sealing layer to support the lower side of the bimetal member. 제6항에 있어서,
상기 발포체는 폴리우레탄 폼을 포함하며, 팽창 후 응고되는 극저온 유체용 흐름 방해 핀.The method according to claim 6,
The foam comprises a polyurethane foam, and the flow-impeding pin for the cryogenic fluid which is solidified after expansion. 극저온 유체를 저장하는 저장 탱크와 이웃하게 설치되며, 한 방향으로 나란하게 뻗은 구조 부재; 및
상기 구조 부재의 표면에 설치되며, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 극저온 유체용 흐름 방해 핀
을 포함하는 극저온 유체 저장 설비용 구조물.A structural member disposed adjacent to a storage tank for storing the cryogenic fluid and extending in one direction; And
A flow obstruction pin for a cryogenic fluid according to any one of claims 1 to 7, provided on the surface of the structural member
≪ / RTI > for a cryogenic fluid storage facility. 제8항에 있어서,
상기 극저온 유체용 흐름 방해 핀은 상기 구조 부재의 둘레 방향과 길이 방향을 따라 복수 개로 설치되는 극저온 유체 저장 설비용 구조물.9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of flow-impeding pins for the cryogenic fluid are installed along a circumferential and longitudinal direction of the structural member. 제9항에 있어서,
상기 구조 부재의 둘레 방향을 따라 배열된 특정 줄의 상기 극저온 유체용 흐름 방해 핀들은 다음 줄에 위치하는 상기 극저온 유체용 흐름 방해 핀들과 어긋나게 위치하는 극저온 유체 저장 설비용 구조물.10. The method of claim 9,
Wherein the flow disturbance fins for the cryogenic fluid in a particular row arranged along the circumferential direction of the structural member are positioned in a position that is different from the flow impeding fins for the cryogenic fluid located in the next row.
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