KR20170001808U - 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치에 관한 것으로서, 1차 단열벽과 2차 단열벽 사이에 설치되어 1차 방벽과 함께 액화천연가스가 외부로 누설되는 것을 방지하는 2차 방벽을 포함하는 액화천연가스 저장탱크에서, 상기 2차 방벽을 상기 2차 단열벽에 부착시키는 접착장치에 있어서, 가압장치의 가압력을 상기 2차 방벽에 전달하는 리지드판; 상기 리지드판 상에 설치되며, 발열수단을 코팅재로 피복하여 형성되는 히팅패드; 및 상기 히팅패드 상에 설치되며, 내부 쿠션패드와 외부 쿠션패드로 이중 구조를 이루는 쿠션패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치{Additional Device of Secondary Barrier for LNG Storage Tank}
본 고안은 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치에 관한 것이다.
최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.
이러한 액화가스 중에서, 액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 극저온(대략 -163℃)으로 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료로서, 지상에 설치되어 있는 액화천연가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단에 구비되는 액화천연가스 저장탱크에 저장되는데, 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다.
액화천연가스 저장탱크는, 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있으며, 통상적으로, 멤브레인형 화물창은 NO 96형과 Mark Ⅲ형으로 나눠지고, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.
일반적으로, 멤브레인형 저장탱크 중에서, 'Mark Ⅲ'형 액화천연가스 저장탱크는, 스테인리스 강재 멤브레인(membrane) 주름방벽(corrugation barrier)(또는 파형 주름 방벽)으로 이루어지는 1차 방벽과, 트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어지는 2차 방벽으로 구성된다. 1차 방벽과 2차 방벽 사이에는 1차 단열벽이 설치되고, 2차 방벽과 선체 사이에는 2차 단열벽이 설치된다. 1차 단열벽은 폴리우레탄 폼(R-PUF)으로 이루어지는 1차 단열패널의 상면에 1차 플라이우드(Plywood)를 접착한 것이다. 2차 단열벽은 1차 단열벽과 동일한 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 2차 단열패널의 하면에 2차 플라이우드를 접착한 것이다. 2차 단열벽은 마스틱(Mastic)에 의해 선체에 지지되고 스터드 볼트에 의해 선체에 고정된다.
상기에서, 트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어지는 2차 방벽은, 1차 방벽의 손상시 2차로 액화천연가스 누출을 방지할 수 있는 특성을 지닌 것으로, 알루미늄 호일의 양쪽면에 합성고무와 유리섬유 직물을 순차적으로 적층하여 일체로 성형한 것과, 알루미늄 호일의 양쪽면에 에폭시/폴리아미드 필름과 보강섬유직물을 순차적으로 적층하여 일체로 성형한 것이 있다.
이러한 2차 방벽은, 접착공정에 의해 2차 단열벽에 부착하고 있다.
종래에는 2차 단열벽 상에 접착제를 도포하고 트리플렉스 스트립(triplex strip)을 적층한 후 공기주머니(air bag)를 이용하여 가압한 후 상온에서 경화시켜 2차 단열벽에 2차 방벽을 부착하였다.
그러나 이러한 종래의 접착방법은 2차 단열벽의 표면온도를 일정하게 유지하기 어려우며 작업장 환경 역시 일정하게 유지하기 어려워 일정한 강도의 접착제 강도를 얻을 수 없었다. 이는 접착제의 미경화 또는 불완전 경화로 이어져 접착불량이 발생하는 요인이 되고, LNG 운송선 또는 저장탱크의 수명 단축 및 사고로 이어질 가능성이 있다. 특히 동절기의 저온환경과 환절기의 높은 온도차이는 접착력에 문제가 되고 있는 것이 현실이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 국내 등록특허공보 제10-0553017호(발명의 명칭; 히팅패드를 이용한 2차 가스배리어 접착방법)에는, 쿠션패드, 히팅패드, 리지드판이 일체로 형성된 접착장치를 이용하여 2차 가스배리어(트리플렉스)를 단열재에 부착하는 방법이 기술되어 있다.
또한, 국내 등록특허공보 제 10-1515827호(발명의 명칭; 유연성 직물 스트립을 기질에 접착 결합하는 방법)에는, 히팅패드를 포함하는 접착장치의 구성에 대한 내용은 기재되어 있지 않지만, 압력, 가열온도, 가열시간이 구체적으로 제시되고 있다.
그런데 국내 등록특허공보 제10-0553017호에 기재된 구성을 갖는 접착장치 이외에도 히팅패드를 포함하는 다양한 접착장치를 이용하고, 국내 등록특허공보 제 10-1515827호에 기재된 접착방법을 응용하여, 트리플렉스 복합재료로 이루어지는 2차 방벽을 2차 단열벽에 부착할 경우, 액화천연가스 저장탱크의 구조 중 코너 라인과 연계된 현측부에서 'T-zone'이라고 불리는 구역에 프랑스 GTT(Gaztransport & Technigaz)사의 허용 기준을 벗어나는 웨이브 또는 주름과 같은 접착 결함이 대량으로 발생하여 불필요한 재작업을 수행해야 하는 문제가 있었고, 웨이브 또는 주름 결함 발생률을 줄이기 위해 압력을 낮추면 저압에 따른 버블(GTT에서는 약간의 웨이브 또는 주름 발생은 허용하지만 버블 발생은 허용하지 않음)이 발생하여 재작업을 수행해야 하는 문제가 있었다.
국내 등록특허공보 제10-0553017호 (등록일: 2006년 02월 09일) 국내 등록특허공보 제 10-1515827호 (등록일: 2015년 04월 22일)
본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은, 액화천연가스 저장탱크의 2차 방벽 수동 접착부의 품질 결함(웨이브, 주름, 버블 등)을 최소화 할 수 있도록 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 일 측면에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치는, 1차 단열벽과 2차 단열벽 사이에 설치되어 1차 방벽과 함께 액화천연가스가 외부로 누설되는 것을 방지하는 2차 방벽을 포함하는 액화천연가스 저장탱크에서, 상기 2차 방벽을 상기 2차 단열벽에 부착시키는 접착장치에 있어서, 가압장치의 가압력을 상기 2차 방벽에 전달하는 리지드판; 상기 리지드판 상에 설치되며, 발열수단을 코팅재로 피복하여 형성되는 히팅패드; 및 상기 히팅패드 상에 설치되며, 내부 쿠션패드와 외부 쿠션패드로 이중 구조를 이루는 쿠션패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 내부 쿠션패드는, 상기 히팅패드와 상기 외부 쿠션패드 사이에 설치되며, 상기 외부 쿠션패드와 대비하여 상대적으로 경도가 약하고 두께가 두꺼운 탄성 재질로 형성되며, 상기 외부 쿠션패드는, 상기 내부 쿠션패드 상에 설치되어 상기 2차 방벽에 최종적으로 쿠션력을 전달하며, 상기 내부 쿠션패드와 대비하여 상대적으로 경도가 강하고 두께가 얇은 탄성 재질로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 내부 쿠션패드는, 경도 25±5(Shore00), 두께 10±5mm의 폴리우레탄 폼으로 형성되되, 상기 내부 쿠션패드의 경도가 20(Shore00) 미만일 경우 상기 2차 방벽에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아지고, 30(Shore00) 초과일 경우 상기 내부 쿠션패드의 복원력이 저하되며, 상기 내부 쿠션패드의 두께가 5mm 미만일 경우 상기 2차 방벽에 버블 결함 발생 빈도가 높아지고, 교차부에 접착 불량이 발생하며, 15mm 초과일 경우 상기 히팅패드로부터 상기 2차 방벽으로의 열 전달율이 저하되고, 상기 2차 방벽에 웨이브 결함 발생이 증가될 수 있다.
구체적으로, 상기 외부 쿠션패드는, 경도 52±8(Shore00), 두께 4±2mm, 밀도 0.33±0.18g/cm3의 러버 또는 엘라스토머로 형성되되, 상기 외부 쿠션패드의 경도가 44(Shore00) 미만일 경우 상기 2차 방벽에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아지고, 60(Shore00) 초과일 경우 상기 2차 방벽에 버블의 발생 빈도가 높아지며, 상기 외부 쿠션패드의 두께가 2mm 미만일 경우 상기 2차 방벽에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아지고, 6mm 초과일 경우 상기 히팅패드로부터 상기 2차 방벽으로의 열 전달율이 저하되며, 상기 외부 쿠션패드의 밀도가 0.15g/cm3 미만일 경우 상기 외부 쿠션패드가 잘 찢어지고, 0.51g/cm3 초과일 경우 상기 외부 쿠션패드의 복원력이 저하될 수 있다.
구체적으로, 상기 2차 방벽은, 트리플렉스 복합재료로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 리지드판은, 합판, 하니콤 패널 또는 라미네이트판 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 히팅패드는, 상기 발열수단으로 카본 면상발열체, 금속 발열선, 세라믹 발열체로부터 선택된 어느 하나를 사용하고, 상기 코팅재로 열경화성수지, 열가소성수지, 천 또는 유기 또는 무기직물로 구성된 복합재료로부터 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 리지드판, 상기 히팅패드, 상기 쿠션패드는 일체형 또는 개별형으로 제작될 수 있다.
본 고안에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치는, 쿠션패드를 상대적으로 경도가 약하고 두께가 두꺼운 내부 쿠션패드와 상대적으로 경도가 강하고 두께가 얇은 외부 쿠션패드로 이루어지는 이중 구조로 구성함으로써, 액화천연가스 저장탱크의 2차 방벽 수동 접착부의 품질 결함(웨이브, 주름, 버블 등)을 최소화 할 수 있어, 재작업 공수를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 2차 방벽의 품질 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치의 사시도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치를 접착공정에 적용한 것을 도시한 도면이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치와 기존의 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치로 접착공정을 실시한 후의 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 일반적인 액화천연가스 저장탱크의 개략도이다.
본 고안의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치의 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치를 접착공정에 적용한 것을 도시한 도면이고, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치와 기존의 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치로 접착공정을 실시한 후의 결과를 나타낸 도면이고, 도 4는 일반적인 액화천연가스 저장탱크의 개략도이다.
본 고안에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치(1000)를 설명하기 전에 이해를 돕기 위해 도 4를 참고하여 일반적인 액화천연가스 저장탱크(10)의 기본적인 구성을 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 액화천연가스 저장탱크(10)는, LNG 선박에 설치될 경우, 액화천연가스 저장탱크(10)의 외부를 형성하는 선체(100), 액화천연가스 저장탱크(10)의 내부에서 액화천연가스와 접촉하는 1차 방벽(200), 1차 방벽(200)의 외측에 설치되는 1차 단열벽(300), 1차 단열벽(300)의 외측에 설치되는 2차 방벽(400), 2차 방벽(400)의 외측에 배치되어 선체(100)에 고정되는 2차 단열벽(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
1차 방벽(200)은, 액화천연가스 저장탱크(10)에 저장되는 액화천연가스와 직접 접촉되도록 설치될 수 있으며, 스테인리스 강재로 멤브레인(membrane) 주름방벽(corrugation barrier) 또는 파형 주름 방벽으로 이루어져 후술할 2차 방벽(400)과 함께 액화천연가스가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
1차 단열벽(300)은, 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화천연가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록 설계될 수 있으며, 1차 방벽(200)과 후술할 2차 방벽(400) 사이에 설치될 수 있다.
이러한 1차 단열벽(300)은, 1차 플라이우드(도시하지 않음)와, 단열성능이 우수하면서 기계적 강도가 우수한 재질인 예를 들어, 폴리우레탄 폼으로 형성되는 1차 단열패널(도시하지 않음)을 포함하여 구성될 수 있다.
2차 방벽(400)은, 트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어져 1차 방벽(200)과 함께 액화천연가스가 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있으며, 1차 단열벽(300)과 후술할 2차 단열벽(500) 사이에 설치될 수 있다.
트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어지는 2차 방벽(400)은, 1차 방벽(200)의 손상시 2차로 액화천연가스 누출을 방지할 수 있는 특성을 지닌 것으로, 알루미늄 호일의 양쪽면에 합성고무와 유리섬유 직물을 순차적으로 적층하여 일체로 성형한 것과, 알루미늄 호일의 양쪽면에 에폭시/폴리아미드 필름과 보강섬유직물을 순차적으로 적층하여 일체로 성형한 것이 있다.
이러한 2차 방벽(400)은, 접착공정에 의해 후술할 2차 단열벽(500)에 부착하는데, 본 실시예에서는 본 고안에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치(1000)를 이용한 접착공정으로 2차 방벽(400)을 2차 단열벽(500)에 부착할 것이며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
2차 단열벽(500)은, 1차 단열벽(300)과 함께 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화천연가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록 설계될 수 있으며, 2차 방벽(400)의 외측인 2차 방벽(400)과 선체(100) 사이에 설치될 수 있다.
이러한 2차 단열벽(500)은 2차 플라이 우드(도시하지 않음)와, 단열성능이 우수하면서 기계적 강도가 우수한 재질인 예를 들어, 폴리우레탄 폼으로 형성되는 2차 단열패널(도시하지 않음)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 액화천연가스 저장탱크(10)는, 구성 요소들(100, 200, 300, 400, 500)에 의해 전후 방향으로 횡벽(11)이 형성되고, 횡벽(11) 사이에 바닥(12), 세로벽(13) 및 천장(14)이 형성될 수 있다. 횡벽(11), 바닥(12), 세로벽(13) 및 천장(14)이 만나는 코너 라인(15)은 둔각 또는 직각일 수 있다.
상기에서, 트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어지는 2차 방벽(400)은, 접착공정에 의해 2차 단열벽(500)에 부착되는데, 코너 라인(15)과 연계된 현측부에서 'T-zone'이라고 불리는 구역에 웨이브, 주름, 또는 버블과 같은 접착 결함이 발생될 확률이 높아 재작업 공수가 많이 발생할 수 있어, 본 실시예에서는 접착 결함을 최소화할 수 있는 본 고안에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치(1000)를 이용하여 2차 방벽(400)을 2차 단열벽(500)에 부착한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치(1000)는, 트리플렉스(triplex) 복합재료로 이루어지는 2차 방벽(400)을 접착공정에 의해 2차 단열벽(500)에 부착시키는 장치로서, 리지드판(1100), 히팅패드(1200), 쿠션패드(1300)를 포함한다.
리지드판(1100)은, 가압장치(2)의 가압력이 2차 방벽(400)에 균일하게 전달될 수 있도록 소정의 강성을 가진 재질이면 어느 것이나 가능하나, 합판, 하니콤 패널 또는 라미네이트판 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
히팅패드(1200)는, 리지드판(1100) 상에 설치될 수 있으며, 발열수단을 코팅재로 피복하여 형성될 수 있다.
이러한 히팅패드(1200), 히팅제어장치(도시하지 않음)에 의해 접착제(410)가 최고 값의 경화강도를 나타내도록 즉, 완전 경화하도록 가열시간 및 가열온도가 제어될 수 있다.
상기에서, 히팅패드(1200)의 발열수단은 카본 면상발열체, 금속 발열선, 세라믹 발열체로부터 선택된 어느 하나일 수 있으며, 이들 이외에 다른 종류의 발열수단도 사용될 수 있음은 물론이다.
또한, 히팅패드(1200)의 코팅재는, 열경화성수지, 열가소성수지, 천 또는 유기 또는 무기직물로 구성된 복합재료로부터 선택된 어느 하나일 수 있으며, 이들 이외에 다른 종류의 코팅재도 사용될 수 있음은 물론이다.
쿠션패드(1300)는, 히팅패드(1200) 상에 설치될 수 있으며, 가압장치(2)로 가압 시 2차 방벽(400)에 쿠션력을 균일하게 전달할 수 있으면서 열이 균일하게 전달되도록 하여, 2차 방벽(400)의 수동 접착부의 품질 결함(웨이브, 주름, 버블 등)을 최소화 할 수 있도록, 서로 다른 탄성 재질로 이루어지는 이중 구조로 형성될 수 있다. 이러한 쿠션패드(1300)는, 내부 쿠션패드(1310), 외부 쿠션패드(1320)을 포함한다.
내부 쿠션패드(1310)는, 히팅패드(1200)와 후술할 외부 쿠션패드(1320) 사이에 설치될 수 있으며, 품질 결함을 최소화할 수 있도록, 후술할 외부 쿠션패드(1320)와 대비하여 상대적으로 경도가 약하고 두께가 두꺼운 탄성 재질로 형성될 수 있다.
구체적으로, 내부 쿠션패드(1310)는, 경도 25±5(Shore00), 두께 10±5mm의 폴리우레탄 폼으로 형성될 수 있다. 여기서, 내부 쿠션패드(1310)의 경도, 두께의 조건이 중요한데, 그 이유는 다음과 같다.
상기에서, 내부 쿠션패드(1310)의 경도가 20(Shore00) 미만일 경우 2차 방벽(400)에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아졌고, 경도가 30(Shore00) 초과일 경우 내부 쿠션패드(1310)의 복원력이 저하되어 교체 빈도가 증가하게 되었다.
또한, 내부 쿠션패드(1310)의 두께가 5mm 미만일 경우 2차 방벽(400)에 버블 결함 발생 빈도가 높아졌고, 교차부에 접착 불량이 발생하였으며, 15mm 초과일 경우 히팅패드(1200)로부터 2차 방벽(400)으로의 열 전달율이 저하되었고, 2차 방벽(400)의 웨이브 결함 발생이 증가되었다.
외부 쿠션패드(1320)는, 내부 쿠션패드(1310) 상에 설치될 수 있으며, 품질 결함을 더욱 최소화할 수 있도록, 내부 쿠션패드(1310)와 대비하여 상대적으로 경도가 강하고 두께가 얇은 탄성 재질로 형성될 수 있다. 이러한 외부 쿠션패드(1320)는, 접착공정 시 2차 방벽(400)에 최종적으로 쿠션력을 전달함으로써, 2차 방벽(400)의 품질 결함을 더욱 최소화 할 수 있게 한다.
구체적으로, 외부 쿠션패드(1320)는, 경도 52±8(Shore00), 두께 4±2mm, 밀도 0.33±0.18g/cm3의 러버 또는 엘라스토머로 형성될 수 있다. 여기서, 외부 쿠션패드(1320)의 경도, 두께, 밀도의 조건이 중요한데, 그 이유는 다음과 같다.
상기에서, 외부 쿠션패드(1320)는, 경도가 44(Shore00) 미만일 경우 2차 방벽(400)에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아졌고, 경도가 60(Shore00) 초과일 경우 2차 방벽(400)에 버블의 발생 빈도가 높아졌다.
또한, 외부 쿠션패드(1320)는, 두께가 2mm 미만일 경우 2차 방벽(400)에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아졌고, 두께가 6mm 초과일 경우 히팅패드(1200)로부터 2차 방벽(400)으로의 열 전달율이 저하되었다.
또한, 외부 쿠션패드(1320)는, 밀도가 0.15g/cm3 미만일 경우 외부 쿠션패드(1320)가 잘 찢어졌으며, 밀도가 0.51g/cm3 초과일 경우 외부 쿠션패드(1320)의 복원력이 저하되었다.
상기한 본 고안의 2차 방벽 접착장치(1000)를 구성하는, 리지드판(1100), 히팅패드(1200), 쿠션패드(1300)는 일체형 또는 개별형으로 제작될 수 있으며, 일체형으로 제작된 경우에는 개별형으로 제작된 경우보다 안정적으로 접착공정을 수행할 수 있고, 개별형으로 제작된 경우에는 일체형으로 제작된 경우보다 유지보수, 개별 구성품의 교체가 용이할 수 있다.
본 고안의 2차 방벽 접착장치(1000)를 이용하여 2차 방벽(400)을 2차 단열벽(500) 상에 부착시키기 위한 접착공정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 2차 단열벽(500) 표면에 접착제(410)를 도포한다. 접착제(410)는 프랑스 GTT(Gaztransport & Technigaz)사의 승인을 받은 LNG 우레탄 접착제이며, GTT 기준을 준수하여 0.2 ~ 1.2mm의 두께로 도포한다.
2차 단열벽(500)에 도포된 접착제(410) 상에 2차 방벽(400)을 위치시키고, 이러한 2차 방벽(400)을 이형필름(1)으로 덮는다. 이형필름(1)은 PTFE(테프론) 또는 비닐필름을 사용할 수 있다.
이형필름(1)으로 덮인 2차 방벽(400) 상에 본 고안의 2차 방벽 접착장치(1000)를 설치한다.
이후, 히팅패드(1200)를 이용하여 접착제(410)를 최상의 접착특성에 도달하는 온도로 가열하고, 쿠션패드(1300)와 리지드판(1100)을 이용하여 가압장치(2)로 2차 방벽(400)을 균일한 압력으로 가압한다. 여기서, 온도는 73~75℃로 설정할 수 있으며, 압력은 150 ~ 200mbar로 설정할 수 있다.
균일한 압력으로 가압한 상태에서, 경화시간 동안 가열온도를 일정하게 유지하여 접착제(410)를 경화시킴으로써, 2차 방벽(400)이 2차 단열벽(500) 상에 부착된다. 여기서, 경화시간은 일반적으로 접착공정에 적용되고 있는 시간에 따른다.
최종적으로, 본 고안의 2차 방벽 접착장치(1000)를 해체하고 부착된 2차 방벽(400)의 품질 결함(웨이브, 주름, 버블 등) 여부를 검사한다.
검사한 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 본 고안에 따른 2차 방벽 접착장치(1000)를 적용했을 때가 기존의 쿠션패드(도시하지 않음)를 적용했을 때 보다 GTT 기준을 만족시켰고, 또한 기존과 대비하여 품질 결함의 발생 빈도가 낮아 결과적으로 재작업률이 약 2%로 현저히 낮게 나타났다.
여기서, 본 고안에 따른 2차 방벽 접착장치(1000)와 비교하기 위해 적용된 기존의 쿠션패드는, 경도 40(Shore00), 두께 10mm의 폴리우레탄 폼으로 형성된 것이다. 그리고 접착공정 시, 경화시간은 일반적으로 접착공정에 적용되고 있는 시간에 따랐고, 압력 또한 일반적으로 접착공정에 적용되는 300mbar로 설정하여 도 4에 나타난 결과를 얻었다.
이와 같이 본 실시예는, 쿠션패드(1300)를 상대적으로 경도가 약하고 두께가 두꺼운 내부 쿠션패드(1310)와 상대적으로 경도가 강하고 두께가 얇은 외부 쿠션패드(1320)로 이루어지는 이중 구조로 구성함으로써, 액화천연가스 저장탱크(10)의 2차 방벽(400) 수동 접착부의 품질 결함(웨이브, 주름, 버블 등)을 최소화 할 수 있어, 재작업 공수를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 2차 방벽(400)의 품질 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 고안의 실시예들을 중심으로 본 고안을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 고안을 한정하는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 고안에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 이형필름 2: 가압장치
10: 액화가스 저장탱크 11: 횡벽
12: 바닥 13: 세로벽
14: 천장 15: 코너 라인
100: 선체 200: 1차 방벽
300: 1차 단열벽 400: 2차 방벽
410: 접착제 500: 2차 단열벽
1000: 2차 방벽 접착장치 1100: 리지드판
1200: 히팅패드 1300: 쿠션패드
1310: 내부 쿠션패드 1320: 외부 쿠션패드

Claims (8)

1차 단열벽과 2차 단열벽 사이에 설치되어 1차 방벽과 함께 액화천연가스가 외부로 누설되는 것을 방지하는 2차 방벽을 포함하는 액화천연가스 저장탱크에서, 상기 2차 방벽을 상기 2차 단열벽에 부착시키는 접착장치에 있어서,
가압장치의 가압력을 상기 2차 방벽에 전달하는 리지드판;
상기 리지드판 상에 설치되며, 발열수단을 코팅재로 피복하여 형성되는 히팅패드; 및
상기 히팅패드 상에 설치되며, 내부 쿠션패드와 외부 쿠션패드로 이중 구조를 이루는 쿠션패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
제 1 항에 있어서,
상기 내부 쿠션패드는, 상기 히팅패드와 상기 외부 쿠션패드 사이에 설치되며, 상기 외부 쿠션패드와 대비하여 상대적으로 경도가 약하고 두께가 두꺼운 탄성 재질로 형성되며,
상기 외부 쿠션패드는, 상기 내부 쿠션패드 상에 설치되어 상기 2차 방벽에 최종적으로 쿠션력을 전달하며, 상기 내부 쿠션패드와 대비하여 상대적으로 경도가 강하고 두께가 얇은 탄성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
제 2 항에 있어서, 상기 내부 쿠션패드는,
경도 25±5(Shore00), 두께 10±5mm의 폴리우레탄 폼으로 형성되되,
상기 내부 쿠션패드의 경도가 20(Shore00) 미만일 경우 상기 2차 방벽에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아지고, 30(Shore00) 초과일 경우 상기 내부 쿠션패드의 복원력이 저하되며,
상기 내부 쿠션패드의 두께가 5mm 미만일 경우 상기 2차 방벽에 버블 결함 발생 빈도가 높아지고, 교차부에 접착 불량이 발생하며, 15mm 초과일 경우 상기 히팅패드로부터 상기 2차 방벽으로의 열 전달율이 저하되고, 상기 2차 방벽에 웨이브 결함 발생이 증가되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
제 2 항에 있어서, 상기 외부 쿠션패드는,
경도 52±8(Shore00), 두께 4±2mm, 밀도 0.33±0.18g/cm3의 러버 또는 엘라스토머로 형성되되,
상기 외부 쿠션패드의 경도가 44(Shore00) 미만일 경우 상기 2차 방벽에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아지고, 60(Shore00) 초과일 경우 상기 2차 방벽에 버블의 발생 빈도가 높아지며,
상기 외부 쿠션패드의 두께가 2mm 미만일 경우 상기 2차 방벽에 웨이브, 주름의 발생 빈도가 높아지고, 6mm 초과일 경우 상기 히팅패드로부터 상기 2차 방벽으로의 열 전달율이 저하되며,
상기 외부 쿠션패드의 밀도가 0.15g/cm3 미만일 경우 상기 외부 쿠션패드가 잘 찢어지고, 0.51g/cm3 초과일 경우 상기 외부 쿠션패드의 복원력이 저하되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
제 1 항에 있어서, 상기 2차 방벽은,
트리플렉스 복합재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
제 1 항에 있어서, 상기 리지드판은,
합판, 하니콤 패널 또는 라미네이트판 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
제 1 항에 있어서, 상기 히팅패드는,
상기 발열수단으로 카본 면상발열체, 금속 발열선, 세라믹 발열체로부터 선택된 어느 하나를 사용하고,
상기 코팅재로 열경화성수지, 열가소성수지, 천 또는 유기 또는 무기직물로 구성된 복합재료로부터 선택된 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리지드판, 상기 히팅패드, 상기 쿠션패드는 일체형 또는 개별형으로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 2차 방벽 접착장치.
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