KR102266246B1

KR102266246B1 - 액화천연가스 화물창의 단열 시스템

Info

Publication number: KR102266246B1
Application number: KR1020200014703A
Authority: KR
Inventors: 허행성; 신정섭; 표창민; 김광석; 강중규
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-06-17
Also published as: KR20200016916A

Abstract

본 발명은 1차 단열벽이 수평 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 구성되어 열응력을 감소시킬 수 있는 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 액화천연가스를 저장하는 저장 탱크에 있어서, 상기 저장탱크에 저장된 액화천연가스와 접하면서 상기 액화천연가스를 액밀하는 1차 밀봉벽; 상기 1차 밀봉벽의 아래에 위치하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 1차 단열벽; 상기 저장탱크의 내부벽에 설치되어 상기 액화천연가스를 단열시키는 2차 단열벽; 및 상기 1차 단열벽이 수평방향으로 슬라이딩할 수 있는 구조로 상기 1차 단열벽을 상기 2차 단열벽에 고정시키는 단열벽 고정장치를 포함하는 저장탱크가 제공된다.

Description

액화천연가스 화물창의 단열 시스템 {INSULATION SYSTEM OF LIQUEFIED NATURAL GAS CARGO HOLD}

본 발명은 액화천연가스 저장탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 1차 단열벽이 수평 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 구성되어 열 응력을 감소시킬 수 있는 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치에 관한 것이다.

천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃ 이하)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

액화천연가스 운반선에는 천연가스를 냉각하여 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 저장탱크(cargo, 화물창이라고도 함)가 구비된다. 액화천연가스의 끓는점은 대기압에서 약 -162℃ 정도이므로, 액화천연가스의 저장탱크는 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해 알루미늄 강, 스테인리스강, 35% 니켈 강 등과 같은 초저온에 견딜 수 있는 재료로 제작될 수 있으며, 열 응력 및 열수축에 강인하고, 열침입을 막을 수 있는 구조로 설계된다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선, LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel), 최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요 시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.

이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.

이러한 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Tank)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 멤브레인형 저장탱크는 GTT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.

도 1은 종래 기술의 액화천연가스 저장탱크의 한 형태인 GTT NO 96형 저장탱크의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, GTT NO 96형 저장탱크는 1차 밀봉벽(130), 1차 단열벽(110), 2차 밀봉벽(140) 및 2차 단열벽(120)이 적층된 구조이다. 1차 밀봉멱(130) 및 2차 밀봉벽(140)은 0.5 ~ 1.5㎜ 두께의 인바(Invar) 강(36% Ni)으로 이루어지고, 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 지님으로써 1차 밀봉벽의 누설시 상당한 기간 2차 밀봉벽만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있다.

또한, GTT NO 96형의 밀봉벽은 멤브레인(Membrane)이 직선형이므로 TGZ Mark Ⅲ형의 파형 멤브레인보다 용접이 간편하여 자동화율은 높으나, 전체적인 용접장은 TGZ Mark Ⅲ형보다 길다.

1차 단열벽(110) 및 2차 단열벽(120)은 플라이우드 박스(plywood box) 및 펄라이트(perlite) 등으로 이루어지고, 플라이우드 소재의 수직 부재(150)가 배열되고 남은 내부 공간에 펄라이트와 질소가스가 채워진다.

도 2는 종래 기술의 액화천연가스 저장탱크의 한 형태인 TGZ Mark Ⅲ형 저장탱크의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, TGZ Mark Ⅲ형 저장탱크는 1차 밀봉벽(230), 1차 단열벽(210), 2차 밀봉벽(240) 및 2차 단열벽(220)이 적층된 구조이다. 1차 밀봉벽(230)은 저장탱크에 저장된 액화천연가스와 직접 접하는 부분으로서 1.2㎜ 두께의 스테인리스강 멤브레인(Membrane)으로 이루어지고, 2차 밀봉벽(240)은 트리플렉스(triplex)로 이루어진다.

그리고 1차 단열벽(210) 및 2차 단열벽(220)은 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 등으로 이루어진다. 이때, 1차 단열벽(210)과 2차 단열벽(220)을 서로 고정시키기 위해, 1차 단열벽(210)과 2차 밀봉벽(240)과 2차 단열벽을 접착제로 붙인다.

그런데 1차 단열벽(210)의 상부는 저온의 액화천연가스에 가까이 위치하여 열 수축을 하게 되는데, TGZ Mark Ⅲ형 저장탱크는 1차 단열벽(210)과 2차 단열벽(220)을 접착제를 이용하여 고정함에 따라 열 수축에 대해 안정적이지 못하다는 문제점이 있다. 그리고 접착제를 이용하면 설치 시 작업에 어려움이 따르고, 접착제가 장기간 유지될 수 있는지에 대한 우려가 있다. 그리고 2차 밀봉벽(240)이 복합재로 제작됨에 따라 2차 밀봉벽(240)의 수밀 성능에 문제점이 있다.

그리고 GATT NO 96형 저장탱크는 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽을 고가의 인바 강으로 제작하므로 제작비용이 크다는 단점이 있다.

국내 공개특허 제10-2013-0113134호(2013.10.15 공개)

본 발명의 목적은 열 수축에 대해 안정적이고 설치 작업의 용이성 및 제작성을 향상시키고 제작 비용을 줄일 수 있는 액화천연가스 저장탱크를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 액화천연가스를 저장하는 저장 탱크에 있어서, 상기 저장탱크에 저장된 액화천연가스와 접하면서 상기 액화천연가스를 액밀하는 1차 밀봉벽; 상기 1차 밀봉벽의 아래에 위치하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 1차 단열벽; 상기 저장탱크의 내부벽에 설치되어 상기 액화천연가스를 단열시키는 2차 단열벽; 및 상기 1차 단열벽이 수평방향으로 슬라이딩할 수 있는 구조로 상기 1차 단열벽을 상기 2차 단열벽에 고정하는 단열벽 고정장치를 포함하는 저장탱크가 제공된다.

특히, 상기 단열벽 고정장치는 상기 2차 단열벽에 고정된 스터드 볼트; 상기 스터드 볼트와 체결되는 너트를 포함하고, 상기 1차 단열벽에는 관통구멍이 형성되어 있고, 상기 스터드 볼트가 상기 관통구멍에 삽입된 후 상기 너트와 체결되어 상기 1차 단열벽이 상기 2차 단열벽에 고정될 수 있다.

또한, 상기 단열벽 고정장치는 상기 1차 단열벽의 하부판과 상기 너트 사이에 삽입되어 상기 1차 단열벽의 하부판이 수축하더라도 상기 단열벽 고정 장치로부터 이탈되지 않도록 하는 스페셜 와셔를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 단열벽 고정장치는 상기 스페셜 와셔와 상기 너트 사이에 삽입되어 상기 1차 단열벽의 하부판이 높이 방향으로 수축하는 경우 상기 너트가 풀리는 걸 방지하는 스프링 와셔를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 2차 단열벽의 상부판에는 금속 소재의 스트립이 설치되고, 상기 스터드 볼트는 상기 스트립에 고정될 수 있다

또한, 상기 스트립에는 제1 나사산이 형성되어 있고, 상기 스터드 볼트에는 제2 나사산이 형성되어 있어서, 상기 제1 나사산과 상기 제2 나사산이 맞물려서 상기 스터드 볼트가 상기 스트립에 고정될 수 있다.

또한, 상기 단열벽 고정장치는 상기 너트의 옆면을 감싸면서 끼워져 상기 볼트와 너트를 보호하는 스페이서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 저장탱크는 상기 1차 단열벽과 상기 2차 단열벽 사이에 위치하여 상기 1차 밀봉벽이 새는 경우 상기 액화천연가스를 액밀하는 2차 밀봉벽을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 1차 밀봉벽 및 상기 2차 밀봉벽은 스테인레스 스틸로 제작될 수 있다

또한, 상기 저장탱크는 상기 단열벽 고정장치의 설치 작업을 위해 필요한 홀을 막는 플러그를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 액화천연가스를 저장하는 저장 탱크에서 1차 단열벽을 2차 단열벽에 고정하는 단열벽 고정장치에 있어서, 상기 단열벽 고정장치는 상기 1차 단열벽이 수평방향으로 슬라이딩할 수 있는 구조로 상기 1차 단열벽을 상기 2차 단열벽에 고정하고, 상기 2차 단열벽은 상기 저장탱크의 내부벽에 설치되어 상기 액화천연가스를 단열시키고, 상기 1차 단열벽은 상기 2차 단열벽의 상부에 위치하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는, 단열벽 고정장치가 제공된다.

또한, 상기 2차 단열벽의 상부판에는 금속 소재의 스트립이 설치되고, 상기 스터드 볼트는 상기 스트립에 고정될 수 있다.

또한, 상기 단열벽 고정장치는 상기 1차 단열벽의 꼭지점에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 1차 단열벽이 열 수축 시 수평방향으로 슬라이딩할 수 있어서 열 응력을 최소화할 수 있어서, 액화가스 저장탱크가 열 수축에 안정적이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 플러그를 볼팅(bolting)으로 설치함으로써, 플러그 설치 작업이 용이하고 작업 시간을 줄일 수 있고, 유지력도 강하여 안정적인 장점이 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 1차 단열벽의 가장자리에 단열벽 고정장치를 설치함으로써, 1차 단열벽을 안정적으로 고정할 수 있고, 필요한 단열벽 고정장치의 개수를 최소화할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 액화천연가스 저장탱크의 한 형태인 GTT NO 96형 저장탱크의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술의 액화천연가스 저장탱크의 한 형태인 TGZ Mark Ⅲ형 저장탱크의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크가 설치된 예시적인 선박의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열 구조의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열벽 고정 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열벽 고정 장치의 플러그의 설치 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 1차 단열벽이 열 수축하는 방향을 나타낸 도면이다.
도 9는 1차 단열벽의 열 수축에 의한 변형을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열벽 고정 장치의 위치를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크가 설치되어 있는 선박의 구조를 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크가 설치된 예시적인 선박의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는 선박(300)에 설치될 수 있고, 선박(300)은 외형을 형성하는 외부벽(310)과, 외부벽(310)의 내부에 형성된 내부벽(320)의 이중구조를 갖는 선체로 이루어진다. 상기 선박(300)의 내부벽(320)과 외부벽(310)은 연결리브(330)에 의해 연결되어 일체로 형성되며, 경우에 따라 상기 내부벽(320)이 존재하지 않은 단일구조의 선체로 이루어질 수도 있다. 한편, 상기 선박(300)의 상부만 단일층의 갑판으로 형성될 수 있으며, 그 외형은 선박(300)의 크기 또는 저장용량 등의 차이에 따라 그 형태는 다양하게 변형될 수 있다.

또한, 상기 내부벽(320)의 내부는 하나 이상의 격벽(340)에 의하여 분할될 수 있고, 격벽(340)은 코퍼댐을 형성할 수도 있다.

여기서, 밀봉벽(350)은 저장탱크에 저장된 액화천연가스(LNG)를 액밀하고, 액화천연가스(LNG)와 접하고, 초저온 LNG의 선하적에 따른 온도변화에 대응하기 위해 주름부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 밀봉벽(350)과 내부벽(320) 사이에는 저장 탱크를 단열하는 단열벽(360)이 형성된다. 이때, 단열벽(360)은 1차 단열벽과 2차 단열벽으로 구성되고, 1차 단열벽과 2차 단열벽 사이에 밀봉벽이 설치될 수 있다.

다음으로, 도 4 및 5를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열 구조를 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열 구조의 사시도이다.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크는 1차 밀봉벽(410), 1차 단열벽(420), 2차 밀봉벽(430), 2차 단열벽(440) 및 단열벽 고정장치(450)를 포함한다.

1차 밀봉벽(410)은 1차 단열벽(420) 위에 설치되어 액화천연가스와 접하면서 저장탱크에 저장된 액화천연가스(LNG)를 액밀한다.

2차 밀봉벽(430)은 1차 단열벽(420)과 2차 단열벽(440) 사이에 설치되어 1차 밀봉벽(410)이 새는 경우 액화천연가스를 액밀하는 역할을 한다.

1차 밀봉벽(410) 및 2차 밀봉벽(430)에는 온도 변화에 의한 수축 및 신장시 파손 등을 방지하기 위해 다수의 주름부가 형성된다. 주름부는 액화천연가스의 선하적에 따른 온도변화에 의하여 신장되거나 수축되어 1차 밀봉벽(410) 및 2차 밀봉벽(430)에 가해지는 열적 변형에 따른 파손을 방지한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 1차 밀봉벽(430)에 2차 밀봉벽(430)보다 더 많은 수의 주름부가 형성된다. 이는 1차 밀봉벽(430)이 액화천연가스와 직접 접하고 있어서, 온도변화에 의한 신장 및 수축 정도가 2차 밀봉벽(430)보다 크기 때문이다.

1차 밀봉벽(410) 및 2차 밀봉벽(430)은 스테인레스 스틸로 제작될 수 있다.

1차 단열벽(420)은 1차 밀봉벽(410) 아래에 위치하면서 액화천연가스를 단열시키고, 2차 단열벽(440)은 액화천연가스 저장 탱크의 내부벽에 설치되어 액화천연가스를 단열시킨다. 즉, 2차 단열벽(440)이 액화천연가스 저장 탱크의 내부벽에 설치되고, 2차 단열벽(440)의 상부에 1차 단열벽(420)이 위치한다.

1차 단열벽(420) 및 2차 단열벽(440)은 상부판, 하부판 및 상부판과 하부판 사이에 형성되는 단열재로 이루어진다. 상부판과 하부판은 플라이우드(Plywood) 재질로 이루어지고, 단열재는 폴리우레탄 폼(Polyurethane Form)으로 형성될 수 있다.

1차 단열벽(420)의 상부판에는 액화천연가스와 직접 접하는 1차 밀봉벽(410)이 설치된다. 1차 단열벽(420)의 상부판에 금속 소재의 스트립(strip)(460)이 설치되고 1차 밀봉벽(410)은 스트립(460)에 용접된다.

2차 단열벽(440)의 상부판에는 2차 밀봉벽(430)이 설치된다. 2차 단열벽(440)의 상부판에 금속 소재의 스트립(strip)이 설치되고 2차 밀봉벽(430)은 스트립에 용접된다.

단열벽 고정장치(450)는 1차 단열벽(420)과 2차 단열벽(440)을 고정하는 장치로서, 1차 단열벽(420)이 수평방향으로 슬라이딩할 수 있는 구조로 2차 단열벽(440)에 고정시킨다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열벽 고정 장치의 구조를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열벽 고정 장치의 플러그의 설치 방법을 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 단열벽 고정장치(450)는 스터드 볼트(620), 스페셜 와셔(washer)(630), 스프링 와셔(640), 너트(650) 및 스페이서(660)를 포함한다.

2차 단열벽(440)의 상부판에 금속 소재의 스트립(610)이 설치되고, 스트립에 스터드 볼트(620)가 고정된다. 스트립(610)의 안쪽과 스터드 볼트(620)의 아래쪽에는 나사산이 형성되어 있어서, 스트립(610)의 나사산과 스터드 볼트(620)의 나사산을 맞물려서 돌리면 스터드 볼트(620)가 스트립(610)에 고정된다.

1차 단열벽(420) 및 2차 밀봉벽(430)에는 단열벽 고정장치(450)가 설치되는 위치에 미리 관통구멍이 형성되어 있다. 2차 단열벽(440) 위에 1차 단열벽(420) 및 2차 밀봉벽(430)을 설치할 때, 스터드 볼트(620)를 1차 단열벽(420) 및 2차 밀봉벽(430)의 관통구멍에 삽입한다. 그리고 스페셜 와셔(630) 및 스프링 와셔(640)를 끼운 후, 너트(650)를 스터드 볼트(620)와 체결하여 1차 단열벽(420)을 2차 단열벽(440)에 고정한다.

스페셜 와셔(630)는 1차 단열벽(420)의 하부판이 수축하더라도 단열벽 고정 장치(450)로부터 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다. 스페셜 와셔(630)는 너트(650)의 지름보다 더 큰 지름을 가져서 1차 단열벽(420)의 하부판이 슬라이딩할 수 있는 넓은 영역을 확보한다.

스프링 와셔(640)는 1차 단열벽(420)의 하부판이 높이 방향으로 수축하는 경우 너트(650)가 풀리는 걸 방지할 수 있다.

너트(650)를 스터드 볼트(620)와 체결한 후, 스페이서(660)를 끼울 수 있다. 스페이서(660)는 도너츠형으로서 너트의 옆면을 감싸는 구조이고, 플라이우드로 제작될 수 있다. 스페이서(650)는 액화천연가스의 하중을 분산시켜서 볼트와 너트를 보호하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에 따른 단열벽 고정장치(450)에 따르면, 1차 단열벽(420)의 하부판이 2차 밀봉벽(430)과 스페셜 와셔(630) 사이에서 슬라이딩할 수 있는 구조여서, 1차 단열벽(420)이 열 수축 시 수평방향으로 슬라이딩하여 열 응력을 최소화할 수 있다.

플러그(plug)(670)는 단열벽 고정장치(450)를 설치하는 작업을 위해 필요한 홀(hole)을 막는다.

단열벽 고정장치(450)를 설치하는 작업을 하기 위해서 1차 단열벽에 홀이 형성되어 있고, 단열벽 고정장치(450)의 설치 작업이 완료된 후 이 홀을 그대로 두면 냉점(cold spot)의 발생으로 인해 저장 탱크의 단열 시스템에 구조적인 문제가 발생할 수 있고 BOR(boil off rate)이 증가하는 문제점이 발생한다. 따라서, 플러그(670)로 홀을 막는다.

따라서, 스페이서(660)를 끼운 후, 플러그(670)를 끼우고, 플러그(670)를 고정시킨다. 도 7에 도시된 바와 같이, 플러그(670)의 바닥면에는 스터드 볼트(620)와 결합될 수 있는 나사산이 형성되어 있어서, 플러그(670)와 단열벽 고정장치(450)의 윗부분이 볼팅(bolting)으로 결합 된다.

플러그(670)는 원기둥 형상으로, 상부판, 단열재, 하부판, 하부 캡으로 구성될 수 있다. 상부판 및 하부판은 플라이우드 소재이고, 단열재는 폴리우레탄 폼 소재일 수 있다.

하부캡은 하부판 밑에 위치하고, 캡부와 캡부의 하단에서 방사형으로 연장된 프랜지부로 구성된다. 하부판은 중심부에 구멍이 형성되어 있어서, 구멍에 하부캡의 캡부가 삽입될 수 있다. 캡부의 안쪽에 나사산이 있어서, 나사산이 있는 부위가 스터드 볼터(620)의 상부와 체결되어, 플러그(670)가 단열벽 고정장치(450)에 결합되어 설치된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 접착제를 이용하여 플러그(670)를 설치하는 경우에 비해 작업이 용이하고 작업 시간을 줄일 수 있고, 유지력도 강하여 안정적인 장점이 있다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열벽 고정 장치의 위치를 도 8 내지 10을 참조하여 설명한다. 도 8은 1차 단열벽이 열 수축하는 방향을 나타낸 도면이고, 도 9는 1차 단열벽의 열 수축에 의한 변형을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열벽 고정 장치의 위치를 나타낸 도면이다.

1차 단열벽(420)의 열 수축 시, 단열벽 고정장치(450)의 위치에 따라 1차 단열벽(420)의 변형의 양상이 달라진다. 도 8에 도시된 바와 같이, 1차 단열벽(420)은 열 수축 시 센터를 향하여 수축한다. 그리고 도 9에 도시된 바와 같이, 1차 단열벽(420)은 두께 방향의 온도 편차로 인해 1차 단열벽(420)이 위로 뜨려는 힘이 발생하여 단차가 발생한다. 이러한 단차는 운항 상황에서 슬로싱(sloshing) 등이 발생하면 액화천연가스 저장 탱크의 구조적인 위험요인이 될 수 있다. 단차를 효과적으로 줄이기 위해서는 1차 단열벽(420)의 가장자리에 단열벽 고정장치(450)를 설치하는 것이 매우 효과적이다.

따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 단열벽 고정장치(450)는 1차 단열벽(420)의 꼭지점에 설치된다. 그리고 추가적인 단열벽 고정장치(450)가 1차 단열벽(420)의 모서리에 등 간격으로 설치될 수 있다. 도 10에서, 1차 단열벽(420)은 가로가 3m이고 세로가 1m이고, 단열벽 고정장치(450)가 1m 마다 설치된다. 따라서, 도 10에서는 총 8개의 단열벽 고정장치(450)가 설치된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 개수의 단열벽 고정장치(450)가 설치된 경우를 포함한다.

본 발명의 실시 예와 같이, 1차 단열벽(420)의 가장자리에 단열벽 고정장치(450)를 설치하면, 하나의 단열벽 고정장치(450)로 여러 개의 1차 단열벽(420)을 고정시킬 수 있다. 즉, 1차 단열벽(420)의 꼭지점에 설치된 단열벽 고정장치(450)는 4개의 1차 단열벽(420)을 고정할 수 있고, 1차 단열벽(420)의 모서리에 설치된 단열벽 고정장치(450)는 2개의 1차 단열벽(420)을 고정시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면 단열벽 고정장치(450)의 개수를 최소화할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

410 : 1차 밀봉벽
420 : 1차 단열벽
430 : 2차 밀봉벽
440 : 2차 단열벽
450 : 단열벽 고정장치
460 : 스트립
620 : 스터드 볼트
630 : 스페셜 와셔
640 : 스프링 와셔
650 : 너트
660 : 스페이서
670 : 플러그

Claims

액화천연가스를 저장하는 액화천연가스 화물창의 단열 시스템에 있어서,
상기 액화천연가스와 접하면서 상기 액화천연가스를 액밀하는 1차 밀봉벽;
상기 1차 밀봉벽의 아래에 위치하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 1차 단열벽;
상기 화물창의 내부벽에 설치되어 상기 액화천연가스를 단열시키는 2차 단열벽;
상기 1차 단열벽과 상기 2차 단열벽 사이에 위치하여 상기 1차 밀봉벽이 새는 경우 상기 액화천연가스를 액밀하는 2차 밀봉벽; 및
상기 1차 단열벽을 상기 2차 단열벽에 고정시키는 단열벽 고정장치를 포함하고,
상기 단열벽 고정장치는, 상기 1차 단열벽의 두께 방향의 온도 편차로 인해 발생하는 단차를 줄이기 위하여 상기 1차 단열벽의 꼭짓점에 설치되며,
상기 1차 밀봉벽과 상기 2차 밀봉벽은 각각 극저온 열수축을 흡수할 수 있도록 다수의 주름부를 포함하되, 상기 2차 밀봉벽에 형성되는 주름부의 간격이 상기 1차 밀봉벽에 형성되는 주름부의 간격보다 크고, 상기 2차 밀봉벽에 형성되는 주름부는 상기 2차 단열벽 간의 경계부에 수용되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 화물창의 단열 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 단열벽 고정장치는, 상기 1차 단열벽의 모서리에 추가로 설치될 경우에 동일한 변에서는 등 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 화물창의 단열 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 단열벽이 수평방향으로 슬라이딩할 수 있는 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 화물창의 단열 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 1차 단열벽의 하부판이 상기 2차 밀봉벽에 대하여 슬라이딩할 수 있는 구조인 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 화물창의 단열 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 단열벽의 상부에는 슬릿이 구비되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 화물창의 단열 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 단열벽과 상기 2차 단열벽은 그 평면의 단면적의 크기가 동일한 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 화물창의 단열 시스템.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 1차 단열벽의 꼭짓점은 상기 2차 단열벽의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 화물창의 단열 시스템.