KR102432773B1 - 액화천연가스 화물창 - Google Patents

Abstract

액화천연가스 화물창 및 이의 시공방법이 개시된다. 본 발명의 액화천연가스 화물창은, 화물창의 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인에 각각 결합되며, 선체의 종방향 변형에 대응하여 신축이 가능한 신축부를 포함하여, 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이의 틈새를 막는 연결 멤브레인을 포함한다.

Description

액화천연가스 화물창 {LNG CARGO CONTAINMENT}

본 발명은 액화천연가스 화물창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 화물창의 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔의 멤브레인 사이의 멤브레인 용접 접합 영역에서 기밀성 문제 및 변형에 의한 접합부 균열 문제를 해결할 수 있는 액화천연가스 화물창 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

현대의 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas) 운반은 최대 적재량을 감안하여 액체 상태에서 운반하며, 공급지역에서 수요지역으로 장거리 운반은 선박을 통해 이루어진다. 바다 위를 안정하게 운항해야 한다는 점에서 액화천연가스 운반선은 일반 화물 운송선과 비슷한 선체를 가지나, 섭씨 -163도를 유지해야 하는 액화천연가스용 화물창은 극저온 액체 운반에 적합한 재질 및 구조를 이루어야 한다.

현재 대부분의 액화천연가스 운반선은 극저온 액체에 접촉해도 구조적 강도 및 인성을 보유하고 있는 오스테나이트계 스테인리스강(대표적으로 SS304L, Fe-18Cr-8Ni) 또는 인바강(Invar steel, Fe-36Ni)이 사용되고 있다. 보통 운송 용량에 따라 화물창의 크기가 정해지는데, 취급 안전성, 상-하역의 편이성, 운항 도중의 슬로싱(Sloshing, 동적 유동 용기내 유체의 운동) 등을 고려하여 한 척의 운반선에서 선체 길이방향으로 여러 개로 구분하여 제작한다.

액화천연가스 운반용 화물창은 여러 종류의 구조가 있는데, 여려 겹으로 이루어진 격벽 및 단열재를 복합적으로 배치하는 멤브레인 타입(Membrane type)이 가장 널리 사용되고 있으며, 이러한 멤브레인형 액화천연가스 화물창은 장기간 동안 효율성과 운반 안정성이 입증되어 대다수의 선주들이 채택하고 있는 방식이다.

멤브레인 타입의 액화천연가스 화물창은, 도 1에 도시된 바와 같이, 가장 안쪽에 액화천연가스와 직접 접촉하고 있는 1차 멤브레인(Pmrimary membrane, 10), 1차 단열벽(Primary insulation, 20), 2차 멤브레인(Secondary membrane, 30), 2차 단열벽(Secondary insulation, 40), 선체 내벽(Inner hull, H)의 여러 겹으로 차단되어서 내부의 액화천연가스의 극저온 유지 뿐 아니라, 운항 도중에 새어나오는 자연 휘발 가스(Boil-off gas)도 최소한을 유지하도록 하고 있다.

통상 멤브레인 타입의 액화천연가스 화물창에서 1차 멤브레인(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 스테인리스강 또는 인바강으로 마련되며 압연에 의하여 가공된 일정한 폭과 길이를 가지는 장방형 판재 형상으로 마련되며, 용접에 의해 조립이 이루어진다.

이때, 장방형 판재인 1차 멤브레인(10)을 용접하면서 길이방향으로의 용접부(Weld seam)이 형성되고, 이는 제작이 완료된 화물창의 내외로부터의 각종 부하(운항 도중 동력부로부터의 진동, 외부 파랑에 의한 선체 요동, 온도 변화에 의한 선체 압축 및 팽창, 화물의 상-하역 도중의 중량 및 압력 변화 등)에 대하여, 폭방향으로는 변형에 대하여 어느 정도 여유(변형 마진)를 가지나, 길이방향으로는 변형에 대한 마진이 거의 없게 된다.

한편 화물창의 상부에는 하역 설비들과 각종 자재의 출입을 위한 개구가 형성되는데, 이를 일반적으로 액화 격실, '리퀴드 돔(Liquid Dome)'이라 부른다. 리퀴드 돔 구역에도 전술한 1차 멤브레인(10)과 동일한 형태의 멤브레인이 설치될 수 있으며, 형태는 동일하지만 설치 구역을 구분하기 위하여 리퀴드 돔 구역에 설치되는 멤브레인을 리퀴드 돔 멤브레인(50)으로, 나머지 일반 구역에 설치되는 멤브레인을 내벽 멤브레인(10)이라 명명하기로 한다.

리퀴드 돔은 화물창 제작의 마지막 작업에 해당하는데, 리퀴드 돔 구역에 설치되는 리퀴드 돔 멤브레인(50)과 내벽 멤브레인(10) 간의 틈(도 2 참고)을 막기 위하여 부재간 용접(예컨대, 맞대기 용접이나 일측 멤브레인 부재를 길게하여 랩 조인트(Lap-joint) 용접 또는 덧대기 판을 대고 랩 조인트 용접)을 할 수 있다. 그러나 예시된 어떠한 용접 접합부에 의하더라도 장방형 멤브레인의 용접 심(Seam)에 의한 종방향으로의 높은 강성에 의해, 길이방향 즉 선체의 종방향으로의 부하가 걸릴 경우 리퀴드 돔 멤브레인(50)과 내벽 멤브레인(10)의 용접부(A로 표시된 부분)에 가장 큰 부하가 걸릴 것이 자명하다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화물창의 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이의 멤브레인 용접 접합 영역에서 기밀성 문제 및 변형에 의한 접합부 균열 문제를 해결할 수 있는 액화천연가스 화물창 및 이의 시공방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 화물창의 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인에 각각 결합되며, 선체의 종방향 변형에 대응하여 신축이 가능한 신축부를 포함하여, 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인 사이의 틈새를 막는 연결 멤브레인을 포함하는 액화천연가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 연결 멤브레인은, 상기 내벽 멤브레인에 결합되는 제1 연결플레이트; 상기 리뮈드 돔 멤브레인에 결합되는 제2 연결플레이트; 및 일측부는 상기 제1 연결플레이트에 연결되고 타측부는 상기 제2 연결플레이트에 연결되어 상기 화물창의 내측 방향으로 돌출되며 상기 종방향 변형에 의해 신축되는 신축부를 포함할 수 있다.

상기 내벽 멤브레인, 상기 리퀴드 돔 멤브레인 및 상기 연결 멤브레인은, 스테인레스 강 또는 인바 강을 포함하는 금속 재질로 마련될 수 있다.

상기 연결 멤브레인은, 상기 연결 멤브레인의 양측 끝단부에서 각각 상기 제1 연결플레이트, 상기 제2 연결플레이트 및 상기 신축부를 하나로 합쳐 구속시키는 구속부를 더 포함할 수 있다.

상기 구속부는, 상기 연결 멤브레인의 양측 끝단부에서 상기 제1 연결플레이트, 상기 제2 연결플레이트 및 상기 신축부의 양단부를 가압한 후 용접 결합시켜 마련될 수 있다.

상기 구속부는 일(一)자 형태의 단면 형상을 가질 수 있다.

상기 내벽 멤브레인은 액화천연가스를 1차적으로 밀봉시키는 1차 멤브레인을 포함할 수 있다.

상기 연결 멤브레인과 별개로 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인에 각각 결합되어 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인 사이의 틈새를 막는 기밀 멤브레인을 더 포함할 수 있다.

상기 기밀 멤브레인은 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인의 종방향 간격을 덮도록 설치되고, 상기 연결 멤브레인은 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인의 횡방향 간격을 덮도록 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 화물창은, 액화천연가스를 1차적으로 밀봉시키며 상기 연결 멤브레인의 일측부가 결합되는 1차 멤브레인; 상기 연결 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인에 접하도록 마련되어 액화천연가스를 1차적으로 단열시키는 1차 단열벽; 상기 1차 단열벽과 선체의 내벽 사이에 마련되어 액화천연가스를 2차적으로 밀봉시키는 2차 멤브레인; 및 상기 2차 멤브레인과 상기 선체의 내벽 사이에 마련되어 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열벽을 포함할 수 있다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체의 종방향 변형에 대응 가능하도록 신축부를 포함하는 연결 멤브레인의 일측부를 화물창의 내벽 멤브레인에 결합시키는 단계; 및 상기 연결 멤브레인의 타측부를 리퀴드 돔 멤브레인에 결합시키는 단계를 포함하는 액화천연가스 화물창의 시공방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 액화천연가스 화물창의 시공방법은, 상기 연결 멤브레인의 설치 작업 전에 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 기밀 멤브레인을 결합시켜 상기 내벽 멤브레인과 상기 돔 멤브레인 사이의 틈새를 막는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기밀 멤브레인은 평판 형태로 제작되어, 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인의 종방향 간격을 덮도록 설치되고, 상기 연결 멤브레인은 선체의 횡방향을 따라 연장되는 형태로 상기 화물창의 내측 방향을 향해 돌출되는 상기 신축부를 포함하여, 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인의 횡방향 간격을 덮도록 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 화물창의 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이를 연결하는 연결 멤브레인이 선체의 종방향 변형에 의해 신축됨으로써, 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이의 용접 접합 영역에서 기밀성 문제 및 변형에 의한 접합부 균열 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 멤브레인 타입 화물창의 리퀴드 돔 주변 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 멤브레인 타입 화물창에서 선체의 종방향 변형에 의해 내벽 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이의 용접 접합 영역에 부하가 걸리는 문제를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 화물창의 리퀴드 돔 주변 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 연결 멤브레인을 개별 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 연결 멤브레인의 끝단부를 확대 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 연결 멤브레인의 주요부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 A 및 B선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 연결 멤브레인의 제작 공정도이다.
도 9는 본 발명에 따른 연결 멤브레인의 작동도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 화물창의 1차 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 기밀 멤브레인이 결합되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 후속 작업으로 1차 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 하나의 연결 멤브레인이 결합되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 도 11의 후속 작업으로 1차 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 나머지 하나의 연결 멤브레인이 결합되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명에서 '1차' 및 '2차'라는 용어의 사용은, 저장탱크에 저장된 액화가스를 기준으로 1차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지 2차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지에 대한 구분 기준으로 구사된 것이다.

또한, 관례상 저장탱크의 요소에 적용된 용어 '상부' 또는 '위'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 저장탱크의 내측을 향하는 방향을 가리키는 것이고, 마찬가지로, 용어 '하부' 또는 '아래'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 저장탱크의 외측을 향하는 방향을 가리키는 것이다.

본 발명에서 '액화가스'는, LNG를 비롯하여, LPG(Liquefied Petroleum Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같이 저온으로 액화시켜 저장 및 수송될 수 있는 모든 종류의 액화가스를 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 화물창의 리퀴드 돔 주변 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 연결 멤브레인을 개별 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 연결 멤브레인의 끝단부를 확대 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 연결 멤브레인의 주요부를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 7은 도 6의 A 및 B선에 따른 단면도이다.

또한, 도 8은 본 발명에 따른 연결 멤브레인의 제작 공정도이고, 도 9는 본 발명에 따른 연결 멤브레인의 작동도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 화물창의 1차 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 기밀 멤브레인이 결합되는 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 후속 작업으로 1차 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 하나의 연결 멤브레인이 결합되는 것을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 12는 도 11의 후속 작업으로 1차 멤브레인과 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 나머지 하나의 연결 멤브레인이 결합되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액화천연가스 화물창은, 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50)에 사이를 연결하여 두 멤브레인(10, 50) 사이의 틈새를 막는 연결 멤브레인(100)과, 연결 멤브레인(100)과 별개로 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50) 사이를 연결하여 두 멤브레인(10, 50) 사이의 틈새를 막는 기밀 멤브레인(200)을 구비한다.

연결 멤브레인(100)과 기밀 멤브레인(200)은 화물창의 내벽 멤브레인(10)과 동일한 재질(예컨대, 스테인리스강, 인바강 등) 또는 용접 후 동일한 품질 기준(강도, 인성 피로 강도 등)을 가지는 모든 재질의 적용이 가능하다.

또한, 연결 멤브레인(100)과 기밀 멤브레인(200)은 내벽 멤브레인(100)과 마찬가지로 장방형의 판재로 마련될 수 있으며, 연결 멤브레인(100)은 선체의 폭방향에 해당되는 길이방향을 가질 수 있고, 기밀 멤브레인(200)은 선체의 종방향에 해당되는 길이방향을 가질 수 있다. 즉, 연결 멤브레인(100)은 길이 방향이 내벽 멤브레인(10)의 길이방향과 직교하는 방향으로 설치되고, 기밀 멤브레인(200)은 길이방향이 내벽 멤브레인(10)의 길이방향과 동일한 방향으로 설치될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서 연결 멤브레인(100)은 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50)의 횡방향 간격을 덮도록 설치되고, 기밀 멤브레인(200)은 내벽 멤브레인(20)과 리퀴드 돔 멤브레인(50)의 종방향 간격을 덮도록 설치된다. 여기서 '횡방향 간격'이란 선체의 종방향을 따라 내벽 멤브레인(10)과 돔 멤브레인(50)이 서로 마주하는 사이의 간격을 의미하는 것이고, '종방향 간격'이란 선체의 횡방향을 따라 내벽 멤브레인(10)과 돔 멤브레인(50)이 서로 마주하는 사이의 간격을 의미하는 것이다.

연결 멤브레인(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측부는 화물창의 내벽 멤브레인(10)에 결합되고 타측부는 리퀴드 돔 멤브레인(50)에 결합되며, 도 9에 도시된 바와 같이, 선체의 종방향 변형에 대하여 인장 조건 및 압축 조건에 문제 없이 대응하여 멤브레인 간 불연속부에서의 기밀성 및 변형에 의한 접합부 균열 등의 문제를 예방할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명에서 연결 멤브레인(100)은, 화물창의 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50) 사이의 횡방향 간격(선체의 횡방향을 따라 형성되는 불연속 간격)에 대응하는 중앙부(110)와, 상기 불연속 간격을 초과한 양단의 구속 용접부(120)를 포함한다.

중앙부(110)는, 화물창의 내벽 멤브레인(10)에 연결되는 제1 연결플레이트(111)와, 리퀴드 돔 멤브레인(50)에 연결되는 제2 연결플레이트(112)와, 제1 연결플레이트(111)와 제2 연결플레이트(112) 사이에 화물창의 내측 방향으로 돌출되어 선체의 종방향 변형에 의해 신축되는 신축부(113)를 포함한다.

제1 연결플레이트(111) 및 제2 연결플레이트(112)는 각각 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50)에 용접 결합될 수 있다.

신축부(113)는 화물창의 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50) 사이에 형성되는 간격(틈)과 대응되는 위치에 형성되며, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 뒤집어진 'U'자 형태의 단면 형상을 가짐으로써, 압축 또는 인장 작용에 의하여 선체의 종방향 변형에 대응할 수 있다.

예를 들어, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 선체의 종방향 변형이 도면상에서 우측 방향으로 작용하는 경우, 우측에 도시된 신축부(113)는 압축되고 좌측에 도시된 신축부(113)는 인장되어 선체의 종방향 변형에 효과적으로 대응할 수 있다. 도 9의 (b)는 도 9의 (a)와 반대로 작용된 것을 도시한 것이다.

구속 용접부(120)는, 연결 멤브레인(100)의 양측 끝단부에 형성되며, 선체의 횡방향을 따라 형성되는 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50) 사이의 불연속 간격을 초과하여 다른 내벽 멤브레인(10)에 용접될 수 있다. 또한, 후술하겠지만, 본 실시예에서 기밀 멤브레인(200)이 먼저 설치되는 경우에는 연결 멤브레인(100)의 구속 용접부(120)가 기밀 멤브레인(200)에 용접 결합될 수 있다. 구속 용접부(120)와 내벽 멤브레인(10) 또는 기밀 멤브레인(200)과의 용접은 랩 조인트 용접 방식으로 이루어질 수 있다.

구속 용접부(120)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부(110)로부터 연장되어 이어지는 제1 연결플레이트(111)와 제2 연결플레이트(112) 및 신축부(113)를 하나의 일(一)자 형태로 합쳐서 구속시키는 구속부(121)를 포함한다.

중앙부(110)에서 뒤집어진 'U'자 형태를 가지는 신축부(113)는 내부에 소정의 공간을 두고 서로 평행하게 배치되던 두 개의 판이 구속부(121)에서 하나로 합쳐지고, 이에 따라 구속부(121)는, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 일(一)자 형태의 단면 형상을 가지게 된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부(110)에서 서로 간격을 두고 배치되던 제1 연결플레이트(111) 및 제2 연결플레이트(112)도 구속부(121)에서 서로 접합될 수 있으며, 제1 연결플레이트(111), 제2 연결플레이트(112) 및 신축부(113)의 끝 부분이 용접에 의해 접합되어 하나의 구속부(121)를 형성한다.

후술하겠지만, 구속부(121)는, 도 8의 (e) 및 (f)에 도시된 바와 같이, 제1 연결플레이트(111)와 제2 연결플레이트(112) 및 신축부(113)의 단부를 가압하여 모두 접하게 한 후, 그 접하는 영역을 용접하여 마련될 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서 신축부(113)의 높이(L1)는 5 내지 100mm일 수 있고, 제1 연결플레이트(111)와 제2 연결플레이트(112)의 가로 길이(L2)는 100 내지 200mm일 수 있으며, R1 및 R2는 제1 연결플레이트(111) 및 제2 연결플레이트(112)의 가로 길이(L2)의 0.2 내지 2배의 범위일 수 있다.

또한, 도 6을 참조하면, 연결 멤브레인(100)의 양단부에 형성되는 구속 용접부(120)의 길이(L3)는 제1 연결플레이트(111) 및 제2 연결플레이트(112)의 가로 길이(L2)의 0.2배 내지 2배일 수 있다.

이하에서는, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 연결 멤브레인(100)의 제조 방법을 간략하게 설명한다.

(가) 먼저, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 부재가 될 판재의 중심에 신축부(113) 상단부가 가지게 될 곡률(R1)의 0.7 내지 1.0배에 해당하는 곡률을 가지는 치구에 대고 굽힘 가공을 한다. 판재의 두께와 신축부(13)의 곡률 크기에 따라 굽힘 가공 방법이 달라질 수 있는데, 일반적으로 냉간 절곡 가공을 하거나, 두께가 얇으면서 곡률이 작은 경우에는 온간 가공(0.3Tm ~ 0.7Tm, Tm: 융점 온도)을 적용할 수도 있다.

(나) 다음으로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 판재의 중앙부에서 양측으로 일정 길이에 해당하는 부분에 접합 곡률(R2 : 제1 연결플레이트(111) 및 제2 연결플레이트(112)와 신축부(1113)가 각각 접하는 영역의 곡률)의 0.7 내지 1.0배에 해당하는 곡률을 가지는 치구를 대고 굽힘 가공을 한다. 이때, 굽힘 가공량은 판재의 두께, 곡률(R1, R2) 및 가공 온도에 따라 다르지만, 스프링-백을 고려하여 R1측 굽힘량은 최소 180도 이상, 그리고 R2측 굽힘량은 최소 90도 이상이 되어야 한다.

(다) 굽힘 가공이 완료된 후에는, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 치수 보정을 위해 신축부(13)의 높이, R2의 치수에 맞춰 제작된 가이드 롤러 등으로 제1 연결플레이트(111) 및 제2 연결플레이트(112)의 길이 방향으로 형상 및 치수를 보정한다.

(라) 도 8의 (d)에는 상기 (a) 내지 (c)의 과정을 거친 부재의 상태가 도시되어 있다.

(마) 다음으로, 도 8의 (e)에 도시된 바와 같이, 부재의 양측 끝단부에 구속부(121)를 형성하기 위하여, 부재의 끝단부에서 신축부(113)의 측면을 압축 지그로 기계적으로 누르며, 이에 따라 신축부(113)의 단면 형상이 도 7의 (a) 형상에서 도 7의 (b) 형상으로 가공된다.

(바) 마지막으로, 도 8의 (f)에 도시된 바와 같이, 수직 상진 용접을 통하여 부재 양단에서의 기밀성을 확보한다. 본 실시예에서 용접기 및 용접 기법은 기밀이 가능한 모든 접합 방법이 가능하다.

전술한 과정에서 (가), (나) 단계 및 (마), (바) 단계들은 적절한 장비와 가공 조건에 의해 각각 동시에 진행이 가능하다.

이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 화물창에서 리퀴드 돔 주변의 멤브레인 시공 방법을 간략하게 설명한다.

(가) 먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50)의 종방향 간격에 기밀 효과를 주기 위하여 장방형의 기밀 멤브레인(200)을 종방향 간격에 대고 랩 조인트 용접을 한다. 이때, 리퀴드 돔 구조물은 이미 상부에서 선체와 구조 강도를 유지하도록 용접되어 있기 때문에(도 3 참고), 그 하부는 멤브레인간 기밀 효과를 위한 덧붙임 용접만이 필요하다.

(나) 다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 우측 횡방향 간격에 연결 멤브레인(100)을 대고 화물창 내벽의 1차 멤브레인(10), 리퀴드 돔 하부의 리퀴드 돔 멤브레인(50) 및 종방향 간격을 덮고 있는 기밀 멤브레인(200)과 연결된 모든 영역을 랩 조인트 용접한다.

(다) 그 다음으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 좌측 횡방향 간격에 전술한 (나)와 동일한 방법으로 연결 멤브레인(100)을 용접한다.

본 발명에서 연결 멤브레인(100)의 신축부(113)는 선체 종방향(도 12를 기준으로 좌우 방향)으로의 간격 변화에 대응하여 신축(압축 및 인장)이 가능하고, 양단의 구속부(121)는 기밀 멤브레인(200)과 3면 랩 조인트 둘레 용접을 하여 종방향 변형이 없게 된다. 따라서, 기밀을 위해 연결 멤브레인(100)에 시행했던 수직 상진 용접부, 즉 구속부(121)에는 중앙부(110)에 걸리는 부하가 걸리지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 화물창의 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50) 사이의 불연속 간격에 집중적으로 걸리게 되는 구조적인 변형에 대응할 수 있는 연결 구조 및 그의 접합 방법을 제공함으로써, 멤브레인형 화물창 내부에서 발생하는 불연속부에 대하여 더 안전하고 기밀성이 높은 접합부를 형성할 수 있다.

특히, 본 발명은 화물창의 내벽 멤브레인(10)과 리퀴드 돔 멤브레인(50)의 횡방향 간격 사이에 설치되는 연결 멤브레인(100)에 의해, 선체의 종방향 변형에 의한 인장 조건 및 압축 조건에 문제 없이 대응이 가능하여, 화물창의 불연속부에서의 기밀성 및 변형에 의한 접합부 균열 등의 문제를 예방할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 1차 멤브레인
20 : 1차 단열벽
30 : 2차 멤브레인
40 : 2차 단열벽
50 : 리퀴드 돔 멤브레인
100 : 연결 멤브레인
110 : 중앙부
111 : 제1 연결플레이트
112 : 제2 연결플레이트
113 : 신축부
120 : 구속 용접부
121 : 구속부
200 : 기밀 멤브레인
H : 선체 내벽

Claims (13)

1. 화물창의 내벽 멤브레인;
   상기 화물창의 리퀴드 돔 구역에 설치되는 리퀴드 돔 멤브레인; 및
   폭 방향을 따른 양측 가장자리가 각각 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인에 용접 결합되는 연결 멤브레인을 포함하고,
   상기 연결 멤브레인의 폭 방향에 대한 중심라인을 따라 선체 변형에 대응하여 신축 가능한 신축부가 형성되되,
   상기 신축부는 일체의 장방형 판재로 마련되는 상기 연결 멤브레인을 굽힘 가공하여 형성되는 것으로서, 사이에 공간을 형성하면서 상기 화물창의 내측 방향으로 돌출되는 2개의 대향면을 포함하여 ‘U’자 형태의 단면을 가지고,
   상기 연결 멤브레인의 길이 방향을 따른 상기 신축부의 양측 끝단부에서 상기 신축부를 구성하는 대향면은 서로 마주하는 방향으로 가압된 후 용접에 의해 접합되는 액화천연가스 화물창.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 내벽 멤브레인, 상기 리퀴드 돔 멤브레인 및 상기 연결 멤브레인은, 스테인레스 강 또는 인바 강을 포함하는 금속 재질로 마련되는 액화천연가스 화물창.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 신축부의 양측 끝단부에서 상기 신축부를 구성하는 대향면은 수직 상진 용접을 통해 접합되어 일(一)자 형태의 단면 형상을 가지는 액화천연가스 화물창.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 내벽 멤브레인은 액화천연가스를 1차적으로 밀봉시키는 1차 멤브레인을 포함하는 액화천연가스 화물창.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결 멤브레인과 별개로 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인에 각각 결합되어 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인 사이의 틈새를 막는 기밀 멤브레인을 더 포함하고,
   상기 연결 멤브레인은 상기 화물창의 종방향을 따라 서로 이웃하는 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 설치되고,
   상기 기밀 멤브레인은 상기 화물창의 횡방향을 따라 서로 이웃하는 상기 내벽 멤브레인과 상기 리퀴드 돔 멤브레인 사이에 설치되는 액화천연가스 화물창.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 기밀 멤브레인은 별도의 신축 구조를 포함하지 않는 장방형 판재로 마련되는 액화천연가스 화물창.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

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