KR20110130882A - 액화가스 저장탱크용 단열박스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단열박스의 내부에 입자형상의 단열재를 충전시킴으로써 단열 성능을 향상시키고 단열박스의 높이를 감소시켜 저장탱크의 적재 용량을 극대화할 수 있도록 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 액화가스 저장탱크의 단열층을 형성하기 위한 액화가스 저장탱크용 단열박스로서, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 화물의 부하를 선체로 전달할 수 있으며 내부에 중공의 공간을 갖는 박스 몸체와; 상기 박스 몸체의 내부에 충전되는 입자형상의 단열재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스가 제공된다.
본 발명에 따르면, 액화가스 저장탱크의 단열층을 형성하기 위한 액화가스 저장탱크용 단열박스로서, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 화물의 부하를 선체로 전달할 수 있으며 내부에 중공의 공간을 갖는 박스 몸체와; 상기 박스 몸체의 내부에 충전되는 입자형상의 단열재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스가 제공된다.
Description
본 발명은 LNG 등의 액화가스를 운반하는 액화가스 운반선 내에 설치되는 액화가스 저장탱크용 단열박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단열박스의 내부에 입자형상의 단열재를 충전시킴으로써 단열 성능을 향상시키고 단열박스의 높이를 감소시켜 저장탱크의 적재 용량을 극대화할 수 있도록 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스에 관한 것이다.
천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라고 함)를 포함한다.
최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.
LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.
이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.
이 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Tank)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.
전술된 GT형 및 TGZ형 탱크구조는 미국 특허 제 6,035,795 호, 제 6,378,722 호, 제 5,586,513 호 및 미국 특허공개 제 2003-0000949 호 등과, 대한민국 특허공개 제 10-2000-0011347 호 및 제 10-2000-0011346 호 등에 기재되어 있다. 또한, 독립탱크형 저장탱크의 구조는 대한민국 특허 제 10-15063 호 및 제 10-305513 호 등에 기재되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 GT NO 96형의 저장탱크는, 0.5 ~ 0.7㎜ 두께의 인바(Invar) 강(36% Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(10) 및 2차 밀봉벽(15)과, 플라이우드 박스(plywood box) 및 펄라이트(perlite) 등으로 이루어지는 1차 단열벽(11) 및 2차 단열벽(16)이, 선체의 내부표면(1, 2) 상에 번갈아 적층 설치되어 이루어진다.
상기 GT NO 96형의 경우, 1차 밀봉벽(10) 및 2차 밀봉벽(15)이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 갖고 있어 1차 밀봉벽(10)의 누설시 상당한 기간 동안 2차 밀봉벽(15)만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있다. 또한 GT NO 96형의 밀봉벽(10, 15)은 멤브레인(Membrane)이 직선형이므로 TGZ Mark Ⅲ형의 파형 멤브레인보다 용접이 간편하여 자동화율은 높으나, 전체적인 용접장은 TGZ Mark Ⅲ형보다 길다. 또한, GT NO 96형의 경우 단열박스(즉, 단열벽, 11, 16)를 지지하기 위해서 더블 커플(Double Couple)(17)을 이용하고 있다. 프랑스 특허 제 2146612 호, 제 2629897 호, 제 2683786 호 등에는 종래의 GT NO 96형 단열박스의 구성과 고정방법 등이 개시되어 있다.
도 3에는 종래기술에 따른 GT NO 96형 저장탱크에 사용되는 단열박스의 사시도가 도시되어 있다. 도 3에 있어서 종래의 단열박스는, 그 내부구조를 나타내기 위해 상부 벽과 단열재가 제거된 상태로 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에서의 1차 단열벽(11) 및 2차 단열벽(16)을 구성하는 종래의 GT NO 96형 단열박스(20)는 대략 직육면체 형상을 가진다.
종래의 단열박스(20)의 내부에는 보강을 위하여 가로방향으로 연장되는 가로부재(21)가 다수개 설치되며, 단열박스(20)의 외부에는 단열박스(20)를 선체의 내부표면(1, 2) 상에 고정시키기 위한 고정부재(24)가 돌출 형성된다. 또한, LNG 누출을 대비해 불활성가스(예컨대 질소)를 순환시킬 수 있도록 단열박스(20)의 전방 및 후방벽 부재(22, 23)와 내부의 가로부재(21)에는 원형의 순환구멍(25)이 형성되어 있다.
이러한 종래의 단열박스 내에는, 내부에 폴리우레탄 폼(PUF)이나 펄라이트 등의 단열재가 충전된다. 그런데, 이러한 종래의 단열박스를 적층 및 배열하여 액화가스 저장탱크에 요구되는 단열 성능을 만족시키기 위해서는 단열층의 두께, 즉 단열박스의 높이를 일정수준 이상으로 유지해야 하였기 때문에 저장탱크의 적재 용량을 상당히 감소시켜야 하는 문제가 있었다.
액화가스 운반선의 경우 한 번에 수송할 수 있는 LNG나 LPG 등의 액화가스의 양, 즉 액화가스 저장탱크의 적재 용량을 최대한 증가시킬 필요가 있으므로, 요구되는 단열 성능을 만족시키면서도 단열층의 두께를 감소시켜 액화가스 저장탱크의 적재 용량을 증가시키기 위한 노력이 계속될 필요가 있다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 단열 성능을 향상시키고 단열박스의 높이를 감소시켜 저장탱크의 적재 용량을 극대화할 수 있도록 단열박스의 내부에 입자형상의 단열재를 충전시킨 액화가스 저장탱크용 단열박스를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 액화가스 저장탱크의 단열층을 형성하기 위한 액화가스 저장탱크용 단열박스로서, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 화물의 부하를 선체로 전달할 수 있으며 내부에 중공의 공간을 갖는 박스 몸체와; 상기 박스 몸체의 내부에 충전되는 입자형상의 단열재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스가 제공된다.
상기 입자형상의 단열재는 수지 거품 속에 공기를 밀폐시킨 발포체 구조를 가지는 것이 바람직하다.
상기 입자형상의 단열재로서는 EPS 비드가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 박스 몸체는 보강을 위하여 내부에 설치되는 보강부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 박스 몸체는 플라이우드에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 액화가스를 저장하기 위한 액화가스 저장탱크로서, 벽체의 내부에 복수의 단열박스가 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되어 액화가스 및 증발가스의 누출을 방지하는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 복수의 단열박스가 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되어 액화가스 및 증발가스의 누출을 방지하며 액화가스와 직접 접촉하는 1차 밀봉벽을 포함하며, 상기 1차 및 2차 단열벽을 이루는 복수의 상기 단열박스의 내부는 입자형상의 단열재에 의해 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크가 제공된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 단열박스의 내부에 입자형상의 단열재를 충전시킨 액화가스 저장탱크용 단열박스가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 액화가스 저장탱크용 단열박스에 따르면, 종래에 비해 단열층의 두께가 동일한 경우에는 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있어 증발가스(BOG)의 발생량을 저감시키는 등 액화가스 저장탱크를 더욱 효율적으로 운용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 액화가스 저장탱크용 단열박스에 따르면, 종래와 동일한 단열 성능을 만족시키는 경우에는 단열층의 두께, 즉 단열박스의 높이를 감소시킬 수 있어 저장탱크의 내부에 저장될 수 있는 화물의 적재 용량을 증가시킬 수 있게 된다. 그에 따라 동일한 크기의 액화가스 운반선으로 더욱 많은 양의 화물을 운반할 수 있어 액화가스 운반선의 가치를 향상시킬 수 있다.
나아가서 본 발명에 의하면, 액화가스 저장탱크의 단열층을 형성하기 위한 단열박스의 크기를 감소시켜 단열박스의 적층 및 배열시 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있는 동시에 액화가스 저장탱크의 제작에 소요되는 시간, 비용 및 노력을 절감할 수 있게 한다. 또한, 단열박스를 보관하기 위한 공간을 절감시켜 비용을 절감할 수 있는 동시에 단열박스를 수송하기 위한 비용 역시 절감하는 것이 가능하다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 LNG 저장탱크의 구조인 GT NO 96형 저장탱크 구조의 단면도 및 사시도,
도 3은 LNG 저장탱크에 사용되는 종래의 단열박스의 사시도, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크용 단열박스에 의해 형성된 단열층의 개략 측면도이다.
도 3은 LNG 저장탱크에 사용되는 종래의 단열박스의 사시도, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크용 단열박스에 의해 형성된 단열층의 개략 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액화가스 저장탱크용 단열박스를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4에는 본 발명의 액화가스 저장탱크용 단열박스를 이용하여 구성된 액화가스 저장탱크의 절연구조가 개략적으로 도시되어 있다. 도 4에서 아래쪽에는 단열패널이 설치되는 선체 격벽이 생략된 상태이다. 도 4에서 볼 때 가장 위쪽에는 저장탱크에 수용된 액화가스와 직접 접하면서 액화가스의 누출을 방지하는 1차 밀봉벽(31)이 위치되고, 그 아래에 1차 단열벽, 2차 밀봉벽(34) 및 2차 단열벽이 순차적으로 적층 설치된다.
1차 밀봉벽(31)은 액화가스 및 증발가스의 누출을 1차적으로 방지하며 열변형(팽창 및 수축)이 적은 합금 소재의 박판으로 제조된다. 또한 2차 밀봉벽(34)은 액화가스 및 증발가스의 누출을 2차적으로 방지하며 1차 밀봉벽과 마찬가지로 열변형(팽창 및 수축)이 적은 합금 소재의 박판으로 제조된다. 1차 밀봉벽과 2차 밀봉벽은 동일한 소재로 제조될 수 있다.
1차 단열벽과 2차 단열벽은 각각 본 발명에 따른 단열박스에 의해 구성된다. 그에 따라 LNG 저장탱크의 절연구조는 선체 격벽 상에 2차 단열벽으로서의 단열박스(35), 2차 밀봉벽(34), 1차 단열벽으로서의 단열박스(32), 그리고 1차 밀봉벽(31)을 차례로 적층하여 형성된다. 2차 단열벽과 1차 단열벽은 복수개의 단열박스를 바둑판처럼 배열하여 형성된다.
본 발명에 따른 단열박스(32, 35)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 배열되는 위치에 따라 그 크기와 높이가 상이할 수는 있지만, 플라이우드 등과 같은 목재의 박스 몸체 내에 입자형상을 갖는 단열재를 충전시켜 만들어진다는 점에서는 동일하다. 내부가 단열재로 채워질 수 있도록 비어있는 중공의 박스 몸체는 화물의 부하를 선체로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
단열박스의 내부, 즉 박스 몸체의 내부에는 보강을 위하여 가로나 세로, 또는 격자 형태로 설치되는 보강부재가 설치될 수 있다.
단열박스(32, 35)의 내부에 충전되는 입자형상의 단열재로서는 발포 폴리스티렌(Expandable Polystyrene; EPS) 소재의 비드(bead), 즉 EPS 비드(33, 36)가 사용될 수 있다. EPS는 스티렌 모노머(Styrene Monomer; SM)의 중합체에 발포제를 침투시켜 열(예컨대 스팀)을 가할 때 발포제가 외기로 확산, 휘발되는 과정에서 발포되도록 제조된 발포 폴리스티렌 수지를 말한다.
EPS 비드는 체적의 대략 98%가 공기이고 대략 2% 정도가 수지인 자원 절약형 소재로서, 플라스틱, 즉 수지 거품 속에 공기를 밀폐시킨 발포체 구조이며, 밀도 및 열전도도가 낮아 단열성, 완충성, 방음성, 방수성 등이 뛰어난 특징이 있다.
단열박스의 내부에 충전되는 단열물질로서 EPS 비드와 같은 입자형상의 단열재를 사용할 경우, 단열재의 크기를 사전에 단열박스의 크기에 맞춰 준비할 필요가 없으므로 단열박스의 제작이 용이하게 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 액화가스 저장탱크의 1차 및 2차 단열층을 형성하는 단열박스의 내부에 입자형상의 단열재, 예를 들어 EPS 비드(33, 36)를 충전시킴으로써 단열 성능을 향상시키고 단열박스의 높이를 감소시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 액화가스 저장탱크용 단열박스에 따르면, 종래에 비해 단열층의 두께가 동일한 경우에는 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있어 증발가스(BOG)의 발생량을 저감시키는 등 액화가스 저장탱크를 더욱 효율적으로 운용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 액화가스 저장탱크용 단열박스에 따르면, 종래와 동일한 단열 성능을 만족시키는 경우에는 단열층의 두께, 즉 단열박스의 높이를 감소시킬 수 있어 저장탱크의 내부에 저장될 수 있는 화물의 적재 용량을 증가시킬 수 있게 된다. 그에 따라 동일한 크기의 액화가스 운반선으로 더욱 많은 양의 화물을 운반할 수 있어 액화가스 운반선의 가치를 향상시킬 수 있다.
나아가서 본 발명에 의하면, 액화가스 저장탱크의 단열층을 형성하기 위한 단열박스의 크기를 감소시켜 단열박스의 적층 및 배열시 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있는 동시에 액화가스 저장탱크의 제작에 소요되는 시간, 비용 및 노력을 절감할 수 있게 한다. 또한, 단열박스를 보관하기 위한 공간을 절감시켜 비용을 절감할 수 있는 동시에 단열박스를 수송하기 위한 비용 역시 절감하는 것이 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크용 단열박스를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
31: 1차 밀봉벽, 32, 35: 단열박스, 33, 36: 단열재, 34: 2차 밀봉벽
Claims (6)
- 액화가스 저장탱크의 단열층을 형성하기 위한 액화가스 저장탱크용 단열박스로서,
상기 액화가스 저장탱크에 저장된 화물의 부하를 선체로 전달할 수 있으며 내부에 중공의 공간을 갖는 박스 몸체와;
상기 박스 몸체의 내부에 충전되는 입자형상의 단열재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스. - 청구항 1에 있어서,
상기 입자형상의 단열재는 수지 거품 속에 공기를 밀폐시킨 발포체 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스. - 청구항 1에 있어서,
상기 입자형상의 단열재로서는 EPS 비드가 사용되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스. - 청구항 1에 있어서,
상기 박스 몸체는 보강을 위하여 내부에 설치되는 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스. - 청구항 1에 있어서,
상기 박스 몸체는 플라이우드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크용 단열박스. - 액화가스를 저장하기 위한 액화가스 저장탱크로서,
벽체의 내부에 복수의 단열박스가 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되어 액화가스 및 증발가스의 누출을 방지하는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 복수의 단열박스가 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되어 액화가스 및 증발가스의 누출을 방지하며 액화가스와 직접 접촉하는 1차 밀봉벽을 포함하며,
상기 1차 및 2차 단열벽을 이루는 복수의 상기 단열박스의 내부는 입자형상의 단열재에 의해 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100050434A KR20110130882A (ko) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | 액화가스 저장탱크용 단열박스 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020100050434A KR20110130882A (ko) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | 액화가스 저장탱크용 단열박스 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110130882A true KR20110130882A (ko) | 2011-12-06 |
Family
ID=45499506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100050434A KR20110130882A (ko) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | 액화가스 저장탱크용 단열박스 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110130882A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130075259A (ko) * | 2011-12-27 | 2013-07-05 | 대우조선해양 주식회사 | Ｌｎｇ 선박의 화물창용 단열박스 및 제작방법 |
| KR101372867B1 (ko) * | 2012-05-11 | 2014-03-10 | 대우조선해양 주식회사 | 이중구조의 액화천연가스 저장용기 |
| KR101433101B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-08-22 | 대우조선해양 주식회사 | Ｌｎｇ 화물창의 단열 구조물 |
-
2010
- 2010-05-28 KR KR1020100050434A patent/KR20110130882A/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
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