KR20160074327A - Cargo containment systems - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화물창에 관한 것이다.The present invention relates to a cargo hold.
LNG 운반선 등과 같이 LNG를 취급하는 해상 구조물에는 극저온 상태의 액화가스를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크(흔히, 화물창이라 함)가 탑재될 수 있다. 이와 같이 LNG 저장탱크가 탑재된 해상 구조물에는 LNG 운반선 외에 LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 선박이나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO(Floating Production Storage and Offloading), BMPP(Barge Mounted Power Plant)와 같은 구조물 등이 포함될 수 있다. LNG 저장탱크는 단열 처리가 되어 있기는 하지만, LNG 저장탱크 외부로부터 전달된 열에 의해 증발가스(BOG, Boil Off Gas)가 발생할 수 있다. 증발가스는 LNG 저장탱크의 내부 압력을 증가시켜 다양한 문제를 야기할 수 있기 때문에 LNG 저장탱크의 외부로 배출되어야 한다. 증발가스의 배출은 하루 평균 전체 화물의 약 0.15%에 이를 수 있으므로, 선사 입장에서는 매우 큰 손실이 될 수 있다. 따라서, 자연 기화율(BOR, Boil Off Ratio)을 줄이기 위한 노력이 해당 기술분야에서 화두가 되어왔다. 여기서 자연 기화율은 전체 화물에 대한 증발가스의 비율을 의미할 수 있다.LNG storage tanks (often referred to as cargo holds) capable of storing liquefied gas at cryogenic temperatures can be mounted on marine structures handling LNG, such as LNG carriers. In addition to the LNG carriers, ships such as LNG RV (Regasification Vessel), LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO (Floating Production Storage and Offloading), BGA (Barge Mounted Power Plant ), And the like. Although the LNG storage tank is adiabatically treated, the boil-off gas (BOG) may be generated by the heat transferred from outside the LNG storage tank. Evaporation gas should be discharged outside the LNG storage tank because it may cause various problems by increasing the internal pressure of the LNG storage tank. Evaporative gas emissions can amount to about 0.15% of the average total cargo volume per day, which can be a huge loss for shipowners. Thus, efforts to reduce the natural rate of evolution (BOR) have become a hot topic in the art. Here, the natural gasification rate can mean the ratio of the evaporation gas to the total cargo.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0057045호(2012. 06. 06, 분리형 가스 돔 및 이를 포함하는 화물창)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0057045 (2012.06.06, Separate Gas Dome and Cargo Window Including It).
본 발명의 실시예들은 액화가스의 자연 기화율을 줄일 수 있는 화물창을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a cargo hold that can reduce the natural rate of liquefied gas.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스가 수용되는 공간을 형성하는 1차 방벽; 상기 1차 방벽의 이면에 형성되는 상부 단열층; 상기 상부 단열층의 이면에 형성되는 2차 방벽; 상기 2차 방벽의 이면에 형성되는 하부 단열층; 및 상기 하부 단열층과 선체 사이의 공간인 아이에스(IS)에 접하도록, 상기 하부 단열층의 이면에 형성되는 세라믹 단열층을 포함하는 화물창이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gas turbine comprising: a primary barrier forming a space in which liquefied gas is received; An upper insulating layer formed on the back surface of the primary barrier; A secondary barrier formed on the back surface of the upper insulating layer; A lower insulating layer formed on the back surface of the secondary barrier; And a ceramic insulating layer formed on a back surface of the lower insulating layer so as to contact an IS, which is a space between the lower insulating layer and the hull.
상기 상부 단열층 및 상기 하부 단열층은 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)을 포함하고, 상기 세라믹 단열층은 세라믹 마이크로스피어(ceramic microsphere)를 포함할 수 있다.The upper insulating layer and the lower insulating layer may include a polyurethane foam, and the ceramic insulating layer may include ceramic microspheres.
상기 세라믹 단열층은 상기 하부 단열층의 이면에서 상기 아이에스에 접하는 가스 돔(gas dome) 및 리퀴드 돔(liquid dome)의 외면까지 연장될 수 있다.The ceramic insulating layer may extend from the back surface of the lower insulating layer to an outer surface of a gas dome and a liquid dome in contact with the ice tray.
상기 세라믹 단열층은 상기 액화가스의 슬로싱(sloshing)을 고려한 상기 액화가스의 최대 수용 높이까지의 영역에서 기타 영역에서와 비교하여 상대적으로 큰 두께로 형성될 수 있다.The ceramic insulating layer may be formed to have a relatively large thickness in a region up to the maximum receiving height of the liquefied gas considering sloshing of the liquefied gas as compared with other regions.
본 발명의 실시예들에 따르면, 선체와 마주보는 하부 단열층의 이면에 형성되는 세라믹 단열층에 의해 열복사에 대한 단열 성능을 보장할 수 있고, 폴리우레탄 폼을 포함하는 상부 및 하부 단열층에 의해 열전도에 대한 단열 성능을 보장할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the heat insulating performance against thermal radiation can be ensured by the ceramic heat insulating layer formed on the back surface of the lower insulating layer facing the hull, and the heat insulating properties of the upper and lower heat insulating layers including the polyurethane foam The insulation performance can be assured.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창의 하부를 확대하여 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a cargo window according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of a lower portion of a cargo hold according to an embodiment of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.In the present application, when a component is referred to as "comprising ", it means that it can include other components as well, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, throughout the specification, the term "on" means to be located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.The sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
이하, 본 발명에 따른 화물창의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a cargo hold according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the same or corresponding components, It will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창을 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a cargo window according to an embodiment of the present invention.
도 1를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창(10)은 선체(20)의 내부 공간에 설치될 수 있다. 화물창(10)의 수직 단면은 화물창(10)에 수용되는 액화가스의 슬로싱을 고려하여 팔각형으로 이루어지는 것이 일반적이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 화물창(10)은 스터드 볼드(stud bolt)와 에폭시 매스틱(Epoxy mastic)에 의해 선체(20)에 고정될 수 있고, 화물창(10)과 선체(20) 사이에는 공간이 형성될 수 있는데, 화물창(10)과 선체(20) 사이에 형성되는 공간을 아이에스(IS)라고 한다. 한편, 화물창(10)의 상부에는 증발가스 등의 이송통로가 구비되는 가스 돔(gas dome)(11) 및 불활성 가스 등의 이송통로가 구비되는 리퀴드 돔(liquid dome)(13)이 추가 설치될 수 있다.Referring to FIG. 1, a cargo hold 10 according to an embodiment of the present invention may be installed in an inner space of a
화물창(10) 설계시 액화가스가 최대로 수용될 수 있는 임계 수용 높이(A)가 설정될 수 있다. 본 명세서에서, 액화가스가 슬로싱에 의해 최대로 올라갈 수 있는 높이를 임계 수용 높이(A)와 구별하기 위하여 최대 수용 높이(B)라고 명명하기로 한다.A critical receiving height A at which the liquefied gas can be maximally accommodated in designing the cargo hold 10 can be set. In this specification, the height at which the liquefied gas can be maximally raised by the sloshing is referred to as a maximum receiving height B in order to distinguish it from the critical receiving height A.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창의 하부를 확대하여 나타낸 도면이다.2 is an enlarged view of a lower portion of a cargo hold according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창(10)은 1차 방벽(100), 상부 단열층(110), 2차 방벽(120), 하부 단열층(130) 및 세라믹 단열층(140)을 포함할 수 있다.2, a
1차 방벽(100)은 액화가스가 수용되는 공간을 형성할 수 있다. 즉, 1차 방벽(100)은 화물창(10)의 가장 안쪽에 형성됨으로써 액화가스와 직접 접촉할 수 있다.The
1차 방벽(100)은 열 변형으로 인한 수축 및 팽창을 고려하여 코러게이티드 멤브레인(corrugated membrane)으로 이루어질 수 있다.The
상부 단열층(110)은 1차 방벽(100)의 이면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상부 단열층(110)은 1차 방벽(100)에서 액화가스와 접촉하지 않는 이면에 부착될 수 있다. 상부 단열층(110)은 복수 개의 단열보드를 포함할 수 있다.The upper
상부 단열층(110)은 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다.The upper
2차 방벽(120)은 상부 단열층(110)의 이면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 2차 방벽(120)은 상부 단열층(110)에서 1차 방벽(100)이 부착되지 않는 이면에 부착될 수 있다.The
하부 단열층(130)은 2차 방벽(120)의 이면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 하부 단열층(130)은 2차 방벽(120)에서 상부 단열층(110)이 부착되지 않는 이면에 부착될 수 있다. 하부 단열층(130)은 상부 단열층(110)과 마찬가지로 복수 개의 단열보드를 포함할 수 있다.The lower
하부 단열층(130)은 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다.The lower
하부 단열층(130)은 스터드 볼트(S)와 에폭시 매스틱(M)에 의해 선체(20)에 고정될 수 있고, 하부 단열층(130)의 이면과 선체(20) 사이에 아이에스(IS)가 형성될 수 있다. 하부 단열층(130)의 하부에는 고정판(P)이 부착될 수 있지만, 본 명세서에서는 고정판(P)을 하부 단열층(130)의 일부분으로 간주하기로 한다.The lower
세라믹 단열층(140)은 하부 단열층(130)의 이면에 형성됨으로써 아이에스(IS)에 접할 수 있다.The ceramic
세라믹 단열층(140)은 선체(20)를 기준으로 화물창(10) 내지 화물창(10)에 수용된 액화가스의 움직임을 고려하여 하부 단열층(130)의 이면에 영역 별로 차등 도포될 수 있다. 구체적으로, 세라믹 단열층(140)은 액화가스가 항상 상존하는 화물창(10)의 하부 및 액화가스의 슬로싱 영역에서 기타 영역에서와 비교하여 상대적으로 큰 두께로 형성될 수 있다. 즉, 화물창(10)의 하단에서 최대 수용 높이(B)까지의 영역에 형성된 세라믹 단열층(140)은 최대 수용 높이(B) 이상의 영역에 형성된 세라믹 단열층(140)보다 큰 두께로 형성될 수 있다.The
세라믹 단열층(140)은 적절한 베이스, 예를 들어 우레탄 계열 수지에 세라믹 마이크로스피어(ceramic microsphere)를 혼합하여 제조될 수 있다.The
세라믹 단열층(140)은 폴리우레탄 폼의 단열 성능을 보완할 수 있다. 폴리우레탄 폼은 열전도에 대한 단열 성능은 우수하지만, 열복사에 대한 단열 성능은 무시할 수 있을 만큼 낮은 수준에 불과한 반면에, 세라믹 단열층(140)은 열복사에 의한 단열 성능이 매우 우수하다. 따라서, 세라믹 단열층(140)이 하부 단열층(130)의 이면에 형성되지 않으면 선체(20)에서 화물창(10)으로 입사하는 열복사선의 대부분은 하부 단열층(130)에 흡수될 수 있지만, 세라믹 단열층(140)이 하부 단열층(130)의 이면에 형성되면 선체(20)에서 화물창(10)으로 입사하는 열복사선의 상당 부분은 세라믹 단열층(140)에서 반사되는 등 1차 차단되어 하부 단열층(130)으로 흡수되지 않게 된다. 예를 들어, 액화가스 232,000㎥를 수용하는 LNG 운반선의 화물창(10)에 세라믹 단열층(140)을 적용한 경우에 세라믹 단열층(140)을 적용하지 않은 경우와 비교하여 약 0.075%의 자연 기화율 감소 효과가 있을 수 있다. 또한, 하부 단열층(130)에 일부 흡수된 열복사선도 폴리우레탄 폼을 포함하는 하부 단열층(130)과 상부 단열층(110)을 차례로 거치면서 2차 차단될 수 있다. 그 결과, 선체(20)로부터 화물창(10)의 내부, 즉 액화가스의 수용 공간으로 전달되는 열에너지의 대부분이 차단될 수 있고, 나아가 액화가스의 자연 기화율을 감소시킬 수 있다. 한편, 세라믹 단열층(140)은 선체(20)에서 화물창(10)에 대향하는 내면에도 형성됨으로써, 열복사에 대한 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 세라믹 단열층(140)은 하부 단열층(130)의 이면에서 아이에스(IS)에 접하는 가스 돔(11) 및 리퀴드 돔(13)의 외면까지 연장됨으로써, 열복사에 대한 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.The ceramic
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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
10: 화물창
11: 가스 돔
13: 리퀴드 돔
20: 선체
100: 1차 방벽 110: 상부 단열층
120: 2차 방벽 130: 하부 단열층
140: 세라믹 단열층10: Cargo hold 11: Gas dome
13: Liquid Dome 20: Hull
100: primary barrier 110: upper insulation layer
120: secondary barrier 130: lower insulating layer
140: Ceramic insulating layer
Claims (4)
상기 1차 방벽의 이면에 형성되는 상부 단열층;
상기 상부 단열층의 이면에 형성되는 2차 방벽;
상기 2차 방벽의 이면에 형성되는 하부 단열층; 및
상기 하부 단열층과 선체 사이의 공간인 아이에스(IS)에 접하도록, 상기 하부 단열층의 이면에 형성되는 세라믹 단열층을 포함하는 화물창.A primary barrier forming a space in which liquefied gas is received;
An upper insulating layer formed on the back surface of the primary barrier;
A secondary barrier formed on the back surface of the upper insulating layer;
A lower insulating layer formed on the back surface of the secondary barrier; And
And a ceramic insulating layer formed on a back surface of the lower insulating layer so as to contact an IS, which is a space between the lower insulating layer and the hull.
상기 상부 단열층 및 상기 하부 단열층은 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)을 포함하고,
상기 세라믹 단열층은 세라믹 마이크로스피어(ceramic microsphere)를 포함하는 화물창.The method according to claim 1,
Wherein the upper insulating layer and the lower insulating layer comprise a polyurethane foam,
Wherein the ceramic insulating layer comprises ceramic microspheres.
상기 세라믹 단열층은 상기 하부 단열층의 이면에서 상기 아이에스에 접하는 가스 돔(gas dome) 및 리퀴드 돔(liquid dome)의 외면까지 연장되는 화물창.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the ceramic insulation layer extends from a back surface of the lower insulation layer to an outer surface of a gas dome and a liquid dome in contact with the ice.
상기 세라믹 단열층은 상기 액화가스의 슬로싱(sloshing)을 고려한 상기 액화가스의 최대 수용 높이까지의 영역에서 기타 영역에서와 비교하여 상대적으로 큰 두께로 형성되는 화물창.The method of claim 3,
Wherein the ceramic insulating layer is formed to have a relatively large thickness in a region up to the maximum receiving height of the liquefied gas considering sloshing of the liquefied gas as compared with other regions.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
KR102082501B1 (en) * | 2018-08-29 | 2020-02-28 | 현대중공업 주식회사 | Liquid cargo storage tank and marine structure including the same |
-
2014
- 2014-12-18 KR KR1020140183544A patent/KR20160074327A/en not_active Application Discontinuation
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KR102082501B1 (en) * | 2018-08-29 | 2020-02-28 | 현대중공업 주식회사 | Liquid cargo storage tank and marine structure including the same |
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