KR102576201B1 - Insulation Structure of LNG Storage Tank - Google Patents
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Abstract
액화천연가스 저장탱크의 단열구조가 개시된다. 본 발명은 선체 내벽 상에 다수의 2차 단열패널이 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 2차 밀봉벽 상에 다수의 1차 단열패널이 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 저장탱크의 코너부에 설치되어 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽을 지지하는 트랜스버스 연결체; 및 트랜스버스 연결체와 선체 사이에 설치되어 트랜스버스 연결체를 지지하는 단열박스를 포함하고, 1차 단열패널 및 2차 단열패널은, 폴리우레탄 폼의 상면과 하면 중 적어도 어느 하나에 플라이우드 합판을 접착한 샌드위치 패널 형태로 마련되되, 1차 단열패널과 2차 단열패널 중에서 단열박스와 인접하게 배치되는 단열패널에 마련되는 플라이우드 합판은, 저장탱크의 코너측 방향으로 갈수록 두께가 증가하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공한다.A heat insulation structure of a liquefied natural gas storage tank is disclosed. The present invention includes a secondary insulation wall consisting of a plurality of secondary insulation panels arranged on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulation wall, and a plurality of primary insulation panels on the secondary sealing wall. In a liquefied natural gas storage tank in which an arranged primary insulation wall and a primary sealing wall installed on the primary insulation wall are sequentially laminated, a primary sealing wall and a secondary sealing wall are installed at the corners of the storage tank. transverse connectors supporting the wall; And an insulation box installed between the transverse connector and the hull to support the transverse connector, wherein the primary insulation panel and secondary insulation panel include plywood plywood on at least one of the upper and lower surfaces of the polyurethane foam. It is provided in the form of a glued sandwich panel, and the plywood plywood provided in the insulation panel disposed adjacent to the insulation box among the primary and secondary insulation panels has an inclined surface whose thickness increases toward the corner of the storage tank. It provides a heat insulation structure of a liquefied natural gas storage tank, characterized in that it comprises a.
Description
본 발명은 액화천연가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저장탱크의 코너부에서 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽의 좌굴이 발생하는 것을 방지하는, 액화천연가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것이다.The present invention relates to an insulation structure for a liquefied natural gas storage tank, and more specifically, to an insulation structure for a liquefied natural gas storage tank that prevents buckling of the sealing wall due to height differences occurring at the corners of the storage tank. It's about.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG')의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Natural gas is transported in gaseous form through onshore or offshore gas pipelines, or stored in LNG carriers as liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas (LNG)) and transported to distant consumers. LNG is obtained by cooling natural gas to extremely low temperatures (approximately -163°C), and its volume is reduced to approximately 1/600 of that of gaseous natural gas, making it very suitable for long-distance transportation by sea.
LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선 등과 같이 LNG를 수송 혹은 저장하기 위한 구조물에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히 '화물창'이라고도 함)가 설치된다.Structures for transporting or storing LNG, such as LNG carriers that carry LNG on the sea and unload it at land-based destinations, are equipped with storage tanks (commonly referred to as 'cargo holds') that can withstand the extremely low temperatures of LNG.
LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Tank Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상적으로 멤브레인형 저장탱크는 GTT의 NO 96형과 MARK Ⅲ형 등으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형 등으로 나눠진다.LNG storage tanks can be classified into independent tank type and membrane type depending on whether the load of the cargo acts directly on the insulation material. Typically, membrane-type storage tanks are divided into GTT's NO 96 type and MARK Ⅲ type, and independent tank-type storage tanks are divided into MOSS type and IHI-SPB type.
NO 96형 저장탱크는, 0.5 ~ 0.7㎜ 두께의 인바(Invar, 36% 니켈강) 멤브레인으로 이루어지는 1차 및 2차 밀봉벽과, 플라이우드 박스(plywood box)에 펄라이트(perlite) 분말 등의 단열재를 채운 단열박스 형태로 마련되는 1차 및 2차 단열벽을 포함한다.The NO 96 type storage tank has primary and secondary sealing walls made of an Invar (36% nickel steel) membrane with a thickness of 0.5 to 0.7 mm, and insulation materials such as perlite powder in a plywood box. It includes primary and secondary insulation walls provided in the form of a filled insulation box.
NO 96형 저장탱크는 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 가지고 있어, 1차 밀봉벽의 누설시 상당한 기간동안 2차 밀봉벽만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있다.The NO 96 type storage tank has almost the same level of liquid tightness and strength as the primary sealing wall and the secondary sealing wall, so when the primary sealing wall leaks, the cargo can be safely supported with only the secondary sealing wall for a considerable period of time.
또한, NO 96형 저장탱크는 단열벽이 목재 상자 내부에 단열재를 채운 형태이므로, MARK Ⅲ형 저장탱크에 비하여 높은 압축강도와 강성을 갖출 수 있으며, 용접이 간편하여 자동화율이 높다.In addition, the NO 96 type storage tank has an insulation wall filled with insulation inside a wooden box, so it can have higher compressive strength and rigidity compared to the MARK Ⅲ type storage tank, and the automation rate is high due to easy welding.
MARK Ⅲ형 저장탱크는, 1.2mm 두께의 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어지는 1차 밀봉벽과, 트리플렉스(triplex)로 이루어지는 2차 밀봉벽, 그리고 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)의 상면 또는 하면에 목재 합판을 접착한 단열패널로 마련되는 1차 및 2차 단열벽을 포함한다.The MARK III type storage tank has a primary sealing wall made of a 1.2mm thick stainless steel (SUS) membrane, a secondary sealing wall made of triplex, and a top or bottom surface of polyurethane foam. It includes primary and secondary insulation walls provided with insulation panels bonded with wood plywood.
MARK Ⅲ형 저장탱크의 1차 밀봉벽은 극저온 상태의 LNG에 의한 열수축을 흡수하기 위해 파형 주름부를 가지며, 이러한 파형 주름부에서 멤브레인의 변형을 흡수하므로 멤브레인 내에는 큰 응력이 생기지 않는다.The primary sealing wall of the MARK III type storage tank has wave-shaped wrinkles to absorb heat contraction caused by LNG in a cryogenic state, and these wave-shaped wrinkles absorb membrane deformation, so no significant stress is generated within the membrane.
MARK Ⅲ형 저장탱크는 파형 주름을 가지는 1차 밀봉벽의 용접 자동화율이 낮아 설치/제작 측면에서 불리함이 있으나, 인바 멤브레인에 비해 스테인리스강 멤브레인 및 트리플렉스의 가격이 싸고 시공이 간편하며, 폴리우레탄 폼의 단열효과가 뛰어나 널리 사용되고 있다.The MARK Ⅲ type storage tank has a disadvantage in terms of installation/manufacturing due to the low welding automation rate of the primary sealing wall with corrugations, but compared to the Invar membrane, the stainless steel membrane and triplex are cheaper and easier to construct, and polyurethane Foam has an excellent insulation effect and is widely used.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액화천연가스 저장탱크의 단열벽을 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널(insulation panel)로 구성하면서도, 2차 밀봉벽을 평편한 플랫 인바 멤브레인(flat invar membrane)으로 구성하는 것이 가능한, 개선된 형태의 패널 타입(panel type) 단열시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an insulation wall of a liquefied natural gas storage tank composed of an insulation panel made of polyurethane foam, and a secondary sealing wall composed of a flat invar membrane. The goal is to provide an improved panel type insulation system that is capable of doing so.
아울러, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기와 같이 개선된 형태의 단열시스템을 갖춘 액화천연가스 저장탱크의 코너부에서 발생하는 높이 단차 문제를 최소화할 수 있는, 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공하는 것이다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to develop a liquefied natural gas storage tank that can minimize the height difference problem occurring at the corners of a liquefied natural gas storage tank equipped with an improved insulation system as described above. to provide an insulating structure.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체 내벽 상에 다수의 2차 단열패널이 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 다수의 1차 단열패널이 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 저장탱크의 코너부에 설치되어 상기 1차 밀봉벽 및 상기 2차 밀봉벽을 지지하는 트랜스버스 연결체; 및 상기 트랜스버스 연결체와 상기 선체 사이에 설치되어 상기 트랜스버스 연결체를 지지하는 단열박스를 포함하고, 상기 1차 단열패널 및 상기 2차 단열패널 중 적어도 하나는, 폴리우레탄 폼의 상면과 하면 중 적어도 어느 하나에 플라이우드 합판을 접착한 샌드위치 패널 형태로 마련되되, 상기 샌드위치 패널 형태로 마련되는 단열패널 중에서 상기 단열박스와 인접하게 배치되는 단열패널에 마련되는 상기 플라이우드 합판은, 상기 저장탱크의 코너측 방향으로 갈수록 두께가 증가하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a secondary insulation wall consisting of a plurality of secondary insulation panels arranged on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulation wall, and the secondary insulation wall. In a liquefied natural gas storage tank in which a primary insulation wall consisting of a plurality of primary insulation panels arranged on the sealing wall and a primary sealing wall installed on the primary insulation wall are sequentially stacked, the storage tank A transverse connection body installed at a corner portion to support the primary sealing wall and the secondary sealing wall; and an insulation box installed between the transverse connector and the hull to support the transverse connector, wherein at least one of the primary insulation panel and the secondary insulation panel has an upper surface and a lower surface of polyurethane foam. It is provided in the form of a sandwich panel in which plywood plywood is glued to at least one of the above, and among the insulation panels provided in the sandwich panel form, the plywood plywood provided in the insulation panel disposed adjacent to the insulation box is the storage tank. It provides an insulating structure for a liquefied natural gas storage tank, characterized in that it includes an inclined surface whose thickness increases toward the corner of.
상기 단열박스는 내부에 단열재가 채워진 플라이우드 박스로 마련될 수 있다.The insulation box may be provided as a plywood box filled with insulation material inside.
상기 2차 밀봉벽은 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인(flat invar membrae)으로 이루어지고, 상기 트랜스버스 연결체는 인바 재질로 마련되는 격자 형태의 구조물로서, 상기 1차 및 2차 밀봉벽의 각 양단을 지지할 수 있다.The secondary sealing wall is made of a flat invar membrane, and the transverse connector is a grid-shaped structure made of an invar material, and is located at both ends of the primary and secondary sealing walls. can support
상기 1차 밀봉벽은 상기 저장탱크의 내측을 향해 형성된 다수의 주름을 포함하는 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어질 수 있다.The primary sealing wall may be made of a stainless steel (SUS) membrane including a plurality of wrinkles formed toward the inside of the storage tank.
상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널 중에서 상기 트랜스버스 연결체와 인접하게 배치되는 단열패널은, 나머지 단열패널보다 높은 강도의 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다.Among the primary insulation panel and the secondary insulation panel, the insulation panel disposed adjacent to the transverse connector may be made of polyurethane foam with a higher strength than the remaining insulation panels.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체 내벽 상에 설치되는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 설치되는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 2차 단열벽은, 폴리우레탄 폼에 플라이우드 합판을 접착한 형태의 2차 단열패널이 상기 선체 내벽 상에 다수개가 배열됨으로써 형성되고, 상기 2차 밀봉벽은 인바 멤브레인으로 이루어지되, 상기 저장탱크의 코너부에 설치되는 트랜스버스 연결체에 의해 양단이 지지됨으로써, 상기 2차 밀봉벽에 작용하는 하중이 상기 트랜스버스 연결체를 통해 선체로 전달되고, 상기 트랜스버스 연결체는 격자 형태의 구조물로 마련되며, 상기 트랜스버스 연결체의 내부 및 상기 트랜스버스 연결체와 선체 사이에는 상기 트랜스버스 연결체를 지지하기 위한 단열박스가 설치되고, 상기 2차 단열패널 중에서 상기 단열박스와 인접하게 배치되는 단열패널은, 상기 저장탱크의 코너측으로 갈수록 전체 두께에 대하여 플라이우드 합판의 두께가 차지하는 비중이 점차 증가하는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention includes a secondary insulation wall installed on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulation wall, and 1 installed on the secondary sealing wall. In a liquefied natural gas storage tank in which a secondary insulation wall and a primary sealing wall installed on the primary insulation wall are sequentially laminated, the secondary insulation wall is in the form of plywood plywood glued to polyurethane foam. A plurality of secondary insulation panels are arranged on the inner wall of the hull, and the secondary sealing wall is made of an Invar membrane, and both ends are supported by a transverse connector installed at the corner of the storage tank, The load acting on the secondary sealing wall is transmitted to the hull through the transverse connector, and the transverse connector is provided as a grid-shaped structure, and the interior of the transverse connector and the transverse connector and the hull An insulation box for supporting the transverse connector is installed between them, and among the secondary insulation panels, the insulation panel disposed adjacent to the insulation box is made of plywood plywood for the entire thickness toward the corner of the storage tank. Provides an insulation structure for a liquefied natural gas storage tank, characterized in that the proportion of thickness gradually increases.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 1차 및 2차 단열벽을 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 패널 타입으로 마련하면서도 2차 밀봉벽을 평편한 플랫 인바 멤브레인으로 구성할 수 있는 액화천연가스의 저장탱크의 단열구조를 제공함과 동시에, 이에 따라 저장탱크의 코너부에서 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽의 좌굴이 발생하는 문제에 대한 해결책까지 제시한다.The liquefied natural gas storage tank according to the present invention is a storage tank of liquefied natural gas in which the primary and secondary insulation walls are provided as a panel type made of polyurethane foam, and the secondary sealing wall can be composed of a flat invar membrane. In addition to providing an insulating structure, it also provides a solution to the problem of buckling of the sealing wall due to height differences occurring at the corners of the storage tank.
구체적으로 본 발명은, 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 배치되는 보더박스와 단열패널 사이에 배치되는 보더패널의 상부합판 및 하부합판을, 저장탱크의 코너측으로 갈수록 두께가 증가하는 형태로 마련함에 따라, 극저온에 의한 열수축시 보더박스와 단열패널 사이에 발생하는 높이 단차가 보다 완만하게 이루어지도록 함으로써, 금속 멤브레인으로 마련되는 밀봉벽에 좌굴이 발생하는 것을 방지한다.Specifically, the present invention provides the upper plywood and lower plywood of the border panel disposed between the border box and the insulation panel disposed at the corner of the liquefied natural gas storage tank in a form where the thickness increases toward the corner of the storage tank. Accordingly, the height difference that occurs between the border box and the insulation panel during heat shrinkage at extremely low temperatures is made more gentle, thereby preventing buckling in the sealing wall provided with the metal membrane.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 개략적으로 나타낸 내부사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 나타낸 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 나타낸 측단면도이다.Figure 1 is an internal perspective view schematically showing the insulation structure of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional view showing the insulation structure of a liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side cross-sectional view showing the insulation structure of a liquefied natural gas storage tank according to another embodiment of the present invention.
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.In order to fully understand the present invention, its operational advantages, and the objectives achieved by practicing the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member.
본 발명에서 '1차' 및 '2차'라는 용어의 사용은, 저장탱크에 저장된 LNG를 기준으로 LNG를 1차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지, 2차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지에 대한 구분 기준으로 구사된 것이다.In the present invention, the use of the terms 'primary' and 'secondary' refers to the function of primarily sealing or insulating LNG, or the function of secondary sealing or insulating, based on the LNG stored in the storage tank. It is used as a criterion for distinguishing whether or not it is.
또한, 관례상 탱크의 요소에 적용된 용어 '상부' 또는 '위'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 내측을 향하는 방향을 가리키는 것이고, 마찬가지로, 용어 '하부' 또는 '아래'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 외측을 향하는 방향을 가리키는 것이다.Additionally, by convention, the terms 'top' or 'above' applied to elements of a tank refer to a direction towards the inside of the tank, regardless of the direction with respect to gravity, and likewise, the terms 'bottom' or 'below' refer to a direction towards the inside of the tank, regardless of the direction with respect to gravity. Regardless of the direction, it points toward the outside of the tank.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 개략적으로 나타낸 내부사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 나타낸 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 나타낸 측단면도이다.Figure 1 is an internal perspective view schematically showing the insulation structure of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view showing the insulation structure of a liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a side cross-sectional view showing the insulation structure of a liquefied natural gas storage tank according to another embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 선체(H)의 내벽 상에 배열되는 다수의 2차 단열패널(110)로 이루어지는 2차 단열벽(100)과, 2차 단열벽(100) 상에 설치되는 2차 밀봉벽(200)과, 2차 밀봉벽(200) 상에 배열되는 다수의 1차 단열패널(310)로 이루어지는 1차 단열벽(300)과, 1차 단열벽(300) 상에 설치되는 1차 밀봉벽(400)을 포함하는 구조임을 알 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the liquefied natural gas storage tank according to the present invention includes a
2차 단열벽(100)을 이루는 2차 단열패널(110)은 육면체 형태의 단위패널로 제작되어, 선체(H)의 내벽에 다수의 2차 단열패널(110)이 횡방향 및 종방향으로 배열됨으로써 2차 단열벽(100)을 형성할 수 있다.The
1차 단열벽(300)을 이루는 1차 단열패널(310)도 마찬가지로 육면체 형태의 단위패널로 제작되어, 2차 밀봉벽(200) 상에 다수의 1차 단열패널(310)이 횡방향 및 종방향으로 배열됨으로써 1차 단열벽(300)을 형성할 수 있다.The
1차 및 2차 단열패널(310, 110)은, 폴리우레탄 폼(PUF)의 상면이나 하면 혹은 상하면 모두에 플라이우드 합판이 접착된 샌드위치 패널(sandwich panel)로 마련될 수 있다.The first and
또한, 1차 및 2차 단열패널(310, 110)은, 후술하는 바와 같이 2차 밀봉벽(200)을 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인으로 구성하기 위해, 일반 폴리우레탄 폼보다 강성이 높은 강화 폴리우레탄 폼(Rigid Polyurethane Foam, RPUF)으로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the first and
2차 단열벽(100)은 선체(H)의 내벽에 에폭시 매스틱(epoxy mastic)과 같은 접착제나 스터드에 의해 고정될 수 있고, 1차 단열벽(300)은 2차 단열벽(100)과의 사이에 2차 밀봉벽(200)이 개재된 상태에서, 2차 단열패널(110)의 상부에 마련되는 고정장치(securing device)에 1차 단열패널(310)이 결합됨으로써 2차 밀봉벽(200)의 상부에 밀착되게 고정될 수 있다.The
2차 밀봉벽(200)은 플랫 인바(Invar) 멤브레인으로 이루어질 수 있다. 구체적으로는 인바 스트레이크(invar strake)로 호칭되는 띠 형상의 금속 플레이트가 2차 단열패널(110)의 상부에 설치되는 텅(tongue) 부재에 연속적으로 용접됨으로써, 2차 밀봉벽(200)이 2차 단열벽(100)의 상부에 설치될 수 있다.The
2차 밀봉벽(200)에는 2차 단열패널(110)의 상부에 마련되는 고정장치에 포함되는 스터드 볼트가 관통되도록 관통홀이 형성되어 있을 수 있다.A through hole may be formed in the
1차 밀봉벽(400)은 LNG와 직접 접촉하여 밀봉하는 것으로서, 극저온에 의한 수축을 흡수하기 위해 저장탱크의 내부를 향해 다수의 파형 주름이 형성된 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 마련될 수 있다.The
1차 밀봉벽(400)은 1차 단열패널(310)의 단위패널과 대응되는 사이즈를 가지는 다수의 단위 멤브레인으로 이루어질 수 있으며, 다수의 단위 멤브레인이 1차 단열패널(310)의 상부에 마련되는 앵커 스트립(anchor strip)에 빈틈 없이 용접됨으로써, 1차 밀봉벽(400)이 1차 단열벽(300)의 상부에 설치될 수 있다.The
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 단열벽(100, 300)이 폴리우레탄 폼의 상면 및/또는 하면에 목재 합판을 접착한 단열패널 형태로 이루어지는 패널 타입(panel type) 단열시스템으로 마련되되, 2차 밀봉벽(200)이 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The liquefied natural gas storage tank according to the present invention is provided with a panel type insulation system in which the insulation walls (100, 300) are in the form of insulation panels in which wood plywood is bonded to the upper and/or lower surfaces of polyurethane foam. , The
통상적으로 플랫 인바 멤브레인은 열수축 계수가 작으므로, 단열패널이 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 패널 타입의 단열시스템에는 적합하지 않다. 플랫 인바 멤브레인을 적용하기 위해서는, 종래의 NO 96형 저장탱크와 같이 멤브레인을 지지하는 단열벽이 열수축 변형이 적고 강성이 높은 단열박스로 구성되어야 한다.Typically, flat Invar membranes have a low heat contraction coefficient, so they are not suitable for panel-type insulation systems where the insulation panels are made of polyurethane foam. In order to apply a flat Invar membrane, like a conventional NO 96 type storage tank, the insulation wall supporting the membrane must be composed of an insulation box with low heat shrinkage deformation and high rigidity.
그러나 본 발명에서는 2차 단열벽(100)의 강성을 보강하는 구조를 제공함으로써, 2차 단열벽(100)을 단열박스가 아닌 단열패널(폴리우레탄 폼으로 이루어지는) 형태로 마련하면서도, 2차 밀봉벽(200)을 플랫 인바 멤브레인으로 구성하는 것이 가능하게끔 한다.However, in the present invention, by providing a structure to reinforce the rigidity of the
구체적으로 본 발명은, 저장탱크의 코너부에 트랜스버스 연결체(transverse connector, 500)를 설치하여 2차 밀봉벽(200)의 양단을 지지함으로써 2차 단열벽(100)의 강성을 보강한다.Specifically, the present invention reinforces the rigidity of the
트랜스버스 연결체(500)는 저장탱크의 전방벽 및 후방벽 가장자리를 따라 설치되는 격자 형태의 구조물로, 일단이 선체 내벽에 마련되는 앵커링 바(anchoring bar)에 용접됨으로써 저장탱크의 코너부에 고정 설치되고, 타단은 1차 밀봉벽(400)과 2차 밀봉벽(200)의 각 양단을 지지해줌으로써, 이들에 가해지는 각종 하중을 선체(H)로 전달하는 역할을 한다.The
트랜스버스 연결체(500)는 강성이 높은 인바 재질로 마련되는 것이 바람직하고, 트랜스버스 연결체(500)의 내부 및 트랜스버스 연결체(500)와 선체(H) 사이에는, 트랜스버스 연결체(500)를 지지하기 위해 강성이 높은 단열박스(510)가 개재될 수 있다. 단열박스(510)는 플라이우드 박스 내부에 펄라이트 분말 등의 단열재를 채운 형태로 마련될 수 있다.The
이와 같이 본 발명은 저장탱크의 코너부에 설치되는 트랜스버스 연결체(500)에 의해 1차 및 2차 밀봉벽(400, 200)에 가해지는 하중의 일부가 선체(H)로 전달되어 해소되므로, 플랫 인바 멤브레인으로 마련되는 2차 밀봉벽(200)을 지지하는 2차 단열벽(100)을 단열박스보다 강성이 약한 단열패널로 구성하는 것이 가능하다.In this way, in the present invention, part of the load applied to the primary and secondary sealing walls (400, 200) is transferred to the hull (H) by the transverse connector (500) installed at the corner of the storage tank, so that it is relieved. , it is possible to construct the
따라서 본 발명은 2차 단열벽(100)의 상부에 2차 밀봉벽(200)을 설치함에 있어서 용접 라인(welding line)을 직선으로 형성할 수 있고, 이에 따라 용접의 자동화가 가능하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, when installing the
또한, 본 발명은 1차 및 2차 단열벽(300, 100)이 폴리우레탄 폼으로 이루어짐에 따라 단열성능도 우수해진다. 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 단열벽이 단열박스 형태로 마련되는 종래의 NO 96형 저장탱크와 대비하여, 1차 단열벽의 두께를 대략 40% 이상, 그리고 2차 단열벽의 두께를 대략 20% 이상 감소시키면서도 동일한 단열효과를 거둘 수 있다.In addition, according to the present invention, as the first and second
한편, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 밀봉벽(200, 400)의 하부는 대체적으로 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널(110, 310)에 의해 지지되는 반면, 저장탱크의 코너부에 설치되는 트랜스버스 연결체(500)는 단열박스(510)에 의해 지지된다.Meanwhile, in the liquefied natural gas storage tank according to the present invention as described above, the lower part of the sealing wall (200, 400) is generally supported by the insulation panel (110, 310) made of polyurethane foam, while the storage tank's The
즉, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 단열벽(100, 300)의 대부분이 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널(110, 310)로 구성되지만, 저장탱크의 코너부에서는 단열박스(510)가 혼재되는 구조를 가지게 된다.That is, the liquefied natural gas storage tank according to the present invention is composed of insulation panels (110, 310) in which most of the insulation walls (100, 300) are made of polyurethane foam, but an insulation box (510) is formed at the corners of the storage tank. have a mixed structure.
그런데 이때 코너부에 설치되는 단열박스(510)의 강성은 높은데 반해 단열패널(110, 310)의 강성은 낮기 때문에, 단열박스(510)와 단열패널(110, 310)의 열수축 정도에 차이가 생긴다.However, at this time, the rigidity of the
따라서 극저온의 LNG에 의한 열수축시, 단열박스(510)와 단열패널(110, 310) 간에 높이 단차가 발생하게 되고, 이러한 높이 단차에 의해 금속 멤브레인으로 이루어지는 밀봉벽(200, 400)이 좌굴(挫屈)되는 현상이 발생할 우려가 있다.Therefore, during heat contraction by cryogenic LNG, a height difference occurs between the
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 1차 및 2차 단열패널(310, 110) 중에서 저장탱크 코너부의 단열박스(510)와 인접하게 배치되는 단열패널(이하 '보더패널'이라 함)을 나머지 단열패널(310, 110)보다 강성(stiffness)이 높은 고밀도 폴리우레탄 폼으로 마련한다.In order to solve this problem, the present invention uses an insulation panel (hereinafter referred to as a 'border panel') disposed adjacent to the
이에 따라 트랜스버스 연결체(500)의 사이드에 배치되는 단열박스(이하 '보더박스'라 함)로부터 보더패널(border panel, 310', 110'), 그리고 나머지 단열패널(310, 110)로 갈수록 강성이 점점 감소하도록 배치된다.Accordingly, from the insulation box (hereinafter referred to as 'border box') placed on the side of the
이러한 배치에 따르면, 보더박스(border box, 510', 510'')로부터 단열패널(310, 110)로 갈수록 열수축 정도 차이에 따른 단열 높이가 완만하게 이루어질 수 있게 되어, 1차 및 2차 밀봉벽(400, 200)에 좌굴이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to this arrangement, the insulation height according to the difference in the degree of thermal contraction can be gradually achieved as it moves from the border box (510', 510'') to the insulation panels (310, 110), so that the primary and secondary sealing walls Buckling can be prevented from occurring at (400, 200).
도 3에 도시된 실시예에는, 상기와 같은 밀봉벽(200, 400)의 좌굴 현상을 방지하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조가 도시되어 있다.In the embodiment shown in FIG. 3, an insulation structure of a liquefied natural gas storage tank according to another embodiment of the present invention is shown to prevent the buckling phenomenon of the sealing
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 보더박스(510', 510'')로부터 단열패널(310, 110)로 갈수록 열수축 정도 차이에 따른 단열 높이가 더욱 완만하게 이루어질 수 있도록, 보더패널(310', 110')의 형상을 개선한 것이라 할 수 있다.Referring to Figure 3, in the liquefied natural gas storage tank according to another embodiment of the present invention, the insulation height according to the difference in the degree of heat shrinkage increases as it moves from the border box (510', 510'') to the insulation panel (310, 110). It can be said that the shapes of the border panels 310' and 110' are improved so that they can be made gently.
본 실시예에서 보더패널(310', 110')은, 폴리우레탄 폼(PUF) 또는 강화 폴리우레탄 폼(RPUF)으로 이루어지는 단열재(311', 111')와, 단열재(311', 111')의 상면 및 하면에 각각 접착되어 패널에 기계적인 강성을 부여하는 상부합판(312', 112') 및 하부합판(313', 113')을 포함한다.In this embodiment, the border panels (310', 110') are composed of insulation materials (311', 111') made of polyurethane foam (PUF) or reinforced polyurethane foam (RPUF), and insulation materials (311', 111'). It includes upper plywood (312', 112') and lower plywood (313', 113') that are bonded to the upper and lower surfaces, respectively, to provide mechanical rigidity to the panel.
이때 상부합판(312', 112') 및 하부합판(313', 113')은, 도면에 도시된 바와 같이, 저장탱크의 코너측 단부가 일정한 두께로 진행된 이후, 저장탱크의 코너측에서 멀어질수록 두께가 감소하는 형태로 마련될 수 있다.At this time, as shown in the drawing, the upper plywood (312', 112') and the lower plywood (313', 113') move away from the corner side of the storage tank after the corner side end of the storage tank progresses to a certain thickness. It may be provided in a form where the thickness decreases as the thickness increases.
즉, 보더패널(310', 110')의 상부합판(312', 112') 및 하부합판(313', 113')은, 저장탱크의 코너측 방향으로 갈수록 두께가 증가하는 경사면(S)을 포함할 수 있으며, 이에 따라 저장탱크의 코너측으로 갈수록 보더패널(310', 110')의 전체 두께에 대해 플라이우드 합판(312', 313', 112', 113')의 두께가 차지하는 비중이 점차 증가할 수 있다.That is, the upper plywood (312', 112') and the lower plywood (313', 113') of the border panels (310', 110') have an inclined surface (S) whose thickness increases toward the corner of the storage tank. Accordingly, the proportion of the thickness of the plywood plywood (312', 313', 112', 113') to the total thickness of the border panel (310', 110') gradually increases toward the corner of the storage tank. It can increase.
이러한 구성에 따르면, 극저온에 의한 열수축시 보더박스(510', 510'')와 단열패널(310, 110) 사이에 발생하는 높이 단차가 보다 완만하게 이루어질 수 있다. According to this configuration, the height difference that occurs between the border boxes (510', 510'') and the insulation panels (310, 110) during heat shrinkage by cryogenic temperature can be made more gentle.
이와 같이 보더패널(310', 110')의 상부합판(312', 112') 및 하부합판(313', 113')의 두께가 기울기를 가지는 형태로 마련되는 경우, 그렇지 않은 경우(합판의 두께가 일정하게 마련되는 경우)보다 단열박스(510)와의 높이 단차를 최소 0.3mm 이상 줄일 수 있음이 실제 시뮬레이션에 의해 검증되었다.In this way, if the thickness of the upper plywood (312', 112') and the lower plywood (313', 113') of the border panel (310', 110') is provided in a form with a slope, otherwise (the thickness of the plywood It was verified through actual simulation that the height difference with the
본 실시예는 극저온 상태에서 강성이 높은 보더박스(501', 510'')와, 이에 비해 상대적으로 유연한 단열패널(310, 110) 사이에, 두께가 경사진 상부합판(312', 112') 및 하부합판(313', 113')을 가지는 보더패널(310', 110')을 배치함으로써, 극저온에 의한 열수축시 보더박스(510', 510'')와 단열패널(310, 110) 사이의 높이 단차가 보다 완만하게 이루어질 수 있으며, 이는 금속 멤브레인으로 마련되는 밀봉벽(400, 200)의 구조 거동에 유리한 효과를 가져올 수 있다.In this embodiment, between the border boxes (501', 510''), which are highly rigid in cryogenic conditions, and the relatively flexible insulation panels (310, 110), the upper plywood (312', 112') with an inclined thickness is provided. and lower plywood (313', 113') by arranging the border panels (310', 110') between the border boxes (510', 510'') and the insulation panels (310, 110) during heat shrinkage due to cryogenic temperatures. The height difference can be made more gently, which can have a beneficial effect on the structural behavior of the sealing
이와 같이 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열벽(100, 300)을 포함하는 패널 타입의 단열구조로 마련되면서도, 2차 밀봉벽(200)을 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인으로 구성하는 것이 가능하고, 이에 따라 발생할 수 있는 밀봉벽(200, 400)의 좌굴에 대한 문제에 대한 해결책까지 제시하는 것이라 할 수 있다.In this way, the liquefied natural gas storage tank according to the present invention is provided with a panel-type insulation structure including
본 발명은 기재된 실시 예에 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 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations fall within the scope of the claims of the present invention.
100 : 2차 단열벽 110 : 2차 단열패널
110' : 2차 보더패널 111' : 2차 단열재
112' : 2차 상부합판 113' : 2차 하부합판
200 : 2차 밀봉벽
300 : 1차 단열벽 310 : 1차 단열패널
310' : 1차 보더패널 311' : 1차 단열재
312' : 1차 상부합판 313' : 1차 하부합판
500 : 트랜스버스 연결체 510 : 단열박스
510' : 1차 보더박스 510'' : 2차 보더박스100: secondary insulation wall 110: secondary insulation panel
110': Secondary border panel 111': Secondary insulation material
112': Secondary upper plywood 113': Secondary lower plywood
200: secondary sealing wall
300: Primary insulation wall 310: Primary insulation panel
310': Primary border panel 311': Primary insulation material
312': 1st upper plywood 313': 1st lower plywood
500: Transverse connector 510: Insulation box
510': Primary border box 510'': Secondary border box
Claims (6)
상기 저장탱크의 코너부에 설치되어 상기 1차 밀봉벽 및 상기 2차 밀봉벽을 지지하는 트랜스버스 연결체; 및
상기 트랜스버스 연결체와 상기 선체 사이에 설치되어 상기 트랜스버스 연결체를 지지하는 단열박스를 포함하고,
상기 1차 단열패널 및 상기 2차 단열패널 중 적어도 하나는, 폴리우레탄 폼의 상면과 하면 중 적어도 어느 하나에 플라이우드 합판을 접착한 샌드위치 패널 형태로 마련되되,
상기 샌드위치 패널 형태로 마련되는 단열패널 중에서 상기 단열박스와 인접하게 배치되는 단열패널에 마련되는 상기 플라이우드 합판은, 상기 저장탱크의 코너측 방향으로 갈수록 두께가 증가하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조.A secondary insulation wall consisting of a plurality of secondary insulation panels arranged on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulation wall, and a plurality of primary insulation panels arranged on the secondary sealing wall. In a liquefied natural gas storage tank in which a primary insulation wall consisting of a primary insulation wall and a primary sealing wall installed on the primary insulation wall are sequentially stacked,
a transverse connector installed at a corner of the storage tank to support the primary sealing wall and the secondary sealing wall; and
It includes an insulation box installed between the transverse connector and the hull to support the transverse connector,
At least one of the primary insulation panel and the secondary insulation panel is provided in the form of a sandwich panel in which plywood plywood is bonded to at least one of the upper and lower surfaces of polyurethane foam,
Among the insulation panels provided in the form of sandwich panels, the plywood plywood provided on the insulation panel disposed adjacent to the insulation box is characterized in that it includes an inclined surface whose thickness increases toward the corner of the storage tank. ,
Insulation structure of a liquefied natural gas storage tank.
상기 단열박스는 내부에 단열재가 채워진 플라이우드 박스인 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조.In claim 1,
The insulation box is characterized in that it is a plywood box filled with insulation material inside.
Insulation structure of a liquefied natural gas storage tank.
상기 2차 밀봉벽은 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인(flat invar membrae)으로 이루어지고,
상기 트랜스버스 연결체는 인바 재질로 마련되는 격자 형태의 구조물로서, 상기 1차 및 2차 밀봉벽의 각 양단을 지지하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조.In claim 2,
The secondary sealing wall is made of a flat invar membrane,
The transverse connector is a grid-shaped structure made of Invar material, and supports both ends of the primary and secondary sealing walls.
Insulation structure of a liquefied natural gas storage tank.
상기 1차 밀봉벽은 상기 저장탱크의 내측을 향해 형성된 다수의 주름을 포함하는 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조.In claim 3,
The primary sealing wall is characterized in that it is made of a stainless steel (SUS) membrane including a plurality of wrinkles formed toward the inside of the storage tank.
Insulation structure of a liquefied natural gas storage tank.
상기 1차 단열패널과 상기 2차 단열패널 중에서 상기 트랜스버스 연결체와 인접하게 배치되는 단열패널은, 나머지 단열패널보다 높은 강도의 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조.In claim 2,
Among the primary insulation panel and the secondary insulation panel, the insulation panel disposed adjacent to the transverse connector is characterized in that it is made of polyurethane foam with a higher strength than the remaining insulation panels,
Insulation structure of a liquefied natural gas storage tank.
상기 2차 단열벽은, 폴리우레탄 폼에 플라이우드 합판을 접착한 형태의 2차 단열패널이 상기 선체 내벽 상에 다수개가 배열됨으로써 형성되고,
상기 2차 밀봉벽은 인바 멤브레인으로 이루어지되, 상기 저장탱크의 코너부에 설치되는 트랜스버스 연결체에 의해 양단이 지지됨으로써, 상기 2차 밀봉벽에 작용하는 하중이 상기 트랜스버스 연결체를 통해 선체로 전달되고,
상기 트랜스버스 연결체는 격자 형태의 구조물로 마련되며, 상기 트랜스버스 연결체의 내부 및 상기 트랜스버스 연결체와 선체 사이에는 상기 트랜스버스 연결체를 지지하기 위한 단열박스가 설치되고,
상기 2차 단열패널 중에서 상기 단열박스와 인접하게 배치되는 단열패널은, 상기 저장탱크의 코너측으로 갈수록 전체 두께에 대하여 플라이우드 합판의 두께가 차지하는 비중이 점차 증가하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조.A secondary insulation wall installed on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulation wall, a primary insulation wall installed on the secondary sealing wall, and installed on the primary insulation wall In a liquefied natural gas storage tank in which the primary sealing walls are sequentially stacked,
The secondary insulation wall is formed by arranging a plurality of secondary insulation panels in the form of plywood plywood glued to polyurethane foam on the inner wall of the hull,
The secondary sealing wall is made of an Invar membrane, and both ends are supported by a transverse connector installed at the corner of the storage tank, so that the load acting on the secondary sealing wall is transmitted to the hull through the transverse connector. is transmitted to,
The transverse connector is provided as a grid-shaped structure, and an insulation box is installed inside the transverse connector and between the transverse connector and the hull to support the transverse connector,
Among the secondary insulation panels, the insulation panel disposed adjacent to the insulation box is characterized in that the proportion of the thickness of the plywood plywood to the total thickness gradually increases toward the corner of the storage tank,
Insulation structure of a liquefied natural gas storage tank.
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