KR20120131902A - 액화천연가스 화물창의 단열구조 - Google Patents

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Abstract

액화천연가스 화물창의 단열구조가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조는 선체 내측면에 설치된 체결부에 관통 설치되도록 천공되어 형성되는 관통부를 포함하는 인슐레이션 패널; 상기 관통부 상부에 삽입 설치되고 상부 중앙에 수용홈이 형성되는 제1앵커플러그; 상기 제1앵커플러그 상부에 복수 개의 제1코러게이션 멤브레인이 상기 수용홈이 노출되도록 용접되어 형성되는 2차 방벽; 상기 2차 방벽 상부에 상기 수용홈이 노출되도록 배치되는 복수 개의 스페이서 합판; 상기 수용홈에 삽입 설치되어 상기 스페이서 합판을 고정시키는 제2앵커플러그; 및 상기 제2앵커플러그 상부에 복수 개의 제2코러게이션 멤브레인이 용접되어 형성되는 1차 방벽을 포함한다.

Description

액화천연가스 화물창의 단열구조 {INSULATION STRUCTURE OF CARGO TANK FOR LNG}
본 발명은 화물창의 단열구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화천연가스 화물창의 단열구조에 관한 것이다.
천연가스를 초저온상태(-163℃)로 액화시킨 액화천연가스(Liquified Natural Gas: LNG)는 대기압보다 높은 증기압을 가지고 매우 낮은 비등온도를 가지므로, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하는 화물창의 설계는 매우 중요하다. 따라서, 액화천연가스 화물창을 구비한 선박의 화물창 설계에서는, 외부로부터의 열전달에 의한 액화천연가스의 비등을 방지하는 단열기술 및 액화천연가스의 누출을 방지하는 기술이 가장 중요한 비중을 차지하고 있다.
한편, 상기 선박의 종류에는 LNG 캐리어(LNG Carrier), LNG-RV(LNG-Regasification Vessel), FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG-FPSO(LNG-Floating Production Storage and Offloading)등이 포함될 수 있다.
상기 화물창을 제작하는 방식에는 독립구형(MOSS), 독립방형, 멤브레인형, 일체형등 여러 가지 방식이 존재하고, 그 중 멤브레인(Membrane) 방식이 가장 널리 사용되고 있다. 이 방식은 멤브레인의 재질 및 설계방식에 따라 구분되고, 화물창의 재료로 INVAR(Invariable의 약어로, 36% 니켈강과 스테인리스 스틸강의 합금으로 제조됨)와 스테인리스 스틸강이 사용되고 있다.
도 1은 종래 액화천연가스 화물창의 단열구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 액화천연가스 화물창을 구비하는 선박의 선체 내측면(1)에는 하부 인슐레이션 패널(2)이 하부면에 부착된 하부합판(2a)을 매개로 하여 결합 및 고정된다. 상기 결합 및 고정을 위해, 에폭시 매스틱(1a, Epoxy Mastic) 및 스터드 볼트(1b, Stud Bolt)가 이용된다.
하부 인슐레이션 패널(2) 상부면에는 리지드 트리플렉스(5, Rigid Triplex)가 부착되어 2차 방벽을 형성하고, 리지드 트리플렉스(5) 상부면에 상부 인슐레이션 패널(3)이 부착된다.
한편, 하부 인슐레이션 패널(2) 사이에는 글라스 울(Glass Wool) 재질의 플랫 조인트(1c)가 간극(g)을 두어 부착되고, 상부 인슐레이션 패널(3) 사이에는 탑 브리지 패널(7)이 부착된다. 탑 브리지 패널(7)을 부착할 때에는 리지드 트리플렉스(5) 상에 서플 트리플렉스(6, Supple Triplex)를 부착하고, 그 위에 탑 브리지 패널(7)을 부착시킨다.
상부 인슐레이션 패널(3) 및 탑 브리지 패널(7)의 상부는 동일 평면을 가지며, 상기 동일 평면 상에 주름형상을 구비하는 코러게이션 멤브레인(Corrugated Membrane, 4)이 부착되어 액화천연가스 화물창의 단열구조가 완성된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래 액화천연가스 화물창 단열구조에서는 리지드 트리플렉스(5)와 서플 트리플렉스(6)를 접착하는 시공을 수행할 때 접착제가 고르지 못하게 시공되거나, 액화천연가스의 반복된 하역 작업으로 인하여 열 사이클이 반복되어 접착강도가 약해지는 문제점이 있었다. 이는 액화천연가스 화물창 단열구조의 밀폐 효과를 저하시켜, 액화천연가스의 누설 가능성을 높이는 원인으로 작용한다는 문제를 야기하였다.
본 발명의 실시예들은 1차 방벽 및 2차 방벽을 코러게이션 멤브레인으로 형성하여 화물창의 밀폐 성능을 향상시키고, 코러게이션 멤브레인을 동일 선상에 결합되는 제1앵커플러그 및 제2앵커플러그에 용접 설치하여 공정을 단순화시킨 액화천연가스 화물창의 단열구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 내측면에 설치된 체결부에 관통 설치되도록 천공되어 형성되는 관통부를 포함하는 인슐레이션 패널; 상기 관통부 상부에 삽입 설치되고 상부 중앙에 수용홈이 형성되는 제1앵커플러그; 상기 제1앵커플러그 상부에 복수 개의 제1코러게이션 멤브레인이 상기 수용홈이 노출되도록 용접되어 형성되는 2차 방벽; 상기 2차 방벽 상부에 상기 수용홈이 노출되도록 배치되는 복수 개의 스페이서 합판; 상기 수용홈에 삽입 설치되어 상기 스페이서 합판을 고정시키는 제2앵커플러그; 및 상기 제2앵커플러그 상부에 복수 개의 제2코러게이션 멤브레인이 용접되어 형성되는 1차 방벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조가 제공될 수 있다.
또한, 상기 인슐레이션 패널 하부면에는 목재 또는 합성수지로 구성된 하부합판이 설치되고, 상기 체결부는, 상기 하부합판을 관통하여 상기 관통부 내부에 위치되도록 선체 내측면에 일정 간격으로 고정 설치되는 고정볼트; 및 상기 고정볼트 상부에 체결되어 상기 하부합판 상부면에 압착되는 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 체결부는, 상기 선체 내측면 및 상기 하부합판 하부면 사이에 일정 간격으로 배치되어 상기 하부합판을 상기 선체 내측면에 부착시키는 복수 개의 매스틱을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 관통부 내부에는 삽입단열재가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 인슐레이션 패널은, 상기 관통부 상부와 일정 간격 이격되어 형성되는 굴곡부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 인슐레이션 패널은, 상기 굴곡부 중앙에 일방향으로 틈을 형성함으로써 구비되는 변형방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1코러게이션 멤브레인의 제1코러게이션부가 하부방향으로 형성되어 상기 굴곡부에 수용되고, 상기 제2코러게이션 멤브레인의 제2코러게이션부는 상부방향으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 제1앵커플러그는, 상기 관통부 상부에 삽입 체결되는 제1삽입부; 및 상기 제1삽입부 상부에 측방향으로 돌출 형성되어 상기 인슐레이션 패널 상부면에 의해 지지되는 제1앵커부를 포함하고, 상기 수용홈은 상기 제1앵커부 상부 중앙에서 상기 제1삽입부 내부 방향으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1앵커부의 상부면 가장자리를 따라 복수 개의 체결홀이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 제2앵커플러그는, 상기 제1앵커플러그의 상기 수용홈에 삽입 체결되는 제2삽입부; 및 상기 제2삽입부 상부에 측방향으로 돌출 형성되어 상기 스페이서 합판의 모서리부에 의해 지지되는 제2앵커부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2앵커부의 상부면이 상기 스페이서 합판의 상부면과 동일평면을 갖도록, 상기 스페이서 합판의 상기 모서리부에는 단턱이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2앵커부의 상부면 가장자리를 따라 복수 개의 체결홈이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조는 1차 방벽 및 2차 방벽을 코러게이션 멤브레인으로 형성함으로써, 화물창의 밀폐 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 1차 방벽 및 2차 방벽의 코러게이션 방향을 서로 반대 방향으로 형성함으로써, 열변형 또는 슬로싱에 의한 충격 발생 시에 1차 방벽 및 2차 방벽이 서로 영향을 받지 않아 화물창의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1앵커플러그 및 제2앵커플러그를 동일 선상에 결합 배치하여 1차 방벽 및 2차 방벽을 동일 위치에서 용접 설치함으로써, 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 제2앵커플러그를 설치함과 동시에 스페이서 합판을 고정시킴으로써, 별도의 접착제를 사용하지 않고도 단열구조를 시공할 수 있다.
도 1은 종래 액화천연가스 화물창의 단열구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 A 부분의 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1앵커플러그 및 제2앵커플러그의 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 2차 방벽의 설치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 7a 및 도 7b는 스페이서 합판 및 제2앵커플러그 설치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 8은 도3에 도시된 B 부분의 분해도이다.
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
또한, 이하에서 설명할 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조는 선박에 구비될 수 있으며, 상기 선박은 LNG 캐리어(LNG Carrier), LNG-RV(LNG-Regasification Vessel), FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG-FPSO(LNG-Floating Production Storage and Offloading)등이 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)는 액화천연가스 화물창을 구비하는 선박의 선체 내측면(10)에 단열판의 역할을 수행하는 인슐레이션 패널(110)이 설치된다. 인슐레이션 패널(110) 상부에는 일정 간격으로 제1앵커플러그(120)가 설치된다.
다음으로, 제1앵커플러그(120) 상부에는 코러게이션 멤브레인(Corrugated Membrane)으로 구성되는 2차 방벽(130)이 형성되고, 2차 방벽(130) 상부에는 2차 방벽(130)과 후술할 1차 방벽(160) 사이의 공간 창출을 위한 스페이서 합판(140)이 배치된다.
다음으로, 스페이서 합판(140) 상부에는 제1앵커플러그(120)와 동일한 수직선상에 제2앵커플러그(150)가 설치되고, 제2앵커플러그(150) 상부에는 상기 코러게이션 멤브레인으로 구성되는 1차 방벽(160)이 형성됨으로써, 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)가 완성된다. 한편, 각 구성에 대한 상세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
액화천연가스 화물창의 단열구조(100)는 종래 리지드 트리플렉스로 형성하던 2차 방벽(도 1 참조)을 1차 방벽(160)과 동일한 코러게이션 멤브레인으로 형성하여 액화천연가스 화물창의 밀폐 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 종래 상부 인슐레이션 패널 및 하부 인슐레이션 패널로 구분되어 배치되던 단열판(도 1 참조)을, 별도의 구분 없이 선체 내측면(10)에 설치되는 인슐레이션 패널(110)로 대체함으로써 공정을 보다 단순화시킬 수 있다.
이하, 액화천연가스 화물창의 단열구조(100)의 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다. 도 3을 참조하면, 인슐레이션 패널(110)은 폴리우레탄 등의 단열재로 구성되며, 간격을 두어 종방향으로 천공되어 형성되는 관통부(111)를 포함한다. 관통부(111)는 선체 내측면(10)에 설치된 체결부(20)에 의해 설치되어 인슐레이션 패널(110)의 설치 위치를 고정하는 역할을 수행한다. 한편, 체결부(20)에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
인슐레이션 패널(110)은 필요에 따라 블록화 하여 복수 개로 구성할 수 있고, 이 경우에 인슐레이션 패널(110) 및 다른 인슐레이션 패널(110) 사이에는 플랫 조인트(flat joint, 미표기)가 배치될 수 있다.
한편, 관통부(111) 내부 공간 중에서 체결부(20)를 제외한 공간에는 삽입단열재(116)가 삽입되어 설치 될 수 있다. 삽입단열재(116)는 인슐레이션 패널(110)을 구성하는 단열재와 동일하거나 또는 공지의 고성능 단열재로 구성될 수 있다.
또한, 인슐레이션 패널(110)은 상부면에 상부합판(112)이 설치되고, 하부면에는 하부합판(113)이 설치될 수 있다. 상부합판(112) 및 하부합판(113)은 목재 또는 합성수지로 구성될 수 있다. 한편, 상부합판(112) 및 하부합판(113)은 접착제에 의해 인슐레이션 패널(110) 상부면 및 하부면에 각각 접착되어 고정될 수 있다.
인슐레이션 패널(110)은 관통부(111) 상부와 일정 간격 이격되어 형성되는 굴곡부(114)를 더 포함할 수 있다. 굴곡부(114)는 인슐레이션 패널(110) 내부 방향으로 굴곡지어 형성된다. 굴곡부(114)는 2차 방벽(130)의 코러게이션부(131a)를 수용하기 위한 것으로, 상기 코러게이션부의 형상과 대응되도록 형성될 수 있다.
한편, 인슐레이션 패널(110)은 굴곡부(114) 중앙에 일방향으로 소정 간격의 틈을 형성함으로써 구비되는 변형방지부(115)를 더 포함할 수 있다. 변형방지부(115)는 액화천연가스 의 롤링(Rolling), 피칭(Pitching) 등에 의하여 발생한 응력에 의한 인슐레이션 패널(110)의 변형을 방지하는 역할을 수행한다.
관통부(111) 상부에는 제1앵커플러그(120)가 삽입 설치되고, 제1앵커플러그(120) 상부에는 복수 개의 제1코러게이션 멤브레인(131)이 용접되어 2차 방벽(130)이 형성된다.
그리고, 제1앵커플러그(120) 상부에는 동일 수직 선상으로 제2앵커플러그(150)가 결합되고, 제2앵커플러그(150) 상부에는 복수 개의 제2코러게이션 멤브레인(161)이 용접되어 1차 방벽(160)이 형성된다.
한편, 2차 방벽(130) 및 1차 방벽(160) 사이에는 스페이서 합판(140)이 설치되어, 2차 방벽(130) 및 1차 방벽(160)을 일정 간격 이격시킨다.
체결부(20), 제1앵커플러그(120), 제2앵커플러그(150), 2차 방벽(130), 1차 방벽(160) 및 스페이서 합판(140)에 대하여는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
이하, 체결부(20)에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 도 3에 도시된 A부분의 확대도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 체결부(20)는 선체 내측면(10)에 인슐레이션 패널(110)을 고정 설치하는 역할을 수행한다. 체결부(20)는 고정볼트(21), 지지대(22) 및 고정너트(23)를 포함할 수 있다.
고정볼트(21)는 선체 내측면(10)에 일정 간격으로 고정 설치된다. 고정볼트(21)는 인슐레이션 패널(110)의 하부합판(113)을 관통하여, 관통부(111) 내부에 위치된다. 따라서, 인슐레이션 패널(110)의 설치 위치가 고정될 수 있다. 고정볼트(21)는 예를 들면, 스터드볼트일 수 있다.
고정너트(23)는 고정볼트(21) 상부에 체결되고, 하부합판(113) 상부면에 압착되어 고정된다. 한편, 체결부(20)는 고정볼트(21) 및 고정너트(23)의 원활한 체결을 위해, 고정너트(23)의 하부에 삽입 체결되는 탄성을 갖는 와셔(washer, 미도시)를 더 포함할 수 있다.
체결부(20)는 선체 내측면(10) 및 하부합판(113) 하부면 사이에 일정 간격으로 배치되어 하부합판(113)을 선체 내측면(10)에 부착시키는 복수 개의 매스틱(24)을 더 포함할 수 있다. 매스틱(24)은 에폭시 메스틱(Epoxy Mastic)일 수 있다. 매스틱(24)은 도싱(DOSING) 작업에 의해 하부합판(113) 하부면에 도포될 수 있다.
한편, 체결부(20)의 구성 형태는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 인슐레이션 패널(110)을 선체 내측면(10)에 고정 설치할 수 있는 구성이면 어떠한 구성으로도 구성될 수 있다.
이하, 제1앵커플러그(120) 및 제2앵커플러그(150)에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 도 3에 도시된 제1앵커플러그(120) 및 제2앵커플러그(150)의 사시도이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 제1앵커플러그(120)는 인슐레이션 패널(110)의 관통부(111) 상부에 삽입 설치된다. 제1앵커플러그(120)는 스틸 재질로 제조되어, 복수 개의 제1코러게이션 멤브레인(131)의 용접 부위로의 역할을 수행한다.
제1앵커플러그(120)는 관통부(111) 상부에 삽입 체결되는 제1삽입부(121) 및 제1삽입부(121) 상부에 측방향으로 돌출 형성되는 제1앵커부(122)를 포함한다. 제1삽입부(121)는 관통부(111)에 수용될 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
제1앵커부(122)는 제1앵커플러그(120)가 관통부(111)에 삽입될 시, 인슐레이션 패널(110) 상부면에 의해 지지된다. 한편, 제1앵커부(122)는 상부면 가장자리를 따라 등간격으로 복수 개의 체결홀(122a)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1앵커부(122)를 인슐레이션 패널(110) 상부면에 체결하기 위하여, 볼트(b) 등의 체결부재를 체결홀(122a)에 관통시켜 시공할 수 있다.
제1앵커플러그(120)는 제1앵커부(122) 상부 중앙에서 제1삽입부(121) 내부 방향으로 수용홈(123)이 형성된다. 수용홈(123)은 제2앵커플러그(150)를 수용하는 역할을 수행한다.
제2앵커플러그(150)는 제1앵커플러그(120)의 수용홈(123)에 삽입 설치된다. 제2앵커플러그(150)는 스틸 재질로 제조되어, 복수 개의 제2코러게이션 멤브레인(161)의 용접 부위로의 역할을 수행함과 동시에, 스페이서 합판(140)을 고정시키는 역할을 수행한다.
제2앵커플러그(150)는 수용홈(123)에 삽입 체결되는 제2삽입부(151) 및 제2삽입부(151) 상부에 측방향으로 돌출 형성되는 제2앵커부(152)를 포함한다. 제2삽입부(151)는 수용홈(123)에 수용될 수 있는 크기로 형성할 수 있으며, 제2삽입부(151) 및 수용홈(123)에는 나사산(미표기)을 형성하여 상호 체결 할 수 있다.
제2앵커부(152)는 제2앵커플러그(150)가 제1앵커플러그(120)의 수용홈(123)에 삽입될 시, 스페이서 합판(140)에 의해 지지된다. 이에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
또한, 제2앵커부(152)는 상부면 가장자리를 따라 등간격으로 복수 개의 체결홈(152a)이 형성될 수 있다. 따라서, 제2앵커플러그(150)를 수용홈(123)에 체결하는 경우, 공지의 회전공구를 체결홈(152a)에 장착하여 제2앵커플러그(150)를 회전시킴으로써, 제1앵커플러그(120)의 수용홈(123)에 결합 할 수 있다.
이하, 2차 방벽(130) 및 1차 방벽(160)에 대하여 설명하기로 한다.
도 6a 및 도 6b는 2차 방벽(130)의 설치를 개략적으로 도시한 개념도이다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 2차 방벽(130)은 복수 개의 제1코러게이션 멤브레인(131)이 용접되어 일체화됨으로써 구성된다.
제1코러게이션 멤브레인(131)은 인바 합금, 스테인리스 강, 알루미늄 합금의 금속소재 중에서 선택된 소재로 제조될 수 있으며, 화물창 열변형 방지를 위한 주름진 형태가 일자형 또는 십자형으로 배치되는 제1코러게이션부(131a)를 포함한다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1코러게이션부(131a)가 십자형으로 배치된 형태를 중심으로 설명하기로 한다.
제1코러게이션 멤브레인(131)은 제1앵커플러그(120)의 제1앵커부(122) 상부에 용접된다. 예를 들어, 4개의 제1코러게이션 멤브레인(131)은 제1앵커부(122) 상부에서 수용홈(123)이 노출되도록, 각 변의 일부가 겹치도록 용접될 수 있다. 한편, 제1코러게이션 멤브레인(131)의 용접시 발생하는 열에 의한 변형을 방지하기 위하여, 인슐레이션 패널(110) 상부면 일부에는 제1열보호부(117)가 형성될 수 있다. 제1열보호부(117)는 알루미늄 포일(Aluminium Foil)의 양면에 화이바클로스(fiber cloth) 등의 내열섬유가 접합된 형태로 구성될 수 있다. 제1열보호부(117)는 인슐레이션 패널(110) 상부면에 십자형의 홈을 형성하고, 상기 홈을 따라 시공될 수 있다(도6a 참조).
이 때, 제1코러게이션부(131a)는 인슐레이션 패널(110)에 형성된 굴곡부(114)에 수용됨으로써, 제1코러게이션 멤브레인(131)이 인슐레이션 패널(110)과 밀착될 수 있다. 상기 용접이 끝나면, 제1코러게이션 멤브레인(131)은 일체화되어 2차 방벽(130)을 형성하고, 제1앵커플러그(120)의 수용홈(123)만이 노출되어 있는 상태가 된다(도6b 참조).
한편, 1차 방벽(160)을 형성하는 방법은 2차 방벽(130)을 형성하는 방법과 동일 또는 유사한 바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 1차 방벽(160)의 형성과 관련하여서는 별도의 도면으로 도시하지 않았음을 밝혀둔다.
1차 방벽(160)은 제2앵커플러그(150)가 설치된 후에, 복수 개의 제2코러게이션 멤브레인(161)이 용접되어 일체화됨으로써 구성된다.
제2코러게이션 멤브레인(161)은 상술한 제1코러게이션 멤브레인(131)과 형상 또는 재질이 동일 또는 유사한 바, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
제2코러게이션 멤브레인(161)은 제2앵커플러그(150)에서 제2앵커부(152) 상부에 용접된다. 이 때, 제2코러게이션부(161a)는 상부방향으로 형성함으로써, 제1코러게이션부(131a)와 반대 방향으로 형성할 수 있다.
이와 같이, 제1코러게이션부(131a) 및 제2코러게이션부(161a)를 서로 반대 방향으로 형성 또는 배치함으로써, 열변형 또는 슬로싱에 의한 충격 발생 시에 1차 방벽(130) 및 2차 방벽(160)이 서로 영향을 받지 않아 화물창의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이하, 스페이서 합판(140) 및 제2앵커플러그(150)에 대하여 설명하기로 한다.
도 7a 및 도 7b는 스페이서 합판(140) 및 제2앵커플러그(150) 설치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 스페이서 합판(140)은 2차 방벽(130) 및 1차 방벽(160)이 서로 맞닿지 않도록 이격시키는 역할을 수행하며, 2차 방벽(130) 상부에 제1앵커플러그(120)의 수용홈(123)이 노출되도록 배치된다. 한편, 스페이서 합판(140)은 목재 재질 또는 합성수지로 제조될 수 있다.
예를 들어, 사각 형상의 스페이서 합판(140)이 4개가 구비되고, 스페이서 합판(140)의 각 모서리부(141)가 수용홈(123) 둘레를 4등분하여 수용홈(123)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다(도7a 참조). 이를 위하여, 스페이서 합판(140)의 각 모서리부(141)는 중앙 방향으로 수용홈(123)의 1/4에 해당하는 크기의 둥근 형태로 파여 형성될 수 있다.
스페이서 합판(140)이 배치된 다음에는, 노출되어 있는 수용홈(123)에 제2앵커플러그(150)가 결합된다. 제2앵커플러그(150)는 수용홈(123)에 결합됨과 동시에 스페이서 합판(140)을 상방향에서 하방향으로 압착함으로써, 스페이서 합판(140)을 고정시키는 역할을 수행한다.
예를 들어, 제2앵커플러그(150)의 제2삽입부(151)가 수용홈(123)에 삽입 체결되고, 제2앵커부(152)는 스페이서 합판(140)에 의해 지지될 수 있다. 이 때, 제2앵커부(152)의 상부면 가장자리를 따라 등간격으로 형성된 체결홈(152a)에 별도의 공구를 사용하여 제2앵커부(152)를 회전시켜 체결할 수 있다.
한편, 스페이서 합판(140)의 모서리부(141)에는 단턱(141a)이 형성될 수 있다. 따라서, 제2앵커부(152)의 결합시에 제2앵커부(152)가 단턱(141a)에 걸리도록 지지됨으로써, 제2앵커부(152) 상부면이 스페이서 합판(140)의 상부면과 동일 평면을 가질 수 있다. 이 때, 단턱(141a)은 제2앵커부(152)의 높이에 대응하는 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 스페이서 합판(140)의 테두리에는 제2코러게이션 멤브레인(161)의 용접시 발생하는 열에 의한 변형을 방지하기 위하여, 제2열보호부(142)가 형성될 수 있다. 제2열보호부(142)는 알루미늄 포일의 양면에 화이바클로스 등의 내열섬유가 접합된 형태로 구성될 수 있다. 제2열보호부(142)는 스페이서 합판(140)의 테두리를 따라 홈을 형성하고, 상기 홈을 따라 시공될 수 있다.
도8은 도3에 도시된 B부분의 분해도이다. 도8을 참조하면, 제2앵커플러그(150)는 제1앵커플러그(120)와 동일한 수직선상에 결합 배치될 수 있다. 또한, 제1앵커플러그(120)는 2차 방벽(130)의 용접 부위에 해당하고 제2앵커플러그(150)는 1차 방벽(160)의 용접 부위에 해당하므로, 2차 방벽(130) 및 1차 방벽(160)의 상기 용접 부위도 마찬가지로 동일한 수직선상에 놓여질 수 있다. 즉, 제1앵커플러그(120)와 제2앵커플러그(150)를 동일한 수직선상에 배치함으로써, 2차 방벽(130) 및 1차 방벽(130)을 동일 위치에서 용접 설치 가능하게 하여 전체 공정을 단순화 시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법에 대하여 설명하도록 한다. 한편, 각 구성요소에 대한 설명은 상술하였으므로 이하에서는 생략하고, 공정 순서를 중심으로 설명하기로 한다.
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 단열구조 시공방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 9a를 참조하면, 액화천연가스 화물창의 단열구조를 시공하기 위하여, 우선 액화천연가스 화물창을 구비하는 선박의 선체 내측면(10)에 일정 간격으로 체결부(20)를 설치한다. 체결부(20)는 고정볼트(21) 및 고정너트(23)를 포함할 수 있으며, 고정볼트(21)로는 스터드 볼트 등을 이용 가능하다.
다음으로, 도9b를 참조하면, 인슐레이션 패널(110)의 관통부(111)를 체결부(20)에 설치한다. 설치시에는, 지지대(22)로 인슐레이션 패널(110)의 하부합판(113)을 지지한다. 그리고 인슐레이션 패널(110)의 하부합판(113)을 관통하여 고정볼트(21)가 인슐레이션 패널(110)의 관통부(111)에 삽입되면, 고정볼트(21) 상부에 고정너트(23) 등을 체결하여 고정시킨다. 한편, 하부합판(113) 하부에는 도싱(DOSING) 작업등으로 에폭시 매스틱(24)을 도포하여 하부합판(113)과 선체 내측면(10)을 고정시킬 수 있다.
한편, 인슐레이션 패널(110) 상부에는 관통부(111)와 일정 간격 이격하여 굴곡부(114)를 형성하고, 굴곡부(114) 중앙에는 일방향으로 소정 간격의 틈을 두어 변형방지부(115)를 형성할 수 있다.
다음으로, 도9c를 참조하면, 상부 중앙에 수용홈(123)이 형성된 제1앵커플러그(120)를 관통부(111) 상부에 삽입 설치한다. 이 때, 제1앵커플러그(120)의 제1앵커부(122) 상부에 형성된 체결홀(122a)을 통해 별도의 체결부재를 관통시킴으로써, 제1앵커플러그(120)를 인슐레이션 패널(110)에 고정시킬 수 있다.
다음으로, 도 9d를 참조하면, 복수 개의 제1코러게이션 멤브레인(131)을 제1앵커플러그(120) 상부에 겹치기 용접 등으로 용접하여 2차 방벽(130)을 형성한다. 이 때, 제1코러게이션부(131a)가 하부방향으로 오도록 제1코러게이션 멤브레인(131)을 배치하고, 제1코러게이션부(131a)는 인슐레이션 패널(110)의 굴곡부(114)에 수용시킬 수 있다. 한편, 2차 방벽(130)을 형성하기 위한 상기 용접은, 수용홈(123)이 노출되도록 제2앵커플러그(120)의 제1앵커부(122) 상부 가장자리를 따라 수행될 수 있다.
다음으로, 도 9e를 참조하면, 복수 개의 스페이서 합판(140)을 2차 방벽(130) 상부에 배치한다. 스페이서 합판(140)은 수용홈(123)이 노출되도록 배치하며, 이를 위하여 스페이서 합판(140)의 모서리부(141)는 중앙 방향으로 수용홈(123)의 1/4에 해당하는 크기의 둥근 형태로 파여 형성할 수 있다.
다음으로, 도 9f를 참조하면, 제1앵커플러그(120)의 수용홈(123)에 제2앵커플러그(150)를 삽입 설치함과 동시에, 제2앵커플러그(150)로 스페이서 합판(140)을 고정시킨다. 이 때, 스페이서 합판(140)의 모서리부(141)에 제2앵커플러그(150)의 제2앵커부(152) 높이에 대응하도록 단턱(141a)을 형성할 수 있다.
즉, 제2앵커플러그(150) 설치시에, 제2앵커플러그(150)의 상부 둘레가 단턱(141a)에 걸리도록 할 수 있다. 이 경우, 제2앵커플러그(150)가 설치된 후에, 제2앵커플러그(150)의 제2앵커부(152) 상부면이 스페이서 합판(140)의 상부면과 동일 평면을 가질 수 있다.
마지막으로, 도 9g를 참조하면, 복수 개의 제2코러게이션 멤브레인(161)을 제2앵커플러그(150) 상부에 겹치기 용접 등으로 용접하여 1차 방벽(160)을 형성한다. 이 때, 제2코러게이션부(161a)는 상부방향으로 오도록 제2코러게이션 멤브레인(161)을 배치하여, 제2코러게이션부(161a)가 제1코러게이션부(131a)와 반대 방향으로 형성되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 액화천연가스 화물창을 시공함으로써 제1앵커플러그(120) 및 제2앵커플러그(150)를 동일 선상에 결합 배치하여, 1차 방벽(130) 및 2차 방벽(160)을 동일 위치에서 용접 설치함으로써 종래보다 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 제2앵커플러그(150)를 설치함과 동시에 스페이서 합판(140)을 고정시킴으로써, 별도의 접착제를 사용하지 않고도 단열구조를 시공하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1, 10: 선체 내측면 1a: 에폭시 매스틱
1b: 스터드 볼트 1c: 플랫 조인트
2: 하부 인슐레이션 패널 2a: 하부합판
3: 상부 인슐레이션 패널 4: 코러게이션 멤브레인
5: 리지드 트리플렉스 6: 서플 트리플렉스
7: 탑 브리지 패널 8: 코러게이션 멤브레인
20: 체결부 21: 고정볼트
22a: 삽입홀 23: 고정너트
24: 매스틱
100: 액화천연가스 화물창의 단열구조
110: 인슐레이션 패널 111: 관통부
112: 상부합판 113: 하부합판
114: 굴곡부 115: 변형방지부
116: 삽입단열재 117: 제1열보호부
120: 제1앵커플러그 121: 제1삽입부
122: 제1앵커부 122a: 체결홀
123: 수용홈 130: 2차 방벽
131: 제1코러게이션 멤브레인
131a: 제1코러게이션부 140: 스페이서 합판
141: 모서리부 141a: 단턱
142: 제2열보호부 b: 볼트
150: 제2앵커플러그 151: 제2삽입부
152: 제2앵커부 152a: 체결홈
160: 1차 방벽 161: 제2코러게이션 멤브레인
161a: 제2코러게이션부

Claims (12)

  1. 선체 내측면(10)에 설치된 체결부(20)에 관통 설치되도록 천공되어 형성되는 관통부(111)를 포함하는 인슐레이션 패널(110);
    상기 관통부(111) 상부에 삽입 설치되고 상부 중앙에 수용홈(123)이 형성되는 제1앵커플러그(120);
    상기 제1앵커플러그(120) 상부에 복수 개의 제1코러게이션 멤브레인(131)이 상기 수용홈(123)이 노출되도록 용접되어 형성되는 2차 방벽(130);
    상기 2차 방벽(130) 상부에 상기 수용홈(123)이 노출되도록 배치되는 복수 개의 스페이서 합판(140);
    상기 수용홈(123)에 삽입 설치되어 상기 스페이서 합판(140)을 고정시키는 제2앵커플러그(150); 및
    상기 제2앵커플러그(150) 상부에 복수 개의 제2코러게이션 멤브레인(161)이 용접되어 형성되는 1차 방벽(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인슐레이션 패널(110) 하부면에는 목재 또는 합성수지로 구성된 하부합판(113)이 설치되고,
    상기 체결부(20)는,
    상기 하부합판(113)을 관통하여 상기 관통부(111) 내부에 위치되도록 선체 내측면(10)에 일정 간격으로 고정 설치되는 고정볼트(21); 및
    상기 고정볼트(21) 상부에 체결되어 상기 하부합판(113) 상부면에 압착되는 고정너트(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체결부(20)는,
    상기 선체 내측면(10) 및 상기 하부합판(113) 하부면 사이에 일정 간격으로 배치되어 상기 하부합판(113)을 상기 선체 내측면(10)에 부착시키는 복수 개의 매스틱(24)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관통부(111) 내부에는 삽입단열재(116)가 설치되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인슐레이션 패널(110)은,
    상기 관통부(111) 상부와 일정 간격 이격되어 형성되는 굴곡부(114)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인슐레이션 패널(110)은,
    상기 굴곡부(114) 중앙에 일방향으로 틈을 형성함으로써 구비되는 변형방지부(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1코러게이션 멤브레인(131)의 제1코러게이션부(131a)가 하부방향으로 형성되어 상기 굴곡부(114)에 수용되고, 상기 제2코러게이션 멤브레인(161)의 제2코러게이션부(161a)는 상부방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1앵커플러그(120)는,
    상기 관통부(111) 상부에 삽입 체결되는 제1삽입부(121); 및
    상기 제1삽입부(121) 상부에 측방향으로 돌출 형성되어 상기 인슐레이션 패널(110) 상부면에 의해 지지되는 제1앵커부(122)를 포함하고,
    상기 수용홈(123)은 상기 제1앵커부(122) 상부 중앙에서 상기 제1삽입부(121) 내부 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1앵커부(122)의 상부면 가장자리를 따라 복수 개의 체결홀(122a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2앵커플러그(150)는,
    상기 제1앵커플러그(120)의 상기 수용홈(123)에 삽입 체결되는 제2삽입부(151); 및
    상기 제2삽입부(151) 상부에 측방향으로 돌출 형성되어 상기 스페이서 합판(140)의 모서리부(141)에 의해 지지되는 제2앵커부(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2앵커부(122)의 상부면이 상기 스페이서 합판(140)의 상부면과 동일평면을 갖도록, 상기 스페이서 합판(140)의 상기 모서리부(141)에는 단턱(141a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2앵커부(152)의 상부면 가장자리를 따라 복수 개의 체결홈(152a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 단열구조.
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