KR20180011425A

KR20180011425A - 독립형 저장탱크 및 이를 구비하는 선박

Info

Publication number: KR20180011425A
Application number: KR1020160093487A
Authority: KR
Inventors: 권영빈; 김종주; 전민성; 조태민
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-02-01

Abstract

본 발명에 따른 독립형 저장탱크는, 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하고, 다면체로써 두 개의 평면부가 만나는 모서리부를 포함하는 탱크몸체; 상기 탱크몸체에 마련되는 돌출부재와, 상기 돌출부재에 체결되는 연결부재를 구비하는 결속수단; 및 상기 모서리부를 커버하는 모서리방벽시트와, 상기 모서리방벽시트와 연결되고 상기 평면부를 커버하는 평면방벽시트를 구비하고, 상기 결속수단을 매개로 상기 탱크몸체에 결속되는 보조방벽을 포함하되, 상기 결속수단은 상기 모서리를 이루는 각 평면부에 마련되어, 상기 모서리방벽시트를 양측에서 지지한다.

Description

독립형 저장탱크 및 이를 구비하는 선박{INDEPENDENCE TYPE STORAGE TANK AND SHIP HAVING THE SAME}

본 발명은 운송을 위해 저온의 액화가스를 저장하는 독립형 저장탱크 및 이를 구비하는 선박에 관한 것이다.

액화가스(Liquefied Gas)는 기체를 냉각 또는 압축하여 액체로 만든 것이다. 이러한 액화가스는 부피 대비 큰 에너지를 내재하고 있어, 발전시설이나 선박의 동력원으로 사용되는 효율적인 수단으로 이용된다. 특히 LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스는 그 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다.

액화가스의 일례인 액화천연가스(LNG)는, 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 섭씨 -162도로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다. 이 같은 액화천연가스는 초저온 상태에 있기 때문에, 이를 에너지로 이용하기 위해 생산지로부터 수요지까지 대량으로 수송할 수 있는 특수한 운송수단을 필요로 한다. 이러한 운송수단 중 하나로, 바다 한가운데 위치한 생산지로부터 수요지인 해상으로 역화가스를 수송할 수 있는 액화천연가스 수송선박이 있다.

액화천연가스 수송선박에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 저장탱크(Storage Tank)가 구비되어야 하는데, 이러한 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark 형으로 나눠지고, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 SPB형으로 나눠진다. 그 중 독립형 방식의 일례로, 한국 공개특허공보 10-2010-0050059호 (2010.05.13.)는 선체에 안착되는 독립형 저장탱크의 지지구조에 대하여 개시하고 있다.

이를 참조하면, 독립형 저장탱크는 일반적으로 알루미늄 합금으로 제조된 탱크몸체가 선체 내부에 지지수단에 의해 지지되도록 구성된다. 이때, 탱크몸체 지지수단은 선체의 상하 요동에 따른 탱크몸체의 상하 움직임을 지지하는 버티컬 서포트(vertical support), 선체의 롤링에 따른 좌우방향 움직임을 지지하는 롤링키(rolling key), 선체의 피칭에 따른 전후방향 움직임을 지지하는 피칭키(pitching key) 등을 포함한다.

이러한 독립형 저장탱크는 일반적으로 탱크몸체가 손상되어 누출이 발생하는 경우에 누출된 저온의 액화가스가 선체와 접촉하여 그를 손상시키는 것을 방지하도록 드립 트레이(Drip Tray)를 설치하여 누출된 액화가스를 안전하게 보관한다.

하지만, 이러한 드립 트레이 등이 설치되어 있다고 하더라도 일부 액화가스가 선체 바닥에 접촉할 수 있으며 이때 선체에 손상 및 변형을 가져와 운행에 큰 위험을 초래할 수 있다. 따라서, 이를 보완하기 위한 수단이 필요한 실정이다.

특허문헌 0001)한국 공개특허공보 10-2010-0050059호 (2010.05.13.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 간단히 시공될 수 있고, 액화가스의 누출에 의한 선체의 손상을 방지하는 독립형 저장탱크 및 이를 구비하는 선박을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하고, 다면체로써 두 개의 평면부가 만나는 모서리부를 포함하는 탱크몸체; 상기 탱크몸체에 마련되는 돌출부재와, 상기 돌출부재에 체결되는 연결부재를 구비하는 결속수단; 및 상기 모서리부를 커버하는 모서리방벽시트와, 상기 모서리방벽시트와 연결되고 상기 평면부를 커버하는 평면방벽시트를 구비하고, 상기 결속수단을 매개로 상기 탱크몸체에 결속되는 보조방벽을 포함하되, 상기 결속수단은 상기 모서리를 이루는 각 평면부에 마련되어, 상기 모서리방벽시트를 양측에서 지지하는 독립형 저장탱크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 연결부재는 원판형으로 이루어지되 상기 돌출부재가 끼워지는 나사구멍이 형성되어, 상기 돌출부재와 상기 연결부재는 볼팅 방식으로 결합될 수 있다.

또한, 상기 연결부재는 윗면과 아랫면으로 각각 상기 보조방벽과 상기 탱크몸체를 연결하여, 상기 연결부재의 높이만큼의 이격공간을 형성할 수 있다.

또한, 상기 탱크몸체는 세 개 이상의 평면부가 만나는 꼭짓점부를 포함하고, 상기 보조방벽은 상기 꼭짓점부를 커버하는 꼭짓점방벽시트를 더 포함하고, 상기 결속수단은 상기 꼭짓점부를 이루는 각 평면부에 마련되어 상기 꼭짓점방벽시트를 지지할 수 있다.

또한, 선체 내벽과 상기 보조방벽 사이의 내부공간에 마련되는 단열패널을 더 포함하고, 상기 돌출부재는 상기 단열패널까지 연장되어 상기 단열패널의 수평방향 이동을 구속할 수 있다.

또한, 상기 돌출부재의 자유단에는 상기 단열패널의 축방향 이동을 구속하는 구속부재가 마련될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 저장탱크; 및 선체의 내부공간에 상기 저장탱크를 유지시키는 지지수단을 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 독립형 저장탱크는, 보조방벽을 이루는 인접하는 모서리방벽시트 및 평면방벽시트가 결속수단을 매개로 탱크몸체에 지지 및 결합되어, 복잡한 형상의 모서리부에서도 보조방벽이 안정적으로 설치 및 지지될 수 있다.

또, 보조방벽을 이루는 인접하는 꼭짓점방벽시트 및 평면방벽시트가 결속수단을 매개로 탱크몸체에 지지 및 결합되어, 복잡한 형상의 꼭짓점부에서도 보조방벽이 안정적으로 설치 및 지지될 수 있다.

또, 탱크몸체 외벽에 보조방벽을 설치하여 탱크몸체로부터의 액화가스의 누출을 방지할 수 있다.

또, 보조방벽을 탱크몸체에 손쉽게 체결가능한 결속수단을 마련하여, 별도의 지그를 사용하지 않을 수 있어 저장탱크의 제조공정이 간단해지고 공정시간을 줄일 수 있으며, 보조방벽이 탱크몸체에 안정적으로 지지 및 결속될 수 있다.

또, 탱크몸체와 보조방벽 사이에는 이격공간이 마련되어, 탱크몸체로부터 선체로의 액화가스 누출을 미연에 방지할 수 있다.

또, 결속수단이 보조방벽를 탱크몸체에 결합함과 동시에 선체 내벽과 저장탱크 사이의 내부공간에 마련되는 단열패널을 구속하도록 하여, 저장탱크를 제작하는데 필요한 인력과 자재를 줄이고, 간단히 시공될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 독립형 저장탱크를 포함하는 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 독립형 저장탱크를 포함하는 선박의 단면도이다.
도 3는 본 발명의 제1실시예에 따른 독립형 저장탱크에 대한 사시도이다.
도 4은 도 2의 X부분에 대한 확대도이다.
도 5은 본 발명의 제1실시예에 따른 결속수단에 대한 상세도이다.
도 6는 본 발명의 제1실시예에 따른 탱크몸체에 설치된 돌출부재를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 돌출부재에 설치되는 연결부재를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 연결부재 상측으로 보조방벽이 부착된 상태를 나타낸다.
도 9은 도 2의 Y부분에 대한 확대도이다.
도 10은 도 2의 Z부분에 대한 확대도로, 꼭짓점방벽시트의 지지구조를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 독립형 저장탱크에 대한 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 독립형 저장탱크를 포함하는 선박의 측면도를 나타내고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 독립형 저장탱크를 포함하는 선박의 단면도를 나타낸다. 도면을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박은, 크게 선체(10)와 저장탱크(20) 및 저장탱크(20)를 선체(10) 내부에 지지하기 위한 지지수단(30)을 포함한다.

선체(10)는 해상 구조물로써, LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV 등의 선박 또는 LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 플랜트 등일 수 있다. 또한, 선체(10)는 외판(outer hull)과 내판(inner hull)의 이중 헐(double hull)로 구성될 수 있으며, 선체(10) 내판의 내부공간(10a)에는 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크(20)가 위치하게 된다.

저장탱크(20)은 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas), 디메틸에테르(DME: Dimethyl Ether) 등 극저온의 액화가스(liquefied gas)를 저장하는데 이용될 수 있다. 즉 이러한 저장탱크(20)은 LNG 운반선, LNG RV(Regasification Vessel) 운반선, LPG 운반선, 또는 에틸렌(Ethylene) 운반선 등 액화가스 화물을 운송하는 운반선, 또는 FSRU(Floating Storage Regasification Unit), FPSO(Floating Production Storage Offloading), BMPP(Barge Mounted Power Plant) 등 액화가스의 저장 및 생산을 위한 해상 부유설비에 적용될 수 있다. 또 독립형 저장탱크(20)은 해상설비 뿐만 아니라 액화가스를 저장하기 위한 육상설비에도 적용될 수 있다.

저장탱크(20) 내부에 저장되는 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있고, 나아가 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현될 수 있다.

저장탱크(20)는 독립형(independent type) 저장탱크로서 선체(10)와 함께 건조될 수 있고, 선체(10)와 별도로 제작되어 선체(10) 내에 탑재될 수도 있다. 나아가, 저장탱크(20)는 내부에 액화가스를 수용하는 방벽구조물(미도시)과 단열층(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 방벽구조물은 저장탱크(20) 내부에 저장된 저장물과 접촉될 수 있으며, 저장물의 유동에 의한 슬로싱 충격을 흡수할 수 있다. 또 방벽구조물은 극저온의 액화가스를 수용하기 위해 알루미늄 합금이나 SUS, 및 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조될 수 있다.

지지수단(30)은 저장탱크(20)를 선체(10) 내에 유지시키기 위한 것으로써, 크게 저장탱크(20)의 하중을 지지하는 탱크지지체(31) 또는 보조지지체(33)와, 선체(10)의 롤링 또는 피칭 등에 의한 저장탱크(20)의 이동 또는 회전을 막아주는 회전구속체(32)를 포함한다. 이처럼 지지수단(30)은 선체(10)의 내부공간(10a)에 저장탱크(20)를 유지시키기 위해 선체(10)와 저장탱크(20) 사이에 개재된다.

독립형 저장탱크(20)는 그 구조상 저장탱크(20)를 선박이나 구조물 내의 선체 바닥(10b)에 얹어놓을 수 있는 지지구조가 요구된다. 독립형 저장탱크(20)의 지지구조는, 저장탱크(20)의 중앙 부분을 지지하는 버티컬서포트(Vertical Support) 즉, 탱크지지체(31)와 저장탱크(20)의 나머지 바닥면을 지지하는 보조지지체(33)를 포함할 수 있다.

탱크지지체(31)는 저장탱크(20)의 하부에 위치하며, 선체 바닥(10b)에 고정되는 지지부재(31a)와, 저장탱크(20)를 지지하는 블럭부재(31b)와, 저장탱크(20)에 설치되어 블럭부재(31b)의 이동을 구속하는 이동제한부재(31c)를 포함한다.

블럭부재(31b)은 압축 강화 목재 블록(Compressed Hard Wooden Block) 등과 같이 열전도의 차단이 용이한 재질로 구성될 수 있다. 이때, 블럭부재(31b)은 저장탱크(20)의 저면에 수직방향으로 배열될 수 있고, 블럭부재(31b)의 상단은 저장탱크(20)의 저면에 고정되며, 블럭부재(31b)의 하부는 지지부재(31a)에 의해 지지될 수 있다.

극저온 상태의 액화가스를 수용하는 저장탱크(20)는 그 내부에 액화가스가 수용되어 있는지 여부에 따라서 열변형을 일으켜 수축되거나 팽창된다. 이때 저장탱크(20)는 탱크지지체(31)와의 사이에서 상대 이동이 야기될 수 있으므로, 탱크지지체(31)의 블럭부재(31b)이 이동제한부재(31c)에 의해서 사전에 정해지는 범위 밖으로는 움직일 수 없도록 할 필요가 있다.

이처럼, 이동제한부재(31c)는 저장탱크(20)의 하면에 블럭부재(31b)를 둘러싸게 마련되어, 블럭부재(31b)의 수평이동을 제한할 수 있다. 그리고 이동제한부재(31c)는 사각형인 블럭부재(31b)의 각 면에 수직으로 마련되되, 블럭부재(31b)에 가까이 갈수록 점차 높이가 완만하게 커지는 형태일 수 있다.

보조지지체(33)는 탱크지지체(31)와 함께 저장탱크(20)를 지지하나, 탱크지지체(31)에서 블럭부재(31b)를 제외한 지지부재(31a) 또는 이동제한부재(31c)가 생략된 형태일 수 있다. 이처럼 보조지지체(33)는 선체 바닥(10b)에 마련되어 저장탱크(20)의 하중을 지지하는 단순한 구조로써, 저장탱크(20)의 크기 또는 액화가스 저장가능량에 따라 그 설치 개수가 달라질 수 있다.

회전구속체(32)는 저장탱크(20)가 선체(10) 내부공간(10a)에서 유동 또는 회전되는 것을 방지하기 위하여 마련될 수 있다. 이를 위해, 회전구속체(32)는 피칭키와 같이 탱크몸체(100)에 설치되는 키부재(32c)와, 선체(10)에 설치되는 스토퍼부재(32a)와, 키부재(32c)와 스토퍼부재(32a) 사이에 개재되는 완충부재(32b)를 포함한다.

키부재(32c)는 저장탱크(20)의 외면에 마련될 수 있다. 그리고 스토퍼부재(32a)는 키부재(32c)의 이동이 제한되도록, 키부재(32c)를 둘러싸는 형태로 마련될 수 있다. 또한, 완충부재(32b)는 스토퍼부재(32a)와 키부재(32c) 사이에서 키부재(32c)에서 스토퍼부재(32a)로 전달되는 충격과 진동을 완화할 수 있다. 이처럼, 회전구속체(32)는 저장탱크(20)의 회전력을 키부재(32c)를 통해 완충부재(32b)와 스토퍼부재(32a)로 순차로 전달하는 구조를 가져, 상기한 역할을 구현할 수 있다.

도 3는 본 발명의 제1실시예에 따른 독립형 저장탱크(20)에 대한 사시도를 나타내고, 도 4은 도 2의 X부분에 대한 확대도를 나타내며, 도 5은 본 발명의 제1실시예에 따른 결속수단(300)에 대한 상세도를 나타낸다.

독립형 저장탱크(20)는, 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하는 탱크몸체(100), 탱크몸체(100)의 외면을 둘러싸는 보조방벽(200), 탱크몸체(100)에 보조방벽(200)을 결속하는 결속수단(300)을 포함한다.

탱크몸체(100)는 저장탱크(20)에서 액화가스가 수용되는 저장공간이 형성된 구조물로, 액화가스를 수용하는 방벽구조물과 저장된 액화가스를 외부와 단열하는 단열수단(미도시)을 포함할 수 있다. 그리고 탱크몸체(100) 내부에는 응력해석을 통해 설계되는 보강구조물이 횡 또는 종 방향으로 마련되어, 액화가스에 의한 슬로싱 또는 외력에 의한 비틀림이나 파손을 방지할 수 있다.

탱크몸체(100)는 다면체로써, 외면을 이루는 평면부(101,102,103)와, 상기 평면부들이 서로 만나는 모서리부(104) 및 꼭짓점부(105)를 포함한다. 이때, 평면부는 탱크몸체(100)의 외면의 위치에 따라 제1평면부(101)와 제2평면부(102)와 제3평면부(103)로 나뉠 수 있다.

제1평면부(101)는 탱크몸체(100)의 측벽을 이루는 부분일 수 있다. 그리고 제2평면부(102)는 탱크몸체(100)의 상벽을 이루는 부분이고, 제3평면부(103)는 하벽을 이루는 부분일 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 탱크몸체(100)의 상벽, 측벽, 하벽을 이루는 각각의 평면부(101,102,103)는 완전한 평면이 아닌, 탱크몸체(100)의 설계방식에 따라 꺽인 부분을 포함할 수 있다.

모서리부(104)는 이러한 평면부(101,102,103)가 서로 만나서 형성될 수 있다. 일례로, 도 4에서 처럼 제1평면부(101)와 제2평면부(102)가 만나는 위치에 모서리부(104)가 형성될 수 있다. 또한, 모서리부(104)는 탱크몸체(100)를 둘러싸는 측벽, 즉 제1평면부(101) 두 면이 서로 만나서 이루어질 수도 있으며, 평행하지 않은 두 평면부가 만나는 경우를 포함한다.

꼭짓점부(105)는 모서리부(104)와 마찬가지로, 세 개 이상의 평면부(101,102,103)가 서로 만나는 위치에 형성될 수 있다. 일례로, 도 10에서처럼 제2평면부(102)와 두 제1평면부(101)가 만나는 위치에 마련될 수 있고, 평행하지 않은 세 평면부가 만나는 경우를 포함한다.

보조방벽(200)은 탱크몸체(100)로부터 액화가스의 누출이 발생하더라도 누출된 액화가스가 선체 바닥(10b)까지 흘러내려가는 것을 방지하기 위해 탱크몸체(100)를 둘러싸며 설치될 수 있다. 탱크몸체(100) 외부로 액화가스가 누출되게 되면, 누출된 액화가스에 의해 외부의 장비(도시하지 않음) 또는 선체(10) 내벽이 손상을 입을 우려가 있을 뿐 아니라, 액화가스 운송의 안전성 및 신뢰성이 감소하는 문제점이 있기 때문에, 이를 방지하기 위함이다.

이를 위해 보조방벽(200)은 저장유체가 수용되는 탱크몸체(100)를 밀봉한다. 그리고 보조방벽(200)은 초저온 상태에서도 물리적 및 화학적 안정성을 유지할 수 있도록 인바 합금(INVAR), 스테인리스강(SUS), 알루미늄 합금 등 금속재료를 이용할 수 있다. 또 보조방벽(200)은 다수의 방벽시트(sheet)를 맞대어 연결하는 방식으로 설치할 수 있고, 밀봉을 위해 서로 간에 용접될 수 있다.

보조방벽(200)은 열팽창과 열수축에 대응하기 위한 주름부(corrugation, 미도시)를 포함할 수 있다. 보조방벽(200)으로 극저온의 저장유체가 누출되는 경우, 저장유체와 직접 접촉하기 때문에 열수축과 열팽창이 반복되면서 피로가 누적될 수 있기 때문이다. 이때, 주름부는 탄력적으로 변형됨으로써 보조방벽(200)에 열변형이 생기더라도 방벽시트 용접 부위의 응력을 줄일 수 있다.

이격공간(200a)은 보조방벽(200)과 탱크몸체(100) 사이에 마련되며, 보조방벽(200)과 탱크몸체(100)가 일정 간격 이격됨으로써 형성될 수 있다. 이때, 이격공간(200a)은 보조방벽(200)과 탱크몸체(100)가 후술할 결속수단(300)에 의하여 서로 이격되는 위치에 형성될 수 있다.

이격공간(200a)은 통기 공간으로서 활용될 수 있으며, 탱크몸체(100)의 손상 및 파괴로 인해 액화가스가 누출되는 경우 누출된 액화가스의 이동 통로로도 사용될 수 있다. 이 경우, 보조방벽(200)은 이격공간(200a)을 통해 극저온의 액화가스의 선체(10) 내부로의 유출을 막아 선체(10)의 내구성을 높이고, 안전사고를 미연에 방지하는 효과를 가져온다. 이때 도시되지는 않았지만, 누출된 액화가스는 누출 액화가스를 임시 저장하는 드립 트레이(Drip Tray, 미도시)에서 합류하여 고이게 할 수 있다.

보조방벽(200)은 서로 다른 평면방벽시트(210)와 모서리방벽시트(220)와 꼭짓점방벽시트(230)를 포함한다. 여기서, 평면방벽시트(210)는 저장탱크(20)의 각 평면부(101,102,103)를 덮는 면에 마련될 수 있다. 또, 평면방벽시트(210)는 후술할 모서리방벽시트(220) 또는 꼭짓점방벽시트(230)의 가장자리를 따라 그에 접합될 수 있다.

모서리방벽시트(220)는 평면부(101, 102, 103)가 서로 만나는 모서리부(104)를 커버하도록 마련될 수 있다. 이때, 모서리방벽시트(220)는 절곡된 모서리부(104)의 형상에 대응하여 구부러진 형상일 수 있다. 또, 모서리방벽시트(220)는 균일한 간격의 이격공간(200a)을 형성하도록, 모서리부(104)에 간격을 유지하며 부착됨으로서 일정간격으로 이격거리가 유지될 수 있다.

꼭짓점방벽시트(230)도 모서리방벽시트(220)와 유사하게, 평면부(101, 102, 103) 중 평행하지 않은 세 면이 서로 만나는 꼭짓점부(105)를 커버할 수 있다. 이때, 꼭짓점방벽시트(230)는 꼭짓점부(105)의 형상에 대응하여 세 면이 절곡된 형상일 수 있다. 또, 꼭짓점방벽시트(230)는 균일한 간격의 이격공간(200a)을 형성하도록 꼭짓점부(105)와 일정간격으로 이격거리를 유지할 수 있다.

한편, 모서리방벽시트(220)와 꼭짓점방벽시트(230)는 탱크몸체(100)의 외면이 절곡된 모서리부(104) 또는 꼭짓점부(105)에 마련되므로, 그 설치가 어렵다. 후술할 결속수단(300)은 이러한 점을 보완한다.

도 4와 5를 참조하면, 결속수단(300)은 탱크몸체(100)와 보조방벽(200)이 이격공간(200a)을 형성하며 서로 연결될 수 있게 한다. 결속수단(300) 자체의 두께로 이격공간(200a)을 형성하며, 연결부재(320)와 수용부재(320)를 매개로 한 탱크몸체(100)와 보조방벽(200)을 연결하는 것이다. 이처럼, 본 발명에서는 보조방벽(200)을 탱크몸체(100)에 손쉽게 체결가능한 결속수단(300)을 마련하여, 별도의 지그를 사용하지 않고서도 보조방벽(200)을 탱크몸체(100)에 결속시킬 수 있어, 제조공정이 간단해지고 공정시간을 줄일 수 있다.

결속수단(300)은 보조방벽(200)을 고정하는 연결부재(320)와, 탱크몸체(100)에 체결되는 돌출부재(310)를 구비한다. 돌출부재(310)는 스터드볼트로써, 제1 고정부(310a)에 의해 탱크몸체(100)에 고정될 수 있다. 그리고 연결부재(320)는 원판형으로 이루어지되 돌출부재(310)가 끼워지는 나사구멍이 형성되어, 돌출부재(310)와 연결부재(320)는 볼팅 방식으로 결합될 수 있다.

고정부(310a, 320a, 320b)는 용접에 의해 형성되는 용접부일 수 있다. 이때, 제1 고정부(310a)는 탱크몸체(110)와 돌출부재(310)를 서로 연결한다. 그리고 제2고정부(320a)는 연결부재(320)와 평면방벽시트(210) 또는 모서리방벽시트(220) 또는 꼭짓점방벽시트(230) 중 적어도 어느 하나의 방벽시트(230)를, 제3고정부(320b)는 방벽시트를 서로 겹치기용접방식으로 연결하는 용접부일 수 있다.

한편 도 4를 참조하면, 탱크몸체(100)의 모서리부(104)는 평면방벽시트(210) 위에 모서리방벽시트(220)가 접합되거나 모서리방벽시트(220) 위에 평면방벽시트(210)가 겹치기용접에 의해 접합됨으로써 밀봉될 수 있다.

도 6 내지 8은 결속수단(300)이 탱크몸체(100)와 보조방벽(200)을 결속하는 방식을 보여주는 것으로, 도 6는 본 발명의 제1실시예에 따른 탱크몸체에 설치된 돌출부재(310)를 나타내며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 돌출부재에 마련되는 연결부재(320)를 나타낸다. 그리고 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 연결부재 상측으로 보조방벽(200)이 부착된 상태를 나타낸다.

이들 도면은, 탱크몸체(100) 외면에 돌출부재(310)를 설치한 후 상기 돌출부재(310)에 연결부재(320)를 끼우고 순차적으로 연결부재(320)에 보조방벽(200)을 용접결합하는 방식으로, 결속수단(300)이 탱크몸체(100)와 보조방벽(200)을 결속할 수 있음을 보여준다. 나아가, 도 8에서는 하나의 결속수단(300)에 여러겹의 방벽시트가 연결될 수 있음을 개시한다.

도 9은 도 2의 Y부분에 대한 확대도를 나타낸다. 이를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 저장탱크(20)의 모서리부(104)는, 도 4와 같이 수직으로 연결된 것과 달리, 두 평면부가 45도 방향으로 연결된 모서리부(104)에도 적용될 수 있음을 도시한다. 이를 참조하면, 결속수단(300)은 모서리부(104)를 이루는 각 평면부(101,103)에 마련되어, 상기 모서리방벽시트(220)를 양측에서 안정적으로 지지한다.

도 10은 도 2의 Z부분에 대한 확대도를 나타낸다. 도 10은 꼭짓점부(105)에 꼭짓점방벽시트(230)가 설치되는 방식을 도시하기 위한 것으로, 꼭짓점부(105)에 마련된 꼭짓점방벽시트(230)와, 꼭짓점방벽시트(230)가 커버하는 세 면에 각각 마련되어 꼭짓점방벽시트(230)를 지지 및 결속하는 결속수단(300)을 나타낸다.

이처럼, 꼭짓점부(105)에서는 꼭짓점방벽시트(230)가 커버하는 세 평면부에 각각 세 결속수단(300)이 마련되고, 꼭짓점방벽시트(230)의 가장자리를 따라 평면방벽시트(210)가 겹치기용접방식으로 접합되어, 꼭짓점부(105)가 보조방벽(200)으로 밀봉될 수 있다. 보조방벽(200)을 이루는 인접하는 모서리방벽시트(220) 및 평면방벽시트(210)가 결속수단(300)을 매개로 탱크몸체(100)에 지지 및 결합되어, 복잡한 형상의 모서리부(104)에서도 보조방벽(200)이 안정적으로 설치 및 지지될 수 있다.

또, 보조방벽(200)을 이루는 인접하는 꼭짓점방벽시트(230) 및 평면방벽시트(210)가 결속수단(300)을 매개로 탱크몸체(100)에 지지 및 결합되어, 복잡한 형상의 꼭짓점부(105)에서도 보조방벽(200)이 안정적으로 설치 및 지지될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 독립형 저장탱크(20)에 대한 단면도이다. 도면을 참조하면, 제2실시예에서는 결속수단(500)이 탱크몸체(100)에 보조방벽(200)을 결속할 뿐만 아니라, 단열패널(400)도 함께 고정할 수 있는 형태로 마련될 수 있다.

단열패널(400)은 보조방벽(200)과 선체(10) 사이의 내부공간(10a)에 마련되어, 탱크몸체(100) 내부에 저장된 액화가스를 외부로부터 단열한다. 이러한 단열패널(400)은 제1단열패널(410)과, 제2단열패널(420), 및 인서트패널(430)을 포함할 수 있다.

제1단열패널(410)과 제2단열패널(420)은 탱크몸체(100)를 외부와 단열시켜 저장유체가 초 저온 상태를 유지할 수 있게 하는 것으로, 폴리우레탄폼(PUF, Polyurethane Foam), 강화 폴리우레탄폼(RPUF, Reinforced PUF) 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 제1단열패널(410)과 제2단열패널(420)은 도시된 바와 같이 모서리부(104) 에서 서로 수직으로 배치될 수 있다.

그리고 인서트패널(430)은 모서리부(104)로 인하여 생기는 제1단열패널(410)과 제2단열패널(420) 사이의 갭을 메우기 위하여 그들 사이에 끼워질 수 있다. 또한, 인서트패널(430)은 단열성능 차이를 최소로 하기 위하여, 단열패널(410, 420)과 동일한 재질의 폴리우레탄폼 또는 강화 폴리우레탄폼일 수 있다.

결속수단(500)은 탱크몸체(100)에 보조방벽(200)을 고정하며, 동시에 단열패널(400)도 보조방벽(200)과 선체(10) 사이에 구속할 수 있다. 이러한 결속수단(500)은 돌출부재(510)과 연결부재(520)와 구속부재(530)를 포함한다.

돌출부재(510)는 고정단(510a)과, 고정단(510b) 반대편에 마련되는 자유단(510b)으로 이루어질 수 있다. 이때, 고정단(510a)은 돌출부재(510)의 한쪽 끝 부분으로, 돌출부재(510)를 탱크몸체(100)에 고정하는 부분이다. 그리고 자유단(510b)은 고정단(510a)의 반대편에 위치하여, 단열패널(400)을 수평이동을 구속할 수 있다.

연결부재(520)는 돌출부재(510)에 체결구(520a)을 통해 고정될 수 있다. 또한, 돌출부재(510)는 연결부재(520)를 관통하는 체결구(520a)에 의해 연결부재(520) 외측으로 돌출될 수 있다.

구속부재(530)는 돌출부재(510)의 자유단(510b)에 마련되되, 연결부재(520)의 반대편에서 단열패널(400)의 수직이동, 즉 축방향 이동을 구속할 수 있다. 구속부재(530)의 지름이 돌출부재(510)의 외경보다 큰 원판형으로 마련되어, 단열패널(400)의 이탈을 막는 걸림턱 역할을 하는 것이다.

이처럼 제2실시예에서는, 결속수단(500)이 보조방벽(200)을 탱크몸체(100)에 결합함과 동시에 선체(10) 내벽과 저장탱크(20) 사이의 내부공간(10a)에 마련되는 단열패널(400)을 구속하도록 하여, 저장탱크(20)를 제작하는데 필요한 인력과 자재를 줄이고, 간단히 시공될 수 있도록 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 선체 10a: 내부공간
10b: 선체 바닥 20: 저장탱크
30: 지지수단 31: 탱크지지체
31a: 지지부재 31b: 블럭부재
31c: 이동제한부재 32: 회전구속체
32a: 스토퍼부재 32b: 완충부재
32c: 키부재 33: 보조지지체
100: 탱크몸체 101: 제1평면부
102: 제2평면부 103: 제3평면부
104: 모서리부 105: 꼭짓점부
200: 보조방벽 200a: 이격공간
210: 평면방벽시트 220: 모서리방벽시트
230: 꼭짓점방벽시트 300: 결속수단
310: 돌출부재 310a: 제1고정부
320: 연결부재 320a: 제2고정부
320b: 제3고정부 400: 단열패널
410: 제1단열패널 420: 제2단열패널
430: 인서트패널 500: 결속수단
510: 돌출부재 510a: 고정단
510b: 자유단 520: 연결부재
520a: 체결구 530: 구속부재

Claims

액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하고, 다면체로써 두 개의 평면부가 만나는 모서리부를 포함하는 탱크몸체;
상기 탱크몸체에 마련되는 돌출부재와, 상기 돌출부재에 체결되는 연결부재를 구비하는 결속수단; 및
상기 모서리부를 커버하는 모서리방벽시트와 상기 모서리방벽시트와 연결되고 상기 평면부를 커버하는 평면방벽시트를 구비하고, 상기 결속수단을 매개로 상기 탱크몸체에 결속되는 보조방벽을 포함하고,
상기 결속수단은 상기 모서리부를 이루는 각 평면부에 마련되어, 상기 모서리방벽시트를 양측에서 지지하는 독립형 저장탱크.
제1항에 있어서,
상기 연결부재는 원판형으로 이루어지되 상기 돌출부재가 끼워지는 나사구멍이 형성되어, 상기 돌출부재와 상기 연결부재는 볼팅 방식으로 결합되는 독립형 저장탱크.
제2항에 있어서,
상기 연결부재는
윗면과 아랫면으로 각각 상기 보조방벽과 상기 탱크몸체를 연결하여, 상기 연결부재의 높이만큼의 이격공간을 형성하는 독립형 저장탱크.
제1항에 있어서,
상기 탱크몸체는 세 개 이상의 평면부가 만나는 꼭짓점부를 포함하고,
상기 보조방벽은 상기 꼭짓점부를 커버하는 꼭짓점방벽시트를 더 포함하고,
상기 결속수단은 상기 꼭짓점부를 이루는 각 평면부에 마련되어 상기 꼭짓점방벽시트를 지지하는 독립형 저장탱크.
제1항에 있어서,
선체 내벽과 상기 보조방벽 사이의 내부공간에 마련되는 단열패널을 더 포함하고,
상기 돌출부재는
상기 단열패널까지 연장되어 상기 단열패널의 수평방향 이동을 구속하는 독립형 저장탱크.
제5항에 있어서,
상기 돌출부재의 자유단에는 상기 단열패널의 축방향 이동을 구속하는 구속부재가 마련되는 독립형 저장탱크.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 저장탱크; 및
선체의 내부공간에 상기 저장탱크를 유지시키는 지지수단을 포함하는 선박.