KR20150055657A - 액화천연가스 운반선의 화물창 - Google Patents

Abstract

슬로싱에 의한 하중 충격을 완화할 수 있는 완충 시트가 2차 방벽의 인슐레이션 패널과 선체 사이에 설치되는 액화천연가스 운반선의 화물창이 소개된다.
액화천연가스 운반선의 화물창은 인슐레이션 패널의 일면측에 위치되는 고정판과, 슬로싱에 의한 하중 충격을 완화하기 위해, 고정판과 선체 사이에 위치되는 완충 시트와, 완충 시트를 고정판에 고정하기 위한 체결수단을 포함할 수 있다.

Description

액화천연가스 운반선의 화물창{CARGO TANK OF LNG CARRIER}

본 발명은 액화천연가스 운반선의 화물창에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연질 발포 폼을 이용하여 슬로싱 하중 충격을 완충할 수 있는 액화천연가스 운반선의 화물창에 관한 것이다.

일반적으로, 수소, 산소, 천연가스 등과 같은 물질을 대량으로 저장 및 수송하기 위기 위해서는 단열용기의 단열성능이 중요하다.

특히, 단열용기의 설계에 있어서, 외부로부터의 열 전달에 의한 액화가스의 비등을 방지하는 단열기술과 액화가스의 누출을 방지하는 누출방지기술은 매우 중요하다. 이를 고려하여 극저온 유체를 운반하는 선박 화물창의 방벽구조는, 1차방벽, 상부 단열재, 2차방벽 및 하부 단열재가 순차적으로 결합된다. 1차방벽에 소량의 극저온 유체의 누출이 있을 경우, 2차방벽에서 해당 유체의 추가적인 누출을 방지할 수 있기 때문이다.

화물창의 방벽은 통상적으로 화물창 내벽에 동일한 두께를 가지는 복수의 하부 단열재를 고정시키고, 하부 단열재 상부에 2차방벽을 설치하고, 2차방벽 상부에 상부 단열재 및 1차방벽을 설치하여 이루어진다. 이들 하부 단열재, 2차방벽 및 상부 단열재가 일체로 형성된 단열재를 서로 이웃하여 화물창 내벽에 결합시킨 상태에서, 하부 단열재 상부의 주 2차방벽 상부와 상부 단열재 사이의 공간에 보조 2차방벽 및 보강패널을 설치하고, 상부 단열재 상부에 1차방벽을 설치할 수 있다. 그리고 2차 방벽의 하부 단열재의 설치시에는 하부 단열재를 설치한 후 접착제를 이용하여 하부 단열재를 선체에 접합할 수 있다. 이때, 접착제는 접착의 기능보다는 충격 완화를 위한 로드 베어링(load bearing)의 역할을 한다.

그러나 종래 화물창의 경우, 접착제를 하부 단열재에 사용하기 위해서는 접착제의 접착면을 특수 도료인 워시 프라이머(wash primer)로 도장하고, 접착제와 워시 프라이머 간의 상응성 평가를 위한 테스트(Tensile test)를 수행하여야 하는데, 이렇게 접착제를 사용하기 위해서는 상기와 같이 수반해야 하는 여러 과정의 작업이 요구되므로, 전체 공정 효율이 저하될 수 있다.

특허문헌: 국내 공개특허 10-2005-0098687 (2005.10.12. 공개)

본 발명의 실시예들은 슬로싱에 의한 충격을 효과적으로 완화할 수 있는 액화천연가스 운반선의 화물창을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 2차 방벽 및 상기 2차 방벽과 선체 사이에 인슐레이션 패널을 구비하는 액화천연가스 운반선의 화물창으로서, 인슐레이션 패널의 일면측에 위치되는 고정판; 슬로싱에 의한 충격을 완화하기 위해, 상기 고정판과 상기 선체 사이에 위치되는 완충 시트 및 완충 시트를 상기 고정판에 고정하기 위한 체결수단을 포함할 수 있다.

이때, 상기 완충 시트는 기포가 마련된 연질의 발포체로 이루어진 연질 발포 폼을 포함할 수 있다.

또한, 상기 체결수단은 상기 완충 시트의 일면을 상기 고정판의 일면에 고정하기 위한 부착부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정판의 수평 상태를 보정하기 위해, 상기 고정판과 상기 선체 사이에 설치되는 레벨 패드를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 체결수단은 기단이 상기 선체의 내벽에 고정되는 체결볼트; 상기 체결볼트가 관통되도록 상기 완충 시트 및 상기 고정판에 형성된 관통홀부; 및 상기 관통홀부를 통해 삽입된 상기 체결볼트의 선단을 고정하기 위한 체결너트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인슐레이션 패널에는 상기 관통홀부에 대응되는 위치에서 상기 체결너트가 삽입 가능한 플러그 홀부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 연질 발포 폼은 경도 80~90(kg/314㎠)와 반발탄성 80~90%을 만족하는 연질 폴리우레탄 발포 폼일 수 있다.

본 발명의 실시예들은 선체와 인슐레이션 패널 사이에 연질 발포 폼을 마련함으로써, 슬로싱에 의한 하중 충격을 완화할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 선체와 인슐레이션 패널 사이에서 접착제가 불필요하므로, 접착제 시공을 위해 요구되는 별도의 부가 작업, 예컨대, 워시 프라이머(wash primer)에 의한 도장 공정이 삭제되고, 재료비가 절감될 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창을 도시한 측단면도이다.
도 2는 도 1의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 일부를 분리하여 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창을 도시한 측단면도이다.
도 5는 도 4의 "B"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 변형예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창을 도시한 측단면도이다.
도 7은 도 6의 "C"부를 확대하여 도시한 확대도이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창을 도시한 측단면도이고, 도 2는 도 1의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 일부를 분리하여 도시한 분리 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창은, 1차방벽(2), 2차방벽(3) 및 선체(1) 사이에 인슐레이션 패널(10),(20)이 각각 배치되는 방벽구조를 포함하고, 2차방벽(3)의 인슐레이션 패널(20)의 설치시, 슬로싱에 의한 하중 충격을 완화시킬 수 있는 완충 시트(200)가 적용될 수 있다.

구체적으로, 이러한 액화천연가스 운반선의 화물창은, 인슐레이션 패널(20)을 지지하는 고정판(100)과, 고정판(100)과 선체(1) 사이에서 하중 충격을 완화시키는 완충 시트(200)와, 완충 시트(200)를 고정하기 위한 체결수단(300)을 포함할 수 있다.

여기서, 인슐레이션 패널(20)은 극저온 상태의 유체로부터 선체(1)를 보호하기 위한 재질, 예를 들어, 폴리 우레탄폼(PUF :Polyurethane Form), 강화 폴리 우레탄폼(R-PUF :Reinforced Polyurethane Form) 등으로 제작될 수 있다. 그리고 인슐레이션 패널(20)은 슬릿을 두고 인접하게 배치되는 다수개로 제공될 수 있으며, 슬릿에는 단열 성능을 유지하기 위한 글라스 울과 같은 충진재(미도시)가 채워질 수 있다.

고정판(100)은 인슐레이션 패널(20)의 하면측에 위치되는 보강 플레이트로, 플라이우드(Plywood) 또는 이에 상응하는 재료로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 고정판(100)은 2차 방벽(3)의 인슐레이션 패널(20)의 하면측을 지지하기 위해, 2차 방벽(3)의 인슐레이션 패널(20)과 선체(1) 사이에 위치될 수 있다.

고정판(100)은 선체(1)에 마련된 고정볼트(430)를 통해 고정될 수 있다. 이를 위해, 고정판(100)에는 고정볼트(430)의 선단이 삽입 가능한 고정홀부(440)가 형성되고, 인슐레이션 패널(20)에는 고정홀부(440)에 대응되는 위치에서 고정너트(450)가 삽입 가능한 플러그 홀부(11)가 형성될 수 있다. 플러그 홀부(11)에는 기둥 형태의 폼 플러그(미도시)가 삽입될 수 있다.

이에 따라, 선체(1)의 고정볼트(430)가 고정판(100)의 고정홀부(440)에 삽입되면, 고정너트(450)가 인슐레이션 패널(20)의 고정홀부(440)를 통해 삽입되어 고정볼트(430)의 선단에 결합됨으로써, 고정판(100)은 이들 고정볼트(430)와 고정너트(450) 간의 체결을 통해 선체(1)에 고정될 수 있다.

완충 시트(200)는 선체(1)의 슬로싱에 의한 하중 충격을 완화하기 위한 충격 흡수 부재로, 고정판(100)과 선체(1) 사이에 위치되어, 충격 완화를 위한 로드 베어링(load bearing) 기능을 수행할 수 있다.

완충 시트(200)는 기포를 갖는 연질의 발포체로 이루어지는 연질 발포 폼으로 구성될 수 있다. 이 연질 발포 폼은 화물창의 영하 40도의 온도에서도 손상되지 않을 정도의 폼 시트일 수 있다. 예컨대, 연질 발포 폼은 경도 80~90(kg/314㎠)와 반발탄성 80~90%을 만족하는 연질 폴리우레탄 발포 폼일 수 있다. 그리고 본 실시예에서 연질 발포 폼의 영구압축 줄음율(Compression test)은 40% 이하일 수 있다.

이와 같이, 완충 시트(200)를 2차 방벽(3)의 인슐레이션 패널(20)을 지지하는 고정판(100)과 선체(1) 사이에 배치함으로써, 접착재를 하부 단열재와 선체 사이에 배치하는 종래 기술과 비교하여, 접착제 사용을 위한 워시 프라이머의 도장 작업이나, 워시 프라이머의 상응성 평가와 같은 별도의 수반 작업이 불필요해지고, 슬로싱에 의한 하중 충격을 효과적으로 완화할 수 있다.

완충 시트(200)는 전체적으로 고정판(100)과 대응되는 면적을 갖는 하나로 제공되거나, 고정판(100)과 대응되도록 연속 배치되는 다수개로 제공될 수 있다. 그리고 완충 시트(200)는 체결수단(300)을 통해 고정판(100)에 고정될 수 있다.

체결수단(300)은 완충 시트(200)를 고정판(100)에 고정하기 위한 부착부재(310)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부착부재(310)는 양면이 완충 시트(200)의 상면과 고정판(100)의 하면에 부착 가능한 접착 테이프일 수 있다.

고정판(100)과 선체(1) 사이에는, 고정판(100)의 수평 상태를 보정하기 위한 레벨 패드(320)가 마련될 수 있다.

레벨 패드(320)는 고정판(100)과 선체(1) 사이에 쌍을 이루도록 설치되는 다수개로 이루어져, 고정판(100)을 수평 상태로 유지할 수 있다. 예컨대, 선체(1)의 고정볼트(430)를 이용하여 고정판(100)을 선체(1)에 고정하는 경우, 고정볼트(430)가 장착된 선체(1)의 장착 주위에 레벨 패드(320)를 배치함으로써, 고정볼트(430)와 고정너트(450) 간의 결합시, 선체(1)에 대한 고정판(100)의 수평 상태를 유지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 변형예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창을 도시한 측단면도이고, 도 5는 도 4의 "B"부를 확대하여 도시한 확대도이다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 변형예로, 체결수단(300)은 체결볼트(330), 관통홀부(340) 및 체결너트(350)를 포함할 수 있다.

체결볼트(330)는 기단이 선체(1)의 내벽에 고정되고 선단이 체결너트(350)에 체결 가능한 볼트로, 관통홀부(340)를 관통하여 체결너트(350)에 고정될 수 있다. 관통홀부(340)는 체결볼트(330)가 삽입 가능하도록 완충 시트(200)에 형성되는 제 1 관통홀부(340a)와, 고정판(100)에 형성되는 제 2 관통홀부(340b)를 포함할 수 일 수 있다. 체결너트(350)는 관통홀부(340)에 삽입된 체결볼트(330)의 선단에 결합됨으로써, 완충 시트(200)를 고정판(100)에 고정할 수 있다.

이때, 인슐레이션 패널(20)에는 관통홀부(340)에 대응되는 위치에서 체결너트(350)가 삽입 가능한 플러그 홀부(11)가 형성될 수 있으며, 플러그 홀부(11)에는 기둥 형태의 폼 플러그가 삽입될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 변형예에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창을 도시한 측단면도이고, 도 7은 도 6의 "C"부를 확대하여 도시한 확대도이다.

도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 다른 변형예로, 완충 시트(200)는 선체(1)에 마련된 고정볼트(430)를 통해 고정판(100)과 함께 선체(1)에 고정될 수 있다.

이를 위해, 완충 시트(200)에는 고정볼트(430)가 삽입 가능한 삽입홀부(440')가 형성될 수 있으며, 완충 시트(200)는 가장자리부가 선체(1)의 고정볼트(430)에 위치될 수 있도록 고정판(100)과 대응되는 면적을 가질 수 있다.

예컨대, 선체(1)의 고정볼트(430)가 고정판(100)의 고정홀부(440)와 완충 시트(200)의 삽입홀부(440')에 삽입되고, 고정너트(450)가 인슐레이션 패널(20)의 플러그 홀부(11)를 통해 삽입된 상태에서 고정볼트(430)의 선단에 결합되면, 고정판(100) 및 완충 시트(200)는 고정볼트(430)와 고정너트(450) 간의 체결을 통해 선체(1)에 동시에 고정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 선체와 인슐레이션 패널 사이에 연질 발포 폼을 마련하여, 슬로싱에 의한 하중 충격을 완화할 수 있고, 접착제가 선체와 인슐레이션 패널 사이에서 불필요하므로, 접착제 시공을 위해 요구되는 별도의 부가 작업이 불필요하며, 재료비가 절감될 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

100 :고정판 200 :완충 시트
300 :체결수단 310 :부착부재
320 :레벨패드 330 :체결볼트
340 :관통홀부 340a :제 1 관통홀부
340b :제 2 관통홀부 350 :체결너트
430 :고정볼트 440 :고정홀부
450 :고정너트

Claims (6)

1. 2차 방벽 및 인슐레이션 패널을 구비하는 액화천연가스 운반선의 화물창으로서,
   상기 인슐레이션 패널의 일면측에 위치되는 고정판;
   슬로싱에 의한 충격을 완화하기 위해, 상기 고정판과 상기 선체 사이에 위치되는 완충 시트; 및
   상기 완충 시트를 상기 고정판에 고정하기 위한 체결수단을 포함하는 액화천연가스 운반선의 화물창.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 완충 시트는 기포가 마련된 연질의 발포체로 이루어진 연질 발포 폼을 포함하는 액화천연가스 운반선의 화물창.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 체결수단은
   상기 완충 시트의 일면을 상기 고정판의 일면에 고정하기 위한 부착부재를 포함하는 액화천연가스 운반선의 화물창.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정판의 수평 상태를 보정하기 위해, 상기 고정판과 상기 선체 사이에 설치되는 레벨 패드를 더 포함하는 액화천연가스 운반선의 화물창.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 체결수단은
   기단이 상기 선체의 내벽에 고정되는 체결볼트;
   상기 체결볼트가 관통되도록 상기 완충 시트 및 상기 고정판에 형성된 관통홀부; 및
   상기 체결볼트의 선단을 고정하기 위한 체결너트를 포함하는 액화천연가스 운반선의 화물창.
6. 제 2 에 있어서,
   상기 연질 발포 폼은
   경도 80~90(kg/314㎠)와 반발탄성 80~90%을 만족하는 연질 폴리우레탄 발포 폼인 액화천연가스 운반선의 화물창.

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