KR20120119065A - 액화천연가스 화물창의 단열구조와 그 시공방법 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

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Abstract

액화천연가스 화물창의 단열구조와 그 시공방법 및 이를 포함하는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조는, 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착되며, 상면에 앵커스트립이 형성되는 앵커부재와; 단열패널 및 금속판을 구비하며, 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착되는 복수의 단위단열부재를 포함하되, 상기 금속판은 단부가 상기 단열패널의 테두리에서 외측으로 돌출되어 상기 앵커스트립 상에 위치하도록 상기 단열패널의 일면에 부착될 수 있으며, 상기 금속판의 단부는 서로 상기 앵커스트립 상에서 용접될 수 있다.

Description

액화천연가스 화물창의 단열구조와 그 시공방법 및 이를 포함하는 선박{INSULATION STRUCTURE OF LNG CARGO TANK, METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME AND SHIP HAVING THE SAME}
본 발명은 액화천연가스 화물창의 단열구조와 그 시공방법 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
오늘날에는, 수소, 산소, 천연가스 등과 같은 물질을 대량으로 저장 및 수송하기 위하여 저온액화 방법이 주로 사용되고 있다. 특히, 액화천연가스(LNG)와 같은 극저온의 액화가스를 저장 및 수송하기 위해서는, 단열용기의 단열성능이 매우 중요한 역할을 한다.
단열용기의 설계에 있어서, 외부로부터의 열 전달에 의한 액화가스의 기화를 방지하는 단열기술과 액화가스의 누출을 방지하는 누출방지기술은 매우 중요하다.
특히, 액화천연가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며 대략 -163℃ 정도의 기화 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하는 화물창은 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고 열침입을 막을 수 있는 단열 구조로 설계되어야 했다.
여기서, 먼저 종래의 액화천연가스 화물창의 단열구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 액화천연가스운반선의 화물창의 단열구조를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액화천연가스운반선의 선체(1) 내벽에 설치된 에폭시 매스틱(13:Epoxy Mastic)과 스터드 볼트(14:Stud Bolt)에 의해 하부 단열패널(10:Insulation Panel)이 고정판(10a)을 매개로 하여 부착 고정된다. 하부 단열패널(10)의 상측에는 상부 단열패널(20)이 배치되고, 하부 단열패널(10) 및 상부 단열패널(20) 사이에는 리지드 트리플렉스(22:Rigid Triplex)가 개재된다.
이렇게 하부 단열패널(10)과 상부 단열패널(20)이 부착된 리지드 트리플렉스(22)는, 미리 공장에서 제조되어 화물창 내부에 설치되며, 화물창의 2차 방벽을 구성하게 된다.
그리고 이들 하부 단열패널(10)과 상부 단열패널(20) 등의 단열패널을 화물창 벽에 부착시킬 때에는, 인접한 하부 단열패널(10)들 사이에 글라스 울(Glass Wool)재질의 플랫 조인트(18:Flat Joint)가 삽입될 수 있도록 갭(40), 즉 공간을 두고 부착시킨다.
이후, 상부 단열 패널(20) 사이에 탑 브리지 패널(28:Top Bridge Panel)을 부착시키는데, 이때 기존에 부착되어 있는 리지드 트리플렉스(22) 상에 에폭시 글루(24:Epoxy Glue)를 이용하여 서플 트리플렉스(26:Supple Triplex)를 부착시키고, 그 위에 다시 에폭시 글루(24)를 이용하여 탑 브리지 패널(28)을 부착시킨다.
그리고 상부 단열패널(20)과 탑 브리지 패널(28)의 상부는 동일 평면을 갖게 되고, 이러한 동일 평면상에 1차 방벽으로 다수의 주름이 형성된 코러게이티드 멤브레인(30:Corrugated Membrane)이 부착되어 액화천연가스 운반선 화물창의 단열구조가 완성된다.
그러나, 종래와 같이 하부 단열패널(10)과 상부 단열패널(20)이 폼(form)과 같은 단열재로만 구성되는 경우, 열팽창계수(CTE, coefficient of thermal expansion)에 의해 저온 조건에서 상당량의 수축 변위가 발생하게 된다. 이로 인해, 하부 단열패널(10)과 상부 단열패널(20) 사이에 설치되는 2차 방벽, 즉 리지드 트리플렉스(22)에 열수축 변위가 발생되며, 2차 방벽에도 과도한 변형량 혹은 열응력이 발생하게 된다. 이에 따라, 2차 방벽의 기밀성이 시간에 따라 성능이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 금속재 단열박스 형태로 구성되는 단열구조의 경우, 단열박스에 단열재를 충진하여 단열층을 구성하고 2차 방벽은 금속용접으로 형성하게 되는데, 단열박스의 열수축량이 크지 않아서 2차 방벽의 변형량이 크지 않는 반면, 단열박스와 단열박스를 일체화하여 시공함에 있어 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 2차 방벽 접합부의 기밀성을 확보하는데 상당한 시공상의 주의를 필요로 하는 문제가 있다.
본 발명은 2차 방벽의 기밀성을 높임과 동시에 작업성을 향상시키고 시공기간을 단축시킬 수 있는 액화천연가스 화물창의 단열구조와 그 시공방법 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스 화물창의 단열구조로서, 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착되며, 상면에 앵커스트립이 형성되는 앵커부재와; 단열패널 및 금속판을 구비하며, 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착되는 복수의 단위단열부재를 포함하되, 상기 금속판은 단부가 상기 단열패널의 테두리에서 외측으로 돌출되어 상기 앵커스트립 상에 위치하도록 상기 단열패널의 일면에 부착되며, 상기 금속판의 단부는 서로 상기 앵커스트립 상에서 용접되는, 액화천연가스 화물창의 단열구조가 제공된다.
액화천연가스 화물창의 단열구조는, 금속판 상면에 접합되는 상부 단열패널을 더 포함할 수 있다.
앵커부재는, 단열재와; 단열재 상면에 접합하는 절연층을 포함할 수 있다. 여기서, 앵커스트립은 절연층의 상면에 일면이 노출되도록 매립될 수 있다.
절연층은, 플라이우드(plywood)로 형성될 수 있다.
앵커스트립은, 스테인리스 강일 수 있다.
금속판의 두께는 0.7mm 내지 1.4mm일 수 있다.
금속판의 단부에는, 길이방향으로 주름부가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법으로서, 단열패널 및 단부가 외측으로 돌출되도록 상기 단열패널의 일면에 부착되는 금속판을 구비하는, 단위단열부재를 제공하는 단계; 상면에 앵커스트립이 형성되는 앵커부재를 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착하는 단계; 상기 앵커스트립 상에서 상기 금속판의 단부가 서로 겹치도록 복수의 상기 단위단열부재를 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착하는 단계; 및 상기 금속판의 단부를 서로 용접하는 단계를 포함하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법이 제공된다.
이 경우, 금속판 상면에는 상부 단열패널이 부착될 수 있다.
앵커부재는, 단열재와; 단열재 상면에 접합하는 절연층을 포함할 수 있다. 여기서, 앵커스트립은 절연층의 상면에 일면이 노출되도록 매립될 수 있다.
절연층은, 플라이우드(plywood)로 형성될 수 있다.
앵커스트립은, 스테인리스 강일 수 있다.
금속판의 두께는 0.7mm 내지 1.4mm일 수 있다.
금속판의 단부에는, 길이방향으로 주름부가 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선체와; 상기 선체에 구비된 액화천연가스 화물창과; 상기 액화천연가스 화물창에 설치되는 단열구조를 포함하는 선박이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조와 그 시공방법 및 이를 포함하는 선박은, 앵커스트립 상에서 서로 겹쳐지는 금속판의 단부를 서로 용접함으로써, 2차 방벽의 기밀성을 높임과 동시에 작업성을 향상시키고 시공기간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조를 절단한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커부재의 일 예를 나타낸 확대도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커부재의 다른 일 예를 나타낸 확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조의 단면을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조를 포함하는 선박을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조와 그 시공방법 및 이를 포함하는 선박의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조를 절단한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커부재의 일 예를 나타낸 확대도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커부재의 다른 일 예를 나타낸 확대도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)는, 액화천연가스 화물창(101)의 내벽에 부착되며, 상면에 앵커스트립(122)이 형성되는 앵커부재(120)와; 단열패널(134) 및 금속판(132)을 구비하며, 상기 액화천연가스 화물창(101)의 내벽에 부착되는 복수의 단위단열부재(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 금속판(132)은 그 단부가 상기 단열패널(134)의 테두리에서 외측으로 돌출되어 앵커스트립(122) 상에 위치하도록 단열패널(134)의 일면에 부착될 수 있다. 또한, 서로 인접하는 단위단열부재(130)의 일면에 부착된 각각의 금속판(132)의 돌출 연장된 단부는, 상기 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹쳐지도록 용접될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)에서는, 앵커부재(120)가 에폭시 글루와 같은 접착제 등에 의해 화물창(101)의 내벽에 부착될 수 있으며, 단위단열부재(130)가 액화천연가스 운반선의 화물창(101) 내벽에 에폭시 매스틱(102)과 스터드 볼트(104) 등에 의해 부착 고정될 수 있다.
여기서, 단위단열부재(130)는, 화물창(101) 내벽과 접하는 단위단열부재(130)의 타면에 접합되는 고정판(106)을 포함할 수 있다. 고정판(106)은, 에폭시 글루와 같은 접착제 등에 의해 단위단열부재(130)의 타면에 접합될 수 있다.
고정판(106)은, 단위단열부재(130)를 화물창(101) 내벽에 고정 부착하기 위한 판형의 부재로서, 플라이우드(plywood)와 같은 목재 재질로 형성될 수 있다 본 실시예에서는, 고정판(106)을 관통하는 스터드 볼트(104)의 일단부에 너트를 체결함으로써, 단위단열부재(130)를 화물창(101) 내벽에 고정 결합할 수 있다.
즉, 화물창(101)의 내벽에 고정 결합된 스터드 볼트(104)의 일단부가 단위단열부재(130)의 고정판(106) 및 단열패널(134)을 관통하여 형성되는 삽입홀(108)에 삽입됨으로써, 너트를 상기 스터드 볼트(104)의 일단부에 체결하여 단위단열부재(130)를 화물창(101) 내벽에 고정 결합할 수 있다.
비록 도시되지는 않았지만, 단위단열부재(130)는 이외에도 다양한 방식으로 액화천연가스 운반선의 화물창(101) 내벽에 부착 고정될 수 있음은 물론이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 앵커부재(120)는 서로 인접하는 단위단열부재(130) 사이에 개재되는 긴 막대형상의 단열부재로서, 단열재(124)와; 상기 단열재(124) 상면에 접합하는 절연층(126)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 앵커스트립(122)은 절연층(126)의 상면에 일면이 노출되도록 매립될 수 있다. 예를 들면, 앵커스트립(122)의 일면은 절연층(126)의 상면과 동일 평면을 가지도록 형성될 수 있다.
단열재(124)는, 폴리우레탄 소재의 단열재로 형성될 수 있다.
절연층(126)은, 단열재(124)의 상면에 형성되는 부재로서, 금속판(132) 용접 시 열전도를 차단하는 역할을 한다. 서로 인접한 금속판(132)의 각각의 단부들이 앵커스트립(122) 상에서 용접될 시 고온의 열에 의해 단열재(124)가 녹는 현상이 발생할 수 있는데, 절연층(126)을 단열재(124) 상면에 형성함으로써, 단열재(124)가 녹는 현상을 방지할 수 있다.
절연층(126)은, 절연성을 가지는 목재재질의 플라이우드(plywood)로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 절연층(126)으로 열을 차단할 수 있는 플라이우드를 예로 들었으나, 이외에도 절연층(126)은 절연성뿐만 아니라 가볍고 고온에 견딜 수 있는 유리섬유 복합재(glass fiber reinforced composite) 혹은 카본섬유 복합재(Carbon fiber reinforced composite)로 형성될 수도 있다.
본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 절연층(126)이 단열재(124)의 상면에 층을 형성하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 도 4에 도시된 바와 같이 앵커스트립(122)의 일면이 노출되도록 앵커스트립(122)을 감싸는 채널(channel) 형태를 가질 수도 있다.
앵커스트립(122)은, 일면이 노출되도록 절연층(126)의 상부에 매립되는 얇고 긴 판재 모양의 부재로서, 서로 인접하는 금속판(132)의 각각의 단부가 서로 겹쳐지게 배치되어 앵커스트립(122) 상에서 용접될 때, 금속판(132)의 단부들이 서로 용접될 수 있는 용접표면을 제공하는 역할을 한다. 이를 통해, 용접품질을 향상시킬 수 있으며 결과적으로 금속판(132)들이 연속적으로 용접되어 형성하는 2차 방벽의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는, 서로 인접하는 금속판(132)의 단부가 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹쳐진 후 함께 용접되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이외에도 서로 인접하는 금속판(132)의 단부 중 하나가 앵커스트립(122) 상면에 먼저 용접된 후 다른 하나가 그 위에 겹쳐져서 용접될 수도 있음은 물론이다.
앵커스트립(122)은, 스테인리스 강(stainless steel), 알루미늄 합금, 인바(invar) 합금과 같은 금속재질로 이루어질 수 있다. 특히, 금속판(132)의 용접 시 용접성에 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해, 앵커스트립(122)은 금속판(132)과 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 단위단열부재(130)는, 단열패널(134)과; 단부가 상기 단열패널(134)의 테두리에서 외측으로 돌출되어 상기 앵커스트립(122) 상에 위치하도록 상기 단열패널(134)의 상면에 접합되는 금속판(132)을 포함하여 구성될 수 있다.
단열패널(134)은, 박스 형태의 단열 판재로서, 고정판(106)의 일면에 접합될 수 있으며, 앞서 상술한 단열재(124)와 같은 폴리우레탄 소재의 단열재로 형성될 수 있다.
금속판(132)은, 단열패널(134)의 테두리에서 외측으로 돌출되어 앵커부재(120)의 앵커스트립(122) 상에 위치하도록 단열패널(134)의 상면에 접합되는 금속 박막(metal foil)으로서, 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)의 2차 방벽을 형성하게 된다.
금속판(132)은, 평편하고 얇은 스테인리스 강, 알루미늄 합금, 인바 합금과 같은 금속재질로 이루어질 수 있다.
본 실시예서는, 금속판(132)으로 두께가 0.7mm ~ 1.4mm 사이의 박막 금속판을 사용할 수 있다.
금속판(132)의 두께가 1.4mm를 초과할 경우 금속판(132)의 자체 강성에 의하여 취급 및 가공이 어려운 문제점이 있다. 또한, 금속판(132)의 두께가 0.7mm보다 얇을 경우에는 금속판(132)의 자체 강성이 너무 약하여 취급 및 가공 시 어려움이 있으며, 금속판(132)들이 서로 용접결합되어 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)의 2차 방벽을 형성하더라도 화물을 적재하고 운항 시 가해지는 외력 등에 의해 쉽게 파손되는 문제가 있다.
금속판(132)은, 에폭시 글루 등과 같은 접착제에 의해 단열패널(134)의 상면에 접합될 수 있다. 이때, 접착 강도 향상을 위하여, 금속판(132)의 내벽은 먼저 프라이머(primer) 또는 실란(silane)으로 코팅 처리될 수 있다.
또한, 금속판(132)이 단열패널(134) 및 후술할 상부 단열패널(140)과 더 강력하게 접합될 수 있도록 금속판(132)의 표면에 거칠기를 형성할 수도 있다. 즉, 금속판(132)의 표면에 거칠기를 형성함으로써, 접착 부위에서 발생할 수 있는 전단력에 대해 향상된 전단강도를 제공할 수 있다. 금속판(132)의 표면에 거칠기를 형성하기 위해 연마지가 사용될 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)의 단위단열부재(130)를 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 금속판(132)의 단부에는, 길이방향으로 주름부(136)가 형성될 수 있다. 주름부(136)는, 설계조건에 따라 오목하거나 볼록하게 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 주름부(136)가 금속판(132)의 테두리를 따라 하방향 또는 상방향으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 금속판(132)에 가해지는 열수축 변위를 흡수하는 역할을 할 수 있다. 즉, 주름부(136)는, 열에 의한 팽창 및 수축을 흡수함으로써 금속판(132)의 열변형에 의한 기밀성 저하를 방지할 수 있다.
따라서 본 발명에서는, 반복적인 열응력을 받을 경우, 내부 보강 섬유와 수지 간의 열팽창 계수 차이로 인하여 균열이 발생되고 이로 인해 가스 누설을 야기하는 복합재료인 트리플렉스 대신에, 금속판을 용접결합하고 금속판의 단부에는 주름부를 설치함으로써 열변형에 대응할 수 있고 2차 방벽의 기밀성을 유지할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)는, 금속판(132)의 상면에 접합되는 상부 단열패널(140)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 단열패널(134) 및 금속판(132)을 포함하는 단위단열부재(130)는, 미리 공장에서 상부 단열패널(140)과 서로 접합되어 하나의 단위체를 형성한 후, 화물창 내부에 설치될 수 있다.
상부 단열패널(140)은, 앞서 상술한 단열패널(134)과 동일 유사한 단열 판재로서, 금속판(132)의 상면에 접합될 수 있으며, 폴리우레탄 소재의 단열재로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 상부 단열패널(140)의 폭과 너비가 단열패널(134)의 폭과 너비에 비해 각각 작게 형성될 수 있다. 이는, 금속판(132)의 용접 시 작업공간을 제공함으로써 시공성을 향상시키기 위함이다.
본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)는, 앵커스트립(122) 상에서 용접 결합된 금속판(132)의 단부 상에 위치하도록 인접한 두 상부 단열패널(140) 사이에 삽입되는 브리지 패널(150)을 더 포함할 수 있다.
브리지 패널(150)은, 상부 단열패널(140)과 같은 폴리우레탄 소재의 단열재로 형성될 수 있으며, 인접하여 배치되는 두 상부 단열패널(140) 사이에 형성되는 빈 공간을 충진하는 역할을 한다. 브리지 패널(150)은, 앵커스트립(122) 상에서 용접 결합된 금속판(132)의 단부 상면에 에폭시 글루와 같은 접착제를 통해 부착될 수 있다. 이때, 금속판(132)의 단부 상면에 부착된 브리지 패널(150)의 상면은, 인접한 두 상부 단열패널(140)의 상면 각각과 동일 평면을 가지도록 형성될 수 있다.
주름부(136)가 금속판(132)의 테두리를 따라 상방향으로 돌출되어 형성되는 경우, 브리지 패널(150)의 저면에는 주름부(136)를 수용하기 위한 홈(152)이 주름부(136)의 길이방향으로 형성될 수 있다.
이때, 홈(152)의 형상은, 금속판(132)의 주름부(136)가 삽입되어 수용될 수 있는 형상이면 무방하나, 단열재를 최대한 설치하기 위하여 주름부(136)와 최소한의 간격을 유지하며 주름부(136)에 대응되는 동일 또는 유사한 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 상부 단열패널(140)과 브리지 패널(150)의 상면에는 적재화물의 하중을 지지하기 위한 상부판재(미도시)가 형성될 수 있다. 상부판재(미도시)는, 플라이우드와 같은 목재로 형성될 수 있으며, 상부 단열패널(140)과 브리지 패널(150)의 상면에 에폭시 글루와 같은 접착제 등에 의해 접합될 수 있다.
상부 단열패널(140)과 브리지 패널(150)의 상부에는, 멤브레인(160)을 부착하여 액화천연가스 화물창(100)의 단열구조를 완성할 수 있다. 멤브레인(160)은, 에폭시 글루와 같은 접착제 등에 의해 상부 단열패널(140)과 브리지 패널(150)의 상부에 동일한 평면을 이루도록 부착될 수 있다.
멤브레인(160)은, 액화천연가스 화물창(100)의 단열구조에서 1차 방벽을 구성하는 부분으로 화물창의 기밀성을 유지하기 위해 금속재 시트로 형성될 수 있다. 멤브레인(160)은, 적재화물에 의한 온도변화에 대응하여 팽창 및 수축이 용이할 수 있도록 길이 또는 너비방향으로 주름이 형성된 스테인리스 강으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)에 따르면, 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹쳐지는 금속판(132)의 단부를 서로 용접함으로써, 2차 방벽의 기밀성을 높임과 동시에 작업성을 향상시키고 시공기간을 단축시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)에 대해 설명하였으며, 이하에서는 상기 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)를 시공하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법에 대해 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법은, 단열패널(134) 및 단부가 상기 단열패널(134)의 테두리에서 외측으로 돌출되도록 상기 단열패널(134)의 일면에 부착되는 금속판(132)을 구비하는 단위단열부재(130)를 제공하는 단계(S10); 상면에 앵커스트립(122)이 형성되는 앵커부재(120)를 액화천연가스 화물창(101)의 내벽에 부착하는 단계(S20); 상기 앵커스트립(122) 상에서 상기 금속판(132)의 단부가 서로 겹치도록 복수의 상기 단위단열부재(130)를 상기 액화천연가스 화물창(101)의 내벽에 부착하는 단계(S30); 및 상기 금속판(132)의 단부를 서로 용접하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)에 대한 구성 및 작용은 전술한 실시예와 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 화물창의 내벽에 복수의 단위단열부재를 부착하여 형성되는 액화 천연가스 화물창의 단열구조의 시공방법에 있어서, 단열패널(134) 및 금속판(132)을 포함하는 단위단열부재(130)를 제공할 수 있다(S10). 이때, 금속판(132)은 그 단부가 상기 단열패널(134)의 테두리에서 외측으로 돌출되도록 단열패널(134)의 일면에 부착될 수 있다.
앞서 상술한 바와 같이, 단위단열부재(130)는, 단열패널(134)과; 상기 단열패널(134)의 테두리에서 외측으로 돌출되어 상기 앵커스트립(122) 상에 위치하도록 상기 단열패널(134)의 상면에 접합되는 금속판(132)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 금속판(132) 상면에는 상부 단열패널(140)이 부착될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 단위단열부재(130)는, 단열패널(134)과, 단열패널(134)의 일면에 부착되는 금속판(132), 및 금속판(132)의 상면에 부착되는 상부 단열패널(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 단위단열부재(130)는, 단열패널(134)과 금속판(132) 및 상부 단열패널(140)이 일체(one body)로 형성된 부재로 이루어질 수 있다.
여기서, 단위단열부재(130)는, 미리 공장에서 상부 단열패널(140)과 서로 접합되어 하나의 단위체를 형성한 후, 화물창 내부에 설치될 수 있다. 이때, 단열패널(134) 및 상부 단열패널(140) 그리고 그 사이에 개재되는 금속판(132)은, 폴리우레탄 접착제 등에 의해 서로 접합될 수 있다.
다음으로, 상면에 앵커스트립(122)이 형성되는 앵커부재(120)를 액화천연가스 화물창(101)의 내벽에 부착할 수 있다(S20). 이때, 앵커부재(120)를 화물창(101)의 내벽에 선 시공한 후, 상기 앵커부재(120)를 사이에 두고 서로 인접하는 단위단열부재(130)를 내벽에 부착할 수 있다.
앵커부재(120)는 에폭시 글루와 같은 접착제 등에 의해 화물창(101)의 내벽에 부착될 수 있다.
앞서 상술한 바와 같이, 앵커부재(120)는 서로 인접하는 단위단열부재(130) 사이에 개재되는 긴 막대형상의 단열부재로서, 단열재(124)와; 상기 단열재(124) 상면에 접합하는 절연층(126)과; 상기 절연층(126)의 상면에 일면이 노출되도록 매립되는 앵커스트립(122)을 포함하여 구성될 수 있다.
다음으로, 인접하는 금속판(132)의 단부가 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹치도록 복수의 단위단열부재(130)를 화물창(101)의 내벽에 부착할 수 있다(S30). 이때, 단위단열부재(130)는 화물창(101) 내벽에 에폭시 매스틱(102)과 스터드 볼트(104) 등에 의해 부착 고정될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 앵커부재(120)를 사이에 두고 서로 인접하여 배치되는 단위단열부재(130)의 금속판(132)의 각각의 단부가, 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹치지게 배치될 수 있다.
다음으로, 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹쳐지는 금속판(132)의 단부를 서로 용접할 수 있다(S40).
앵커스트립(122) 상에서 서로 겹쳐지는 금속판(132)의 단부를 서로 용접함으로써, 2차 방벽을 형성하는 금속판(132)의 기밀성을 유지할 수 있다.
용접방식으로는, 미세 플라즈마 용접, 저항용접, 저출력 레이저용접, 초음파용접 등이 적용될 수 있다.
본 실시예에서는, 서로 인접하는 금속판(132)의 단부가 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹쳐진 후 함께 용접되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이외에도 서로 인접하는 금속판(132)의 단부 중 하나가 앵커스트립(122) 상면에 먼저 용접된 후 다른 하나가 그 위에 겹쳐져서 용접될 수도 있음은 물론이다.
본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법은, 앵커스트립(122) 상에서 용접 결합된 금속판(132)의 단부 위에 위치하도록 인접한 두 상부 단열패널(140) 사이에 브리지 패널(150)을 삽입하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
브리지 패널(150)은, 인접하여 배치되는 두 상부 단열패널(140) 사이에 형성되는 빈 공간을 충진하는 역할을 하며, 앵커스트립(122) 상에서 용접 결합된 금속판(132)의 단부 상면에 에폭시 글루와 같은 접착제를 통해 부착될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법에 따르면, 앵커스트립(122) 상에서 서로 겹쳐지는 금속판(132)의 단부를 서로 용접함으로써, 2차 방벽의 기밀성을 높임과 동시에 작업성을 향상시키고 시공기간을 단축시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다른 측면에 따른 액화천연가스 화물창 단열구조(100)의 시공방법에 대해 설명하였으며, 이하에서는 상기 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)를 포함하는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 선박(1000)에 대해 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)를 포함하는 선박(1000)을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1000)은, 선체(1)와; 상기 선체(1)에 구비된 액화천연가스 화물창(101)과; 상기 액화천연가스 화물창(101)에 설치된 단열구조(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시예의 경우, 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)에 대한 구성 및 작용은 전술한 실시예와 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
선체(1)는, 사람이나 화물 등을 싣고 수상을 항해하며 이들을 운반하는 구조물로서, 물위에 뜬다는 부양성과 사람이나 화물을 실을 수 있다는 적재성 및 적재된 것을 원하는 장소로 운반할 수 있는 이동성 등 기본 3요소를 갖춘 해상 구조물을 의미한다.
본 명세서에서, "선박" 이라는 용어는 수상을 항해하는 구조물을 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 수상을 항해하는 구조물뿐만 아니라, 수상에서 부유하며 작업을 수행하는 FLNG와 같은 해상 구조물 등을 포함하는 것으로 사용된다. 본 실시형태의 선박(1000)은 예를 들어 LNGC 또는 FLNG 일 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
100 : 액화천연가스 화물창의 단열구조 101 : 화물창
102 : 에폭시 매스틱 104 : 스터드 볼트
106 : 고정판 120 : 앵커부재
122 : 앵커스트립 124 : 단열재
126 : 절연층 130 : 단위단열부재
132 : 금속판 134 : 단열패널
136 : 주름부 140 : 상부 단열패널
150 : 브리지 패널 152 : 홈
160 : 멤브레인 1000 : 선박

Claims (15)

  1. 액화천연가스 화물창의 단열구조로서,
    상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착되며, 상면에 앵커스트립이 형성되는 앵커부재; 및
    단열패널 및 금속판을 구비하며, 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착되는 복수의 단위단열부재를 포함하되,
    상기 금속판은 단부가 상기 단열패널의 테두리에서 외측으로 돌출되어 상기 앵커스트립 상에 위치하도록 상기 단열패널의 일면에 부착되며,
    상기 금속판의 단부는 서로 상기 앵커스트립 상에서 용접되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속판 상면에 접합되는 상부 단열패널을 더 포함하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 앵커부재는,
    단열재와;
    상기 단열재 상면에 접합하는 절연층을 포함하며,
    상기 앵커스트립은, 상기 절연층의 상면에 일면이 노출되도록 매립되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절연층은,
    플라이우드(plywood)로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 앵커스트립은,
    스테인리스 강인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속판의 두께는 0.7mm 내지 1.4mm인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속판의 단부에는,
    길이방향으로 주름부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  8. 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법으로서,
    단열패널 및 단부가 외측으로 돌출되도록 상기 단열패널의 일면에 부착되는 금속판을 구비하는, 단위단열부재를 제공하는 단계;
    상면에 앵커스트립이 형성되는 앵커부재를 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착하는 단계;
    상기 앵커스트립 상에서 상기 금속판의 단부가 서로 겹치도록 복수의 상기 단위단열부재를 상기 액화천연가스 화물창의 내벽에 부착하는 단계; 및
    상기 금속판의 단부를 서로 용접하는 단계;를 포함하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 금속판 상면에는 상부 단열패널이 부착되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 앵커부재는,
    단열재와;
    상기 단열재 상면에 접합하는 절연층을 포함하며,
    상기 앵커스트립은, 상기 절연층의 상면에 일면이 노출되도록 매립되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 절연층은,
    플라이우드로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 앵커스트립은,
    스테인리스 강인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 금속판의 두께는 0.7mm 내지 1.4mm인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속판의 단부에는,
    길이방향으로 주름부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법.
  15. 선체와;
    상기 선체에 구비된 액화천연가스 화물창과;
    상기 액화천연가스 화물창에 설치되는 상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조를 포함하는 선박.
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