KR20100022679A - Angle pieces for mounted on corner panel of lng cargo containment system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액화천연가스 화물창의 코너부에서 헐(hull)의 변형 및 열 변형 등에 따른 응력 집중을 방지하고, 이로 인해 2차 방벽의 파괴 가능성을 제거함과 아울러 용접 시공성을 크게 향상시킬 수 있는 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스에 관한 것이다.The present invention prevents stress concentration due to hull deformation and heat deformation at the corners of the LNG cargo hold, thereby eliminating the possibility of breaking the secondary barrier and greatly improving weldability. An angle piece to be installed in the corner panel of the gas hold.
일반적으로, 액화천연가스(LNG)는 메탄(Methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -163℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.In general, liquefied natural gas (LNG) refers to a colorless transparent cryogenic liquid whose natural gas, which contains methane as its main component, is cooled to -163 ° C and its volume is reduced to one hundredth.
이러한 액화천연가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화천연가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화천연가스 운반선이 개발되었다.As such liquefied natural gas is used as an energy resource, an efficient transportation method that can transport a large amount from the production base to the destination of the demand site has been considered to use this gas as energy. LNG carriers have been developed to transport gas by sea.
그런데, 액화천연가스 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창(Cargo)이 구비되어 있어야 하는데, 이러한 화물창에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다.By the way, the LNG carrier should be provided with a cargo hold (Cargo) that can store and store the liquefied natural gas liquefied in the cryogenic state, there was a lot of difficulties due to the very demanding conditions for such cargo hold.
즉, 액화천연가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -162℃ 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서는 이를 저장하는 화물창은 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 독특한 인슐레이션 구조로 설계되어야 했다.That is, since LNG has a vapor pressure higher than atmospheric pressure and has a boiling temperature of about -162 ℃, in order to safely store and store such LNG, the cargo hold for storing the LNG is a material that can withstand ultra low temperatures, for example, For example, it must be made of aluminum steel, stainless steel, 35% nickel steel, etc., and must be designed with a unique insulation structure that is resistant to other thermal stresses and heat shrinkage and prevents heat intrusion.
종래의 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the cargo hold insulation structure of a conventional LNG carrier with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1은 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 액화천연가스 운반선의 선체(1) 내측면에 에폭시 매스틱(13: Epoxy mastic)과 스터드 볼트(14: Stud bolt)에 의해 하부 인슐레이션 패널(10: Bottom insulation panel)이 고정판(10a)을 매개로 하여 부착 고정된다.1 is a cross-sectional view showing a cargo hold insulation structure of a liquefied natural gas carrier according to the prior art. As shown, the
이 때, 하부 인슐레이션 패널(10)과 상부 인슐레이션 패널(20: Top insulation panel)의 사이에는 리지드 트리플렉스(22: Rigid triplex)가 개재되어 접착되어 있다. 한편, 하부 인슐레이션 패널(10)을 화물창 벽에 부착시킬 때에는 글라스 울(Glass wool) 재질의 플랫 조인트(18: Flat joint)가 서로 간에 형성되는 갭(40)에 삽입될 수 있도록 하부 인슐레이션 패널(10)이 간극을 가지도록 한다.At this time, a
그런 다음, 상부 인슐레이션 패널(20) 사이에 탑 브릿지 패널(28)을 부착시키는데, 이 때 기존에 부착되어 있는 리지드 트리플렉스(22)상에 에폭시 글루(24) 로 하여 서플 트리플렉스(26: Supple triplex)를 부착시키고, 그 위에 에폭시 글루(24)를 이용하여 탑 브릿지 패널(28)을 부착시킨다. Then, the
그리고, 상부 인슐레이션 패널(20)과 탑 브릿지 패널(28)의 상부는 동일 평면을 갖게 되고, 이러한 동일 평면상에 코러게이티드 멤브레인(30: Corrugated membrane)이 앵커 스트립(32)을 매개로 부착되어 화물창 벽면이 완성된다. 여기서, 액화천연가스 운반선의 선체(1) 내측면과 하부 인슐레이션 패널(10)의 조립 방법을 좀 더 살펴보면, 선체(1)의 내벽에 저항 용접에 의해 스터드 볼트(14)를 부착하고, 하부 인슐레이션 패널(10)에는 스터드 볼트(14)가 삽입될 수 있는 홀을 미리 형성시킨다. 따라서, 스터드 볼트(14)에 너트(14a)를 체결하고, 하부 인슐레이션 패널(10)에 형성된 홀에 원기둥 형태의 폼 플러그(15)를 삽입함으로써 조립이 완성된다.In addition, the upper insulation panel 20 and the upper portion of the
한편, 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 구조에서 코너부의 경우 평판부와 다르게 제작할 필요성이 있는데, 이러한 액화천연가스 운반선의 화물창 코너부에 적용되는 코러게이티드 멤브레인은 화물창 코너부 형상에 적합하도록 단품 형태 (앵글 피스)로 제작된다. On the other hand, in the cargo hold structure of the LNG carrier according to the prior art, the corner portion needs to be manufactured differently from the flat plate portion, and the corrugated membrane applied to the cargo hold corner portion of the LNG carrier is suitable for the shape of the cargo hold corner portion. It is manufactured in a single piece form (angle piece).
도 2는 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 코너부 구조에 적용되는 앵글피스를 도시한 단면도로서, 미국 특허 US809742이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing an angle piece applied to the cargo hold insulation corner structure of the LNG carrier according to the prior art, US patent US809742.
도시된 바와 같이, 화물창의 코너부에 설치되는 앵글 피스(40:angle piece)는 두 평면부가 직각으로 만나며, LNG 적재시 화살표 방향으로의 1차 방벽 수축에 대응하기 위해 주름이 존재하고, 두 주름부가 직각으로 교차하는 부위는 복잡한 내 부 주름이 추가적으로 구비된 것이다.As shown, the angle piece (40: piece) installed in the corner portion of the cargo hold has two planar portions meet at right angles, there are wrinkles to cope with the primary barrier shrinkage in the direction of the arrow when loading LNG, two wrinkles Sites that intersect additionally at right angles are additionally equipped with complex internal folds.
상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 코너부에 적용되는 단열의 코너 패널(미도시) 구조는 교차부의 곡률 반경이 직각으로 접힌 형태이기 때문에 선체 변형에 의해 두 면이 이루는 각도가 변할 때 상부에 적용된 멤브레인 구조의 직각으로 접힌 부분에서 응력집중이 발생하는 단점이 있었다. 이러한 응력집중을 막기 위하여 근래에는 화물창의 코너 패널 구조가 직각에서 라운드 형태로 바뀌어 가고 있으므로 이에 적합한 화물창 코너용 앵글 피스의 제작이 요구된다. 또한, 주름을 기준으로 양쪽 하부에 서로 다른 코너 패널이 위치되고, 이를 앵글 피스로 연결하는데, 두 코너 패널에 단차가 있을 경우 앵글 피스를 어느 정도 구부려 용접하여야 하는데, 이때 도 2의 화살표 방향으로 굽힘 강성이 커서 변형시키는데 어려운 단점이 있다. As described above, the insulating corner panel (not shown) structure applied to the cargo hold corner of the LNG carrier according to the prior art has two sides formed by the hull deformation because the radius of curvature of the intersection is folded at right angles. When the angle is changed, there is a disadvantage in that stress concentration occurs in the folded portion of the perpendicular to the membrane structure applied to the top. In order to prevent such stress concentration, in recent years, since the corner panel structure of the cargo hold has been changed from a right angle to a round shape, it is required to manufacture a suitable angle piece for the cargo hold corner. In addition, different corner panels are located at both bottoms based on the pleats and are connected to each other by angle pieces. If there are steps between the two corner panels, the angle pieces must be bent to some extent and bent in this direction. It is difficult to deform because of its rigidity.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 화물창의 코너패널 사이 갭에 설치되는 앵글피스를 코너패널 형상과 동일 곡률을 가지도록 전체적으로 라운드 형태로 형성시키고, 응력 분산이 이루어지도록 중앙에 반원 형태로 돌출된 응력분산부를 형성함으로써, 헐(hull)의 변형 및 열 변형 등에 따른 액화천연가스 화물창의 코너부 멤브레인 구조에 응력이 집중되는 것을 방지하고, 용접 시공성을 향상시키도록 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the angle piece installed in the gap between the corner panels of the cargo hold is formed in a round shape as a whole to have the same curvature as the corner panel shape, semi-circle in the center to achieve stress dispersion By forming the stress dispersion protruding in the form, it is possible to prevent stress from concentrating on the corner membrane structure of the LNG cargo hold due to hull deformation and thermal deformation, and to improve weldability.
본 발명에 따른 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스에 있 어서, 코너 패널의 라운드진 내측면을 따라 동일 곡률을 가지는 라운드 형태의 몸체와, 몸체의 곡률면의 길이를 따라 중앙에 반원 형태로 돌출되어 응력 집중을 분산시키는 응력분산부를 포함하는 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스를 제공한다.In the angle piece installed on the corner panel of the LNG cargo hold according to the present invention, a round-shaped body having the same curvature along the rounded inner surface of the corner panel, and a semicircle in the center along the length of the curvature surface of the body It provides an angle piece which is installed in the corner panel of the LNG cargo hold including a stress dispersing portion to protrude in a form to disperse stress concentration.
그리고 바람직하게 앵글피스는, SUS(Steel Use Stainless) 재질로 하여 압출로 제작되며, 1차 방벽인 것을 특징으로 한다.And preferably the angle piece is made of SUS (Steel Use Stainless) material is produced by extrusion, characterized in that the primary barrier.
또한 바람직하게 응력분산부에는 주름부가 하나 이상 형성되되, "V"자 또는 "U"자 형태의 골 주름이며, 단면 형상이 곡률을 따라 일정 비율로 형성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, at least one wrinkle portion is formed in the stress distribution portion, and is a "V" or "U" shaped bone wrinkle, characterized in that the cross-sectional shape is formed at a predetermined ratio along the curvature.
본 발명은, 화물창의 코너 패널 사이 갭에 설치되는 앵글피스의 형상이 전체적으로 라운드 형태의 곡률을 가지도록 형성되되, 응력 분산이 이루어지도록 중앙에 반원 형태로 돌출된 응력분산부를 형성함으로써, 헐(hull)의 변형 및 열 변형 등에 따른 액화천연가스 화물창의 코너부에 응력이 집중되는 것을 방지하고, 용접 시공성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.The present invention, the shape of the angle piece installed in the gap between the corner panels of the cargo hold is formed to have a curvature of a round shape as a whole, by forming a stress dispersion portion protruding in a semicircular shape in the center to achieve stress dispersion, hull (hull) It is possible to prevent stress concentration at the corners of the LNG cargo hold due to deformation and thermal deformation of) and to improve weldability.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 앵글피스를 적용한 화물창 코너부의 일부 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 앵글피스를 적용한 화물창 코너부의 일부 사시도이다.3 is a perspective view illustrating an angle piece installed in a corner panel of a LNG cargo hold according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a partial perspective view of a cargo hold corner portion to which the angle piece of FIG. 3 is applied, and FIG. FIG. 6 is a perspective view illustrating an angle piece installed in a corner panel of a liquefied natural gas cargo hold according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partial perspective view of a cargo hold corner portion to which the angle piece of FIG. 5 is applied.
도 3에 도시된 일 실시예의 앵글피스(100)는, 액화천연가스 화물창의 코너부를 구성하는 코너 패널(110)들의 갭 사이에서 신축성을 가지는 1차 방벽용 재질로 밀폐시키기 위하여 설치되는 것으로서, 몸체(102)와, 몸체(102)상에 일체로 돌출 형성되는 응력분산부(104)로 이루어진다.The
몸체(102)는 판상의 SUS(Steel Use Stainless) 재질에 응력분산부(104)가 형성되도록 압출로 제작되며, 2차 방벽인 코너 패널(110)의 내측면에 설치되어 1차 방벽을 구성하게 된다.The
이러한 몸체(102)는 화물창의 코너부(120)에 곡률을 가지면서 라운드진 형태의 코너 패널(110)을 따라 동일 곡률을 가지는 라운드 형태로 형성된다.The
그리고 응력분산부(104)는 몸체(102)의 곡률면의 길이를 따라 중앙에 반원 형태로 돌출되어 반복되는 수축과 팽창력에 대해 응력 집중을 분산시키게 된다.In addition, the
이러한 응력분산부(104)에는 도 5의 다른 실시예에서와 같이, 주름부(106)가 하나 이상 형성되되, 주름부(106)는 "V"자 또는 "U"자 형태의 골 주름으로 형성된다.In the
덧붙여 주름부(106)는, 단면 형상이 곡률을 따라 일정 비율로 형성되며, 더욱이 복수의 주름부(106)는 몸체(102)의 길이 방향과 직교하는 중앙으로부터 대향하도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
한편, 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스의 설치와 작용을 설명하면 다음과 같다. On the other hand, when explaining the installation and operation of the angle piece is installed on the corner panel of the LNG cargo hold according to the present invention having such a configuration as follows.
도 4 내지 도 6에서와 같이, 화물창에서 2 개의 평판부가 만나는 모서리 부위에 위치하여 평판부를 서로 연속적으로 연결시키는 역할의 코너 패널(110)이 설치된다. As shown in Figures 4 to 6, the
코너 패널(110)은 하부 패널(112)과 상부 패널(114)로 구성되며, 화물창의 열 유입을 방지하기 위한 써멀 인슐레이션(Thermal insulation) 재질로 이루어지는데, 일 예로 폴리우레탄 폼으로 제조된다.The
그리고 코너 패널(110)은 화물창의 코너를 구성함에 있어 직각 또는 둔각으로 절곡되는 코너부(120)의 내측면에 곡률을 가지고서 설치된다.And the
또한, 코너 패널(110)의 상부패널(114) 상면으로는 1차 방벽에 해당하는 서스패널(116)이 설치되어 화물창 평판부의 1차 방벽을 구성하는 코러게이티드 멤브레인(미도시)과 연결된다.In addition, a
한편, 코너 패널(110)에서 길이 방향으로 이어지는 상부패널(114)의 사이에는 갭(gap)이 발생하고, 이 갭을 신축성을 가지고서 밀폐시키도록 본 발명의 앵글피스(100)의 몸체(102) 양단이 서스패널(116)에 용접으로 부착 설치되어 평판부의 1차 방벽과 함께 화물창의 전체 밀폐 기능을 수행하게 된다.On the other hand, a gap is generated between the
즉, 상부패널(114)의 사이에서 곡률을 따라 몸체(102)가 용접으로 설치된다.That is, the
그러므로 앵글피스(100)는 곡률을 가지는 라운드진 형태의 몸체(102)를 통하여 코너 패널(110) 사이 갭에 용이하게 용접되어 시공성이 증대될 수 있으며, 평판부의 1차 방벽과 같이 화물창 전체의 밀폐기능을 완성하고, 두꺼운 코너 패널(110)들 사이를 주름진 응력분산부(104)로 하여 선체 변형 시 앵글피스(100)에서 발생할 수 있는 응력 집중을 감소시킬 수 있다.Therefore, the
이상과 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 화물창의 코너 패널 형상과 동일 곡률을 가지도록 전체적으로 라운드 형태를 이루며, 응력 분산이 이루어지도록 중앙에 반원 형태로 돌출된 응력분산부를 형성함으로써, 헐(hull)의 변형 및 열 변형 등에 따른 액화천연가스 화물창의 코너부에 응력이 집중되는 것을 방지하고, 용접 시공성을 향상시킬 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention as described above, forming the overall round shape so as to have the same curvature as the corner panel shape of the cargo hold, by forming a stress dispersion protruding in a semicircle shape in the center to achieve stress dispersion, hull (hull) It is possible to prevent stress concentration at the corners of the LNG cargo hold due to deformation and thermal deformation of the and to improve weldability.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다 할 것이다.As described above, specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, but it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art, and such modified embodiments are defined in the claims of the present invention. It will be included in the technical idea described.
도 1은 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing the cargo hold insulation structure of the LNG carrier according to the prior art,
도 2는 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선 화물창의 코너부에 설치되는 앵글 피스를 도시한 사시도이고,2 is a perspective view showing an angle piece installed in the corner portion of the LNG carrier cargo hold according to the prior art,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view showing an angle piece installed in the corner panel of the LNG cargo hold according to an embodiment of the present invention,
도 4는 도 3의 앵글피스를 적용한 화물창 코너부의 일부 사시도이고,4 is a partial perspective view of a cargo hold corner portion to which the angle piece of FIG. 3 is applied;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 코너 패널에 설치되는 앵글피스를 도시한 사시도이고,5 is a perspective view illustrating an angle piece installed in a corner panel of a LNG cargo hold according to another embodiment of the present invention;
도 6은 도 5의 앵글피스를 적용한 화물창 코너부의 일부 사시도이다.6 is a partial perspective view of the cargo hold corner portion to which the angle piece of FIG. 5 is applied.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 앵글피스 102 : 몸체100: angle piece 102: body
104 : 응력분산부 106 : 주름부104: stress distribution portion 106: wrinkle portion
110 : 코너패널 112 : 하부패널110: corner panel 112: lower panel
114 : 상부패널 116: 서스패널114: upper panel 116: suspan panel
120 : 코너부120: corner
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2008
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