KR20110092437A - 단열재를 이용한 ｌｎｇ 저장탱크의 지지구조체 - Google Patents

단열재를 이용한 ｌｎｇ 저장탱크의 지지구조체 Download PDF

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KR20110092437A
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Abstract

본 발명은 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체에 관한 것으로, LNG 저장탱크를 베이스부에 탄성이 있는 단열재를 이용하여 받쳐주고 수평연장 LNG 저장탱크의 수축 및 팽창에 유연하게 대응되면서 수평연장 LNG 저장탱크를 감싸 견고하기 지지할 수 있도록 하며, LNG 저장탱크와 밀착되는 단열재의 표면에 다수의 홈을 형성하여 LNG 누출 발생시 누출된 LNG가 막히지 않고 흘러내릴 수 있도록 하는 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체를 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 LNG 저장탱크가 설치될 수 있도록 선체상에 오목하게 형성되는 베이스부; 상기 베이스부의 내주면에 설치되어 베이스부에 탑재되는 LNG 저장탱크의 수축에 따라 이완되면서 LNG 저장탱크의 유동을 방지하고 지지해주는 단열재; 상기 단열재의 표면에 형성되고 LNG 누출을 감지하기 위한 가스 주입 공간을 제공하는 다수의 가스주입홈; 을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

단열재를 이용한 ＬＮＧ 저장탱크의 지지구조체{Support structure of LNG storage tank using heat insulating material}
본 발명은 오목하게 형성되는 베이스부의 표면에 설치되는 단열재가 LNG 저장탱크의 수축에 의해 이완되면서 LNG 저장탱크를 받쳐줌과 동시 측면을 감싸면서 지지고정해주고 LNG 저장탱크와 밀착되는 단열재의 표면에 가스주입홈을 형성하거나 단열재에 가스주입홈이 형성된 지지판을 설치하여 LNG 누출 발생시 누출된 LNG가 흘러내릴 수 있도록 하는 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체에 관한 것이다.
일반적으로 LNG 운반선에 탑재되는 구형 LNG 저장탱크는 선박의 조종시선을 방해 하지 않은 범위 내에서 보다 많은 LNG를 적재할 수 있도록 설계되어야 한다.
이러한 LNG 저장탱크(10a)는 도 1 에서와 반구형태의 제1탱크부(11) 및 제2탱크부(12)로 구성되고 선체에 오목하게 형성되는 베이스부(40)에 지지스커트(20)를 통해 고정된다.
이러한 LNG 저장탱크(10a)는 제1탱크부(11) 및 제2탱크부(12) 사이에 원통형태의 연장부를 설치하게 확장하게 되며 이러한 LNG 저장탱크는 확장방향에 따라 수직연장 LNG 저장탱크와, 수평연장 LNG 저장탱크로 구분된다.
종래의 수평연장 LNG 저장탱크(10b)는 도 2 에서와 같이 좌, 우 서로 대칭되고 반구형태로 형성되는 제1탱크부(11) 및 제2탱크부와(12), 상기 제1,2탱크부(11)(12)의 사이에 설치되어 LNG저장용량이 증대되도록 하는 수평연장탱크부(13)로 이루어지고, 이러한 수평연장 LNG 저장탱크(10)는 지지스커트(20)를 통해 선체에 오목하게 형성되는 베이스부(40)에 고정된다.
상기 수평연장 LNG 저장탱크(10b)는 수평연장탱크부(13)가 수축시 열변형에 의해 응력이 집중되는 문제점과 수평연장탱크부(13)의 굽힘에 의한 과도한 응력이 발생되는 문제점이 있으며, 이러한 응력집중현상을 해결하기 위하여 연장부의 두께를 과도하게 두껍게 해야 하기 때문에 생산비가 증가되어 원가가 상승되어 현실적으로 적용하기 에는 매우 어려운 문제점이 있다.
또한 LNG 저장탱크(10a) 및 수평연장 LNG 저장탱크(10b)의 외주면에는 단열(31)재가 부착되고, 단열재(31)와 LNG 저장탱크 및 수평연장 LNG 저장탱크 사이에는 LNG 누출발생시 누출된 LNG가 흘러내릴 수 있도록 간극(32)이 형성되어 있다.
이를 도 3을 통해 설명하면 LNG 저장탱크(10a)의 외주면을 따라 단열재(31)가 설치되어 있고 단열재(31)와 LNG 저장탱크(10a)의 접촉면에 간극(32)이 형성되며, 상기 간극(32)에는 LNG의 누출을 탐지하고 누출된 LNG 폭발성 감소, 습기 제거 등의 역할을 하는 가스가 주입된다.
그러나 종래의 간극(32)은 LNG 저장탱크가 지지스커트에 의해 지지되어 공중에 부양된 상태이기 때문에 소정의 간격으로 유지되었으나, LNG 저장탱크(10)가 선체 상에 놓여질 경우에는 간극(32)이 유지되지 못하고 막히게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체에 관한 것으로, LNG 저장탱크를 베이스부에 탄성이 있는 단열재를 이용하여 받쳐주고 수평연장 LNG 저장탱크의 수축 및 팽창에 유연하게 대응되면서 수평연장 LNG 저장탱크를 감싸 견고하기 지지할 수 있도록 하며, LNG 저장탱크와 밀착되는 단열재 또는 지지판의 표면에 다수의 홈을 형성하여 LNG 누출 발생시 누출된 LNG가 막히지 않고 흘러내릴 수 있도록 하는 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, LNG 저장탱크가 설치될 수 있도록 선체상에 오목하게 형성되는 베이스부; 상기 베이스부의 내주면에 설치되어 베이스부에 탑재되는 LNG 저장탱크의 수축에 따라 이완되면서 LNG 저장탱크의 유동을 방지하고 지지해주는 단열재; 상기 단열재의 표면에 형성되고 LNG 누출을 감지하기 위한 가스 주입 공간을 제공하는 다수의 가스주입홈; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명은 LNG 저장탱크가 설치될 수 있도록 선체상에 오목하게 형성되는 베이스부; 상기 베이스부의 내주면에 설치되어 베이스부에 탑재되는 LNG 저장탱크의 수축에 따라 이완되면서 LNG 저장탱크의 유동을 방지하고 지지해주는 단열재; 상기 단열재에 부착되어 LNG 저장탱크를 받쳐주고 표면에 가스주입홈이 형성되어 LNG 누출을 감지하기 위한 가스가 주입되고 LNG 저장탱크에서 누출되는 LNG의 배출이 용이하게 이루어지도록 하는 지지판; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가스주입홈은, 가스의 이동 및 누출된 LNG의 배출이 용이하도록 단열재와 지지판에 수평방향을 따라 소정의 간격으로 다수개가 형성되거나, 또는 수직방향을 따라 소정의 간격으로 다수개가 형성되거나, 또는 격자형태로 형성하거나, 또는 빗살무늬 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, LNG 저장탱크의 수축 및 팽창시 단열재가 유연하게 대응하면서 LNG 저장탱크를 감싸 베이스부에 내부에 고정시켜 줌으로써 LNG 저장탱크의 운동을 방지하고 안정적으로 지지해주고, 단열재를 통해 수평연장 LNG 저장탱크의 외면을 전체적으로 받쳐 지지해 응력집중현상을 완화시켜 주며, 단열재의 또는 지지판의 표면에 빗살무늬로 형성된 홈을 통해 가스를 주입하고 누출되는 LNG가 흘러내릴 수 있도록 함으로써 LNG의 배출이 원활하게 이루어지고 폭발의 위험성을 줄여주는 매우 유용한 발명이다.
도 1 은 종래의 LNG 저장탱크를 나타낸 예시도,
도 2 는 종래의 수평연장 LNG 저장탱크를 나타낸 예시도,
도 3 은 종래의 LNG 저장탱크의 단열재 설치상태를 나타낸 예시도,
도 4 는 본 발명에 의한 LNG 저장탱크의 탑재 전 상태를 나타낸 예시도,
도 5 는 본 발명에 의한 LNG 저장탱크의 탑재 상태를 나타낸 예시도,
도 6 은 본 발명에 의한 LNG 저장탱크와 단열재의 부착 구조를 나타낸 예시도,
도 7a ~ 7d는 본 발명에 의한 단열재에 형성된 가스주입홈의 다양한 형태를 나타낸 예시도,
도 8 은 본 발명을 수평연장 LNG 저장탱크에 적용한 상태를 나타낸 예시도,
도 9 는 본 발명에 의한 단열재에 가스주입홈이 형성된 지지판을 더 설치한 상태를 나타낸 예시도,
도 10a ~ 10d는 본 발명에 의한 지지판에 형성된 가스주입홈의 다양한 형태를 나타낸 예시도.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4 는 본 발명에 의한 LNG 저장탱크의 탑재 전 상태를 나타낸 예시도, 도 5 는 본 발명에 의한 LNG 저장탱크의 탑재 상태를 나타낸 예시도, 도 6 은 본 발명에 의한 LNG 저장탱크와 단열재의 부착 구조를 나타낸 예시도, 도 7 은 본 발명에 의한 단열재의 가스주입홈 형태를 나타낸 예시도로서,
도면에서와 같이 반구형태의 제1탱크부(11)와 상기 제1탱크부(11)의 하부에 형성되는 반구형태의 제2탱크부(12)를 포함하여 구성되는 LNG 저장탱크(10a)가 설치될 수 있도록 선박에 오목하게 형성되어 있는 베이스부(40)와, 상기 베이스부(40)의 내주면에 설치되어 베이스부(40)에 안착되는 LNG 저장탱크(10a)의 수축에 따라 이완됨으로써 LNG 저장탱크(10a)의 유동을 방지하면서 지지해주고 LNG 저장탱크(10a)의 외주면에 닿아 LNG 저장탱크(10a)를 단열시켜주는 단열재(30)와, 상기 단열재(30)의 표면에 형성되고 LNG 누출을 감지하기 위한 가스 주입 공간을 제공하는 다수의 가스주입홈(33)을 포함하여 구성된다.
상기 단열재(30)는 LNG 저장탱크(10a)를 안전하게 지지할 수 있는 두께로 형성하고 LNG 저장탱크(10a)의 반경보다 작게 형성하여 LNG 저장탱크(10a)가 단열재(30)의 수축에 의해 베이스부(40)에 억지끼움형태로 설치되도록 한다.
이와 같은 단열재(30)는 탄성력이 뛰어난 것으로, 외력이 가해질 경우 변형되고 외력을 제거할 경우 원래의 모양으로 되돌아오는 성질이 있어 고 중량의 LNG 저장탱크(10a)를 안전하게 지지함과 동시에 단열시켜 준다.
이러한 단열재(30)는 LNG 저장탱크(10a)의 탑재시 제2탱크부(12)에 맞닿아 제2탱크부(12)를 감싸줌으로써 LNG 저장탱크(10a)가 베이스부(40)의 내부에 고정되도록 하는 것이다.
상기 가스주입홈(33)은 홈 형태로 형성되고, LNG 저장탱크(10a) 탑재시 단열재(30)가 수축되는 길이보다 깊게 형성하여 베이스부(40)에 LNG 저장탱크(10a)가 탑재된다 하더라도 막히지 않게 된다.
이러한 가스주입홈(33)은 도 7a에서와 같이 수평방향을 따라 소정의 간격으로 다수개를 형성하거나, 또는 도 7b에서와 같이 수직방향을 따라 소정의 간격으로 다수개를 형성하거나, 또는 도 7c에서와 같이 격자형태로 형성하거나, 또는 도 7d와 같이 빗살무늬 형태로 형성할 수 있다.
이와 같이 가스주입홈(33)을 단열재(30) 상에 다수개를 형성함으로써 LNG 저장탱크에서 누출되는 LNG가 원활하게 이동하면서 배출될 수 있도록 하며, 특히 격자형태나 빗살무늬 형태로 형성할 경우에는 가스의 주입이 용이하고 LNG 배출 또한 매우 원활하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.
한편 상기 제1탱크부(11)에도 단열재(31)가 설치되는데 상기 제1탱크부(11)는 베이스부(40)의 내부에 설치되지 않고 외부에 노출된 상태이기 때문에 별도의 외력이 가해지 않아 기존과 같이 단열재(31)와 제1탱크부(11) 사이에 간극(32)을 형성하여 가스를 주입하도록 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 LNG 저장탱크(10a)가 베이스부(40)에 탑재되면 단열재(30)가 압축되면서 LNG 저장탱크(10a)를 받쳐 지지해주게 되고, LNG 저장탱크(10a) 내부에 LNG가 채워지게 되면 LNG의 온도에 의해 LNG 저장탱크(10a)가 수축하게 되며, 이로 인해 단열재(30)가 LNG 저장탱크(10a) 방향으로 이완되면서 LNG 저장탱크(10a)의 제2탱크부(12)를 감싸면서 베이스부(40)의 내부에 LNG 저장탱크(10a)가 고정되는 것이다.
여기서 단열재(30)의 하부는 LNG 저장탱크(10a)와 LNG의 무게에 의해 압축상태를 유지하고 양측면이 이완되면서 LNG 저장탱크(10a)의 측면을 감싸 LNG 저장탱크(10a)를 베이스부의 내부에 고정되도록 하는 것이다.
아울러 상기 가스주입홈(33)은 LNG 저장탱크(10a)에 의해 단열재(30)가 압축된다 하더라도 압축량에 비해 더 깊게 형성되어 있기 때문에 막히지 않고 가스의 주입이 용이하게 이루어지게 되고 누출되는 LNG도 배출된다.
한편 이와 같은 본 발명의 LNG 저장탱크의 지지구조체는 도 8 과 같이 상기 LNG 저장탱크가 수평방향으로 확장되는 수평연장 LNG 저장탱크(10b)를 지지할 수 있도록 적용할 수 있는 것으로, 제1탱크부(11) 및 제2탱크부(12)와, 상기 제1,2탱크부(11)(12)의 사이에 설치되어 LNG저장용량이 증대되도록 하는 수평연장탱크부(13)로 이루어진 수평연장 LNG 저장탱크(10b)가 설치될 수 있도록 선체상에 오목하게 형성되는 베이스부(40)와, 상기 베이스부(40)의 내주면에 설치되어 베이스부(40)에 설치되는 수평연장 LNG 저장탱크(10b)의 수축에 따라 이완되면서 수평연장 LNG 저장탱크(10b)의 유동을 방지하고 지지해주며 단열시켜주는 단열재(30)와, 상기 단열재(30)의 표면에 형성되고 LNG 누출을 감지하기 위한 가스 주입 공간을 제공하는 다수의 가스주입홈(33)을 포함하여 구성된다.
본 발명은 상기와 같이 수평연장 LNG 저장탱크(10b)가 단열재를 통해 베이스부(40)의 내부에 면 접촉되어 직접적으로 지지됨으로서 종래와 같이 지지스커트를 설치했을 경우에 비해 제1,2탱크부(11)(12)와 수평연장탱크부(13)의 연결부분에 응력집중현상이 완화되어 수평연장탱크부(13)의 두께를 과도하게 증가시킬 필요가 없어 자재비를 절감하여 생산원가를 줄여줄 수 있게 된다.
한편 도 9 는 본 발명에 의한 단열재에 가스주입홈이 형성된 지지판을 더 설치한 상태를 나타낸 예시도로서,
도면에서와 같이 본 발명은 반구형태의 제1,2탱크부를 포함하는 LNG 저장탱크가 설치될 수 있도록 선박에 오목하게 형성되어 있는 베이스부(40)와, 상기 베이스부(40)의 내주면에 설치되어 베이스부(40)에 안착되는 LNG 저장탱크(10a)의 수축에 따라 이완됨으로써 LNG 저장탱크(10a)의 유동을 방지하면서 지지해주고 LNG 저장탱크(10a)의 외주면에 닿아 LNG 저장탱크(10a)를 단열시켜주는 단열재(60)와, 상기 단열재(60)에 부착되어 LNG 저장탱크(10a)를 받쳐주고 표면에 가스주입홈(33)이 형성되어 LNG 누출을 감지하기 위한 가스가 주입되고 LNG 저장탱크(10a)에서 누출되는 LNG의 배출이 용이하게 이루어지도록 하는 지지판(50)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 LNG 저장탱크(10a)를 안정적으로 지지해주는 것으로 지지판(50)은 금속소재 또는 합판(plywood)과 같은 목재소재 또는 FRP와 같은 플라스틱으로 구성한다.
상기 가스주입홈(33)은 도 10a에서와 같이 지자판에 수평방향을 따라 소정의 간격으로 다수개를 형성하거나, 또는 도 10b에서와 같이 수직방향을 따라 소정의 간격으로 다수개를 형성하거나, 또는 도 10c에서와 같이 격자형태로 형성하거나, 또는 도 10d와 같이 빗살무늬 형태로 형성할 수 있다.
이와 같이 가스주입홈(33)을 지지판(50)상에 다수개를 형성함으로써 LNG 저장탱크에서 누출되는 LNG가 원활하게 이동하면서 배출될 수 있도록 하며, 특히 격자형태나 빗살무늬 형태로 형성할 경우에는 가스의 주입이 용이하고 LNG 배출 또한 매우 원활하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.
한편 상기 지지판(50)은 수평연장 LNG 저장탱크(10b)를 지지할 경우에도 설치가 가능하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
(10a) : LNG 저장탱크 (10b) : 수평연장 LNG 저장탱크
(11) : 제1탱크부 (12) : 제2탱크부
(13) : 수평연장탱크부 (20) : 지지스커트
(30)(31)(60) : 단열재 (32) : 간극
(33) : 가스주입홈 (40) : 베이스부
(50) : 지지판

Claims (3)

  1. LNG 저장탱크가 설치될 수 있도록 선체상에 오목하게 형성되는 베이스부;
    상기 베이스부의 내주면에 설치되어 베이스부에 탑재되는 LNG 저장탱크의 수축에 따라 이완되면서 LNG 저장탱크의 유동을 방지하고 지지해주는 단열재;
    상기 단열재의 표면에 형성되고 LNG 누출을 감지하기 위한 가스 주입 공간을 제공하는 다수의 가스주입홈; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체.
  2. LNG 저장탱크가 설치될 수 있도록 선체상에 오목하게 형성되는 베이스부;
    상기 베이스부의 내주면에 설치되어 베이스부에 탑재되는 LNG 저장탱크의 수축에 따라 이완되면서 LNG 저장탱크의 유동을 방지하고 지지해주는 단열재;
    상기 단열재에 부착되어 LNG 저장탱크를 받쳐주고 표면에 가스주입홈이 형성되어 LNG 누출을 감지하기 위한 가스가 주입되고 LNG 저장탱크에서 누출되는 LNG의 배출이 용이하게 이루어지도록 하는 지지판; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스주입홈은, 가스의 이동 및 누출된 LNG의 배출이 용이하도록 단열재와 지지판에 수평방향을 따라 소정의 간격으로 다수개가 형성되거나, 또는 수직방향을 따라 소정의 간격으로 다수개가 형성되거나, 또는 격자형태로 형성하거나, 또는 빗살무늬 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 단열재를 이용한 LNG 저장탱크의 지지구조체.














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