KR20180001312U - 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조 - Google Patents

극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조에 관한 것으로, 스트레이크의 주름부 끝단을 기준으로, 엔드 스트레이크에 슬롯 홈이 형성되고, 그 슬롯 홈의 사이드에는 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 더 형성됨으로써, 용접의 작업공정과 소요시간을 최소화하고, 작업의 효율성을 극대화할 수 있다.

Description

극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조{WELDING STRUCTURE OF END STRAKE AND STRAKE IN LIQUEFIED NATURAL GAS CARGO}
본 고안은 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 스트레이크의 주름부 끝단을 기준으로, 엔드 스트레이크에 슬롯 홈(slot)이 형성되고, 그 슬롯 홈의 사이드에는 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 더 형성됨으로써, 용접의 작업공정과 소요시간을 최소화하고, 작업의 효율성을 극대화할 수 있는 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조에 관한 것이다.
일반적으로 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)는 대기압하에서 비등점이 -162℃인 초저온 액체이기 때문에 화물창이 다중구조의 단열탱크로 이루어진 운반선에 의해 운송된다.
운반선의 단열탱크는 극저온에서 취성이 강한 물성을 가지는 멤브레인 금속패널(스트레이크)을 이용하여 온도와 하중의 변화에 대응하여 팽창과 수축이 가능하도록 설계 및 제작된다.
그리고 비등점이 -162℃의 극저온인 액화천연가스를 안전하게 저장하기 위한 단열탱크는 멤브레인 금속패널로 이루어진 내부 구조물과, 내부 구조물의 주위를 둘러싸고서 외부에서의 잠입열량에 의한 기화가스의 발생을 최소화하는 단열 구조물로 구성된다. 내부 구조물을 형성하는 멤브레인 금속패널은 -162℃의 극저온 상태의 액화천연가스와 직접적으로 접촉하게 되므로 응력변화에 대응할 수 있는 인바(Invar), 9% 니켈강 등을 사용한다.
멤브레인 금속패널은 반복적인 온도 변화 및 저장액체의 하중변화에 팽창 및 수축이 용이하도록 중앙부가 융기된 주름부(corrugation)를 형성하며, 다수의 멤브레인 금속패널의 모서리부위는 겹치기 이음방식(overlap)에 의한 용접으로 상호 결합하여 저장탱크의 기밀성을 확보한다.
도 1은 종래 액화천연가스 운반선의 화물창을 형성하는 횡격벽부와 종격벽부의 일부 부위를 도시하고 있는바, 화물창의 횡격벽부와 종격벽부 사이를 맞닿도록 연결하는 모서리 부위(코너 부)에는 인바 튜브(40)가 용접으로 결합하고, 인바 튜브(40)에 엔드 스트레이크(22)의 일단 부가 겹치기 이음방식으로 용접되어 결합하며, 엔드 스트레이크(22)의 타단 부에 스트레이크(21)의 일단 부가 겹치기 이음방식으로 용접되어 결합한다.
엔드 스트레이크(22)에는 상호 등 간격의 이격거리를 두고서 상부로 돌출되도록 형성된 주름부(22a)가 구비되고, 스트레이크(21)에도 상호 같은 간격의 이격거리를 두고서 상부로 돌출되도록 형성된 주름부(21a)가 구비되는 데, 주름부(22a)와 주름부(21a)는 각각 대응되는 선단 부위가 맞대기 이음방식으로 결합할 수 있도록 상호 이격거리를 동일하게 설정하고 있다. 스트레이크(21)에서 오는 종 방향의 하중을 인바 튜브(40)를 이용하여 선체로 전달한다.
그러나 종래 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조는, 화물창의 횡 방향으로 배열되기 때문에 LNG 누설을 방지하기 위해서 인바 튜브에 엔드 스트레이크의 일단 부가 겹치기 이음방식으로 용접되며, 엔드 스트레이크의 타단부에 스트레이크의 일단부가 겹치기 이음방식으로 용접되므로, 엔드 스트레이크의 횡 방향 배열을 위한 조정작업이 추가로 필요하고, 각각의 엔드 스트레이크가 연결되는 부분은 형상이 복잡하여 용접 공수가 많이 소요되어 생산성을 떨어뜨리는 문제가 있다.
국내 공개실용 제20-2010-0003136호
본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스트레이크의 주름부 끝단을 기준으로, 엔드 스트레이크에 슬롯 홈이 형성되고, 그 슬롯 홈의 사이드에는 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 더 형성됨으로써, 용접의 작업공정과 소요시간을 최소화하고, 작업의 효율성을 극대화할 수 있는 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 고안은 화물창의 모서리 부위에 설치된 인바 튜브에 일단 부가 겹치기 이음으로 용접되는 엔드 스트레이크; 및 상기 엔드 스트레이크의 타단 부에 끝단 부가 겹치기 이음으로 용접되는 스트레이크;를 구비하는 엔드 스트레이크와 스트레이크 조립구조로서, 스트레이크의 주름부 끝단을 기준으로, 엔드 스트레이크에 슬롯 홈이 형성된다. 즉, 스트레이크의 주름부 끝단 주변으로 엔드 스트레이크에 슬롯 홈이 형성된다.
슬롯 홈의 사이드에 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 더 형성될 수 있다. 슬롯 홈의 상면에는 오버랩 부재가 용접될 수 있다.
상기 인바 튜브와 상기 스트레이크 사이에 위치하는 상기 엔드 스트레이크는 단일체로 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 스트레이크의 주름부 끝단을 기준으로, 엔드 스트레이크에 슬롯 홈이 형성되고, 그 슬롯 홈의 사이드에는 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 더 형성됨으로써, 용접의 작업공정과 소요시간을 최소화하고, 용접 길이 단축 및 부재의 수를 줄여서 작업의 효율성을 극대화할 수 있다.
또한, 횡 방향 배열의 엔드 스트레이크의 구조가 단순화되어 용접 시수가 대폭 절감될 수 있고, 1-piece의 엔드 스트레이크를 사용하므로 다수의 엔드 스트레이크를 정렬시키는 과정이 생략되어 전체 조립 시수가 대폭 절감될 수 있다.
도 1은 종래 극저온 화물창 코너 구조를 도시한 사시도
도 2는 종래 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조를 보인 사시도
도 3은 본 발명의 극저온 화물창 코너 구조에서의 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조를 보인 사시도
도 4는 슬롯 홈의 사이드에 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 형성된 것을 보인 사시도
도 5는 슬롯 홈의 상면에 오버랩 부재가 용접되는 것을 보인 사시도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 극저온 화물창 코너 구조에서의 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조를 보인 사시도이고, 도 4는 슬롯 홈의 사이드에 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 형성된 것을 보인 사시도이며, 도 5는 슬롯 홈의 상면에 오버랩 부재가 용접되는 것을 보인 사시도이다.
본 고안의 화물창은 화물창의 모서리 부위에 설치된 인바 튜브(40)에 일단 부가 겹치기 이음으로 용접되는 엔드 스트레이크(110), 및 엔드 스트레이크(110)의 타단 부에 끝단 부가 겹치기 이음으로 용접되는 스트레이크(120)를 구비한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 엔드 스트레이크(110)와 스트레이크(120) 조립구조에서는, 스트레이크(120)의 주름부(121) 끝단을 기준으로, 엔드 스트레이크(110)에 슬롯 홈(200)이 형성된다. 즉, 스트레이크(120)의 주름부(121) 끝단 주변으로 엔드 스트레이크(110) 끝단에 슬롯 홈(200)이 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 슬롯 홈(200)의 사이드에는 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈(210)이 더 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 슬롯 홈(200)의 상면에는 오버랩 부재(220)가 용접될 수 있다.
인바 튜브(40)와 스트레이크(120) 사이에 위치하는 엔드 스트레이크(110)는 단일체(1-piece)로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조에서는, 스트레이크(120)의 주름부(12) 끝단을 기준으로, 엔드 스트레이크(110)에 슬롯 홈(200)이 형성되고, 그 슬롯 홈(200)의 사이드에는 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈(210)이 더 형성됨으로써, 용접의 작업공정과 소요시간을 최소화하고, 용접 길이 단축 및 부재의 수를 줄여서 작업의 효율성을 극대화할 수 있다.
또한, 횡 방향 배열의 엔드 스트레이크(110)의 구조가 단순화되어 용접 시수가 대폭 절감될 수 있고, 1-piece의 엔드 스트레이크를 사용하므로 다수의 엔드 스트레이크를 정렬시키는 과정이 생략되어 전체 조립 시수가 대폭 절감될 수 있다.
40: 인바 튜브
110: 엔드 스트레이크
120: 스트레이크
121: 주름부
200: 슬롯 홈
210: 반원 홈
220: 오버랩 부재

Claims (4)

  1. 화물창의 모서리 부위에 설치된 인바 튜브에 일단 부가 겹치기 이음으로 용접되는 엔드 스트레이크; 및 상기 엔드 스트레이크의 타단 부에 끝단 부가 겹치기 이음으로 용접되는 스트레이크;를 구비하는 엔드 스트레이크와 스트레이크 조립구조로서,
    상기 스트레이크의 주름부 끝단을 기준으로, 상기 엔드 스트레이크에 슬롯 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬롯 홈의 상면에 오버랩 부재가 용접되는 것을 특징으로 하는 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 슬롯 홈의 사이드에 횡 방향 열수축에 의한 응력 집중을 분산시키기 위하여 반원 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 인바 튜브와 상기 스트레이크 사이에 위치하는 상기 엔드 스트레이크는 단일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 극저온 화물창용 엔드 스트레이크와 스트레이크의 조립구조.
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