KR102351015B1

KR102351015B1 - 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법

Info

Publication number: KR102351015B1
Application number: KR1020170118793A
Authority: KR
Inventors: 황상욱; 강중규
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2022-01-14
Also published as: KR20190031008A

Abstract

본 발명은 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법에 관한 것으로, 새로운 용접절차 시방서를 작성하지 않고도 기존의 용접절차 시방서를 업데이트 하여 이용함으로써, 시험편 제작비용을 절감하고, 테스트 시간을 절약할 수 있으며, 새로운 용접절차 시방서 작성에 소요되는 시간을 절감할 수 있다. 또한, 시공시간과 소요 자재를 절감할 수 있으며, 리퀴드 돔 박스의 밀폐구조를 견고히 하며, 단열 성능을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법{LIQUID DOME BOX OF MEMBRANE TYPE LIQUEFIED NATURAL GAS CARGO INSULATION SYSTEM AND SEALING METHOD THEREOF}

본 발명은 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새로운 용접절차 시방서를 작성하지 않고도 기존의 용접절차 시방서를 업데이트 하여 이용함으로써, 시험편 제작비용을 절감하고, 테스트 시간을 절약할 수 있음은 물론 시공시간과 소요자재를 절감할 수 있으며, 리퀴드 돔 박스의 밀폐구조를 견고히 하며, 단열성능을 대폭 향상시킬 수 있는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법에 관한 것이다.

액화천연가스(LNG, liquefied natural gas)는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스를 -162℃의 초저온 상태로 냉각하여 그 부피를 대략 1/600 정도로 감소시킨 것으로, 액화천연가스를 에너지원으로 사용하기 위해서는 액화천연가스의 생산기지로부터 수요지 까지 대량 이송하는 것이 필요하게 되는바, 이를 위해 액화천연가스 운반선이 필요하게 된다.

즉, 천연가스의 생산지인 로딩(loading) 항구에서 기체 상태인 천연가스를 초저온 상태로 액화시켜 액화천연가스 운반선의 저장탱크에 저장함과 아울러, 언 로딩(unloading) 항구에 도착한 후에는 초저온의 액화천연가스를 기화시켜 천연가스로 변환시킨 후, 이를 배관 등을 통해서 수요자에게 공급하게 된다.

일반적으로 액화천연가스 운반선이나 부유식 LNG 생산저장설비(LNG-FPSO)의 화물창에는 액화천연가스 화물의 적재 및 하역을 위한 통로로서 화물창의 상부에 리퀴드 돔(liquid dome)이 설치된다.

기존 멤브레인형(membrane type) LNG(liquefied natural gas) CCS(cargo containment system)에서, 리퀴드 돔 박스(liquid dome box)를 밀폐하는 방법으로는, 리퀴드 돔 박스를 인너 헐의 상면(hull inner surface)보다 더 높게 설치하여 밀폐하는 방법이 있고(Mark Ⅲ 타입), 또는 인너 헐의 상면과 같은 높이로 리퀴드 돔 박스를 설치하고 리퀴드 돔 박스와 플라이우드 박스(plywood box) 사이에 글라스 울(glass wool)을 삽입하는 방법이 있다(NO96 타입).

그러나 종래 멤브레인 LNG CCS의 리퀴드 돔 박스의 밀폐구조에서는, 1차 멤브레인(main primary membrane)이 스테인리스 스틸(이하, 서스: SUS) 재질로 구성되고, 리퀴드 돔 박스의 멤브레인(primary membrane)이 인바(Invar) 재질로 구성되는 경우, 서스와 인바의 이종재질 간의 열 팽창 및 수축량의 차이로 인해서 이종재질 간의 용접부위에 응력집중이 발생할 수밖에 없고, 그 결과 용접부위의 응력집중으로 파단(破斷)과 누출(leakage)의 문제가 발생할 수 있다.

현재, 길이가 짧고 두께가 두꺼운 서스 부재(길이 100㎜ 이내, 두께 15~20㎜)와, 두께가 얇은 인바 부재(두께 0.1~2.0㎜) 간의 이종재질에 대하여 용접절차 시방서(WPS: Welding Procedure Specification)는 존재한다.

하지만, 길이가 길고 두께가 얇은 서스 부재(길이 500㎜ 이상, 두께 0.1~2.0㎜)와, 길이가 길고 두께가 얇은 인바 부재(길이 100㎜ 이상, 두께 0.1~2.0㎜) 간의 이종재질에 대하여 용접절차 시방서는 존재하지 않기 때문에, 용접부위의 응력집중으로 인한 파단과 누출(leakage) 방지는 검증하지 못하고 있다.

따라서 길이가 길고 두께가 얇은 서스 부재(길이 500㎜ 이상, 두께 0.1~2.0㎜)와, 길이가 길고 두께가 얇은 인바 부재(길이 100㎜ 이상, 두께 0.1~2.0㎜) 간의 이종재질에 대하여 용접절차 시방서를 인증받기 위해서는, 수십 번에서 수백 번의 용접 테스트의 시행과 그 용접절차 시방서를 선급으로부터 승인받아야 하는 등 여러 가지 난관에 직면하고 있는 실정에 있다.

없음

본 발명은 새로운 용접절차 시방서를 작성하지 않고도 기존의 용접절차 시방서를 업데이트 하여 이용할 수 있도록 후판 부재와 박판 부재를 사용함으로써, 시험편 제작비용을 절감하고, 테스트 시간을 절약할 수 있으며, 새로운 용접절차 시방서 작성에 소요되는 시간을 절감할 수 있는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법을 제공한다.

본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔은, 화물창의 인너 헐(inner hull)의 상부에 설치되는 2차 단열패널; 리퀴드 돔의 개구(開口)를 따라 상기 인너 헐의 상면에 용접되는 리퀴드 돔 앵커; 상기 리퀴드 돔 앵커에 지지되며, 상기 인너 헐의 상부에 설치되는 경계용 2차 단열패널; 상기 2차 단열패널의 상부에 설치되는 2차 인바 멤브레인; 상기 2차 인바 멤브레인의 상부에 설치되는 1차 단열패널; 상기 1차 단열패널의 상부에 설치되는 1차 서스 멤브레인; 상기 1차 서스 멤브레인의 끝단에 용접되는 1차 엔드 플레이트; 상기 개구를 밀폐하기 위한 리퀴드 돔 박스; 상기 리퀴드 돔 박스의 상부에 설치되는 리퀴드 돔 박스 멤브레인; 상기 리퀴드 돔 박스와 상기 1차 단열패널 사이의 공간에 설치되며, 하단 면이 상기 인너 헐의 상면에 용접되고, 상단 면이 상기 1차 엔드 플레이트의 끝단 하면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 하면에 용접되는 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane); 및 상기 1차 엔드 플레이트와 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 상면에 설치되며, 상기 1차 엔드 플레이트의 끝단 상면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 상면에 걸쳐서 용접되는 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane)를 포함한다.

상기 후판 부재는 선체 폭 방향(Y 방향)의 열팽창과 수축을 방지한다.

상기 후판 부재는 선체 폭 방향(Y 방향)으로 일정 간격을 두고 복수 개가 배치되고, 상기 후판 부재의 사이에 상기 박판 부재가 배치된다.

상기 2차 단열패널과 상기 경계용 2차 단열패널 사이의 공간에 단열재가 설치될 수 있다.

한편, 본 발명의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법은 2차 단열패널 및 1차 단열패널의 상부에 각각 2차 인바 멤브레인 및 1차 서스 멤브레인을 설치하는 단계; 상기 1차 서스 멤브레인의 끝단에 1차 엔드 플레이트를 용접하는 단계; 리퀴드 돔 박스의 상부에 리퀴드 돔 박스 멤브레인을 설치하는 단계; 상기 리퀴드 돔 박스와 상기 단열패널 사이의 공간에 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane)를 설치하되, 상기 후판 부재의 하단 면은 상기 인너 헐의 상면에 용접하고 상기 후판 부재의 상단 면은 상기 1차 엔드 플레이트의 끝단 하면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 하면에 용접하는 단계; 및 상기 1차 엔드 플레이트와 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 상면에 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane)를 용접하는 단계; 를 포함한다.

상기 후판 부재는 상기 선체 폭 방향(Y 방향)으로 일정 간격을 두고 복수 개를 배치하고, 상기 후판 부재들의 사이에 상기 박판 부재를 배치한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 새로운 용접절차 시방서를 작성하지 않고도 기존 용접절차 시방서를 업데이트 하여 이용할 수 있도록 후판 부재와 박판 부재를 사용함으로써, 종래의 문제점을 해결할 수 있기 때문에 시험편 제작비용을 절감하고, 테스트 시간을 절약할 수 있으며, 새로운 용접절차 시방서 작성에 소요되는 시간을 대폭 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 시공시간과 소요자재를 절감할 수 있으며, 리퀴드 돔 박스의 밀폐구조를 견고히 하며, 단열 성능을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 인너 헐의 상면에 설치된 2차 단열패널을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 단열재와 경계용 2차 단열패널을 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 2차 단열패널과 2차 인바 멤브레인을 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 1차 단열패널의 설치를 도시한 사시도
도 5는 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 1차 서스 멤브레인과 1차 엔드 플레이트를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 리퀴드 돔 박스와, 1차 단열패널 및 2차 단열패널 사이에 형성된 공간을 도시한 사시도
도 7은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔을 도시한 사시도
도 8은 도 7의 A 부분 확대도로서, 후판 부재와 박판 부재의 용접구조를 도시한 사시도
도 9는 도 8의 평면도
도 10은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법을 설명하는 블록도

일반적으로 용접절차 시방서(또는 용접시공 절차서)(WPS, Welding Procedure Specification)는 제품의 생산 중 용접이 어떻게 진행이 되어야 하는지를 나타낸 지침서로서 그 목적은 용접 작업의 계획 및 품질관리를 지원하는 데에 있다.

용접작업을 수행하기 전에 용접작업 후의 품질과 사용상의 성능을 충분히 확보하기 위해서 반드시 관련 용접절차 시방서를 작성한다. 모든 용접작업은 생산하기 전에 계획되어야 있어야 하며, 용접계획은 모든 용접 이음들에 대한 용접시공 절차서를 포함한다.

화물창의 단열시스템에서 이종재질 간의 겹치기 용접에는, 길이가 짧고 두께가 두꺼운 서스 부재(길이 100㎜ 이내, 두께 15~20㎜)와, 두께가 얇은 인바 부재(두께 0.1~2.0㎜) 간의 이종재질에 대하여 용접절차 시방서(WPS: Welding Procedure Specification)는 존재한다.

따라서 본 발명은 1차 엔드 플레이트와 리퀴드 돔 박스 멤브레인 간의 용접, 즉, 길이가 길고 두께가 얇은 서스 부재(길이 500㎜ 이상, 두께 0.1~2.0㎜)와, 길이가 길고 두께가 얇은 인바 부재(길이 100㎜ 이상, 두께 0.1~2.0㎜) 간의 이종재질에 대하여 새로운 용접절차 시방서를 작성하지 않고도 기존의 용접절차 시방서를 업데이트 하여 이용할 수 있도록 후판 부재와 박판 부재를 사용함으로써, 시험편 제작비용을 절감하고, 테스트 시간을 절약할 수 있으며, 새로운 용접절차 시방서 작성에 소요되는 시간을 절감할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 및 그의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 인너 헐의 상면에 설치된 2차 단열패널을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 단열재와 경계용 2차 단열패널을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 2차 단열패널과 2차 인바 멤브레인을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 1차 단열패널의 설치를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 1차 서스 멤브레인과 1차 엔드 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔에서, 리퀴드 돔 박스와, 1차 단열패널 및 2차 단열패널 사이에 형성된 공간을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 A 부분 확대도로서, 후판 부재와 박판 부재의 용접구조를 도시한 사시도, 도 9는 도 8의 평면도이다. 화물창의 특성상, 리퀴드 돔 박스 밀폐구조는 4면이 동일 구성이므로, 본 실시 예에서는 한 면에 대해서만 도시하고 그에 대해서만 설명하기로 한다.

더 나아가, 리퀴드 돔의 한 면에 대해서 언급한 X축 방향과 Y축 방향 등은 단순히 후판 부재와 박판 부재의 설치 및 배치를 설명하기 위한 것에 불과하며, 리퀴드 돔의 다른 면에서는 X축 방향과 Y축 방향이 서로 반대로 변경될 수 있다.

위 도면을 참조하면, 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔은 화물창의 인너 헐(inner hull)(10) 상부에 2차 단열패널(110)이 설치된다.

2차 단열패널(110)은 인너 헐(10)의 에폭시 매스틱(epoxy mastic)에 의해서 인너 헐(10)과 일정간격을 유지하며, 고정장치(securing device)에 의해서 인너 헐(10)에 고정될 수 있다. 이하, 에폭시 매스틱과 고정장치는 공지공용의 기술에 해당하므로, 이에 대하여 설명은 생략한다.

리퀴드 돔의 개구(開口)를 따라 인너 헐(10)의 상면에는 리퀴드 돔 앵커(120)가 형성될 수 있다. 리퀴드 돔 앵커(120)에는 경계용 2차 단열패널(130)이 지지된 상태로 인너 헐(10)의 상부에 경계용 2차 단열패널(130)이 설치된다.

경계용 2차 단열패널(130)은 인너 헐(10)의 에폭시 매스틱(epoxy mastic)과 고정장치에 의해서 인너 헐(10)에 고정될 수 있다.

2차 단열패널(110)과 경계용 2차 단열패널(130) 사이에는 폴리우레탄 폼이나 그라스 울 등의 단열재(140)가 설치될 수 있다.

2차 단열패널(110)의 상부에는 2차 인바 멤브레인(150)이 설치된다. 2차 인바 멤브레인(150)은 그루브(150a)를 갖는다. 2차 인바 멤브레인(150)은 인바 재질로 형성되고 두께가 얇은 시트 부재로 형성된다. 2차 인바 멤브레인(150)의 끝단에는 인바 재질의 2차 엔드 플레이트(151)가 용접되어 고정될 수 있다.

2차 인바 멤브레인(150)은 2차 단열패널(110) 상부에 적층되어 2차 단열패널(110)을 밀봉하여 화물창 내부의 물질(예를 들어, LNG)이 2차 단열패널(110)을 침투하지 못하도록 하며, 2차 단열패널(110)의 써멀 프로텍터(111)에 용접되어 고정될 수 있다.

2차 인바 멤브레인(150)의 상부에는 1차 단열패널(160)이 위치하며, 1차 단열패널(160)의 끝단은 경계용 2차 단열패널(130)까지 길게 연장 형성된다. 1차 단열패널(160)은 고정장치(securing device)에 의해서 고정될 수 있다.

1차 단열패널(160)의 상부에는 1차 서스 멤브레인(170)이 설치된다. 1차 서스 멤브레인(170)은 주름부(171)를 구비할 수 있다. 주름부(171)은 X축 방향의 열팽창 및 수축에 대응하는 효과가 있다.

1차 서스 멤브레인(170)은 1차 단열패널(160) 상부에 적층되어 1차 단열패널(160)을 밀봉하여 화물창 내부의 물질(예를 들어, LNG)이 1차 단열패널(160)을 침투하지 못하도록 하며, 1차 단열패널(160)의 써멀 프로텍터(161)에 용접되어 고정될 수 있다.

1차 서스 멤브레인(170)은 주름부(171)가 형성된 플레이트 조각에 해당하는 피스(Piece) 들이 병렬로 배치된 상태에서, 서로 이웃하는 피스 들이 맞닿은 선을 따라 오버랩(overlap) 용접됨으로써 조립될 수 있다. 용접방식은 설계조건에 따라 변경될 수 있다.

1차 서스 멤브레인(170)의 끝단에는 1차 엔드 플레이트(175)가 용접될 수 있다. 1차 엔드 플레이트(175)는 서스 재질로 형성되고 두께가 얇은 시트 부재로 형성될 수 있다. 1차 엔드 플레이트(175)는 연속 용접(겹치기 용접)될 수 있다.

전술한 바와 같이, 2차 인바 멤브레인(150)이 2차 단열패널(110)의 써멀 프로텍터(111)을 매개로 부착되어 화물창 2차 벽면이 완성되고, 1차 서스 멤브레인(170)이 1차 단열패널(160)의 써멀 프로텍터(161)을 매개로 부착되어 화물창 1차 벽면이 완성되는 것이다.

또한, 리퀴드 돔의 개구(11)를 밀폐하기 위하여 리퀴드 돔 박스(180)가 구비되는데, 리퀴드 돔 박스(180)의 상부에는 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)이 설치된다.

리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)은 인바 재질로 형성되고 두께가 얇은 시트 부재로 형성될 수 있다.

리퀴드 돔 박스(180)와, 1차 단열패널(160) 및 2차 단열패널(110) 사이에는 공간(S)이 형성되고, 그 공간(S) 안에 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane)(190)가 삽입되어 설치된다. 후판 부재(190)들은 서로 일정 간격을 두고 설치되는데, 이는 후판 부재(190)가 서스 재질로 구성되어 열팽창 및 수축을 고려하여 적당한 간격을 두는 것이다.

서스 재질인 후판 부재(190)의 하단 면이 인너 헐(10)의 상면에 필렛 용접 방식으로 용접되고, 후판 부재(190)의 상단 면이 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 하면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 하면에 필렛 용접방식으로 고정된다. 용접방식은 설계조건에 따라 변경될 수 있다.

즉, 후판 부재(190)가 폭 방향으로 길고 두껍게 형성되고 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 하면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 하면에 용접되기 때문에 Y 방향의 열팽창과 수축을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 1차 엔드 플레이트(175)와 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 상면에 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane)(195)가 설치된다. 즉, 박판 부재(195)는 칼라 피스(collar piece)로 구성될 수 있으며, 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 상면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 걸쳐서 오버랩 용접방식으로 고정할 수 있다.

박판 부재(thin sus membrane)(195)는 후판 부재(190) 간의 간격을 완전히 밀봉할 수 있도록 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 상면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 용접되는 것이다.

이처럼, 후판 부재(190)의 상면이 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 하면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 하면에 용접됨과 아울러, 박판 부재(thin sus membrane)(195)의 양쪽 하면이 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 상면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 용접되어 밀봉됨으로써, 1차 엔드 플레이트(175)와 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181) 사이의 간극(틈새)을 완전히 밀봉시킨다.

이때, 후판 부재(190)의 용접에 의해서 선체 폭 방향(Y 방향)의 열팽창과 수축을 효과적으로 방지한다.

이와 같이, 박판 부재(195)가 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 상면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 걸쳐서 용접됨으로써, 1차 엔드 플레이트(175)와 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181) 사이의 간극(틈새)을 밀봉시킨다. 이때 박판 부재(195)는 후판 부재(190)들 사이에 배치된다. 즉, 후판 부재(190)들에 의해서 밀봉되지 못한 부분을 박판 부재(195)가 밀봉하도록 구성된다.

한편, 도 10은 본 발명의 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법을 설명하는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법은 다음과 같다.

우선, 본 발명의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법은 2차 단열패널(110) 및 1차 단열패널(160)의 상부에 각각 2차 인바 멤브레인(150) 및 1차 서스 멤브레인(170)을 설치하는 단계(S10)를 포함한다.

단계(S10)에서는, 인너 헐(inner hull)(10) 상부에 2차 단열패널(110)을 설치한다. 2차 단열패널(110)은 인너 헐(10)의 에폭시 매스틱(epoxy mastic)에 의해서 인너 헐(10)과 일정 간격을 유지한다. 고정장치(securing device)에 의해서 2차 단열패널(110)을 고정한다.

리퀴드 돔의 개구(開口)를 따라 인너 헐(10)의 상면에는 리퀴드 돔 앵커(120)가 형성되는바, 리퀴드 돔 앵커(120)에는 경계용 2차 단열패널(130)이 지지된 상태로 인너 헐(10) 상부에 경계용 2차 단열패널(130)을 설치한다.

2차 단열패널(110)과 경계용 2차 단열패널(130) 사이에 단열재 또는 갭 인슐레이션: gap insulation)(140)을 설치할 수 있는데, 그 재질은 글라스 울(glasswool) & PUF (Poly Urethane Foam)를 사용할 수 있다.

2차 단열패널(110)의 상부에는 2차 인바 멤브레인(150)을 설치한다. 2차 인바 멤브레인(150)은 2차 단열패널(110)의 써멀 프로텍터(111)를 이용하여 용접 고정한다.

2차 인바 멤브레인(150)은 2차 단열패널(110) 상부에 적층되어 2차 단열패널(110)을 밀봉하여 화물창 내부의 물질(예를 들어, LNG)이 2차 단열패널(110)을 침투하지 못하도록 한다. 1차 단열패널(160)은 고정장치(securing device)를 이용하여 고정한다.

1차 단열패널(160)의 상부에는 1차 서스 멤브레인(170)을 설치한다. 1차 서스 멤브레인(170)은 1차 단열패널(160)의 써멀 프로텍터(161)를 통하여 용접 고정한다.

1차 서스 멤브레인(170)은 1차 단열패널(160) 상부에 적층되어 1차 단열패널(160)을 밀봉하여 화물창 내부의 물질(예를 들어, LNG)이 1차 단열패널(160)을 침투하지 못하도록 한다.

그 다음, 본 발명의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법은 1차 서스 멤브레인(170)의 끝단에 1차 엔드 플레이트(175)를 용접하는 단계(S20)를 포함한다. 오버랩 용접의 방법으로 1차 서스 멤브레인(170)의 끝단에 1차 엔드 플레이트(175)를 용접한다.

그 다음, 본 발명의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법은 리퀴드 돔 박스(150)의 상부에 리퀴드 돔 박스 멤브레인(151)을 설치하는 단계(S30)를 포함한다.

그 다음, 본 발명의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법은 리퀴드 돔 박스(150)와, 1차 및 2차 단열패널(160)(110) 사이의 공간(S)에 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane)(190)를 설치하되, 후판 부재(190)의 하단 면은 인너 헐(10)의 상면(혹은 내측 면)에 용접하고 상단 면은 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 하면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(151)의 끝단 하면에 용접하는 단계(S40)를 포함한다.

단계(S40)에서는 서스 재질의 후판 부재(190)의 하단 면을 인너 헐(10)의 상면에 필렛 용접 방식으로 용접하고, 서스 재질의 후판 부재(190)의 상단 면을 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 하면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 하면에 필렛 용접으로 고정한다.

후판 부재(190)의 상면이 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 하면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 하면에 용접됨으로써, 1차 엔드 플레이트(175)와 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181) 사이의 간극(틈새)을 일차로 밀봉시킨다.

후판 부재(190)의 용접에 의해서 선체 폭 방향(Y 방향)의 열팽창과 수축을 효과적으로 방지한다. 즉, 후판 부재(190)의 상면이 폭 방향으로 길고 두껍게 형성되고 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 하면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 하면에 용접되기 때문에 Y 방향의 열팽창과 수축을 효과적으로 방지할 수 있다.

그 다음, 본 발명의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법은 1차 엔드 플레이트(175)와 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane)(195)를 용접하는 단계(S50)를 포함한다.

단계(S50)에서는, 1차 엔드 플레이트(175)와 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 걸쳐서 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane)(195)를 설치한다.

즉, 박판 부재(195)의 양쪽 하면이 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 상면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 걸쳐서 오버랩 용접방식으로 용접한다.

박판 부재(195)가 1차 엔드 플레이트(175)의 끝단 상면과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181)의 끝단 상면에 걸쳐서 용접됨으로써, 1차 엔드 플레이트(175)과 리퀴드 돔 박스 멤브레인(181) 사이의 간극(틈새)을 이차로 밀봉시킨다. 이때, 박판 부재(195)는 후판 부재(190)들 사이의 간격에 배치되어 용접됨으로써, 상기 간극을 완전히 밀봉시키게 된다.

또한, 본 발명에서는 시공시간과 소요 자재를 절감할 수 있으며, 리퀴드 돔 박스의 밀폐구조를 견고히 하며, 단열 성능을 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

본 발명의 설명에서 1차, 2차 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성 요소로부터 단순히 구별하기 위한 것으로 상호 변경될 수 있으며, 상부(상면), 하부(하면) 그리고 X 방향(선체 종 방향)과 Y 방향(선체 폭 방향) 등의 용어는 설명의 편의를 위해서 구성 요소 간의 위치를 단순히 표현하는 것으로 보는 위치 및 화물창의 위치에 따라 달리 표현될 수 있다.

또한, 각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

10: 인너 헐(inner hull)
11: 리퀴드 돔의 개구(開口)
110: 2차 단열패널
111: 써멀 프로텍터(thermal protector)
120: 리퀴드 돔 앵커
130: 경계용 2차 단열패널
140: 단열재
150: 2차 인바 멤브레인
151: 2차 엔드 플레이트
160: 1차 단열패널
161: 써멀 프로텍터
170: 1차 서스 멤브레인
175: 1차 엔드 플레이트
180: 리퀴드 돔 박스
181: 리퀴드 돔 박스 멤브레인
190: 후판 부재(thick sus membrane)
195: 박판 부재(thin sus membrane)

Claims

화물창의 인너 헐(inner hull) 상부에 설치되는 2차 단열패널;
리퀴드 돔의 개구(開口)를 따라 상기 인너 헐에 형성되는 리퀴드 돔 앵커;
상기 리퀴드 돔 앵커에 지지되며 상기 인너 헐의 상부에 설치되는 경계용 2차 단열패널;
상기 2차 단열패널의 상부에 설치되는 2차 인바 멤브레인;
상기 2차 인바 멤브레인의 상부에 설치되는 1차 단열패널;
상기 1차 단열패널의 상부에 설치되는 1차 서스 멤브레인;
상기 1차 서스 멤브레인의 끝단에 용접되는 1차 엔드 플레이트;
상기 개구를 밀폐하기 위한 리퀴드 돔 박스;
상기 리퀴드 돔 박스의 상부에 설치되는 리퀴드 돔 박스 멤브레인;
상기 리퀴드 돔 박스와 상기 1차 단열패널 사이의 공간에 설치되며, 하단 면이 상기 인너 헐에 용접되고, 상단 면이 상기 1차 엔드 플레이트의 끝단과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단에 용접되는 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane); 및
상기 1차 엔드 플레이트와 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 상면에 설치되며, 상기 1차 엔드 플레이트의 끝단과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단에 걸쳐서 용접되는 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane); 를 포함하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
청구항 1에 있어서,
상기 후판 부재는 Y 방향의 열팽창과 수축을 방지하는 구성인 것을 특징으로 하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
청구항 1에 있어서,
상기 후판 부재는 Y 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개가 배치되고, 상기 후판 부재 간의 간격 사이에 상기 박판 부재가 배치되는 구성인 것을 특징으로 하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 서스 멤브레인은 주름부를 구비하는 것을 특징으로 하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
청구항 1에 있어서,
상기 2차 단열패널과 상기 경계용 2차 단열패널 사이의 공간에 단열재가 설치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
1차 단열패널의 상부에 설치된 1차 서스 멤브레인의 끝단에 용접되는 1차 엔드 플레이트;
리퀴드 돔 박스의 상부에 설치되는 리퀴드 돔 박스 멤브레인;
상기 리퀴드 돔 박스와 상기 1차 단열패널 사이의 공간에 설치되며, 상기 1차 엔드 플레이트의 끝단 하면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 하면에 용접되는 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane); 및
상기 1차 엔드 플레이트의 끝단 상면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 상면에 걸쳐서 용접되는 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane); 를 포함하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
단열패널의 상부에 설치되는 서스 멤브레인;
상기 서스 멤브레인의 끝단에 용접되는 엔드 플레이트;
리퀴드 돔 박스의 상부에 설치되는 리퀴드 돔 박스 멤브레인;
상기 리퀴드 돔 박스와 상기 단열패널 사이의 공간에 설치되며, 하단 면이 인너 헐(inner hull)에 용접되고 상단 면이 상기 엔드 플레이트의 끝단 하면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 하면에 용접되는 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane); 및
상기 엔드 플레이트와 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 상면에 설치되며, 상기 엔드 플레이트의 끝단 상면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 상면에 걸쳐서 용접되는 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane); 를 포함하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
청구항 7에 있어서,
상기 후판 부재는 Y 방향으로 일정간격을 두고 복수 개가 배치되고, 상기 후판 부재의 사이에 상기 박판 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔.
2차 단열패널 및 1차 단열패널의 상부에 각각 2차 인바 멤브레인 및 1차 서스 멤브레인을 설치하는 단계;
상기 1차 서스 멤브레인의 끝단에 1차 엔드 플레이트를 용접하는 단계;
리퀴드 돔 박스의 상부에 리퀴드 돔 박스 멤브레인을 설치하는 단계;
상기 리퀴드 돔 박스와 상기 1차 및 2차 단열패널 사이의 공간에 서스 재질의 후판 부재(thick sus membrane)를 설치하되, 상기 후판 부재의 하단 면은 인너 헐(inner hull)의 상면에 용접하고, 상기 후판 부재의 상단 면은 상기 1차 엔드 플레이트의 끝단 하면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 하면에 용접하는 단계; 및
상기 1차 엔드 플레이트의 끝단 상면과 상기 리퀴드 돔 박스 멤브레인의 끝단 상면에 걸쳐서 서스 재질의 박판 부재(thin sus membrane)를 용접하는 단계; 를 포함하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법.
청구항 9에 있어서,
상기 후판 부재는 Y 방향의 열팽창과 수축을 방지하는 것을 특징으로 하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법.
청구항 9에 있어서,
상기 후판 부재는 Y 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개를 배치하고, 상기 후판 부재의 사이에 상기 박판 부재를 배치하는 것을 특징으로 하는 멤브레인형 액화천연가스 화물창 단열시스템의 리퀴드 돔 박스 밀폐방법.