KR20140144749A - 탱크 돔 플랜지부의 구조 - Google Patents

탱크 돔 플랜지부의 구조 Download PDF

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타쿠미 요시다
나루요시 이즈미
료스케 우라구치
유스케 츠무라
오사무 무라기시
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Abstract

탱크 본체부에 저장되어 있는 저온의 액화 가스의 온도 상승을 억제할 수 있도록 한다. 저온의 액화 가스가 저장되는 탱크 본체부와, 탱크 본체부의 상부에 설치되는 탱크 돔(3)과, 탱크 돔(3)으로부터 대략 수평으로 뻗어나와 있는 플랜지부(22)와, 탱크 본체부를 공간(5)을 사이에 두고 덮는 탱크 커버(6)와, 플랜지부(22)와 탱크 커버(6)의 상측 개구 테두리부 사이에 설치되어 공간(5)을 밀봉하기 위한 팽창 고무(11)를 구비하는 액화 가스 탱크에 설치되는 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)에 있어서, 플랜지부(22) 중 적어도 탱크 돔(3)의 측벽(3a)과 팽창 고무(11) 사이에 위치하는 소정부분에 섬유강화 플라스틱제의 입열 억제 재료부(24)를 설치한 구성이다.

Description

탱크 돔 플랜지부의 구조{STRUCTURE FOR TANK DOME FLANGE SECTION}
본 발명은 예를 들어 저온의 액화천연가스(LNG) 등의 액화 가스가 저장되는 액화 가스 운반선용 탱크에 설치되는 탱크 돔 플랜지부의 구조에 관한 것이다.
종래의 액화 가스 운반선에 설치되는 액화 가스 탱크의 일례로서, 예를 들어 도 17에 도시한 것이 있는바, 이 액화 가스 탱크(1)는 횡방향이 긴 탱크 본체부(2)와 이 탱크 본체부(2)의 상부에 설치된 탱크 돔(3)을 구비하고 있다. 이 탱크 본체부(2)는 횡형(橫型)의 원통 형상의 몸통부(2a)를 구비하고, 이 몸통부(2a) 양쪽의 각 개구부가 대략 반구(半球) 형상의 덮개(2b)에 의해 닫혀져 있다.
또한, 탱크 돔(3)은 종형(縱型)의 원통 형상의 측벽(3a)을 가지고 이 측벽(3a)의 상측 개구부는 대략 반구 형상의 덮개(3b)에 의해 닫혀져 있다. 또한, 도면에 나타내지는 않았지만, 이 탱크 돔(3)은 탱크 본체부(2)에 대해 액화 가스의 공급 및 배출을 수행하기 위한 복수의 배관 등이 장착되어 있다.
또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 이 액화 가스 탱크(1)의 표면에는 방열재(4)가 설치되어, 외부공기의 열이 액화 가스 탱크(1)로 들어가지 못하게 구성되어 있다. 그리고, 탱크 본체부(2)에는 방열재(4)와 공간(5)을 사이에 두고 덮는 탱크 커버(6)가 설치되고, 탱크 돔(3)에도 방열재(4)와 공간을 사이에 두고 덮는 돔 커버(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
또한, 도 18에 도시한 바와 같이, 탱크 돔(3)의 측벽(3a)에는 플랜지부(8)가 설치되어 있다. 이 플랜지부(8)는 원환형의 판상체로서 탱크 돔(3)의 측벽(3a)의 외면으로부터 대략 수평으로 뻗어나와 있다.
다음으로, 도 19a 및 도 19b를 참조하여, 액화 가스 운반선에 설치되는 구형(球形)의 액화 가스 탱크(9)의 탱크 돔 플랜지부 구조(10)를 설명한다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
도 19a 및 도 19b에 도시한 액화 가스 탱크(9)와 도 17에 도시한 액화 가스 탱크(1)가 서로 다른 부분은 탱크 본체부(2)의 형상이며, 그 이외에는 동등한 구성이므로, 동등한 부분의 설명은 생략한다.
도 19a에 도시한 바와 같이, 이 탱크 돔 플랜지부의 구조(10)는 탱크 커버(6)의 상측 개구 테두리부와 원환형의 플랜지부(8)의 하면 사이에 원환형의 팽창 고무(expansion rubber)(11)가 설치되어 있는 구조이다. 이 팽창 고무(11)는 탱크 본체부(2) 및 플랜지부(8) 등의 열팽창 및 열 수축에 관계없이 이것들의 내측에 형성되어 있는 공간(5)을 밀봉하는 기능을 가져 해당 공간(5)을 밀봉한다.
일본 실용신안공개공보 소62－12593호
그러나, 도 19a 및 도 19b에 도시한 종래의 탱크 돔 플랜지부의 구조(10)에서는 플랜지부(8)가 금속제이기 때문에, 외부공기의 열이 금속제의 플랜지부(8)로부터 들어가서 탱크 돔(3) 및 탱크 본체부(2)에 전달되어 탱크 본체부(2)에 저장되어 있는 액화 가스의 온도 상승을 초래하게 된다.
이것을 방지하기 위해, 탱크 본체부(2), 탱크 돔(3) 및 플랜지부(8) 등에 설치되는 방열재(4)를 포함하는 단열재의 사용량이 많아지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 탱크 본체부에 저장되어 있는 저온의 액화 가스의 온도 상승을 억제할 수 있는 탱크 돔 플랜지부의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조는 저온의 액화 가스가 저장되는 탱크 본체부에 설치된 탱크 돔의 측벽의 외면으로부터 외측 방향으로 뻗어나오는 플랜지부와, 상기 탱크 본체부를 공간을 사이에 두고 덮는 탱크 커버와, 상기 플랜지부와 상기 탱크 커버 사이에 설치되어 상기 공간을 밀봉하기 위한 팽창 고무를 구비하는 액화 가스 탱크에 설치되는 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 플랜지부 중, 적어도 상기 탱크 돔의 측벽과 상기 팽창 고무 사이에 위치하는 소정부분에 섬유강화 플라스틱제의 입열 억제 재료부를 설치한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조가 설치되어 있는 액화 가스 탱크에 의하면, 그 탱크 본체부는 저온의 액화 가스를 저장할 수 있고, 탱크 돔은 해당하는 탱크에 대해 액화 가스의 공급 및 배출을 수행하기 위한 배관이 장착되어 있다. 탱크 커버 및 플랜지부는 탱크 본체부를 공간을 사이에 두고 덮고 있다. 그리고 팽창 고무는 변형이 자유롭기 때문에 탱크 본체부, 탱크 돔 및 플랜지부의 열팽창 및 열 수축에 관계없이 탱크 커버의 내측 공간을 밀봉할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 의하면, 플랜지부의 상기 소정부분에 섬유강화 플라스틱제의 입열 억제 재료부를 설치하고 있기 때문에, 외부공기의 열이 플랜지부의 외주 테두리부 측으로부터 저온의 탱크 돔 측으로 들어가는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 탱크 본체부에 저장되어 있는 액화 가스의 온도 상승을 억제할 수 있다.
또한, 플랜지부 중 적어도 탱크 돔의 측벽과 팽창 고무 사이에 위치하는 소정부분에 입열 억제 재료부를 설치하고 있기 때문에, 저온의 탱크 돔에 의해서 팽창 고무가 냉각되어 저온취화 하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 플랜지부 중 적어도 상기 탱크 돔의 측벽과 상기 팽창 고무 사이에 위치하는 부분에, 해당 플랜지부 및 상기 탱크 돔을 포함하는 부분의 열 수축에 의한 변형을 흡수하는 열수축 흡수부를 설치한다.
이와 같이 하면, 탱크 본체부에 저장되어 있는 저온의 액화 가스에 의해서, 탱크 본체부, 탱크 돔 및 플랜지부가 열 수축 하여, 그 플랜지부의 외주측부가 내측으로 끌려가는 방향으로 변형하려고 하더라도, 그 열 수축에 의한 변형을 열수축 흡수부에 의해서 흡수할 수가 있다. 이것에 의해, 플랜지부의 섬유강화 플라스틱제의 입열 억제 재료부와 그 이외의 부분과의 결합부에 발생하는 하중을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 입열 억제 재료부는 상기 플랜지부의 상기 소정부분으로부터 상기 플랜지부의 외주 테두리부까지의 범위에 걸쳐 형성된다.
이와 같이 하면, 외부공기의 열이 플랜지부의 외주 테두리부 측으로부터 저온의 탱크 돔 측으로 들어가는 열량을 효과적으로 억제할 수가 있다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 열수축 흡수부는 상기 플랜지부에 있어서의 반경방향 단면형상이 대략 'L'자 형상 또는 대략 'U'자 형상을 포함하는 굴곡 형상을 이룬다.
이와 같이 하면, 탱크 돔 및 플랜지부 등의 열 수축에 의해, 그 플랜지부의 외주측부가 내측으로 끌려가는 방향으로 변형하려고 할 때에, 단면형상이 대략 'L'자 형상 또는 대략 'U'자 형상을 포함하는 굴곡 형상의 열수축 흡수부 부분에서, 예를 들면 'L'자 형상의 각도가 확장되거나, 또는 'U'자 형상의 폭이 확장되는 방향으로 변형할 수 있다. 이것에 의해, 간단한 구성을 채용하면서도 열 수축에 기인하여 플랜지부가 변형하려고 하는 힘을 흡수할 수 있어 플랜지부의 외주측부의 변형을 억제할 수가 있다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 열수축 흡수부가 상기 입열 억제 재료부에 형성되거나 또는 상기 입열 억제 재료부가 상기 열수축 흡수부에 형성된다.
이와 같이 하면, 입열 억제 재료부는 열 수축 흡수 기능과 입열 억제 기능의 양쪽을 겸비할 수 있거나, 또는 열수축 흡수부는 열 수축 흡수 기능과 입열 억제 기능의 양쪽을 겸비할 수가 있다. 따라서, 구조의 간단화를 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 플랜지부는 섬유강화 플라스틱제의 상기 입열 억제 재료부에서부터 상기 탱크 돔 측의 연결부 부품과 상기 입열 억제 재료부가 일체 성형에 의해서 형성된다.
이와 같이 하면, 양자의 결합부분의 기밀성을 확실하게 확보할 수 있고, 플랜지부 제조의 생산성 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 플랜지부는 섬유강화 플라스틱제의 상기 입열 억제 재료부에서부터 상기 탱크 돔 측의 내주측부가 연결부 부품과 기초단부 부품으로 이루어지고, 상기 입열 억제 재료부와 상기 연결부 부품이 일체로 성형되며, 상기 입열 억제 재료부와 일체 성형된 상기 연결부 부품을 상기 탱크 돔의 측벽에 결합된 상기 기초단부 부품에 대해 결합하는 것에 의해, 상기 플랜지부에서의 상기 입열 억제 재료부 및 상기 탱크 돔 측의 상기 내주측부를 형성한다.
이와 같이, 입열 억제 재료부와 연결부 부품을 일체화한 복합부품을 만드는 것에 의해, 섬유강화 플라스틱제의 입열 억제 재료부와 연결부 부품을 확실하게 결합시킬 수 있기 때문에 그 결합부분의 기밀성을 간단하게 확보할 수가 있다. 또한, 입열 억제 재료부와 일체화한 연결부 부품을 탱크 돔의 측벽에 결합된 기초단부 부품에 대해 결합하는 것에 의해, 연결부 부품과 기초단부의 결합부분의 위치 맞춤의 자유도가 향상된다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 플랜지부는 섬유강화 플라스틱제의 상기 입열 억제 재료부에서부터 상기 탱크 돔 측의 내주측부를 금속제로 한다.
이 금속제의 내주측부를 금속제로 하는 것에 의해, 플랜지부와 탱크 돔 측벽을 용접할 수 있어 종래와 동일한 시공이 된다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서, 상기 입열 억제 재료부는 유리섬유 강화 플라스틱제 또는 탄소 섬유 강화 플라스틱제로 한다.
이를 통해, 입열 억제 재료부가 필요로 하는 강도와 방열 성능에 대응하여 그 재질을 유리섬유 강화 플라스틱 또는 탄소 섬유 강화 플라스틱으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조에 의하면, 외부공기로부터의 입열을 감소시킬 수 있고, 탱크 본체부에 저장되어 있는 액화 가스의 온도 상승을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타낸 종단면도이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조의 각 부분의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 2a에서 방열재를 제거한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 탱크 돔 및 플랜지부가 열 수축하여 변형한 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 4a는 도 1에 도시한 탱크 돔 및 플랜지부가 열 수축하기 전의 상태를 나타낸 시뮬레이션용 모델의 부분 단면 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시한 플랜지부를 나타내는 시뮬레이션용 모델의 부분 단면 확대 사시도이다.
도 5a는 도 4a에 도시한 탱크 돔 및 플랜지부가 열 수축한 상태를 나타내는 시뮬레이션 결과의 부분 단면 사시도이다,
도 5b는 도 5a에 도시한 플랜지부를 나타내는 시뮬레이션 결과의 부분 단면 확대 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조의 각 부분의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 6b는 도 6a에 도시한 탱크 돔 및 플랜지부의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6b에 도시한 탱크 돔 및 플랜지부가 열 수축하여 변형한 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 8a는 종래의 탱크 돔 플랜지부의 구조의 각 부분의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 8b는 도 8a에 도시한 탱크 돔 및 플랜지부의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 15는 본 발명의 제9 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 16은 본 발명의 제10 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 17은 종래의 대략 원통형의 액화 가스 탱크를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 18은 도 17에 도시한 종래의 액화 가스 탱크에 설치되어 있는 탱크 돔을 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 19a는 다른 종래의 구형의 액화 가스 탱크의 탱크 돔 플랜지부의 구조를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 19b는 도 19a에 나타낸 탱크 돔의 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조의 제1 실시예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 본 실시예의 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)는, 예를 들어, 저온의 액화천연가스(LNG) 등의 액화 가스가 저장되는 액화 가스 탱크에 설치되는 것으로서, 도 17에 도시한 종래의 액화 가스 탱크(1)에 적용한 것을 예로 들어 설명한다. 따라서, 종래의 액화 가스 탱크(1)와 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하고, 그것들의 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예의 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)는, 예를 들어, 액화 가스 운반선에 설치되는 액화 가스 탱크에 적용한 것이다.
도 1에 도시한 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)가 적용되는 액화 가스 탱크(1)는 저온의 액화 가스가 저장되는 탱크 본체부(2)(도 17 참조)와, 이 탱크 본체부(2)의 상부에 설치되는 탱크 돔(3)과, 탱크 본체부(2)를 공간을 사이에 두고 덮는 탱크 커버(6)를 구비하고 있다.
플랜지부(22)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 내주측부(23)과 외주측부(24)를 가지고 있다.
그리고 상기 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3)의 측벽(3a)의 외면으로부터 대략 수평으로 뻗어나와 있는 원환형의 플랜지부(22)와, 플랜지부(22)의 하면과 탱크 커버(6)의 상측 개구 테두리부 사이에 설치되어 공간(5)을 밀봉하기 위한 원환형의 팽창 고무(11)를 구비하고 있다.
그리고 상기 플랜지부(22)의 내주측부(23)는 탱크 돔(3) 측에 배치되고, 각각이 금속제(예를 들면, 알루미늄 합금제)의 기초단부(23a)와 연결부(23b)를 구비하고 있다. 상기 기초단부(23a)는 원환형의 판상체이고, 그것의 내주 테두리부가 금속제(예를 들면 알루미늄 합금제)의 탱크 돔(3)의 측벽(3a)의 외면에 예를 들면 용접에 의해서 접합되고, 그 측벽(3a)의 외면으로부터 대략 수평으로 뻗어나와 있다. 또한, 연결부(23b)는 짧은 원통체로서 연직 방향으로 배치되어 그것의 하단부가 기초단부(23a)의 외주 테두리부 상면에, 예를 들어, 용접에 의해서 접합되어 있다.
또한, 외주측부(24)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 내주측부(23)의 외측에 배치되고, 섬유강화 플라스틱(이하, FRP)제로 일체 성형 된 것이다. 이 외주측부(24)는 플랜지부(22)에 있어서의 반경방향 단면형상이 대략 'L' 자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이 외주측부(24)는 연직부(24a)와 수평부(24b)를 구비하고 있다. 또한, 수평부(24b)의 외주 테두리부에는, 짧은 원통형의 보강부(25)가 설치되어 있다. 또한, 이 연직부(24a)의 하부는 연결부(23b)와 일체 성형에 의해서 접합되어 있다.
이와 같이, 연결부(23b)(내주측부(23))와 연직부(24a)(외주측부(24))가 접합되어 있으므로, 그 결합부분의 기밀성이 확보된다. 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 연결부(23b)가 연직부(24a)보다도 외측에 배치되어 있다. 이를 통해, 후술하는 바와 같이, 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22)의 내주측부(23) 등이 열 수축할 때에, 내주측부(23)의 연결부(23b)가 외주측부(24)의 연직부(24a)를 향하여 내측 방향(기밀성이 확보되는 방향)으로 변형한다. 그 결과, 탱크 돔(3) 등의 열 수축에 의해 양자 간의 기밀성이 파괴되지 않게 할 수 있다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3)의 외면 전체에는 소정 두께의 방열재(4)가 설치되어 있다. 또한, 플랜지부(22)의 내주측부(23)의 표면 전체도 방열재(4)로 피복되어 있다. 또한, 플랜지부(22)의 외주측부(24)에서의 연직부(24a)의 내주면 및 연직부(24a) 하부의 외주면도 방열재(4)로 피복되어 있다. 다만, 도 1에 나타낸 바와 같이, 플랜지부(22)의 외주측부(24)에서의 수평부(24b) 상하의 각 면에 방열재(4)를 설치하지 않은 것은, 이 수평부(24b) 자체가 방열성을 가지고 있고, 이 수평부(24b)와 금속제의 내주측부(23)가 간격을 유지하여 배치되어 있기 때문이다.
이와 같이, 금속제의 내주측부(23) 및 연직부(24a)의 일부를 방열재(4)로 피복하는 것에 의해서, 외부공기의 열이 금속제의 내주측부(23)로부터 탱크 돔(3) 측으로 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 1에 나타낸 팽창 고무(11)는 원환형으로 형성된 변형이 자유로운 고무 형태의 탄성체이다. 이 팽창 고무(11)는 플랜지부(22)를 구성하는 외주측부(24)의 외주부의 하면과, 탱크 커버(6)의 상측 개구 테두리부 사이에 배치되어 있다. 이 팽창 고무(11)의 상부는 플랜지부(22)의 외주부의 하면에 볼트(27)로 결합되고, 그것의 하부는 탱크 커버(6)의 상측 개구 테두리부에 볼트(27)로 결합되어 있다.
다음으로, 도 1을 참조하여, 이러한 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)가 갖추고 있는 입열(入熱) 억제 재료부에 대해서 설명한다.
입열 억제 재료부는, 외부공기의 열이 플랜지부(22)를 통해 탱크 돔(3)에 전달되는 것을 억제하기 위한 것이다. 그리고 플랜지부(22)의 외주측부(24)를 열전도율이 작은 FRP제의 입열 억제 재료부로 구성하는 것에 의해서, 그 기능을 달성할 수 있도록 하고 있다.
또한, 플랜지부(22)의 외주측부(24)의 재질인 FRP로서, 유리섬유 강화 플라스틱(이하, GFRP) 또는 탄소 섬유 강화 플라스틱(이하, CFRP)을 사용할 수 있다.
이러한 GFRP 및 CFRP는 알루미늄 합금이나 스테인리스강 등의 금속과 비해서 열전도율이 매우 작기 때문에, 플랜지부(22)의 외주측부(24)를 예를 들면 GFRP제로 하는 것에 의해서, 이 외주측부(24)가 입열 억제 재료부로서의 기능을 달성할 수 있다.
여기서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 플랜지부(22) 전체를 FRP제로 하지 못하고, 내주측부(23)를 금속제로 한 이유는 이 내주측부(23)를 금속제의 탱크 돔(3)의 측벽(3a)에 용접할 수 있도록 하여 종래와 같은 시공으로 하기 위함이다.
도 2a는 도 1에 도시한 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)의 각 부분의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시한 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22)의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
이들 도 2a 및 도 2b로부터 알 수 있듯이, 플랜지부(22)에 있어서의 FRP제의 외주측부(24)의 수평부(24b) 및 연직부(24a)의 상부는 대략 외기 온도를 이루고 있다. 그러나 상기 FRP제의 외주측부(24)의 열전도율이 작기 때문에, 방열재(4)로 피복되어 있는 연직부(24a)의 하부 및 이것과 결합하는 연결부(23b)에는 열이 거의 전달되지 않고, 따라서, 이 연직부(24a)의 하부 및 이것과 결합하는 연결부(23b)의 온도는 탱크 돔(3)의 온도보다 근소하게 높기는 하나 저온이다. 그리고 플랜지부(22)에 있어서의 금속제의 내주측부(23)의 기초단부(23a)의 온도는 탱크 돔(3)의 온도와 대략 동일하게 저온이다. 따라서, 외부공기의 열이 상기 플랜지부(22)를 통하여 탱크 돔(3)에 거의 전달되지 않는다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성된 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)의 작용을 설명한다. 우선, 도 1에 나타낸 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)가 설치되어 있는 액화 가스 탱크에 의하면, 그 탱크 본체부(2)(도 17 참조)는 저온의 액화 가스를 저장할 수 있고, 탱크 돔(3)은 액화 가스 탱크에 대해 액화 가스의 공급 및 배출을 수행하기 위한 배관(도시하지 않음)이 장착되어 있다. 탱크 커버(6) 및 플랜지부(22)는 탱크 본체부(2)를 공간(5)을 사이에 두고 덮을 수 있다. 그리고 팽창 고무(11)는 변형이 자유롭기 때문에, 탱크 본체부(2), 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22)의 열팽창 및 열 수축에 관계없이, 탱크 커버(6)의 내측 공간(5)을 밀봉할 수 있다.
따라서, 탱크 커버(6) 내측의 공간(5)의 기밀성을 확보할 수 있어, 예를 들면 그 공간(5) 내에 질소가스 등을 적절히 기밀봉지 해 둘 수 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)에 의하면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 플랜지부(22)의 외주측부(24)를 FRP제로 구성하고, 상기 외주측부(24)를 입열 억제 재료부로 구성하고 있으므로, 외부공기의 열이 플랜지부(22)의 외주 테두리부 측으로부터 저온의 탱크 돔(3) 측으로 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이러한 입열 억제 재료부는 탱크 돔(3)의 측벽(3a)의 외면과 팽창 고무(11) 사이의 소정부분으로부터 플랜지부(22)의 외주 테두리부까지의 범위에 걸쳐서 형성되기 때문에, 외부공기의 열이 플랜지부(22)의 외주 테두리부 측으로부터 저온의 탱크 돔(3) 측으로 들어가는 열량을 효과적으로 억제할 수 있다.
이것에 의해서, 탱크 본체부(2)에 저장되어 있는 액화 가스의 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 플랜지부(22)의 외주측부(24)를 FRP제로 구성하여, 플랜지부(22) 중 적어도 탱크 돔(3)의 측벽(3a)과 팽창 고무(11) 사이에 위치하는 소정부분에 입열 억제 재료부를 설치한 구성으로 이루어져 있기 때문에, 저온의 탱크 돔(3)에 의해서 팽창 고무(11)가 냉각되어 저온취화(低溫脆化) 하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 1을 참조하여, 이 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)가 갖추고 있는 열수축 흡수부에 대해서 설명한다.
열수축 흡수부는 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22)를 포함한 부분이, 탱크 본체부(2)에 저장되어 있는 액화 가스에 의해서 냉각되어 열 수축할 때에 그 플랜지부(22)의 외주측부(24)가 변형하는 것을 억제하기 위한 것이다. 이 열수축 흡수부는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 플랜지부(22) 중 적어도 탱크 돔(3)의 측벽(3a)과 팽창 고무(11) 사이에 위치하는 부분에 설치되어 있다.
더 구체적으로 설명하면, 이 열수축 흡수부는 플랜지부(22)에 있어서의 반경방향의 단면형상이 대략 'L'자의 굴곡 형상을 이루는 것으로서, 플랜지부(22)의 외주측부(24)에 있어서의 수평부(24b)와 연직부(24a)가 결합하는 굴곡부를 포함하는 부분이다.
도 1에 나타낸 열수축 흡수부는 플랜지부(22)에 있어서의 반경방향의 단면형상이 대략 'L'자의 굴곡 형상을 이루기 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22) 등의 열 수축에 의해서, 상기 플랜지부(22)의 외주측부(24)가 내측으로 끌려가는 방향으로 열변형 하려고 할 때, 단면형상이 대략 'L'자 형상의 열수축 흡수부의 각도가 내측으로 확장되는 방향으로 변형할 수가 있다.
이를 통해, 간단한 구성을 채용하면서도, 열변형에 기인하여 플랜지부(22) 전체가 변형하는 것을 열수축 흡수부의 부분적 변형에 의해 플랜지부(22)의 외주측부(24)의 변형을 억제할 수 있다.
또한, 플랜지부(22)의 FRP제의 입열 억제 재료부(외주측부(24))와 내주측부(23)의 결합부에 발생하는 하중을 줄일 수 있다.
그리고 도 1에 나타낸 바와 같이, 열수축 흡수부는 입열 억제 재료부로 형성되는 구성으로 하였기 때문에, 입열 억제 재료부는 열 수축 흡수 기능과 입열 억제 기능의 양쪽을 겸비할 수 있어 구조의 간단화를 도모할 수 있다.
물론, 도면에는 나타내지 않았지만, 상기에 대신하여, 입열 억제 재료부가 열수축 흡수부에 형성된 구성으로 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 열수축 흡수부는 열 수축 흡수 기능과 입열 억제 기능의 양쪽을 겸비할 수 있어 구조의 간단화를 도모할 수 있다.
다음으로, 도 4a 및 도 4b, 도 5a 및 도 5b를 설명한다. 도 4a는 도 1에 도시한 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22)가 열 수축하기 전의 상태를 나타낸 시뮬레이션용 모델의 부분 단면 사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시한 플랜지부(22)를 나타낸 시뮬레이션 결과의 부분 단면 확대 사시도이다. 도 5a는 도 4a에 도시한 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22)가 열 수축한 상태를 나타낸 시뮬레이션 결과의 부분 단면 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시한 플랜지부(22)를 나타낸 시뮬레이션 결과의 부분 단면 확대 사시도이다.
또한, 도 5a 및 도 5b에 도시한 플랜지부(22)에 있어서, 색의 농도로 탱크의 반경방향 내측으로의 변위량을 표시하고 있고, 색이 엷은 만큼 변위량이 크다는 것을 표시하고 있다.
도 5b에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3) 및 플랜지부(22)가 열 수축한 상태에서는, 플랜지부(22)의 외주측부(24), 보강부(25) 및 열수축 흡수부에 있어서, 특히 연직부(24a) 부분에서 변위량이 크게 변화하고 있는 것으로부터, 연직부(24a) 부분에서 열 수축을 흡수하고 있다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 도 6a, 도 6b, 도 7, 도 8a 및 도 8b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예 등의 탱크 돔 플랜지부의 구조(31) 등의 온도분포 시뮬레이션 결과와 함께, 탱크 돔(3) 및 플랜지부(32) 등이 열 수축하여 변형된 예를 들어서 설명한다.
도 6a는 제2 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(31)의 각 부분의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 6a에 도시한 탱크 돔(3) 및 플랜지부(32)의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다. 그리고 도 7은 도 6b에 도시한 탱크 돔(3) 및 플랜지부(32)가 열 수축하여 변형된 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 7에 나타낸 제2 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(31)와, 도 2a, 도 2b 및 도 3에 나타낸 제1 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(21)가 다른 부분은, 도 2b에 나타낸 제1 실시예에서는 단면형상이 대략 'L'자 형상의 열수축 흡수부가 설치되어 있는데 비해서, 도 6b에 나타낸 제2 실시예에서는 이러한 열수축 흡수부가 설치되어 있지 않다는 점이다. 그 이외에는 제1 실시예와 동등하며, 그것들의 설명은 생략한다.
도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(31)의 플랜지부(32)는 내주측부(33)와 외주측부(34)를 구비하고 있다. 그리고 이러한 내주측부(33) 및 외주측부(34)는 각각 원환형의 평판체로 형성되어 있다. 또한, 내주측부(33)는 제1 실시예와 동일하게 알루미늄 합금 등의 금속제이고, 외주측부(34)는 제1 실시예와 동일하게 FRP제이며 입열 억제 재료부이다. 그리고 도면에는 나타내지 않지만, 내주측부(33)의 외주 테두리부와 외주측부(34)의 내주 테두리부는 서로 상하로 겹친 상태에서 기밀성을 유지하도록 연직 방향으로 삽입관통하는 복수의 볼트로 서로 결합된다. 그리고 양자의 서로 밀착하는 면은, 예를 들면, 양자의 일체 성형에 의해 접합해 두어 기밀봉지 되어 있다.
또한, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3)의 외면 전체에는 소정두께의 방열재(4)가 설치되어 있다. 그리고 플랜지부(32)의 내주측부(33)의 표면 전체 및 외주측부(34)의 내주 테두리부도 방열재(4)로 피복되어 있다.
도 6a 및 도 6b로부터 알 수 있는 바와 같이, 플랜지부(32)에 있어서의 FRP제의 외주측부(34)는 대략 외기 온도를 이루고 있다. 그러나 이 FRP제의 외주측부(34)의 열전도율이 작기 때문에, 방열재(4)로 피복되어 있는 외주측부(34)의 내주 테두리부에는 열이 거의 전달되지 않고, 따라서, 이 외주측부(34)의 내주 테두리부의 온도는 탱크 돔(3)의 온도보다 근소하게 높기는 하나 저온이다. 따라서, 플랜지부(32)에 있어서의 금속제의 내주측부(33)의 온도는 탱크 돔(3)의 온도와 대략 동일하게 저온이다. 따라서, 외부공기의 열이 이 플랜지부(32)를 통해 탱크 돔(3)에 거의 전달되지 않는다는 것을 알 수 있다.
도 8a는, 예를 들면 도 19a 및 도 19b에 도시한 종래의 탱크 돔 플랜지부의 구조(10)의 각 부분의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 8b은 도 8a에 도시한 탱크 돔(3) 및 플랜지부(8)의 온도분포 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b에 나타낸 종래의 탱크 돔 플랜지부의 구조(10)의 플랜지부(8)는 1매의 원환형의 평판체로 형성되어 있고, 그 재질은 알루미늄 합금 등의 금속제이다.
그리고 도 8a에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3)의 외면 전체에는 소정두께의 방열재(4)가 설치되어 있다. 그리고 플랜지부(8)의 반경방향의 대략 중앙부로부터 탱크 돔(3) 쪽 부분의 표면 전체가 방열재(4)로 피복되어 있다.
도 8a 및 도 8b로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 탱크 돔 플랜지부의 구조(10)에서는 플랜지부(8)는 금속제로 열전도율이 크며, 또한, 입열 억제 재료부가 설치되어 있지 않기 때문에, 플랜지부(8)의 탱크 돔(3) 쪽 부분이 방열재(4)로 피복되어 있음에도 관계없이, 외부공기의 열이, 이 방열재(4)로 피복되어 있는 플랜지부(8)로 들어가서, 플랜지부(8)의 내주 테두리부 근처까지 온도가 상승하고 있다는 것을 알 수 있다. 이것에 의해서, 외부공기의 열이, 제1 및 제2 실시예보다 더 많이 탱크 돔(3)으로 들어가고 있다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 도 1에 나타낸 탱크 돔(3)에 설치되어 있는 플랜지부(22)의 제조 방법을 설명한다. 이 플랜지부(22)는 탱크 돔(3)의 측벽(3a)에 용접되기 전의 상태로서, FRP제의 외주측부(24)(입열 억제 재료부로 열수축 흡수부를 구성한 것)와, 금속제의 내주측부(23)를 구성하는 기초단부 부품(기초단부)(23a)과, 금속제의 내주측부(23)를 구성하는 연결부 부품(연결부)(23b)을 구비하고 있다. 따라서, 우선 기초단부 부품(기초단부)(23a) 및 연결부 부품(연결부)(23b)을 제조한다.
다음으로, 입열 억제 재료부와 연결부 부품(23b)을 성형 틀 등을 사용하여 일체화한 복합부품을 제작한다. 여기서, 일체로 성형 된 입열 억제 재료부와 연결부 부품(23b)이 서로 접합할 수 있도록 하기 위하여, 예를 들면 금속제의 연결부 부품(23b)의 표면에 대해서 조면처리(粗面處理)를 해 두어, 이것에 의해서 입열 억제 재료부인 FRP가 연결부 부품(23b)의 표면에 접합 될 수 있도록 한다.
또한, 금속제의 내주측부(23)를 구성하는 기초단부 부품(23a)을 도 1에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3)의 측벽(3a)의 외면에 용접하여 접합해 둔다. 그런 후에, 도 1에 나타낸 바와 같이, 입열 억제 재료부와 일체화된 연결부 부품(23b)을 탱크 돔(3)의 측벽(3a)에 결합된 기초단부 부품(23a)에 대하여 소망하는 위치에 용접하여 접합한다. 이렇게 하여, 탱크 돔(3)에 플랜지부(22)를 설치할 수 있다.
이와 같이, 입열 억제 재료부와 연결부 부품(23b)을 일체화한 복합부품을 제작하는 것에 의해서, 연결부 부품(23a)과 금속제의 연결부 부품(23b)의 결합부분의 위치맞춤의 자유도가 향상되기 때문에 접합 품질이 향상되고, 일체화한 복합부품에 의해 FRP의 입열 억제 재료부와 금속제의 연결부 부품(23b)과의 접합부분의 기밀성을 간단하게 확보할 수가 있다.
이를 통해, 탱크 커버(6) 내의 공간(5)의 기밀성을 확실하게 확보할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(38)를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9에 도시한 제3 실시예와 도 1에 도시한 제1 실시예가 다른 부분은, 도 1에 나타낸 제1 실시예에서는 플랜지부(22)의 외주측부(24) 및 보강부(25)를 FRP제로 일체 성형 하였지만, 이것에 비해, 도 9에 나타낸 제3 실시예에서는 플랜지부(39)의 외주측부(42)에 있어서의 외주부(40)를 알루미늄 합금 등의 금속제로 하고, 이 외주부(40)와 FRP제의 외주측부 본체(41)를 볼트(27)로 서로 결합했다는 것이다. 그 이외에는 도 1에 나타낸 제1 실시예와 동등하고, 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하며, 그것들의 설명은 생략한다. 이와 같이 하는 것에 의해서, 배관의 진동을 억제하는 배관 서포트(도시하지 않음)를 외주부(40)에 용접할 수 있다.
그리고 도 9에 나타낸 외주측부 본체(41)는 입열 억제 재료부이다. 그리고 열수축 흡수부는 연직부(24a)를 포함하는 외주측부 본체(41)로 구성되어 있다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 연결부(23b)를 연직부(24a)의 반경방향 외측에 배치하였지만, 이것에 대신하여, 연결부(23b)를 연직부(24a)의 반경방향 내측에 배치하여도 좋다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(54)를 나타낸다. 도 10에 나타낸 제4 실시예와 도 1에 나타낸 제1 실시예가 다른 부분은 플랜지부(55)와 플랜지부(22)가 서로 다르다는 것이다.
도 1에 나타낸 제1 실시예의 플랜지부(22)에서는, 원환형의 내주측부(23)의 연결부(23b)와 원환형의 외주측부(24)의 연직부(24a)는 서로 외측과 내측으로 겹친 상태에서 수평 방향으로 삽입관통하는 복수의 볼트(26)로 서로 결합되어 있다.
이것에 비해, 도 10에 나타낸 제4 실시예의 플랜지부(55)에서는, 원환형의 내주측부(23)의 연결부(23b)와 원환형의 외주측부(24)의 연직부(24a)는 이하에 기재하는 결합 구조에 의해 결합된다.
내주측부(23)의 연결부(23b) 및 외주측부(24)의 연직부(24a)는 각각 단면이 대략 'L'자 형상으로 굴곡 형성되어 있다. 그리고 이처럼 굴곡 형성되어 수평방향과 평행한 2개의 원환형의 수평부(56, 57)는 서로 상하로 겹친 상태에서 연직 방향으로 삽입관통하는 복수의 볼트(26)로 서로 결합되어 있다. 그 이외에는 도 1에 나타낸 제1 실시예와 동등하고, 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하며, 그것들의 설명은 생략한다.
도 10에 나타낸 외주측부(24)가 열수축 흡수부이면서 입열 억제 재료부이기도 하다. 또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 수평부(56, 57)는 탱크 커버(6)의 내측 공간(5)에 대해서 그 외측에 배치하였으나, 이를 대신하여, 탱크 커버(6)의 내측 공간(5) 쪽에 배치하여도 좋다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(61)를 나타내고 있다. 도 11에 나타낸 제5 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(61)의 플랜지부(62)는 내주측부(63), 외주측부(64), 입열 억제 재료부(65) 및 열수축 흡수부(66, 67)를 구비하고 있다. 그리고 내주측부(63) 및 외주측부(64)는 각각 원환형의 평판체로 형성되며, 모두 알루미늄 합금 등의 금속제이다. 입열 억제 재료부(65)는 제1 실시예와 동일하게 FRP제이다.
그리고 이 입열 억제 재료부(65)는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 대략 짧은 원통형이고, 반경방향의 단면형상이 대략 'Z'자 형상이다. 그리고 이 입열 억제 재료부(65)의 상측 수평부(65a)와, 외주측부(64)에 있어서의 내주부와 서로 밀착하는 면은, 예를 들면, 일체 성형에 의해 접합되고, 기밀을 유지하도록 볼트(68)로 체결되어 있다. 또한, 입열 억제 재료부(65)의 하측 수평부(65b)와, 내주측부(63)에 있어서의 외주부와 서로 밀착하는 면은, 예를 들면, 접착제에 의해 접합해 두고 기밀을 유지하도록 볼트(68)로 체결되어 있다.
또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 탱크 돔(3)의 외면 전체에는 소정두께의 방열재(4)가 설치되어 있다. 그리고 플랜지부(62)의 내주측부(63) 및 입열 억제 재료부(65) 각각이 방열재(4)로 피복되어 있다. 그리고 입열 억제 재료부(65)의 상하의 각 단부는 열수축 흡수부(66, 67)로서의 기능을 갖추고 있다.
그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 외주측부(64)를 알루미늄 합금 등의 금속제로 하면, 도 9에 나타낸 제3 실시예에서 설명한 바와 같이, 배관 서포트(도시하지 않음)를 외주측부(64)에 용접할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(72)를 나타내고 있다. 도 12에 나타낸 제6 실시예와 도 11에 나타낸 제5 실시예와 다른 부분은 플랜지부(73)와 플랜지부(62)가 서로 다르다는 것이다.
도 11에 나타낸 제5 실시예의 플랜지부(62)에서는, 입열 억제 재료부(65)를 그 반경방향의 단면형상을 대략 'Z'자 형상으로 구성한 것에 비해서, 도 12에 나타낸 제6 실시예의 플랜지부(73)에서는, 입열 억제 재료부(74)를 그 반경방향의 단면형상을 대략 'I'자 형상으로 구성했다는 것이다. 그리고 상기 입열 억제 재료부(74)의 상하의 각 단부에 설치되어 있는 반경방향 내측 및 외측으로 연장되는 각 수평부(65a, 65b)가 내주측부(63) 및 외주측부(64)에 볼트(68, 69)로 체결되어 있다.
그 이외에는 도 11에 나타낸 제5 실시예와 동등하고, 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하며, 그것들의 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(46)를 나타내고 있다. 도 13에 나타낸 제7 실시예와 전술한 도 6a, 도 6b 및 도 7에 나타낸 제2 실시예와 다른 부분은 플랜지부(47)와 플랜지부(32)가 서로 다르다는 것이다.
도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예의 플랜지부(32)에서는, 원환형의 내주측부(33)의 외주 테두리부와 원환형의 외주측부(34)의 내주 테두리부는 서로 상하로 겹진 상태에서 연직 방향으로 삽입관통하는 복수의 볼트(도시하지 않음)로 서로 결합된다.
이것에 비해서, 도 13에 나타낸 제7 실시예의 플랜지부(47)에서는, 원환형의 내주측부(33)의 외주 테두리부 및 원환형의 외주측부(34)의 내주 테두리부는 각각 단면이 대략 'L'자 형상으로 굴곡 형성되어 있다. 그리고 이처럼 굴곡 형성되어 연직 방향과 평행한 2개의 짧은 원통형의 연직부(48, 49)는 서로 내측과 외측으로 겹친 상태에서 수평 방향으로 삽입관통하는 복수의 볼트(50)로 서로 결합되어 있다. 그 이외에는 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예와 동등하고, 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하며, 그것들의 설명은 생략한다.
상기 플랜지부(47)의 단면이 대략 'L'자 형상으로 굴곡 형성되어 있는 2개의 굴곡 부분이 열수축 흡수부(51)이다. 외주측부(34)는 입열 억제 재료부이다.
이와 같이 하면, 도 13에 나타낸 플랜지부(47)의 내주측부(33)에 대해서, 탱크 돔(3) 측으로 끌려가는 방향으로 열변형 하려고 하더라도, 2개의 대략 'L'자 형상의 열수축 흡수부(51)가 열리는 방향으로 변형하고, 이 열변형에 기인하는 열 수축을 흡수할 수 있어, 플랜지부(47)의 외주측부(34)의 변형을 억제할 수 있다.
그리고, 도 13에 나타낸 2개의 짧은 원통형의 연직부(48, 49)는 플랜지부(47)의 위쪽을 향해 돌출하고 있어, 탱크 커버(6)의 내측 공간(5) 내에 배치되지는 않기 때문에, 이 2개의 연직부(48, 49)에 형성되어 있는 다수의 볼트 구멍이 그 내측 공간(5)의 기밀성을 떨어뜨리는 원인이 되지 않게 할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(77)를 나타내고 있다. 도 14에 나타낸 제8 실시예와 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예와 다른 부분은 플랜지부(78)와 플랜지부(32)가 서로 다르다는 것이다.
도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예의 플랜지부(32)의 외주측부(34)에는 열수축 흡수부(79)가 설치되어 있지 않은 것에 비해, 도 14에 나타낸 제8 실시예의 플랜지부(78)의 외주측부(80)에는 열수축 흡수부(79)가 설치되어 있다는 것이다. 그 이외에는 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예와 동등하고, 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하며, 그것들의 설명은 생략한다.
도 14에 나타낸 제8 실시예의 플랜지부(78)의 외주측부(80)에 설치되어 있는 열수축 흡수부(79)는 플랜지부(78)에 있어서의 반경방향의 단면형상이 대략 'U'자 형상이다. 열수축 흡수부(79)를 이와 같이 대략 'U'자 형상으로 하면, 탱크 돔(3) 및 플랜지부(78) 등의 열 수축에 의해 이 플랜지부(78)의 외주측부(80)가 내측으로 끌려가는 방향으로 열변형 하려고 하더라도, 그 단면형상이 대략 'U'자 형상의 열수축 흡수부(79) 부분이 벌어지는 방향으로 변형할 수가 있다. 이를 통해, 플랜지부(78)의 외주측부(80)의 변형을 억제할 수 있다. 그리고, 외주측부(80)는 FRP제이며, 입열 억제 재료부이다.
다음으로, 본 발명의 제9 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(83)를 도 15를 참조하여 설명한다. 도 15에 나타낸 제9 실시예와 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예가 다른 부분은 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예에서는 플랜지부(32)의 외주측부(34)를 FRP제로 일체 성형 하였지만, 이것에 비해서, 도 15에 나타낸 제9 실시예에서는 플랜지부(84)의 외주측부(34)에 있어서의 외주부(85)를 알루미늄 합금 등의 금속제로 구성하고, 이 외주부(85)를 FRP제의 외주측부 본체(86)에 볼트(27)로 체결하여 고정한다는 것이다. 그 이외에는 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예와 동등하고, 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하며, 그것들의 설명은 생략한다.
그리고 도 15에 나타낸 바와 같이, 외주부(85)를 금속제로 하면, 도 9에 나타낸 제3 실시예에서 설명한 바와 같이, 배관 서포트(도시하지 않음)를 외주부(85)에 용접할 수 있다.
도 16은 본 발명의 제10 실시예에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조(89)를 나타내고 있다. 도 16에 나타낸 제10 실시예와 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예와 다른 부분은 플랜지부(90)와 플랜지부(32)가 서로 다르다는 것이다.
도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예의 플랜지부(32)에서는, 원환형의 내주측부(33)의 외주 테두리부와 원환형의 외주측부(34)의 내주 테두리부는 서로 상하로 겹쳐진 상태에서 연직 방향으로 삽입관통하는 복수의 볼트로 서로 결합되어 있다.
이것에 비해서, 도 16에 나타낸 제10 실시예의 플랜지부(90)에서는, 원환형의 내주측부(33)의 외주 테두리부 및 원환형의 외주측부(34)의 내주 테두리부에는 각각 짧은 원통형의 접합부(91, 92)가 고정하여 설치되어 있다. 그리고 이러한 2개의 짧은 원통형의 접합부(91, 92)는 서로 내주면과 외주면이 겹쳐진 상태에서 수평 방향으로 삽입관통하는 복수의 볼트로 서로 결합되어 있다. 그 이외에는 도 6a 및 도 6b에 나타낸 제2 실시예와 동등하고, 동등한 부분은 동일한 도면부호로 표시하며, 그것들의 설명은 생략한다.
도 16에 나타낸 2개의 짧은 원통형의 접합부(91, 92)는 플랜지부(90)의 위쪽과 아래쪽의 양쪽을 향해 돌출하고 있고, 이 접합부(91, 92)의 상부 및 하부 각각이 다수의 볼트에 의해 체결되어 있다. 그리고 이 접합부(91, 92)의 상부에 체결된 볼트와 그것의 하부에 체결된 볼트 사이의 위치에 플랜지부(90)의 내주측부(33) 및 외주측부(34)가 배치되어 있기 때문에, 탱크 돔(3)이 열 수축 하여 플랜지부(90)가 변형할 때에도, 탱크 커버(6)의 내측 공간(5)의 기밀성을 확실하게 확보할 수 있다.
다만, 상기 각 실시예에 있어서, 플랜지부의 금속제 부분과 FRP제 부분과의 접합부분은 기밀성을 확보하기 위하여, 금속제 부분과 FRP제 부분을 일체 성형에 의해 접합하여도 좋고, 접착제에 의해 접합하여도 좋다.
그리고 도면에는 나타내지 않았지만, 상기 각 실시예의 플랜지부 및 그 플랜지부를 피복하는 방열재(4)를 탱크 돔(3)의 측벽(3a)에 설치하고 있는 구성을, 각 도면에 있어서, 상하 대칭(상하 역방향)이 되는 구성으로 하여도 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 탱크 돔 플랜지부의 구조는 탱크 본체부에 저장되어 있는 저온의 액화 가스의 온도 상승을 억제할 수 있는 우수한 효과를 가지고, 이러한 탱크 돔 플랜지부의 구조에 적용하는데에 적합하다.
1 : 액화 가스 탱크 2 : 탱크 본체부
2a : 몸통부 2b : 덮개
3 : 탱크 돔 3a : 측벽
3b : 덮개 4 : 방열재
5 : 공간 6 : 탱크 커버
8 : 플랜지부 11 : 팽창 고무
12 : 배관 21 : 탱크 돔 플랜지부의 구조
22 : 플랜지부 23 : 내주측부
23a : 기초단부(기초단부 부품) 23b : 연결부(연결부 부품)
24 : 외주측부(입열 억제 재료부, 열수축 흡수부)
24a : 연직부 24b : 수평부
25 : 보강부 26, 27, 35, 50, 68, 69 : 볼트
31 : 탱크 돔 플랜지부의 구조 32 : 플랜지부
33 : 내주측부 34 : 외주측부
38 : 탱크 돔 플랜지부의 구조 39 : 플랜지부
40 : 외주부 41 : 외주측부 본체(입열 억제 재료부)
42 : 외주측부 46 : 탱크 돔 플랜지부의 구조
47 : 플랜지부 48, 49 : 연직부
51 : 열수축 흡수부 54 : 탱크 돔 플랜지부의 구조
55 : 플랜지부 56, 57 : 수평부
61 : 탱크 돔 플랜지부의 구조 62 : 플랜지부
63 : 내주측부 64 : 외주측부
65 : 입열 억제 재료부 65a, 65b : 수평부
66, 67 : 열수축 흡수부 72 : 탱크 돔 플랜지부의 구조
73 : 플랜지부 74 : 입열 억제 재료부
77 : 탱크 돔 플랜지부의 구조 78 : 플랜지부
79 : 열수축 흡수부 80 : 외주측부
83 : 탱크 돔 플랜지부의 구조 84 : 플랜지부
85 : 외주부 86 : 외주측부 본체
89 : 탱크 돔 플랜지부의 구조 90 : 플랜지부
91, 92 : 접합부

Claims (9)

  1. 저온의 액화 가스가 저장되는 탱크 본체부에 설치되어 있는 탱크 돔의 측벽의 외면에 접합된 상태에서 외측 방향으로 뻗어나오는 판 형상의 플랜지부와, 상기 탱크 본체부를 공간을 사이에 두고 덮는 탱크 커버와, 상기 플랜지부와 상기 탱크 커버 사이에 설치되어 상기 공간을 밀봉하기 위한 팽창 고무를 구비하는 액화 가스 탱크에 설치되는 탱크 돔 플랜지부의 구조에 있어서,
    상기 플랜지부 중 적어도 상기 탱크 돔의 측벽과 상기 팽창 고무 사이에 위치하는 소정부분을 섬유강화 플라스틱으로 구성하여 입열 억제 재료부로 한 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지부 중 적어도 상기 탱크 돔의 측벽과 상기 팽창 고무 사이에 위치하는 부분에 해당 플랜지부 및 상기 탱크 돔을 포함하는 부분의 열 수축을 흡수하는 열수축 흡수부를 설치한 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 입열 억제 재료부는 상기 플랜지부의 상기 탱크 돔의 측벽과 상기 팽창 고무 사이에 위치하는 부분으로부터 상기 플랜지부의 외주 테두리부까지의 범위에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 열수축 흡수부는 상기 플랜지부에 있어서의 반경방향의 단면형상이 'L'자 형상 또는 'U'자 형상을 포함하는 굴곡 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 열수축 흡수부가 상기 입열 억제 재료부에 형성되거나 또는 상기 입열 억제 재료부가 상기 열수축 흡수부에 형성되는 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지부는 섬유강화 플라스틱제의 상기 입열 억제 재료부에서부터 상기 탱크 돔 측의 연결부 부품과 상기 입열 억제 재료부가 일체 성형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지부는 섬유강화 플라스틱제의 상기 입열 억제 재료부에서부터 상기 탱크 돔 측의 내주측부가 연결부 부품과 기초단부 부품으로 이루어지고, 상기 입열 억제 재료부와 상기 연결부 부품이 일체로 성형되며, 상기 입열 억제 재료부와 일체로 성형 된 상기 연결부 부품을 상기 탱크 돔의 측벽에 결합된 상기 기초단부 부품에 대하여 결합하는 것에 의해 상기 플랜지부에 있어서의 상기 입열 억제 재료부 및 상기 탱크 돔 측의 상기 내주측부를 형성한 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지부는 섬유강화 플라스틱제의 상기 입열 억제 재료부에서부터 상기 탱크 돔 측의 내주측부가 금속제인 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입열 억제 재료부는 유리섬유 강화 플라스틱제 또는 탄소 섬유 강화 플라스틱제인 것을 특징으로 하는 탱크 돔 플랜지부의 구조.
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