KR102591824B1 - Maintenance method of liquified gas storage tank through anchor reinforcement and anchor reinforcement structure of the liquified gas storage tank - Google Patents

Maintenance method of liquified gas storage tank through anchor reinforcement and anchor reinforcement structure of the liquified gas storage tank Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트로 이루어진 외조와 상기 외조의 내부에서 극저온의 액화가스를 저장하는 내조로 구성되는 액화가스 저장탱크를 개방하여 내부에 저장된 액화가스의 기밀성능을 유지하도록 보수하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법에 관한 것으로, 상기 외조의 콘크리트 지붕 내측에 설치된 지붕구조물의 처짐이 발생된 부위에서 케미컬 앵커를 이용하여 상기 지붕구조물의 지붕철판을 보강하고, 상기 케미컬 앵커를 통해 상기 콘크리트 지붕이 액화가스의 압력을 지지하여 상기 지붕구조물의 절단이나 교체 없이 상기 지붕철판의 기밀 성능 및 내구성이 유지된다.The present invention is an opening of a liquefied gas storage tank consisting of an outer tank made of concrete and an inner tank for storing cryogenic liquefied gas inside the outer tank and repaired to maintain the airtightness of the liquefied gas stored therein. Regarding a repair method, the roof steel plate of the roof structure is reinforced using a chemical anchor at a site where sagging of the roof structure installed on the inside of the concrete roof of the exterior tank occurs, and the concrete roof is used to prevent liquefied gas from flowing through the chemical anchor. By supporting the pressure, the airtight performance and durability of the roof sheet are maintained without cutting or replacing the roof structure.

Description

앵커 보강을 통한 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법 및 상기 액화가스 저장탱크의 앵커 보강구조{MAINTENANCE METHOD OF LIQUIFIED GAS STORAGE TANK THROUGH ANCHOR REINFORCEMENT AND ANCHOR REINFORCEMENT STRUCTURE OF THE LIQUIFIED GAS STORAGE TANK}Open repair method of a liquefied gas storage tank through anchor reinforcement and anchor reinforcement structure of the liquefied gas storage tank

본 발명은, 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액화가스 저장탱크의 일정기간 사용 후 가동을 중단한 상태에서 액화가스 저장탱크를 개방하여 보수함에 있어서, 경량의 앵커 보강방식을 적용하여 변형된 기존 지붕구조물의 철거 없이 현재 지붕구조물을 유지하면서 안전하게 보수할 수 있는 앵커 보강을 통한 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법 및 상기 액화가스 저장탱크의 앵커 보강 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a method of opening and repairing a liquefied gas storage tank. More specifically, in opening and repairing a liquefied gas storage tank while the liquefied gas storage tank is in operation after a certain period of use, a lightweight anchor is used. It relates to an open repair method for a liquefied gas storage tank through anchor reinforcement that can be safely repaired while maintaining the current roof structure without demolishing the existing roof structure that has been modified by applying a reinforcement method, and an anchor reinforcement structure for the liquefied gas storage tank.

최근에는 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 또는, 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등과 같이 친환경 고효율의 액화가스(Liquified Gas) 연료에 대한 소비량이 전세계적으로 급증하고 있다.Recently, the consumption of eco-friendly and highly efficient liquefied gas fuels such as liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG) is rapidly increasing worldwide.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판과 부탄을 주성분으로 하는 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다.Liquefied natural gas is made by cooling and liquefying methane obtained by refining natural gas collected from a gas field, and liquefied petroleum gas is a fuel made into a liquid by compressing gas containing propane and butane, which are mainly produced along with oil from oil fields, at room temperature. .

특히, 액화천연가스는 천연가스를 극저온(약 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합할 수 있다.In particular, liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas to extremely low temperatures (approximately -163°C), and its volume is reduced to approximately 1/600 compared to gaseous natural gas, making it very suitable for long-distance transportation by sea. .

액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등을 포함하는 액화가스는 해상에서 생산 또는 운반되어 육상시설에 구비된 액화가스 저장탱크에 저장될 수 있다.Liquefied gas, including liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LPG), can be produced or transported at sea and stored in a liquefied gas storage tank provided at an onshore facility.

이러한 액화가스 저장탱크는, 설치위치에 따라 크게 지상식 저장탱크(Above-ground storage tank), 지중식 저장탱크(In-ground storage tank) 및 지하식 저장탱크(Under-ground storage tank)로 구분될 수 있다.Depending on the installation location, these liquefied gas storage tanks can be broadly divided into above-ground storage tanks, in-ground storage tanks, and underground storage tanks. You can.

지상식 액화가스 저장탱크는, 탱크 전체가 지표면 위로 노출되어 있어 지중식 및 지하식 저장탱크에 비해 안정성이 더욱 요구될 수 있으나, 경제적이면서 공사기간이 짧은 이점으로 인해 액화천연가스를 저장하는 방법 중 가장 많이 이용되고 있다.Ground-type liquefied gas storage tanks may require more stability than underground and underground storage tanks because the entire tank is exposed above the ground. However, due to the advantages of being economical and having a short construction period, they are one of the methods of storing liquefied natural gas. It is the most used.

액화가스 저장탱크는, 바닥에 마련된 기초 상에 콘크리트를 타설하여 원통형의 탱크 몸체를 형성하고, 그 위에 돔 형태의 지붕구조물을 형성함으로써 그 외형이 만들어진다.The appearance of a liquefied gas storage tank is created by pouring concrete on a foundation provided on the floor to form a cylindrical tank body, and forming a dome-shaped roof structure on it.

도 1은 육상에 구비되는 액화가스 저장탱크의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 지붕의 내측에 설치되는 지붕구조물의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a liquefied gas storage tank installed on land, and FIG. 2 is a diagram illustrating the schematic configuration of a roof structure installed inside the concrete roof shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 액화가스 저장탱크는, 콘크리트로 만들어진 외조(Outer tank)(10)와, 외조(10)의 내부에서 극저온의 액화가스를 저장하는 내조(Inner tank)(30)의 이중 구조로 이루어질 수 있다.Referring to Figure 1, the liquefied gas storage tank has a dual structure of an outer tank (10) made of concrete and an inner tank (30) that stores cryogenic liquefied gas inside the outer tank (10). It can be done with

내조(30)는 정상 가동 시 내부에 저장된 액화가스의 압력(즉, 운영내압)을 독자적으로 견딜 수 있으며, 외조(10)는 바닥 슬래브(Bottom slab)(11)와 벽체(13), 그리고 콘크리트 지붕(Roof)(15)이 일체화된 콘크리트 구조물에 증기방벽(Vapor Barrier)(50)이 내부에 부착되어 저장된 액화가스의 압력을 지지할 수 있다.The inner tank 30 can independently withstand the pressure of the liquefied gas stored inside (i.e., operating internal pressure) during normal operation, and the outer tank 10 includes the bottom slab 11, the wall 13, and concrete. A vapor barrier (50) is attached inside a concrete structure with an integrated roof (15) to support the pressure of stored liquefied gas.

외조(10)의 내측(바닥, 벽체), 즉 증기방벽(50)과 내조(30) 사이에는 유리섬유(Glass fiber) 또는 펄라이트(Perlite) 등의 보냉 단열재가 시공되어 단열공간(Insulation space)(S)을 형성할 수 있다.A cold insulation material such as glass fiber or perlite is constructed on the inside (floor, wall) of the outer tank 10, that is, between the vapor barrier 50 and the inner tank 30 to create an insulation space (Insulation space) S) can be formed.

여기에서, 내조(30)는 극저온 상태의 액화가스와 직접적으로 접하는 부분이므로 알루미늄 합금(Alumium alloy)이나 스테인리스강(Stainless stell) 또는 9% Ni강(9% Nickel steel) 등 극저온을 견딜 수 있는 소재로 이루어질 수 있으며, 외조(10)의 내측에 형성되는 증기방벽(50)은 일반 탄소강 소재로 이루어질 수 있다.Here, the inner tank 30 is a part that directly contacts the liquefied gas in a cryogenic state, so it is made of a material that can withstand extremely low temperatures, such as aluminum alloy, stainless steel, or 9% nickel steel. It may be made of, and the vapor barrier 50 formed inside the outer tank 10 may be made of a general carbon steel material.

외조(10)의 콘크리트 지붕(15) 내측에는, 지붕구조물(70) 및 현수데크(Suspended deck)(90)가 설치될 수 있다.Inside the concrete roof 15 of the outer tank 10, a roof structure 70 and a suspended deck 90 may be installed.

지붕구조물(70)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 지붕철판(Roof steel plate)(71) 및 지붕철판(71)을 지지하는 지지수단(73, 75)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the roof structure 70 may include a roof steel plate 71 and support means 73 and 75 for supporting the roof steel plate 71.

지붕철판(71)은, 외조(10)의 바닥 및 벽체에 설치된 증기방벽(50)과 유사하게, 탄소강 소재로 이루어질 수 있는데, 액화가스의 기밀을 유지하는 기능만을 하고, 탱크 내압은 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)이 지지하게 된다.The roof steel plate 71 may be made of a carbon steel material, similar to the vapor barrier 50 installed on the floor and wall of the outer tank 10. It only functions to maintain the airtightness of the liquefied gas, and the internal pressure of the tank is controlled by the outer tank 10. ) is supported by the concrete roof (15).

지지수단은, 지붕철판(71)의 하부에서 지붕철판(71)을 지지하기 위한 것으로, 지붕철판(71)의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 빔 부재(H-beam)(73)와, 복수개의 빔 부재(73) 사이를 연결하는 복수개의 보강앵글(75)을 포함할 수 있다.The support means is for supporting the roof steel plate 71 at the lower part of the roof steel plate 71, and includes a beam member (H-beam) 73 installed radially from the center of the roof steel plate 71 and a plurality of beams. It may include a plurality of reinforcement angles 75 connecting the members 73.

여기에서, 지지수단은, 도면에 도시되진 않았으나, 복수개의 빔 부재(73)가 지붕철판(71)의 직경에 대응되는 크기를 갖고 방사상으로 설치되며, 복수개의 보강앵글(75)은 지붕철판(71)의 원주방향으로 설치되어 서까래(Rafter) 형태로 이루어질 수 있다.Here, the support means, although not shown in the drawing, includes a plurality of beam members 73 having a size corresponding to the diameter of the roof steel plate 71 and installed radially, and a plurality of reinforcement angles 75 are provided with a roof steel plate (71). 71) can be installed in the circumferential direction and take the form of a rafter.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.The technical configuration described above is background technology to aid understanding of the present invention, and does not mean that it is a conventional technology widely known in the technical field to which the present invention pertains.

대한민국 등록특허공보 제10-1978405호 “육상용 액화가스 저장탱크의 시공방법”Republic of Korea Patent Publication No. 10-1978405 “Construction method of land-based liquefied gas storage tank”

한편, 액화가스 저장탱크는 일정기간 사용 후 가동을 중단한 상태에서 액화가스 저장탱크를 개방하여 건전성 검사 및 보수작업을 실시하여야 한다.Meanwhile, the liquefied gas storage tank must be shut down after a certain period of use, and the liquefied gas storage tank must be opened for health inspection and repair work.

그러나, 액화가스 저장탱크의 개방보수 작업 시, 액화가스의 누출이나 구조적 결함, 또는 단열공간 내 화재 등의 사고가 발생될 수 있으며, 이러한 사고 발생 시 극저온의 가스 또는 화재열에 의한 팽창 수축과정에서 지붕구조물(70)의 처짐이 발생되어 구조물의 변형을 초래할 수 있다.However, during open repair work on a liquefied gas storage tank, accidents such as leakage of liquefied gas, structural defects, or fire within the insulation space may occur. When such an accident occurs, the roof may undergo expansion and contraction due to extremely low temperature gas or fire heat. Sagging of the structure 70 may occur, resulting in deformation of the structure.

특히, 지붕철판(71)의 처짐으로 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)과 지붕철판(71) 사이에 공극이 발생하게 되면, 지붕철판(71)이 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)에 밀착되지 못해 탱크 내부압력 및 변동압력을 받아 거동 발생 및 파손될 우려가 있다.In particular, when a gap occurs between the concrete roof 15 of the outer tank 10 and the roof steel plate 71 due to sagging of the roof steel plate 71, the roof steel plate 71 is connected to the concrete roof 15 of the outer tank 10. There is a risk of movement or damage due to the internal pressure and fluctuating pressure of the tank due to failure to adhere closely to the tank.

이를 보수하기 위하여, 종래에는 기존의 지붕구조물(지붕철판, 빔 부재, 보강거더 등)을 철거한 다음 새로운 지붕구조물로 교체하거나 콘크리트 지붕과 지붕철판 사이 공극에 채움재를 주입하는 방식을 사용하고 있다.To repair this, conventional methods are used to remove the existing roof structure (roofing steel plates, beam members, reinforcing girders, etc.) and then replace it with a new roof structure or inject filler into the gap between the concrete roof and the roofing steel plate.

기존의 지붕구조물을 교체하는 방식은, 대형화된 저장탱크에서 지붕구조물의 상당한 면적과 높은(대략 30 내지 45m) 위치로 인해 지붕구조물을 구성하는 부재의 절단 및 재설치과정에서 시간과 비용이 많이 소모될 뿐만 아니라, 작업과정에서 내조탱크 등 하부 구조물에 상당한 손실을 주게되어 구조물 자체의 안전성에 영향을 줄 수 있다.The method of replacing the existing roof structure requires a lot of time and money in the process of cutting and reinstalling the members constituting the roof structure due to the significant area and high (approximately 30 to 45 m) location of the roof structure in the large storage tank. In addition, significant damage may be caused to lower structures such as internal tanks during the work process, which may affect the safety of the structure itself.

또한, 공극에 채움재를 주입하는 방식은 주입시 주입압력 및 채움재 무게로 인해 상당한 면적을 갖는 지붕구조물에 과도한 하중이 부가되어 추가적인 처짐을 초래할 수 있다.Additionally, the method of injecting filler into the void may cause additional deflection due to excessive load being added to the roof structure having a significant area due to the injection pressure and weight of the filler.

즉, 종래의 액화가스 저장탱크 보수방식은, 주로 국부적인 변형에 적용되는 것으로, 구조물의 붕괴 위험을 갖고 있으며, 중량 구조물의 붕괴, 또는 낙하시 액화가스를 저장하는 내조를 파손시켜 추가적인 문제점을 야기할 수 있다.In other words, the conventional liquefied gas storage tank repair method is mainly applied to local deformation, and has a risk of collapse of the structure, causing additional problems by collapsing heavy structures or damaging the inner tank storing liquefied gas when falling. can do.

본 발명은, 액화가스 저장탱크의 일정기간 사용 후 가동을 중단한 상태에서 액화가스 저장탱크를 개방하여 보수함에 있어서, 경량의 앵커 보강방식을 적용하여 변형된 기존 지붕구조물의 철거 없이 현재 지붕구조물을 유지하면서 안전하게 보수할 수 있는 앵커 보강을 통한 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법 및 상기 액화가스 저장탱크의 앵커 보강구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention applies a lightweight anchor reinforcement method in opening and repairing a liquefied gas storage tank while the liquefied gas storage tank is not in operation after a certain period of use, without demolishing the existing modified roof structure. The purpose is to provide an open repair method for a liquefied gas storage tank through anchor reinforcement that can be safely repaired while being maintained, and an anchor reinforcement structure for the liquefied gas storage tank.

본 발명의 일 측면에 따르면, 콘크리트로 이루어진 외조와 상기 외조의 내부에서 극저온의 액화가스를 저장하는 내조로 구성되는 액화가스 저장탱크를 개방하여 내부에 저장된 액화가스의 기밀성능을 유지하도록 보수하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법으로서, 상기 외조의 콘크리트 지붕 내측에 설치된 지붕구조물의 처짐이 발생된 부위에서 케미컬 앵커를 이용하여 상기 지붕구조물의 지붕철판을 보강하고, 상기 케미컬 앵커를 통해 상기 콘크리트 지붕이 액화가스의 압력을 지지하여 상기 지붕구조물의 절단이나 교체 없이 상기 지붕철판의 기밀 성능 및 내구성이 유지되는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a liquefied gas storage tank consisting of an outer tank made of concrete and an inner tank for storing cryogenic liquefied gas inside the outer tank is opened and repaired to maintain the airtightness of the liquefied gas stored therein. As an open repair method for a gas storage tank, the roof steel plate of the roof structure is reinforced using a chemical anchor at a site where sagging of the roof structure installed inside the concrete roof of the outer tank occurs, and the concrete roof is strengthened through the chemical anchor. An open repair method for a liquefied gas storage tank that supports the pressure of the liquefied gas and maintains the airtight performance and durability of the roof steel plate without cutting or replacing the roof structure can be provided.

상기 지붕철판을 관통하여 상기 콘크리트 지붕에 앵커홀을 시공하는 단계; 상기 앵커홀에 상기 케미컬 앵커를 설치하는 단계; 및 상기 케미컬 앵커의 외주면에 보강패드와 체결너트를 순차적으로 결합하는 단계를 포함할 수 있다.Constructing an anchor hole in the concrete roof through the roof steel plate; Installing the chemical anchor in the anchor hole; And it may include sequentially coupling a reinforcement pad and a fastening nut to the outer peripheral surface of the chemical anchor.

또한, 상기 지붕철판과 맞닿는 상기 보강패드의 가장자리 외주면과, 상기 체결너트에 맞닿는 상기 보강패드의 내주면 부위를 용접 접합하여 마감하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the step of finishing by welding and joining the edge outer peripheral surface of the reinforcement pad in contact with the roof steel plate and the inner peripheral surface of the reinforcement pad in contact with the fastening nut may be further included.

또한, 상기 용접 접합하여 마감하는 단계에는, 상기 케미컬 앵커 외주면에 상기 체결너트가 맞닿는 부위에 기밀 용접을 추가 실시할 수 있다.In addition, in the step of finishing by welding, airtight welding may be additionally performed on the area where the fastening nut is in contact with the outer peripheral surface of the chemical anchor.

또한, 상기 앵커홀을 시공하는 단계 이전에는, 상기 콘크리트 지붕과 상기 지붕철판 사이 공극을 측정하는 갭 측정부를 통해 상기 지붕구조물의 처짐에 대한 보강이 필요한 보강영역을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, before constructing the anchor hole, the step of determining a reinforcement area that requires reinforcement against sagging of the roof structure through a gap measurement unit that measures the gap between the concrete roof and the roof steel plate may be further included. .

또한, 상기 지붕구조물의 보강영역을 결정하는 단계에는, 상기 지붕철판을 지지하기 위하여 상기 지붕철판의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 복수개의 빔 부재에 과도한 변위가 발생되지 않도록 상기 케미컬 앵커 및 상기 보강패드의 간격을 결정할 수 있다.In addition, in the step of determining the reinforcement area of the roof structure, the chemical anchor and the reinforcement pad are installed to prevent excessive displacement in the plurality of beam members installed radially from the center of the roof steel plate to support the roof steel plate. The interval can be determined.

또한, 상기 지붕구조물 상의 복수 개소에서 변위 측정기구를 이용한 내압검사를 실시하고, 상기 지붕철판을 지지하기 위하여 상기 지붕철판의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 복수개의 빔 부재의 변위가 기설정된 설계 허용범위 내인지 구조적 안정성을 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, an internal pressure test using a displacement measuring device is conducted at a plurality of locations on the roof structure, and the displacement of a plurality of beam members installed radially from the center of the roof steel plate to support the roof steel plate is within a preset allowable design range. A step of verifying cognitive structural stability may be further included.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 콘크리트로 이루어진 외조와 상기 외조의 내부에서 극저온의 액화가스를 저장하는 내조로 구성되는 액화가스 저장탱크의 개방보수 시 상기 외조의 콘크리트 지붕 내측에 형성된 지붕구조물의 처짐을 보강하기 위한 액화가스 저장탱크의 보강구조로서, 상기 지붕구조물의 처짐이 발생된 부위에서 상기 지붕구조물의 지붕철판을 관통하여 상기 외조의 콘크리트 지붕에 형성되는 앵커홀; 상기 앵커홀에 설치되는 케미컬 앵커; 상기 콘크리트 지붕의 하부로 돌출된 상기 케미컬 앵커의 외주면에 체결되는 체결너트; 및 상기 케미컬 앵커의 외주면에 끼워져 상기 지붕철판과 상기 체결너트의 사이에 위치되는 보강패드를 포함하고, 상기 지붕구조물의 절단이나 교체 없이 상기 콘크리트 지붕이 액화가스의 압력을 상기 케미컬 앵커를 통해 지지하여 상기 지붕철판의 기밀 성능과 내구성을 유지되게 하는 액화가스 저장탱크의 앵커 보강구조가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, when opening and repairing a liquefied gas storage tank consisting of an outer tank made of concrete and an inner tank for storing cryogenic liquefied gas inside the outer tank, sagging of the roof structure formed on the inside of the concrete roof of the outer tank is prevented. A reinforcing structure for a liquefied gas storage tank for reinforcement, comprising: an anchor hole formed in the concrete roof of the outer tank by penetrating the roof steel plate of the roof structure at an area where sagging of the roof structure occurs; a chemical anchor installed in the anchor hole; A fastening nut fastened to the outer peripheral surface of the chemical anchor protruding from the lower part of the concrete roof; and a reinforcement pad inserted into the outer peripheral surface of the chemical anchor and positioned between the roof steel plate and the fastening nut, wherein the concrete roof supports the pressure of the liquefied gas through the chemical anchor without cutting or replacing the roof structure. An anchor reinforcement structure for a liquefied gas storage tank that maintains the airtight performance and durability of the roof steel plate can be provided.

상기 앵커홀은, 상기 지붕철판을 지지하기 위하여 상기 지붕철판의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 복수개의 빔 부재 중 서로 이웃하는 빔 부재의 사이에 형성될 수 있다.The anchor hole may be formed between adjacent beam members among a plurality of beam members installed radially from the center of the roof steel plate to support the roof steel plate.

본 발명은, 지붕구조물의 처짐이 발생된 부위에서 지붕철판에 가하여지는 압력을 케미컬 앵커를 통해 외조의 콘크리트 지붕이 지지하도록 보강함으로써, 기존의 지붕구조물을 유지하면서 안전하게 보수할 수 있는 효과를 가질 수 있다.The present invention can have the effect of safely repairing the existing roof structure while maintaining it by reinforcing the concrete roof of the outer structure to support the pressure applied to the roof steel plate through a chemical anchor at the area where sagging of the roof structure occurs. there is.

또한, 케미컬 앵커를 이용한 보강구조를 통해 기존 지붕구조물의 철거가 필요치 않으며, 공사기간의 단축과 공사비를 절감시킴으로써 경제성 및 시공성이 향상되는 효과를 가질 수 있다.In addition, the reinforcement structure using chemical anchors does not require demolition of the existing roof structure, and can have the effect of improving economic efficiency and constructability by shortening the construction period and reducing construction costs.

또한, 케미컬 앵커를 이용한 지붕구조물의 보강 이후에 운영압력 하중에 의한 구조적 안정성을 확인하기 위해 내압 및 기밀검사를 실시하고, 지붕구조물이 설계 인장범위 내 거동하는지를 확인함으로써 액화가스 저장탱크의 재가동 시 구조적인 안전성을 검증 및 확보할 수 있다.In addition, after reinforcing the roof structure using chemical anchors, an internal pressure and airtightness test is conducted to confirm the structural stability due to the operating pressure load, and by checking whether the roof structure behaves within the designed tensile range, the structure is maintained when the liquefied gas storage tank is restarted. Safety can be verified and secured.

도 1은 육상에 구비되는 액화가스 저장탱크의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액화가스 저장탱크의 내부에서 지붕철판을 지지하는 지지수단을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 앵커 보강구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에서 지붕과 지붕철판 사이의 갭 측정 결과를 예시로서 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 보강영역 내 케미컬 앵커의 배열구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법에서 지붕구조물의 앵커 보강 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 앵커 보강 이후에 지붕구조물의 내부압력 변화에 따른 거동을 확인하여 보수효과를 검증하기 위한 변위 측정기구를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 변위 측정기구를 이용한 빔 부재의 변위측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 액화가스 저장탱크 지붕구조물의 보강영역 내 복수 개소에서 변위측정이 이루어지는 것을 예시로서 나타낸 도면이다.Figure 1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a liquefied gas storage tank installed on land.
FIG. 2 is a view showing a support means for supporting a roof steel plate inside the liquefied gas storage tank shown in FIG. 1.
Figure 3 is a diagram schematically showing the anchor reinforcement structure of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the results of measuring the gap between the roof and the roof steel plate in a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention as an example.
Figure 5 is a diagram showing the arrangement structure of chemical anchors in the reinforcement area shown in Figure 4.
Figure 6 is a diagram for explaining the anchor reinforcement procedure of the roof structure in the open repair method of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram schematically showing a displacement measuring device for verifying the repair effect by checking the behavior according to the change in the internal pressure of the roof structure after anchor reinforcement.
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of measuring the displacement of a beam member using the displacement measuring device shown in FIG. 7.
Figure 9 is a diagram showing an example of displacement measurement being made at multiple locations within the reinforcement area of the roof structure of a liquefied gas storage tank.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 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, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. First, when adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, '내부' 혹은 '내측'이라는 용어는 저장탱크의 안쪽을 의미하는 것으로 간주되어야 하고, '외부' 혹은 '외측'이라는 용어는 저장탱크의 바깥쪽을 의미하는 것으로 간주되어야 한다.In describing the present invention, the terms 'inside' or 'inside' should be considered to mean the inside of the storage tank, and the terms 'outside' or 'outside' should be considered to mean the outside of the storage tank. do.

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. 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Preferred embodiments of the present invention will be described below, but it goes without saying that the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and may be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 앵커 보강구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에서 지붕과 지붕철판 사이의 갭 측정 결과 및 케미컬 앵커의 배열구조를 예시로서 각각 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법에서 지붕구조물의 앵커 보강작업 절차를 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 is a diagram schematically showing the anchor reinforcement structure of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention, and Figures 4 and 5 show the roof and roof steel plate in the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention. It is a drawing showing the gap measurement results and the arrangement structure of the chemical anchor as an example, respectively, and Figure 6 is for explaining the anchor reinforcement work procedure of the roof structure in the open repair method of the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention. It is a drawing.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 보강구조는, 외조(10)의 콘크리트 지붕(15) 내측에 형성된 지붕구조물(70)(70)의 처짐을 보강하기 위한 것으로, 지붕구조물(70)(70)의 처짐이 발생된 부위에서 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)과 지붕구조물(70)(70)의 지붕철판(71)에 관통 형성되는 앵커홀(101)과, 앵커홀(101)에 설치되는 케미컬 앵커(110)와, 콘크리트 지붕(15)의 하부로 돌출된 케미컬 앵커(110)의 외주면에 체결되는 체결너트(130)와, 케미컬 앵커(110)의 외주면에 끼워져 지붕철판(71)과 체결너트(130)의 사이에 위치되는 보강패드(150)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 3, the reinforcement structure of the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention is for reinforcing the sagging of the roof structure 70 (70) formed inside the concrete roof 15 of the outer tank 10. As such, the anchor hole 101 is formed through the concrete roof 15 of the outer shell 10 and the roof steel plate 71 of the roof structure 70 and 70 at the area where sagging of the roof structure 70 and 70 occurs. ), a chemical anchor 110 installed in the anchor hole 101, a fastening nut 130 fastened to the outer peripheral surface of the chemical anchor 110 protruding from the lower part of the concrete roof 15, and a chemical anchor 110. It may include a reinforcement pad 150 that is inserted into the outer peripheral surface of the roof steel plate 71 and the fastening nut 130.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 보강구조는, 콘크리트로 이루어진 외조(10)와 외조(10)의 내부에서 극저온의 액화가스를 저장하는 내조(30)로 구성되는 액화가스 저장탱크의 개방보수 시 외조(10)의 콘크리트 지붕(15) 내측에 설치된 지붕구조물(70)(70)의 처짐이 발생된 부위를 케미컬 앵커(110)를 이용한 보강구조를 통해, 지붕철판(71)과 지붕철판(71)을 지지하는 빔 부재(73)의 절단이나 교체 없이 콘크리트 지붕(15)이 액화가스의 압력(변동압력 포함)을 지지하여 지붕철판(71)의 기밀 성능을 유지되게 할 수 있다.The reinforcement structure of the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention is a liquefied gas storage tank consisting of an outer tank 10 made of concrete and an inner tank 30 that stores cryogenic liquefied gas inside the outer tank 10. During open repair, the sagging portion of the roof structure (70) installed on the inside of the concrete roof (15) of the outer tank (10) is reinforced using a chemical anchor (110) to strengthen the roof steel plate (71). The concrete roof 15 supports the pressure (including fluctuating pressure) of the liquefied gas without cutting or replacing the beam member 73 supporting the roof plate 71, thereby maintaining the airtight performance of the roof plate 71. .

본 실시예의 앵커홀(101)은, 지붕구조물(70)(70)의 처짐이 발생된 부위, 다시 말해, 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)과 지붕철판(71)의 사이에 공극이 발생된 부위에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.The anchor hole 101 of this embodiment is an area where sagging of the roof structure 70 (70) occurs, that is, a gap occurs between the concrete roof 15 of the outer tank 10 and the roof steel plate 71. It may be desirable to form it in a designated area.

즉, 앵커홀(101)을 시공하기 이전에, 지붕철판(71)의 복수 개소(도 4에 점으로 표시)에 갭 측정부(미도시)를 설치한 다음, 콘크리트 지붕(15)과 지붕철판(71) 사이 공극을 측정하여 지붕구조물(70)(70)의 처짐에 대한 보강이 필요한 보강영역(A)(도 4 참조)을 결정할 수 있다.That is, before constructing the anchor hole 101, gap measuring parts (not shown) are installed at multiple locations (indicated by dots in FIG. 4) of the roof steel plate 71, and then the concrete roof 15 and the roof steel plate are installed. (71) By measuring the void between the roof structures (70) (70), it is possible to determine the reinforcement area (A) (see FIG. 4) that requires reinforcement for sagging of the roof structure (70).

여기에서, 지붕철판(71)을 지지하기 위하여 지붕철판(71)의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 복수개의 빔 부재(73)에 과도한 변위가 발생되지 않도록 케미컬 앵커(110) 및 보강패드(150)의 간격이 결정될 수 있다.Here, in order to support the roof steel plate 71, the chemical anchor 110 and the reinforcement pad 150 are used to prevent excessive displacement from occurring in the plurality of beam members 73 installed radially from the center of the roof steel plate 71. The spacing can be determined.

지붕구조물(70)(70)의 보강영역(A) 결정은, 갭 측정부의 측정값을 사용하는 저장탱크 설계 프로그램(미도시)의 연산을 통해 이루어질 수 있으며, 저장탱크 설계 프로그램은, 저장탱크의 구조, 각 부재의 크기 및 운영압력 등을 고려하여 보강영역(A) 내 케미컬 앵커(110)의 배열구조(시공위치 및 개수 등, 도 5 참조)를 함께 도출할 수 있다.The reinforcement area (A) of the roof structure (70) (70) can be determined through calculation of a storage tank design program (not shown) using the measured values of the gap measurement unit, and the storage tank design program Considering the structure, size of each member, operating pressure, etc., the arrangement structure (construction location and number, etc., see FIG. 5) of the chemical anchors 110 in the reinforcement area (A) can be derived together.

지붕철판(71)과 맞닿는 보강패드(150)의 가장자리 외주면과, 체결너트(130)에 맞닿는 보강패드(150)의 내주면 부위는 용접 접합될 수 있다.The outer peripheral surface of the edge of the reinforcement pad 150 in contact with the roof steel plate 71 and the inner peripheral surface of the reinforcement pad 150 in contact with the fastening nut 130 may be joined by welding.

본 실시예에서, 지붕철판(71)과 맞닿는 보강패드(150)의 가장자리 외주면과 체결너트(130)에 맞닿는 보강패드(150)의 내주면 부위 각각은 그 둘레방향을 따라 2회 이상(2 pass 이상) 용접하는 것이 바람직할 수 있다.In this embodiment, the outer peripheral surface of the edge of the reinforcement pad 150 in contact with the roof steel plate 71 and the inner peripheral surface of the reinforcement pad 150 in contact with the fastening nut 130 are each passed twice or more along the circumferential direction. ) Welding may be desirable.

또한, 케미컬 앵커(110)의 외주면에 결합된 체결너트(130)와 케미컬 앵커(110)가 맞닿는 부위에도 용접을 실시할 수 있음은 당연할 수 있으며, 체결너트(130)와 케미컬 앵커(110)가 맞닿는 부위는 액화가스의 기밀을 위해 실링 용접(Sealing welding)이 적용될 수 있다.In addition, it may be natural that welding can also be performed on the area where the fastening nut 130 coupled to the outer peripheral surface of the chemical anchor 110 and the chemical anchor 110 come into contact, and the fastening nut 130 and the chemical anchor 110 Sealing welding may be applied to the contact area to ensure airtightness of the liquefied gas.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 앵커 보강작업은, 지붕철판(71)에 케미컬 앵커(110)의 설치위치를 표시한 다음(도 6의 (a) 참조), 지붕철판(71)을 관통시켜 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)까지 앵커홀(101)을 타공하며(도 6의 (b) 및 (c) 참조), 앵커홀(101)의 타공작업이 완료되면, 앵커홀(101)에 케미컬 앵커(110)를 설치한다(도 6의 (d) 참조).Referring to FIG. 6, the anchor reinforcement work of the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention is performed by marking the installation position of the chemical anchor 110 on the roof steel plate 71 (see (a) in FIG. 6). ), the anchor hole 101 is drilled through the roof steel plate 71 to the concrete roof 15 of the outer shell 10 (see (b) and (c) of Figure 6), and the anchor hole 101 is drilled. When the work is completed, install the chemical anchor 110 in the anchor hole 101 (see (d) in FIG. 6).

그런 다음, 케미컬 앵커(110)의 외주면에 보강패드(150)와 체결너트(130)를 순차적으로 결합하고, 지붕철판(71)과 맞닿는 보강패드(150)의 가장자리 외주면과 체결너트(130)에 맞닿는 보강패드(150)의 내주면 부위를 용접 접합하며(도 6의 (e) 참조), 케미컬 앵커(110)의 외주면에 결합된 체결너트(130)와 케미컬 앵커(110)가 맞닿는 부위에도 기밀 용접을 실시할 수 있다(도 6의 (f) 참조). Then, the reinforcement pad 150 and the fastening nut 130 are sequentially coupled to the outer peripheral surface of the chemical anchor 110, and the outer peripheral surface of the edge of the reinforcement pad 150 in contact with the roof steel plate 71 is connected to the fastening nut 130. The inner peripheral surface of the reinforcing pad 150 that is in contact is welded (see Figure 6 (e)), and the area where the fastening nut 130 and the chemical anchor 110 are in contact with the outer peripheral surface of the chemical anchor 110 is also airtightly welded. can be performed (see (f) in Figure 6).

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 보강구조는, 지붕구조물(70)(70)의 처짐이 발생된 부위에서 지붕철판(71)에 가해지는 압력을 케미컬 앵커(110)를 통해 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)이 지지하도록 보강함으로써, 현재 구조물을 유지하면서 안전하게 보수할 수 있는 효과를 가질 수 있다.The reinforcement structure of the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention is to externally control the pressure applied to the roof steel plate 71 at the area where sagging of the roof structure 70 (70) occurs through the chemical anchor 110. By reinforcing the concrete roof 15 of (10) to support it, it is possible to have the effect of safely repairing the current structure while maintaining it.

다시 도 3을 참조하면, 본 실시예의 앵커홀(101)은 지붕철판(71)을 지지하기 위한 복수개의 빔 부재(73) 중 서로 이웃하는 빔 부재(73)의 사이에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.Referring again to FIG. 3, the anchor hole 101 of this embodiment may be preferably formed between adjacent beam members 73 among the plurality of beam members 73 for supporting the roof steel plate 71. there is.

전술한 바와 같이, 지붕철판(71)의 하부에는 복수개의 빔 부재(73)가 구비되어 지붕철판(71)의 골조(서까래, Rafter) 역할을 할 수 있는데, 지붕구조물(70)(70)의 처짐이 발생되게 되면 지붕철판(71)과 지붕철판(71)을 지지하는 빔 부재(73)의 사이에도 공극이 발생될 수 있다.As described above, a plurality of beam members 73 are provided at the lower part of the roof steel plate 71 to serve as a frame (rafter) of the roof steel plate 71, and the roof structure 70 (70) If sagging occurs, a gap may also be created between the roof steel plate 71 and the beam member 73 supporting the roof steel plate 71.

따라서, 지붕철판(71)과 복수개의 빔 부재(73)가 맞닿는 부위에는 지붕철판(71)과 빔 부재(73) 중 어느 하나와 동일 내지 유사한 소재로 이루어진 기밀패드(77)를 이용한 보강용접을 실시하는 것이 바람직할 수 있다.Therefore, at the area where the roof steel plate 71 and the plurality of beam members 73 come into contact, reinforcement welding is performed using an airtight pad 77 made of the same or similar material as either the roof steel plate 71 or the beam members 73. It may be desirable to carry out.

여기에서, 지붕철판(71)과 지붕철판(71)을 지지하는 빔 부재(73)가 직접적으로 결합되어 있지 않고 서로 분리되어 있는 경우, 운영압력에 의한 하중이 지붕철판(71)에만 가해지게 되어 빔 부재(73)의 구조 안전성을 고려하지 않아도 될 수 있으며, 이러한 경우에는 지붕철판(71)과 빔 부재(73) 간의 보강용접이 생략될 수 있다.Here, when the roof steel plate 71 and the beam member 73 supporting the roof steel plate 71 are not directly coupled to each other and are separated from each other, the load due to the operating pressure is applied only to the roof steel plate 71. There may be no need to consider the structural safety of the beam member 73, and in this case, reinforcement welding between the roof steel plate 71 and the beam member 73 can be omitted.

본 실시예에서, 케미컬 앵커(110)를 이용한 앵커 보강작업이 완료되면, 해당부위에 침투탐상시험(PT; Liquid Penetrant test) 및 진공상자시험(VBT; Vacuum Box test) 등의 비파괴검사를 실시할 수 있다.In this embodiment, when the anchor reinforcement work using the chemical anchor 110 is completed, non-destructive tests such as penetrant test (PT; Liquid Penetrant test) and vacuum box test (VBT) are performed on the relevant area. You can.

침투탐상시험(PT)은 구조물의 표면에 침투제를 적용한 다음 현상제를 통해 침투제를 흡수하여 구조물의 결함 유무, 형상, 크기 등을 평가할 수 있고, 진공상자시험(VBT)은 구조물의 표면에 발포액을 도포하고 진공상자를 부착한 다음 음압을 형성(진공처리)하여 기포가 발생되는지를 관찰하여 누설여부를 확인하는 것으로, 이러한 비파괴검사는 공지된 기술사항으로서 자세한 설명은 생략하도록 한다.Penetrant testing (PT) applies a penetrating agent to the surface of a structure and then absorbs the penetrating agent through a developer to evaluate the presence or absence of defects, shape, and size of the structure. Vacuum box testing (VBT) involves applying a penetrating agent to the surface of the structure. After applying and attaching a vacuum box, negative pressure is created (vacuum treatment) to observe whether bubbles are generated to check for leakage. This non-destructive test is a known technology and detailed explanation will be omitted.

도 7은 앵커 보강 이후에 지붕구조물의 내부압력 변화에 따른 거동을 확인하여 보수효과를 검증하기 위한 변위 측정기구를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 변위 측정기구를 이용한 빔 부재의 변위측정 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 액화가스 저장탱크 지붕구조물의 보강영역 내 복수 개소에서 변위측정이 이루어지는 것을 예시로서 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram schematically showing a displacement measuring device for verifying the repair effect by checking the behavior of the roof structure due to changes in internal pressure after anchor reinforcement, and Figure 8 is a beam using the displacement measuring device shown in Figure 7. This is a drawing to explain the method of measuring the displacement of a member, and Figure 9 is a drawing showing an example of displacement measurement being made at multiple locations within the reinforcement area of the roof structure of a liquefied gas storage tank.

본 실시예에서, 지붕구조물(70)의 앵커작업이 완료되면, 앵커 보강이 이루어진 부위에 별도의 변위 측정기구(170)를 설치하여 지붕구조물(70)이 운영압력 하중 하에서 설계 인장범위, 즉 기설정된 허용변위의 범위 내에서 거동하는지 여부를 확인할 수 있다.In this embodiment, when the anchoring work of the roof structure 70 is completed, a separate displacement measuring device 170 is installed in the area where the anchor reinforcement is performed, so that the roof structure 70 is within the design tensile range under the operating pressure load, that is, the basic You can check whether it operates within the set allowable displacement range.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 변위 측정기구(170)는, 지붕구조물(70)의 앵커 보강 이후에 구조적 안전성을 평가하기 위하여 압력하중 하에서 지붕구조물(70)의 변위를 측정하는 기구로서, 빔 부재(73)를 사이에 두고 양측에 위치되는 한 쌍의 케미컬 앵커(110)에 임시 고정되는 고정용 지그프레임(171)과, 고정용 지그프레임(171)을 중앙부를 수직 관통하여 빔 부재(73) 상에 맞닿을 수 있도록 마련되는 탐침봉(173)과, 탐침봉(173)의 움직임에 따라 빔 부재(73)의 변위를 파악하기 위하여 탐침봉(173)의 외주면에 결합되는 변위 지시용 와셔(175)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the displacement measuring device 170 of this embodiment is a device that measures the displacement of the roof structure 70 under a pressure load in order to evaluate the structural safety after anchor reinforcement of the roof structure 70. A fixing jig frame 171 temporarily fixed to a pair of chemical anchors 110 located on both sides with the member 73 in between, and a beam member 73 that vertically penetrates the central part of the fixing jig frame 171. ) A probe rod 173 provided to be in contact with the image, and a displacement indicating washer 175 coupled to the outer peripheral surface of the probe rod 173 to determine the displacement of the beam member 73 according to the movement of the probe rod 173. may include.

본 발명의 일 실시예의 액화가스 저장탱크의 보강구조에서, 보강패드(150)는 용접을 통해 지붕철판(71)에 고정될 수 있으나, 지붕철판(71)을 지지하는 빔 부재(73)는 운영압력 하중에 따른 변위(또는, 거동)가 발생되어 해당 용접부위에 응력이 집중될 수 있으므로, 운영압력 하에서 빔 부재(73)가 기설정된 허용변위 범위 내에서 거동하는지를 확인하여야 한다.In the reinforcement structure of the liquefied gas storage tank of one embodiment of the present invention, the reinforcement pad 150 may be fixed to the roof steel plate 71 through welding, but the beam member 73 supporting the roof steel plate 71 is not operated. Since displacement (or behavior) according to the pressure load may occur and stress may be concentrated in the corresponding welded area, it must be confirmed whether the beam member 73 behaves within the preset allowable displacement range under the operating pressure.

즉, 지붕구조물의 내측에 변위 측정기구(170)를 설치한 다음(도 7 및 도 8의 (a) 참조), 내부압력에 따른 빔 부재(73)의 변위를 측정할 수 있다(도 8의 (b) 참조).That is, after installing the displacement measuring device 170 on the inside of the roof structure (see (a) of FIGS. 7 and 8), the displacement of the beam member 73 according to the internal pressure can be measured (see FIG. 8 (see (b)).

여기에서, 빔 부재의 허용변위 기준은 지붕구조물(70)의 내부압력에 대해 단계별로 설정될 수 있으며, 측정된 빔 부재(73)의 변위와 기설정된 허용변위를 비교하여 허용변위 범위 내인지 여부를 판단함으로써, 케미컬 앵커(110)를 통한 보수효과를 검증할 수 있다.Here, the allowable displacement standard of the beam member can be set step by step for the internal pressure of the roof structure 70, and the measured displacement of the beam member 73 is compared with the preset allowable displacement to determine whether it is within the allowable displacement range. By determining , the repair effect through the chemical anchor 110 can be verified.

이러한 변위 측정기구(170)를 통한 지붕구조물(70)의 변위 측정은 앵커 보강이 이루어진 지붕구조물(70)의 보강영역(A) 내 적절한 개소, 예컨데 37개소(도 9 참조)에서 실시될 수 있으며, 변위 측정작업이 완료된 이후에 변위 측정기구(170)는 제거되는 것이 바람직할 수 있다.Displacement measurement of the roof structure 70 through this displacement measuring device 170 can be performed at appropriate locations, for example, at 37 locations (see FIG. 9), within the reinforcement area A of the anchor-reinforced roof structure 70. , it may be desirable for the displacement measuring device 170 to be removed after the displacement measuring operation is completed.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for opening and repairing a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법은, 외조(10)의 콘크리트 지붕(15)과 지붕철판(71)에 앵커홀(101)을 시공하는 단계와, 앵커홀(101)에 케미컬 앵커(110)를 설치하는 단계와, 케미컬 앵커(110)의 외주면에 보강패드(150)와 체결너트(130)를 순차적으로 결합하는 단계를 포함할 수 있다.The open repair method of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention includes the steps of constructing an anchor hole 101 on the concrete roof 15 and the roof steel plate 71 of the outer tank 10, and the anchor hole 101 ) may include the step of installing the chemical anchor 110, and the step of sequentially coupling the reinforcement pad 150 and the fastening nut 130 to the outer peripheral surface of the chemical anchor 110.

본 실시예에서, 앵커홀(101)을 시공하는 단계 이전에는, 콘크리트 지붕(15)과 지붕철판(71) 사이 공극을 측정하는 갭 측정부(미도시)를 통해 지붕철판(71)의 처짐에 대한 보강이 필요한 보강영역(A)을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, before the step of constructing the anchor hole 101, the deflection of the roof plate 71 is measured through a gap measuring unit (not shown) that measures the gap between the concrete roof 15 and the roof plate 71. The step of determining the reinforcement area (A) that requires reinforcement may further be included.

보강영역(A)을 결정하는 단계에는, 저장탱크 설계 프로그램의 연산을 통해 저장탱크의 구조, 각 부재의 크기 및 운영압력 등을 고려하여 보강영역(A) 내 케미컬 앵커(110)의 배열구조(시공위치 및 개수 등)를 함께 도출할 수 있다.In the step of determining the reinforcement area (A), the arrangement structure of the chemical anchor 110 in the reinforcement area (A) is calculated by calculating the storage tank design program, taking into account the structure of the storage tank, the size and operating pressure of each member, etc. construction location, number, etc.) can be derived together.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법은, 지붕철판(71)과 맞닿는 보강패드(150)의 가장자리 외주면과, 체결너트(130)에 맞닿는 보강패드(150)의 내주면 부위를 용접 접합하여 마감하는 단계를 더 포함할 수 있다.The open repair method of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention includes the outer peripheral surface of the edge of the reinforcement pad 150 in contact with the roof steel plate 71, and the inner peripheral surface of the reinforcement pad 150 in contact with the fastening nut 130. The step of finishing by welding and joining may be further included.

여기에서, 케미컬 앵커(110)의 외주면에 결합된 체결너트(130)와 케미컬 앵커(110)가 맞닿는 부위에도 용접을 실시할 수 있음은 당연할 수 있다.Here, it may be natural that welding can also be performed at the area where the fastening nut 130 coupled to the outer peripheral surface of the chemical anchor 110 and the chemical anchor 110 come into contact.

본 실시예에서, 체결너트(130)와 케미컬 앵커(110)가 맞닿는 부위는 액화가스의 기밀을 위해 실링 용접(Sealing welding)이 적용될 수 있으며, 지붕철판(71)과 맞닿는 보강패드(150)의 가장자리 외주면과 체결너트(130)에 맞닿는 보강패드(150)의 내주면 부위 각각은 그 둘레방향을 따라 2회(2 pass) 이상 용접하는 것이 바람직할 수 있다.In this embodiment, sealing welding may be applied to the area where the fastening nut 130 and the chemical anchor 110 come into contact to keep the liquefied gas airtight, and the reinforcement pad 150 in contact with the roof steel plate 71 may be applied. It may be desirable to weld each of the inner peripheral surfaces of the reinforcement pad 150 that contacts the outer peripheral surface of the edge and the fastening nut 130 at least two times (2 passes) along the circumferential direction.

또한, 보강패드(150)와 체결너트(130)의 두께 등을 고려하여 용접 각장의 크기는 동일하거나 상이하게 적용될 수 있다.Additionally, considering the thickness of the reinforcement pad 150 and the fastening nut 130, the size of the weld leg length may be the same or different.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법은, 지붕구조물(70)의 앵커 보강 이후에 내압검사를 실시하여 보수효과 검증을 통한 구조적 안정성을 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.The open repair method of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention may further include the step of evaluating structural stability through verification of repair effect by performing an internal pressure test after reinforcing the anchor of the roof structure 70. .

본 실시예의 구조적 안정성을 평가하는 단계에는, 앵커 보강이 이루어진 부위에 별도의 변위 측정기구(170)를 설치하여 지붕구조물(70)이 운영압력 하중 하에서 설계 인장범위 내에서 거동하는지 여부를 측정할 수 있다.In the step of evaluating the structural stability of this embodiment, a separate displacement measuring device 170 can be installed in the area where anchor reinforcement is performed to measure whether the roof structure 70 behaves within the design tensile range under the operating pressure load. there is.

본 발명은, 지붕구조물의 처짐이 발생된 부위에서 지붕철판에 가하여지는 압력을 케미컬 앵커를 통해 외조의 콘크리트 지붕이 지지하도록 보강함으로써, 현재 구조물을 유지하면서 안전하게 보수할 수 있는 효과를 가질 수 있다.The present invention can have the effect of safely repairing the current structure while maintaining it by reinforcing the concrete roof of the outer structure to support the pressure applied to the roof steel plate through a chemical anchor at the area where sagging of the roof structure occurs.

또한, 케미컬 앵커를 이용한 보강구조를 통해 기존 지붕구조물의 철거가 필요치 않으며, 공사기간의 단축과 공사비를 절감시킴으로써 경제성 및 시공성이 향상되는 효과를 가질 수 있다.In addition, the reinforcement structure using chemical anchors does not require demolition of the existing roof structure, and can have the effect of improving economic efficiency and constructability by shortening the construction period and reducing construction costs.

또한, 지붕구조물의 보강 이후에 내압 및 기밀검사를 실시하여 액화가스 저장탱크의 재가동 시 구조적인 안전성을 검증 및 확보할 수 있다.In addition, by conducting internal pressure and air tightness tests after reinforcing the roof structure, structural safety can be verified and secured when the liquefied gas storage tank is restarted.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the attached drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. .

또한, 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.In addition, the scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

10: 외조(Outter tank)
11: 바닥 슬래브(Bottom slab)
13: 벽체(Wall)
15: 콘크리트 지붕(Roof)
30: 내조(Inner tank)
50: 증기방벽(Vapor barrier)
70: 지붕구조물
71: 지붕철판(Roof steel plate)
73: 빔 부재(H-beam)
75: 보강앵글
77: 기밀패드
90: 현수데크(Suspended deck)
110: 케미컬 앵커
130: 체결너트
150: 보강패드
170: 변위 측정기구
171: 고정용 지그프레임
173: 탐침봉
175: 변위 지시용 와셔
A: 보강영역
S: 단열공간(Insulation space)?10: Outer tank
11: Bottom slab
13: Wall
15: Concrete roof (Roof)
30: Inner tank
50: Vapor barrier
70: Roof structure
71: Roof steel plate
73: Beam member (H-beam)
75: Reinforcement angle
77: Airtight pad
90: Suspended deck
110: Chemical anchor
130: fastening nut
150: Reinforcement pad
170: Displacement measuring instrument
171: Fixing jig frame
173: probe
175: Washer for displacement indication
A: Reinforcement area
S: Insulation space?

Claims (9)

콘크리트로 이루어진 외조와 상기 외조의 내부에서 극저온의 액화가스를 저장하는 내조로 구성되는 액화가스 저장탱크를 개방하여 내부에 저장된 액화가스의 기밀성능을 유지하도록 보수하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법으로서,
상기 외조의 콘크리트 지붕 내측에 설치된 지붕구조물의 처짐이 발생된 부위에서 케미컬 앵커를 이용하여 상기 지붕구조물의 지붕철판을 보강하고,
상기 케미컬 앵커를 통해 상기 콘크리트 지붕이 액화가스의 압력을 지지하여 상기 지붕구조물의 절단이나 교체 없이 상기 지붕철판의 기밀 성능 및 내구성이 유지되며,
상기 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법은, 상기 지붕철판을 관통하여 상기 콘크리트 지붕에 앵커홀을 시공하는 단계; 상기 앵커홀에 상기 케미컬 앵커를 설치하는 단계; 및 상기 케미컬 앵커의 외주면에 보강패드와 체결너트를 순차적으로 결합하는 단계를 포함하며,
상기 앵커홀을 시공하는 단계 이전에는, 상기 콘크리트 지붕과 상기 지붕철판 사이 공극을 측정하는 갭 측정부를 통해 상기 지붕구조물의 처짐에 대한 보강이 필요한 보강영역을 결정하는 단계를 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법.An open repair method for a liquefied gas storage tank in which a liquefied gas storage tank consisting of an outer tank made of concrete and an inner tank for storing cryogenic liquefied gas inside the outer tank is opened and repaired to maintain the airtightness of the liquefied gas stored therein. ,
Reinforcing the roof steel plate of the roof structure using a chemical anchor at the area where sagging of the roof structure installed on the inside of the concrete roof of the outer tank occurred,
Through the chemical anchor, the concrete roof supports the pressure of the liquefied gas, so that the airtight performance and durability of the roof steel plate are maintained without cutting or replacing the roof structure,
The open repair method of the liquefied gas storage tank includes constructing an anchor hole in the concrete roof through the roof steel plate; Installing the chemical anchor in the anchor hole; And sequentially combining a reinforcement pad and a fastening nut on the outer peripheral surface of the chemical anchor,
Before the step of constructing the anchor hole, a liquefied gas storage tank further comprising the step of determining a reinforcement area requiring reinforcement against sagging of the roof structure through a gap measurement unit that measures the gap between the concrete roof and the roof steel plate. open repair method. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 지붕철판과 맞닿는 상기 보강패드의 가장자리 외주면과, 상기 체결너트에 맞닿는 상기 보강패드의 내주면 부위를 용접 접합하여 마감하는 단계를 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법.According to clause 1,
An open repair method for a liquefied gas storage tank further comprising the step of welding and joining an edge outer peripheral surface of the reinforcement pad in contact with the roof steel plate and an inner peripheral surface of the reinforcement pad in contact with the fastening nut. 제 3항에 있어서,
상기 용접 접합하여 마감하는 단계에는,
상기 케미컬 앵커 외주면에서 상기 체결너트가 맞닿는 부위에 기밀 용접을 추가 실시하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법.According to clause 3,
In the step of finishing by welding,
An open repair method for a liquefied gas storage tank in which airtight welding is additionally performed on the outer peripheral surface of the chemical anchor where the fastening nut abuts. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 지붕구조물의 보강영역을 결정하는 단계에는,
상기 지붕철판을 지지하기 위하여 상기 지붕철판의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 복수개의 빔 부재에 과도한 변위가 발생되지 않도록 상기 케미컬 앵커 및 상기 보강패드의 간격을 결정하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법.According to clause 1,
In the step of determining the reinforcement area of the roof structure,
An open repair method for a liquefied gas storage tank that determines the spacing between the chemical anchor and the reinforcement pad to prevent excessive displacement in a plurality of beam members installed radially from the center of the roof steel plate to support the roof steel plate. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
상기 지붕구조물 상의 복수 개소에서 변위 측정기구를 이용한 내압검사를 실시하고, 상기 지붕철판을 지지하기 위하여 상기 지붕철판의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 복수개의 빔 부재의 변위가 기설정된 설계 허용범위 내인지 구조적 안정성을 검증하는 단계를 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 개방보수 방법.According to claim 3 or 4,
An internal pressure test using a displacement measuring device is performed at a plurality of locations on the roof structure, and the displacement of a plurality of beam members installed radially from the center of the roof steel plate to support the roof steel plate is checked to determine whether the structural displacement is within a preset allowable design range. An open repair method for a liquefied gas storage tank further comprising the step of verifying stability. 콘크리트로 이루어진 외조와 상기 외조의 내부에서 극저온의 액화가스를 저장하는 내조로 구성되는 액화가스 저장탱크의 개방보수 시 상기 외조의 콘크리트 지붕 내측에 형성된 지붕구조물의 처짐을 보강하기 위한 액화가스 저장탱크의 보강구조로서,
상기 지붕구조물의 처짐이 발생된 부위에서 상기 지붕구조물의 지붕철판을 관통하여 상기 외조의 콘크리트 지붕에 형성되는 앵커홀;
상기 앵커홀에 설치되는 케미컬 앵커;
상기 콘크리트 지붕의 하부로 돌출된 상기 케미컬 앵커의 외주면에 체결되는 체결너트; 및
상기 케미컬 앵커의 외주면에 끼워져 상기 지붕철판과 상기 체결너트의 사이에 위치되는 보강패드를 포함하고,
상기 지붕구조물의 절단이나 교체 없이 상기 콘크리트 지붕이 액화가스의 압력을 상기 케미컬 앵커를 통해 지지하여 상기 지붕철판의 기밀 성능과 내구성을 유지되게 하며,
상기 앵커홀을 시공하기 전에, 상기 콘크리트 지붕과 상기 지붕철판 사이 공극을 측정하는 갭 측정부를 통해 상기 지붕구조물의 처짐에 대한 보강이 필요한 보강영역을 결정하는 액화가스 저장탱크의 앵커 보강구조.A liquefied gas storage tank for reinforcing the sagging of the roof structure formed on the inside of the concrete roof of the outer tank during open repair of a liquefied gas storage tank consisting of an outer tank made of concrete and an inner tank for storing cryogenic liquefied gas inside the outer tank. As a reinforcement structure,
An anchor hole formed in the concrete roof of the outer structure by penetrating the roof steel plate of the roof structure at the area where sagging of the roof structure occurs;
a chemical anchor installed in the anchor hole;
A fastening nut fastened to the outer peripheral surface of the chemical anchor protruding from the lower part of the concrete roof; and
It includes a reinforcement pad inserted into the outer peripheral surface of the chemical anchor and positioned between the roof steel plate and the fastening nut,
The concrete roof supports the pressure of the liquefied gas through the chemical anchor without cutting or replacing the roof structure, thereby maintaining the airtight performance and durability of the roof steel plate,
An anchor reinforcement structure for a liquefied gas storage tank that determines a reinforcement area requiring reinforcement against sagging of the roof structure through a gap measurement unit that measures the gap between the concrete roof and the roof steel plate before constructing the anchor hole. 제 8항에 있어서,
상기 앵커홀은,
상기 지붕철판을 지지하기 위하여 상기 지붕철판의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 복수개의 빔 부재 중 서로 이웃하는 빔 부재의 사이에 형성되는 액화가스 저장탱크의 앵커 보강구조.According to clause 8,
The anchor hole is,
An anchor reinforcement structure of a liquefied gas storage tank formed between adjacent beam members among a plurality of beam members installed radially from the center of the roof steel plate to support the roof steel plate.
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