KR101985214B1 - 카고탱크 구조체 및 카고탱크 구조체의 설치방법 - Google Patents

카고탱크 구조체 및 카고탱크 구조체의 설치방법 Download PDF

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Abstract

카고탱크 구조체가 및 카고탱크 구조체의 설치방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 카고탱크 구조체는 선체 내부에 배치되는 카고탱크; 상기 카고탱크를 둘러싸도록, 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 선체의 내측벽 사이에 배치되는 방벽; 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 방벽 사이에 형성되는 단열공간에 충진되는 파우더단열재; 및 상기 단열공간에 배치되고, 상기 카고탱크에 대해 상기 방벽을 지지하는 지지부재를 포함한다.

Description

카고탱크 구조체 및 카고탱크 구조체의 설치방법{Cargo tank structure and setting up method of the same}
본 발명은 카고탱크 구조체 및 카고탱크 구조체의 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 ‘LNG’라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -163℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다. 이러한 LNG가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 LNG를 해상으로 수송할 수 있는 LNG 운반선이 개발되었다.
그런데, LNG 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 LNG를 보관 및 저장할 수 있는 카고탱크(cargo tank)가 구비되어야 하는데, 이러한 카고탱크에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다. 즉, LNG는 대기압보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -163℃ 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 LNG를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서는 이를 저장하는 카고탱크는 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 9% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 단열구조가 필수적이다.
종래의 기술에 따른 카고탱크의 단열구조는 단열패널을 체결수단을 통해 카고탱크에 고정시키는 작업을 통해 형성되었고, 이러한 단열패널을 설치하는 작업은 상당한 노력, 시간 및 비용이 소모되는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예는, 카고탱크의 단열층을 보다 간단한 과정으로 형성할 수 있는 카고탱크 구조체 및 카고탱크 구조체의 설치방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 내부에 배치되는 카고탱크; 상기 카고탱크를 둘러싸도록, 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 선체의 내측벽 사이에 배치되는 방벽; 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 방벽 사이에 형성되는 단열공간에 충진되는 파우더단열재; 및 상기 단열공간에 배치되고, 상기 카고탱크에 대해 상기 방벽을 지지하는 지지부재를 포함하는, 카고탱크 구조체가 제공될 수 있다.
상기 지지부재는 일측부가 상기 카고탱크의 외측벽에 대해 고정 지지되고, 타측부가 상기 방벽에 대해 분리 가능하게 접촉될 수 있다.
상기 지지부재는 평상시 상기 방벽에 대해 접촉되고, 상기 카고탱크가 수축할 때 상기 방벽에 대해 이격되고, 상기 단열공간에 충진된 파우더단열재 중 일부는 상기 카고탱크가 수축할 때 상기 지지부재가 상기 방벽에 대해 이격되어 형성되는 이격공간으로 이동할 수 있다.
상기 단열공간에 충진되는 상기 파우더단열재의 충진량은 상기 파우더단열재가 상기 이격공간으로 이동하며 재배치되는 과정에 상기 카고탱크에 대한 설정단열두께가 만족되도록 결정될 수 있다.
상기 카고탱크의 저면과 마주보는 상기 선체의 내측 바닥면에 대해 상기 카고탱크의 저면을 지지하는 바닥지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 카고탱크의 저면에는 상기 바닥지지부재와 결합하는 결합부가 형성될 수 있다.
상기 방벽은 상기 결합부와 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체 내부에 카고탱크를 배치하는 (A)단계; 상기 카고탱크의 외측벽에 대해 지지부재를 배치하는 (B)단계; 상기 카고탱크를 둘러싸도록, 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 선체의 내측벽 사이에 방벽을 형성하는 (C)단계; 및 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 방벽 사이에 형성되는 단열공간에 파우더단열재를 충진하는 (D)단계를 포함하는, 카고탱크 구조체의 설치방법이 제공될 수 있다.
상기 (A)단계에 있어서, 상기 카고탱크의 저면과 마주보는 상기 선체의 내측 바닥면에 대해 상기 카고탱크의 저면을 지지하는 바닥지지부재를 배치할 수 있다.
상기 (D)단계에 있어서, 상기 단열공간에 충진되는 상기 파우더단열재의 충진량은 상기 파우더단열재가 상기 카고탱크가 수축할 때 상기 지지부재가 상기 방벽에 대해 이격되어 형성되는 이격공간으로 이동하며 재배치되는 과정에 상기 카고탱크에 대한 설정단열두께가 만족되도록 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 방벽이 카고탱크의 외측벽과 선체의 내측벽 사이 공간을 단열공간 및 작업공간을 구분하도록 배치됨으로써, 단열공간에 파우더단열재를 충진하는 것으로 용이하며 신속하게 단열층을 형성할 수 있고, 작업공간에서 작업자가 방벽의 보수 등 다양한 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
나아가, 방벽과 카고탱크 사이 배치되는 지지부재가 방벽에 대해 구속되지 않도록 형성됨으로써, 방벽이 화물의 저온상태에 의해 수축하는 카고탱크를 따라 변형 또는 파손되는 것이 방지되고, 안정적인 카고탱크 구조체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A를 확대한 부분을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 B를 확대한 부분을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 카고탱크에 화물이 저장된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체의 설치방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체의 설치방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체의 지지부재의 지지구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 부분을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 B를 확대한 부분을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 카고탱크에 화물이 저장된 상태를 나타내는 도면이다.
참고로, 도 2에는 파우더단열재(도 1의 150)가 생략되어 도시되어 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체(100)는 카고탱크(110), 방벽(130), 파우더단열재(150) 및 지지부재(170)를 포함한다.
본 실시예에 따른 카고탱크 구조체(100)는 선박의 선체(10)에 설치될 수 있다. 예컨대, 선박은 선박은 LNG를 저장하여 이송하는 LNG운반선일 수 있다.
이외에도, 선박은 LNG와 같은 화물을 저장하는 LNG FPSO(Floating Production Storage and Offloading) 또는 FLNG(Floating Liquid Natural Gas plant)와 같은 다양한 구조물일 수 있다.
카고탱크(110)는 선체(10) 내부에 배치된다. 이때, 카고탱크(110)는 도 1과 같이 선체(10)의 내측벽으로 둘러싸여 형성된 공간에 배치될 수 있다.
카고탱크(110)의 내부에는 화물이 저장될 수 있다.
예컨대, 카고탱크(110)에는 LNG와 같은 저온상태의 화물이 저장될 수 있다. 이 경우, 카고탱크(110)를 구성하는 측벽은 저장되는 화물의 저온상태에 의해 수축될 수 있다.
카고탱크(110)는 극저온용 특수강과 같은 재질로 제작될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
카고탱크(110)의 상면에는 도 1과 같이 화물이동부(111)가 형성될 수 있다. 화물이동부(111)는 카고탱크(110)와 선체(10) 외부가 연통 가능하게 형성되고, 화물이 선체(10) 외부에서 카고탱크(110)로 이동하여 저장되는 경로를 제공할 수 있다.
화물이동부(111)에는 화물이동부(111)를 개폐하는 별도의 개폐부재(미도시)가 형성될 수 있다.
카고탱크(110)는 외측벽이 선체(10)의 내측벽에 대해 이격되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 카고탱크(110)의 저면은 바닥지지부재(190)를 통해 지지될 수 있다.
바닥지지부재(190)는 도 1과 같이 카고탱크(110)의 저면과 마주보는 선체(10)의 내측 바닥면에 대해 카고탱크(110)의 저면을 지지할 수 있다. 이 경우, 카고탱크(110)는 저면이 바닥지지부재(190)를 통해 지지되어 선체(10)의 내측 바닥면에 대해 이격될 수 있다.
바닥지지부재(190)는 하단부가 선체(10)의 내측 바닥면에 고정 지지되고, 상단부가 카고탱크(110)의 저면을 지지하도록 연장 형성될 수 있다.
이때, 카고탱크(110)의 저면에는 바닥지지부재(190)가 결합하는 결합부(113)가 형성될 수 있다.
예컨대, 결합부(113)는 도 2와 같이 카고탱크(110)의 저면에서 선체(10)의 바닥면을 향해 돌출되는 복수의 플레이트 부재가 연결된 박스 형태로 형성될 수 있다. 카고탱크(110)는 결합부(113)의 내부 공간에 바닥지지부재(190)의 상단부가 삽입 결합되도록 배치될 수 있다.
이 경우, 카고탱크(110)와 바닥지지부재(190) 사이 배치작업이 용이하고, 결합부(113)에 삽입된 바닥지지부재(190)는 카고탱크(110)가 수축하는 경우에도 카고탱크(110)를 효과적으로 지지할 수 있다.
바닥지지부재(190)는 도 1과 같이 복수로 제공될 수 있다. 복수의 바닥지지부재(190)는 서로 이격 배치되고, 카고탱크(110)의 저면에 대해 분산 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 바닥지지부재(190)는 카고탱크(110)의 저면을 효과적으로 지지할 수 있다.
방벽(130)은 카고탱크(110)를 둘러싸도록 배치된다. 방벽(130)은 카고탱크(110)의 외측벽과 선체(10)의 내측벽 사이에 배치된다.
이때, 방벽(130)은 도 1과 같이 카고탱크(110)의 외측벽에 대해 이격되며, 선체(10)의 내측벽에 대해 이격되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 카고탱크(110)의 외측벽과 선체(10)의 내측벽 사이 이격되어 형성되는 공간은 카고탱크(110)의 외측벽과 방벽(130) 사이에 형성되는 단열공간(H) 및 방벽(130)과 선체(10)의 내측벽 사이에 형성되는 작업공간(W)으로 구분될 수 있다.
단열공간(H)은 카고탱크(110)에 대한 단열층을 형성하도록 후술하는 파우더단열재(150)가 충진되는 공간을 제공할 수 있다. 단열공간(H)을 형성하는 카고탱크(110)의 외측벽과 방벽(130) 사이 이격된 거리는 적어도 설정단열두께를 만족하도록 결정될 수 있다.
여기서, 설정단열두께는 카고탱크(110)에 대한 단열효과를 유지할 수 있는 단열층의 최소두께를 의미할 수 있다. 이러한 설정단열두께는 실험적 또는 수치해석 등의 방법으로 결정될 수 있다.
또한 작업공간(W)은 작업자가 방벽(130)에 대한 보수작업 등 다양한 작업을 수행할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
이와 같은 방벽(130)은 도 2 및 도 3과 같이 복수의 단위시트(131)를 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 단위시트(131)는 카고탱크(110)를 둘러싸도록 연결될 수 있다. 이에 관해서는 후술한다.
방벽(130)은 도 2와 같이 카고탱크(110)의 저면에 형성된 결합부(113)와 연결될 수 있다. 이 경우, 방벽(130)은 결합부(113)를 통해 카고탱크(110)에 지지되고, 카고탱크(110)의 외측벽과 선체(10)의 내측벽 사이에 배치된 상태를 효과적으로 유지할 수 있다.
방벽(130)에는 도 2와 같이 주름부(132)가 형성될 수 있다. 주름부(132)는 방벽(130)과 결합부(113)가 연결된 연결부위에 인접하도록 형성될 수 있다.
보다 상세히, 결합부(113)는 카고탱크(110)가 저온상태의 화물에 의해 수축하는 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 주름부(132)는 이동하는 결합부(113)에 대응하여 신축할 수 있다. 이 경우, 방벽(130)은 수축하는 카고탱크(110)에 의한 변형 또는 파손이 방지되도록 카고탱크(110)에 지지될 수 있다.
파우더단열재(150)는 단열공간(H)에 충진된다. 파우더단열재(150)는 분말형태의 단열재로, 펄라이트 또는 글래스 버블 등이 사용될 수 있다. 이러한 파우더단열재(150)는 선체(10) 외부에서 단열공간(H)에 투하되는 형태로 충진될 수 있다.
단열공간(H)은 단열재이동부(139)를 통해 선체(10)의 상측 외부와 연통 가능하게 형성될 수 있다. 단열재이동부(139)는 파우더단열재(150)가 단열공간(H)으로 이동하는 경로를 제공할 수 있다.
예컨대, 단열재이동부(139)는 도 1과 같이 일측이 단열공간(H)의 상부 영역을 형성하는 방벽(130)에 지지되어 상하방향으로 연장될 수 있다. 이때, 단열재이동부(139)의 타측은 단열공간(H)의 상부 영역의 상측에 형성되는 선체(10)에 지지될 수 있다.
이 경우, 파우더단열재(150)는 선체(10)의 상부에서 단열재이동부(139)를 통해 단열공간(H)으로 투하될 수 있다. 투하된 파우더단열재(150)는 단열공간(H)의 하부로부터 상부로 단열공간(H)을 메우며 충진될 수 있다.
따라서 본 실시예에 따른 카고탱크 구조체(100)는 파우더단열재(150)를 투하하여 단열공간(H)을 채우는 것으로 용이하며 신속하게 카고탱크(110)에 대한 단열층을 형성할 수 있다.
한편, 단열재이동부(139)에는 단열재이동부(139)를 개폐하는 별도의 개폐부재(미도시)가 형성될 수 있다.
단열재이동부(139)는 도 1에서 볼 때, 화물이동부(111)에 대해 외측으로 배치될 수 있다. 이때, 단열재이동부(139)는 주름을 가지는 벨로우즈 구조(미도시)로 제공될 수 있다. 이 경우, 단열재이동부(139)는 화물이동부(111)를 이동하는 화물의 저온상태에 대응하여 신축함으로써, 화물의 저온상태에 따른 변형 또는 파손이 방지될 수 있다.
지지부재(170)는 단열공간(H)에 배치된다. 이때, 지지부재(170)는 카고탱크(110)에 대해 방벽(130)을 지지할 수 있다.
지지부재(170)는 도 1과 같이 카고탱크(110)의 외측벽과 방벽(130) 사이에 개재될 수 있다. 이 경우, 지지부재(170)는 카고탱크(110)의 외측벽과 방벽(130) 사이 이격된 상태를 유지할 수 있다.
지지부재(170)는 복수로 제공될 수 있다. 복수의 지지부재(170)는 카고탱크(110)의 외측벽에 대해 분산 배치될 수 있다.
이와 같은 지지부재(170)는 카고탱크(110)의 외측벽에서 방벽(130)을 향해 연장 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 지지부재(170)는 일측부가 카고탱크(110)의 외측벽에 대해 고정 지지되고, 타측부가 방벽(130)에 대해 분리 가능하게 접촉될 수 있다.
보다 상세히, 카고탱크(110)에 화물이 저장되지 않은 경우와 같은 평상시, 카고탱크(110)는 도 1과 같이 수축 등의 변형이 발생하지 않은 초기상태에 있을 수 있다. 이때, 지지부재(170)는 방벽(130)에 접촉될 수 있다. 이 경우, 지지부재(170)는 타측부가 방벽(130)과 직접 접촉한 상태에서 카고탱크(110)에 대해 방벽(130)을 지지할 수 있다.
또한, 카고탱크(110)에 저온상태의 화물이 저장되는 경우, 카고탱크(110)는 도 4와 같이 평상시와 비교하여 수축될 수 있다. 이 경우, 카고탱크(110)의 외측벽은 방벽(130)에 대해 멀어지는 방향으로 수축되고(도 4의 실선화살표), 카고탱크(110)의 외측벽에 고정된 지지부재(170)는 카고탱크(110)의 외측벽을 따라 방벽(130)에 대해 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.
이때, 지지부재(170)는 방벽(130)에 대해 이격될 수 있다. 다시 말해, 지지부재(170)는 카고탱크(110)의 외측벽을 따라 이동하는 과정에, 타측부가 방벽(130)에 대해 분리될 수 있다. 이 경우, 방벽(130)은 수축하는 카고탱크(110)와 함께 이동하는 지지부재(170)를 따라 이동하는 것이 방지되고, 카고탱크(110)의 수축에 의해 변형 또는 파손되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 지지부재(170)와 카고탱크(110)의 외측벽 및 방벽(130) 사이 상세한 지지구조는 후술한다.
방벽(130)에 대해 이격된 지지부재(170)와 방벽(130) 사이에는 도 4와 같이 이격공간이 형성될 수 있다. 이 경우, 카고탱크(110)가 수축한 상태에서의 단열공간(H)은 평상시와 비교하여 이격공간에 의해 확장될 수 있다.
이때, 단열공간(H)에 충진된 파우더단열재(150) 중 일부는 도 4와 같이 이격공간으로 이동할 수 있다(도 4의 점선화살표). 다시 말해, 단열공간(H)에 충진된 파우더단열재(150)는 이격공간으로 이동하며 확장되는 단열공간(H)에 대해 재배치될 수 있다.
이 경우, 방벽(130)은 도 4와 같이 방벽과 지지부재 사이 채워진 파우더단열재(150)를 매개로 지지부재(170)에 지지될 수 있다.
본 실시예에서, 단열공간(H)에 충진되는 파우더단열재(150)의 충진량은 파우더단열재(150)가 이격공간으로 이동하며 재배치되는 과정에 카고탱크(110)에 대한 설정단열두께가 만족되도록 결정될 수 있다.
만약, 단열공간(H)에 충진되는 파우더단열재(150)가 평상시 단열공간(H)에서 설정단열두께를 만족하는 양으로 충진되는 경우, 파우더단열재(150)는 카고탱크(110)가 수축할 때 이격공간으로 이동하는 과정에, 확장되는 단열공간(H) 중 일부 영역에 대해 설정단열두께를 만족하지 못하도록 재배치될 수 있다.
이 경우, 파우더단열재(150)의 카고탱크(110)에 대한 단열효과는 감소될 수 있다.
이때, 파우더단열재(150)는 카고탱크(110)가 수축할 때 이격공간으로 이동하며 재배치되는 과정에 카고탱크(110)에 대한 설정단열두께가 만족되도록 단열공간(H)에 충진될 수 있다.
이 경우, 파우더단열재(150)가 카고탱크(110)가 수축할 때 이격공간으로 이동하는 경우에도, 파우더단열재(150)의 카고탱크(110)에 대한 단열효과가 감소되는 것이 방지될 수 있다.
예컨대, 단열공간(H)의 상부 영역은 도 1과 같이, 평상시 설정단열두께보다 크게 형성되고, 단열공간(H)의 나머지 영역은 평상시 설정단열두께에 대응하도록 형성될 수 있다.
이 경우, 단열공간(H)에는 파우더단열재(150)가 카고탱크(110)가 수축할 때 재배치되는 과정에 설정단열두께를 만족하도록, 평상시 단열공간(H)에서 설정단열두께를 만족하는 양보다 많게 충진될 수 있다.
이외에도, 파우더단열재는 카고탱크가 수축할 때 확장되는 단열공간에 대해 설정단열두께를 만족하게 재배치되도록 단열공간에 다양한 방법으로 충진될 수 있다.
앞서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체(100)는, 방벽(130)이 카고탱크(110)의 외측벽과 선체(10)의 내측벽 사이 공간을 단열공간(H) 및 작업공간(W)을 구분하도록 배치됨으로써, 단열공간(H)에 파우더단열재(150)를 충진하는 것으로 용이하며 신속하게 단열층을 형성할 수 있고, 작업공간(W)에서 작업자가 방벽(130)의 보수 등 다양한 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
나아가, 방벽(130)과 카고탱크(110) 사이 배치되는 지지부재(170)가 방벽(130)에 대해 구속되지 않도록 형성됨으로써, 방벽(130)이 화물의 저온상태에 의해 수축하는 카고탱크(110)를 따라 변형 또는 파손되는 것이 방지되고, 안정적인 카고탱크 구조체(100)를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체의 설치방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체의 설치방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체(100)의 설치방법에 대해 설명한다.
본 실시예에 따른 카고탱크 구조체(100)는 카고탱크(110), 방벽(130), 파우더단열재(150) 및 지지부재(170)를 포함하고, 선체(10)에 설치될 수 있다.
먼저, 도 5 및 도 6을 참조하면, 카고탱크(110)가 선체(10) 내부에 배치된다(S110).
이 경우, 선체(10)는 도 6과 같이 선체(10)의 상부가 개방되도록 선체(10)의 천장부가 분리될 수 있다. 카고탱크(110)는 크레인 등을 이용하여 개방된 선체(10)의 상부를 통해 선체(10) 내부에 배치될 수 있다.
카고탱크(110)는 선체(10)의 내측벽에 대해 이격되도록 배치될 수 있다.
이때, 카고탱크(110)의 저면은 바닥지지부재(190)를 통해 카고탱크(110)의 저면과 마주보는 선체(10)의 내측 바닥면에 대해 지지될 수 있다. 이 경우, 바닥지지부재(190)는 카고탱크(110)가 배치되기 전, 선체(10)의 내측 바닥면에 배치될 수 있다. 바닥지지부재(190)가 배치된 이후, 카고탱크(110)는 저면의 결합부(113)(도 2의 113)에 바닥지지부재(190)의 상단부가 삽입 결합되도록 배치될 수 있다.
한편, 카고탱크(110)의 상면에는 도 6과 같이 화물이동부(111)가 카고탱크(110)와 선체(10) 외부 사이 연통되도록 형성될 수 있다.
이후, 도 5 및 도 7을 참조하면, 지지부재(170)가 카고탱크(110)의 외측벽에 대해 배치된다(S120).
이때, 지지부재(170)는 도 11과 같이 카고탱크(110)의 외측벽과 마주보는 일측부가 카고탱크(110)의 외측벽에 대해 고정 지지될 수 있다. 참고로, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체의 지지부재의 지지구조를 설명하기 위한 도면으로, 방벽(130)과 지지부재(170) 사이 임시고정된 모습을 도시하고 있다.
예컨대, 지지부재(170)의 일측부는 도 11과 같이 카고탱크(110)의 외측벽과 스터드볼트(171)를 통해 볼트결합할 수 있다. 이 경우, 지지부재(170)의 일측부에는 스터드볼트(171)의 일측이 볼트결합하는 볼트결합홀(미도시)이 형성되고, 카고탱크(110)의 외측벽에는 스터드볼트(171)의 타측이 볼트결합하는 볼트결합홀(미도시)이 형성될 수 있다.
이외에도, 지지부재는 도시되지 않았지만, 용접 등 다양한 방법으로 카고탱크의 외측벽에 고정 지지될 수 있다.
지지부재(170)는 도 7과 같이 복수로 제공되고, 복수의 지지부재(170)는 카고탱크(110)의 외측벽에 대해 분산 배치될 수 있다. 이 경우, 복수의 지지부재(170)는 서로 크기가 상이할 수 있다.
예컨대, 카고탱크(110)의 상면에 배치되는 지지부재(170)는 도 7과 같이 평상시 카고탱크(110)에 대한 설정단열두께보다 길게 형성되고, 카고탱크(110)의 나머지 측면에 배치되는 지지부재(170)는 평상시 설정단열두께에 대응하는 길이로 형성될 수 있다.
이 경우, 후술하는 단열공간(H)은 상부영역이 평상시 설정단열두께보다 크게 형성될 수 있다.
이후, 도 5 및 도 8을 참조하면, 방벽(130)이 카고탱크(110)를 둘러싸도록, 카고탱크(110)의 외측벽과 선체(10)의 내측벽 사이에 형성된다(S130).
방벽(130)은 카고탱크(110)의 외측벽과 선체(10)의 내측벽 사이 공간을 단열공간(H) 및 작업공간(W)으로 구분하도록 배치될 수 있다.
이때, 방벽(130)은 도 8과 같이, 단열공간(H)의 상부 영역을 형성하는 방벽(130)과 카고탱크(110)의 상측벽 사이 이격된 거리가, 단열공간(H)의 나머지 영역을 형성하는 방벽(130)과 카고탱크(110)의 나머지 측벽 사이 이격된 거리보다 크도록 배치될 수 있다.
이 경우, 방벽(130)은 단열공간(H)의 상부 영역이 평상시 설정단열두께보다 크도록 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 방벽(130)은 도 11과 같이 복수의 단위시트(131a, 131b)를 포함할 수 있다. 복수의 단위시트(131a, 131b)는 저온 강 재질로 제공될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
복수의 단위시트(131a, 131b)는 도 8 및 도 11과 같이 카고탱크(110)를 둘러싸도록 연결될 수 있다. 이 과정에서, 각 단위시트(131a, 131b)는 각 단위시트(131a, 131b)와 마주보는(즉, 방벽(130)과 마주보는) 지지부재(170)에 대해 임시고정될 수 있다.
예컨대, 각 단위시트(131a, 131b)의 단부는 도 11과 같이 지지부재(170)의 타측부와 임시고정볼트(135)를 통해 임시볼트결합할 수 있다. 이 경우, 각 단위시트(131a, 131b)의 단부에는 임시고정볼트(135)가 관통하는 볼트관통홀(미도시)이 형성되고, 지지부재(170)의 타측부에는 볼트관통홀에 대응하는 위치에 임시고정볼트(135)가 결합하는 볼트결합홀(미도시)이 형성될 수 있다.
서로 이웃하여 배치되는 두 단위시트(131a, 131b)의 마주보는 각 단부는 도 11과 같이 하나의 지지부재(170)에 각각 임시고정되고, 연결부재(133)를 통해 연결될 수 있다.
이때, 연결부재(133)는 이웃하는 두 단위시트(131a, 131b) 중 한 단위시트(131a)의 단부에서 마주보는 다른 단위시트(131a, 131b)의 단부로 연장 배치될 수 있다. 서로 이웃하여 배치되는 두 단위시트(131a, 131b)는 연결부재(133)를 매개로 용접 등의 방법으로 고정될 수 있다.
한편, 단열공간(H)의 상부 영역을 형성하는 방벽(130)에는 도 8과 같이 단열재이동부(139)가 상하방향으로 연장 형성될 수 있다.
예컨대, 단열재이동부(139)는 도 8과 같이 일측이 단열공간(H)의 상부 영역을 향해 개방되게 방벽(130)에 지지되고, 타측이 선체(10)의 외부를 향해 개방되게 연장될 수 있다.
이후, 도 5, 도 9 및 도 10을 참조하면, 파우더단열재(150)가 단열공간(H)에 충진된다(S140).
이때, 단열공간(H)에 충진되는 파우더단열재(150)의 충진량은 파우더단열재(150)가 카고탱크(110)가 수축할 때 지지부재(170)가 방벽(130)에 대해 이격되어 형성되는 이격공간으로 이동하며 재배치되는 과정에 카고탱크(110)에 대한 설정단열두께가 만족되도록 결정될 수 있다.
예컨대, 파우더단열재(150)를 충진하는 충진장치(미도시)가 선체(10)의 상부에 배치될 수 있다. 충진장치는 도 9와 같이 단열재이동부(139)를 통해 단열공간(H)의 상부 영역으로 파우더단열재(150)를 투하할 수 있다.
투하된 파우더단열재(150)는 단열공간(H)의 하부에서 상부로 단열공간(H)을 메우며 채워질 수 있다. 단열공간(H)에 대한 파우더단열재(150)의 충진이 완료된 후, 충진장치는 파우더단열재(150)의 투하를 중지할 수 있다.
파우더단열재의 충진이 완료된 후, 방벽(130)과 지지부재(170) 사이 임시고정이 도 12와 같이 해제될 수 있다. 다시 말해, 각 단위시트(131a, 131b)는 지지부재(170)에 대한 임시고정이 해제될 수 있다. 이때, 지지부재(170)는 타측부가 각 단위시트(131a, 131b)에 대해 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
참고로, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카고탱크 구조체의 지지부재의 지지구조를 설명하기 위한 도면으로, 방벽(130)과 지지부재(170) 사이 임시고정이 해제된 모습을 나타내고, 파우더단열재(150)가 생략되어 도시되어 있다.
예컨대, 각 단위시트(131a, 131b)의 단부는 도 12와 같이 지지부재(170)의 타측부에 대한 볼트결합이 해제될 수 있다.
이때, 단위시트(131a, 131b)에 형성된 볼트관통홀(미도시)은 마감부재(137)를 통해 채워질 수 있다. 이 경우, 단열공간(H)에 충진된 파우더단열재(150)가 각 단위시트(131a, 131b)의 볼트관통홀을 통해 누출되는 것이 방지될 수 있다.
이때, 선체(10)는 도 10과 같이 선체(10)의 상부가 폐쇄되도록 분리된 선체(10)의 천장부가 결합될 수 있다.
한편, 선체에서 분리된 선체의 천장부는 도시되지 않았지만, 지지부재를 배치하는 단계 또는 방벽을 형성하는 단계에서 선체의 상부가 폐쇄되도록 선체에 결합될 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 선체
100: 카고탱크 구조체
110: 카고탱크
111: 화물이동부
113: 결합부
130: 방벽
131: 단위시트
132: 주름부
133: 연결부재
135: 임시고정볼트
137: 마감부재
139: 단열재이동부
150: 파우더단열재
170: 지지부재
171: 스터드볼트
190: 바닥지지부재

Claims (10)

  1. 선체 내부에 배치되는 카고탱크;
    상기 카고탱크를 둘러싸도록, 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 선체의 내측벽 사이에 배치되는 방벽;
    상기 카고탱크의 외측벽과 상기 방벽 사이에 형성되는 단열공간에 충진되는 파우더단열재; 및
    상기 단열공간에 배치되고, 상기 카고탱크에 대해 상기 방벽을 지지하되, 일측부가 상기 카고탱크의 외측벽에 대해 고정 지지되고, 타측부가 상기 방벽에 대해 분리 가능하게 접촉되는 지지부재를 포함하고,
    상기 지지부재는 평상시 상기 방벽에 대해 접촉되고, 상기 카고탱크가 수축할 때 상기 방벽에 대해 이격되고,
    상기 단열공간에 충진된 파우더단열재 중 일부는 상기 카고탱크가 수축할 때 상기 지지부재가 상기 방벽에 대해 이격되어 형성되는 이격공간으로 이동하는, 카고탱크 구조체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단열공간에 충진되는 상기 파우더단열재의 충진량은 상기 파우더단열재가 상기 이격공간으로 이동하며 재배치되는 과정에 상기 카고탱크에 대한 설정단열두께가 만족되도록 결정되는, 카고탱크 구조체.
  5. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카고탱크의 저면과 마주보는 상기 선체의 내측 바닥면에 대해 상기 카고탱크의 저면을 지지하는 바닥지지부재를 더 포함하는, 카고탱크 구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카고탱크의 저면에는 상기 바닥지지부재와 결합하는 결합부가 형성되는, 카고탱크 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방벽은 상기 결합부와 연결되는, 카고탱크 구조체.
  8. 선체 내부에 카고탱크를 배치하는 (A)단계;
    상기 카고탱크의 외측벽에 대해 지지부재를 배치하는 (B)단계;
    상기 카고탱크를 둘러싸도록, 상기 카고탱크의 외측벽과 상기 선체의 내측벽 사이에 방벽을 형성하는 (C)단계; 및
    상기 카고탱크의 외측벽과 상기 방벽 사이에 형성되는 단열공간에 파우더단열재를 충진하는 (D)단계를 포함하고,
    상기 (D)단계에 있어서,
    상기 단열공간에 충진되는 상기 파우더단열재의 충진량은 상기 파우더단열재가 상기 카고탱크가 수축할 때 상기 지지부재가 상기 방벽에 대해 이격되어 형성되는 이격공간으로 이동하며 재배치되는 과정에 상기 카고탱크에 대한 설정단열두께가 만족되도록 결정되는, 카고탱크 구조체의 설치방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (A)단계에 있어서,
    상기 카고탱크의 저면과 마주보는 상기 선체의 내측 바닥면에 대해 상기 카고탱크의 저면을 지지하는 바닥지지부재를 배치하는, 카고탱크 구조체의 설치방법.
  10. 삭제
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