KR20180060238A - 주름진 격벽을 구비하는 액화가스 저장탱크 - Google Patents

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주식회사 엔케이
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Abstract

본 발명은 액화가스 저장탱크를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크는, 내부에 액화가스가 저장될 수 있는 공간이 형성되는 바디부; 및 상기 바디부 내부에 적어도 2개 이상이 이격되어 구비되고, 주름진 형상으로 형성되는 격벽;을 포함하고, 상기 격벽 가운데 일부는 기설정된 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 이와 교차되는 방향으로 연장될 수 있다.

Description

주름진 격벽을 구비하는 액화가스 저장탱크{LIQUIFIED GAS STORAGE TANK HAVING CORRUGATED BAFFLE}
본 발명은 액화가스 탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 주름진 형상의 격벽을 구비하는 독립형 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.
액화가스는 기체가 냉각 또는 압축되어 액체가 된 것으로, 기체 상태일 때보다 그 부피가 작아 용기에 저장하여 보관하거나 수송하기에 용이하다. 예를 들어 대표적인 액화가스인 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)는 메탄(Methane)을 주성분으로 하는 천연 가스가 -163℃ 로 냉각되어 액화된 것으로서, 그 부피가 기체일 때의 600분의 1에 불과하다.
일반적으로, 액화가스는 선박을 이용해 수송하는 바, 액화 가스는 일정 수준의 압력을 견딜 수 있는 압력용기에 저장될 수 있다. 이러한 압력용기는 내부 압력을 효과적으로 견딜 수 있도록 원통형 또는 구형으로 형성되며, 이와 같은 압력용기에는 단일 용기 및 이를 감싸는 단열재로 구성된 단일 구조 용기와 내부 용기, 외부 용기 및 그 사이에 구비되는 단열재로 구성된 이중 구조 용기가 있다.
한편 최근에는 이러한 원통형 또는 구형 이외에 2개의 평행하고 서로 잘라진 환상 원통형으로 이루어지는 바이로브(bi-lobe) 탱크가 사용되고 있으며, 이러한 바이로브 탱크는 환상 원통형 탱크보다 선박 공간을 더 효율적으로 이용할 수 있고, 동시에 기계적 안정성을 유지할 수 있는 이점이 있다.
액화가스를 선박의 연료로서 사용하는 경우 상기와 같은 압력용기를 연료탱크로서 이용할 수 있는데, 이 경우 압력용기의 내부에 채워진 액화가스의 양이 감소되어 부분 필링(partial-filling)이 발생하면 선박의 움직임에 따라 압력용기 내에서 슬로싱(sloshing)이 발생한다는 문제점이 있었다. 압력용기 내에서 액화가스의 슬로싱이 발생하면, 그 충격에 의해 압력용기가 손상될 수 있다.
본 발명은 슬로싱 현상 및 온도차 변형을 방지할 수 있도록 내부에 특정한 구조를 갖는 바이로브 형상의 액화가스 저장탱크를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 독립형 액화가스 저장탱크는, 내부에 액화가스가 저장될 수 있는 공간이 형성되는 바디부; 및 상기 바디부 내부에 적어도 2개 이상이 이격되어 구비되고, 주름진 형상으로 형성되는 격벽; 을 포함하고, 상기 격벽 가운데 일부는 기 설정된 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 이와 교차되는 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 격벽은 상기 바디부의 길이방향과 수직하는 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 격벽 가운데 일부는 수평 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 수직 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 수평 방향으로 연장되는 격벽과, 상기 수직 방향으로 연장되는 격벽은 서로 교대로 배치될 수 있다.
또한, 상기 수평방향으로 연장되는 격벽은 상기 바디부 내부의 전반부 및 후반부에 배치되고, 상기 수직방향으로 연장되는 격벽은 상기 수평방향으로 연장되는 격벽들 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 격벽은 평평한 면과 경사진 면이 교대로 배치되는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 격벽의 평평한 면 가운데 적어도 일부에는 홀이 천공 형성될 수 있다.
또한, 상기 격벽은 고망간강 재질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디부는 2개의 원기둥의 측면을 결합한 바이로브 형상으로 형성되고, 상기 수평방향으로 연장되는 격벽의 일단은 상기 바디부의 중앙부에 결합되고, 타단은 상기 바디부의 내측면에 결합되며, 상기 수직방향으로 연장되는 격벽의 일단은 상기 바디부의 내주면 상단에 결합되고, 타단은 상기 바디부의 내주면 하단에 결합될 수 있다.
또한, 상기 바디부를 지지하고, 적어도 일부분이 상기 바디부와 밀착되는 새들부; 상기 새들부의 아래에 배치되고, 상기 바디부와 선체 사이를 열적 절연하는 절연체; 및 선체에 설치되고, 상기 절연체를 지지하는 기초부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 슬로싱에 의한 액화가스 저장탱크의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 액화가스 저장탱크 내부에 구비된 격벽이 주름진 형상 또는 물결 형상으로 형성되어 용기의 수축, 팽창을 잡아줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크의 일 부분의 내부모습이 노출된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크의 측면도이다.
도 4는 도 3에서 A-A를 절개하여 바라본 단면도이다.
도 5는 도 3에서 C-C를 절개하여 바라본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크에 포함된 격벽의 정면도 및 그 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 대하여 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크의 일 부분의 내부모습이 노출된 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크의 측면도이고, 도 4는 도 3에서 A-A를 절개하여 바라본 단면도이며, 도 5는 도 3에서 C-C를 절개하여 바라본 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크(1)는 바디부(10)와, 새들부(20)와, 절연체(30)와, 기초부(35)를 포함할 수 있다.
바디부(10)는 내부에 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas) 등의 액화가스를 수용하는 공간이 형성될 수 있다. 바디부(10)는 스테인리스 스틸(SUS) 등의 금속재질로 형성될 수 있다.
바디부(10)는 구형, 원기둥 형상의 실린더형, 육면체 형상의 각형, 두 개의 원기둥 형상의 측면을 결합한 땅콩 형상의 바이로브(bi-lobe)형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있지만, 본 실시예에서는 바디부(10)가 바이로브(bi-lobe) 형상으로 형성된 것을 예로 들어 설명한다.
바디부(10)가 바이로브 형상으로 형성됨에 따라 바디부(10)의 중앙에는 저장공간을 구획하는 중앙벽(15)이 구비될 수 있다. 바디부(10)는 중앙벽(15)을 기준으로 대칭되는 형상으로 형성될 수 있고, 중앙벽(15)의 양측에는 액화가스가 저장될 수 있는 저장공간이 대칭적으로 형성될 수 있다.
바디부(10)의 내부에는 슬로싱(sloshing) 현상을 방지하기 위한 격벽(11, 13)이 다수개 구비될 수 있다.
격벽(11, 13)은 주름진 형상 내지 물결 형상으로 형성될 수 있고, 바디부(10)의 길이 방향으로 다수개가 서로 이격되어 배치될 수 있다.
격벽(11, 13)은 주름진 형상, 즉 코러게이트(corrugate) 형상으로 형성될 수 있고, 격벽(11, 13)이 주름진 형상으로 형성됨에 따라 슬로싱 방지효과가 향상될 수 있다.
격벽(11, 13)은 바디부(10)의 길이방향, 즉 전후 방향과 수직하는 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 격벽(11, 13)은 액화가스 저장탱크(1)가 설치되는 선체의 설치면(40)에 수직되도록 바디부(10) 내부에 설치될 수 있다.
이에 따라, 액화가스 저장탱크(1)가 설치되는 선박의 선수 및 선미 방향, 즉 전후 방향으로 작용하는 유체의 하중을 감소시켜서 슬로싱 현상을 방지할 수 있다.
격벽(11, 13)은 바디부(10) 내에 다수개가 구비될 수 있고, 격벽(11, 13) 가운데 일부는 기설정된 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 이와 교차되는 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다.
다시 말해, 격벽(11, 13) 가운데 일부는 가로 방향, 즉 수평 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 세로 방향, 즉 수직 방향으로 연장될 수 있다.
수평 방향으로 연장되는 격벽(11)과 수직 방향으로 연장되는 격벽(13)은 서로 교대로 배치될 수 있다. 보다 상세히, 수평방향으로 연장되는 격벽(11)은 바디부(11)의 앞부분, 즉 전반부와 뒷부분, 즉 후반부에 배치될 수 있고, 수직방향으로 연장되는 격벽(13)은 바디부(11)의 중앙부, 즉 수평방향으로 연장되는 격벽(11)들 사이에 배치될 수 있다.
이와 같이, 수평 방향으로 연장되는 격벽(11)과 수직 방향으로 연장되는 격벽(13)은 서로 교대로 배치함에 따라 슬로싱 하중에 대하여 2차적으로 대비할 수 있고, 슬로싱 하중에 대하여 보다 효과적으로 대비할 수 있게 된다.
바디부(10)에는 다수의 골격부(12)가 구비될 수 있다. 골격부(12)는 바디부(10)의 내측면과 대응되는 형상의 링 형상으로 형성될 수 있고, 바디부(10)의 외벽을 지지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 골격부(12)의 내측에는 빈 공간이 형성되고, 이러한 빈 공간에는 격벽(11, 13)이 설치될 수 있다.
수평방향으로 연장되는 격벽(11)의 일단은 바디부(10)의 중앙부(121)에 결합되고, 타단은 바디부의 내측면에 결합될 수 있다. 또한, 수직방향으로 연장되는 격벽(13)의 일단은 바디부(10)의 내주면 상단에 결합되고, 타단은 바디부(10)의 내주면 하단에 결합될 수 있다.
이와 같이, 격벽(11, 13)의 양단이 바디부(10) 내주면에 결합되고, 격벽(11, 13)이 주름진 형상으로 형성됨에 따라, 바디부(10)가 극저온의 액화가스에 의하여 수축 또는 팽창하는 경우에도 바디부(10)의 수축 또는 팽창에 따른 부피 변화를 어느 정도 잡아줄 수 있는 역할을 할 수 있다.
격벽(11, 13)에는 액화가스가 출입할 수 있는 다수개의 홀(111, 131)이 형성될 수 있고, 이러한 홀(111, 113)에 의하여 슬로싱 하중에 의하여 격벽(11, 13)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 격벽(11, 13)은 고망간강이 포함된 재질로 형성될 수 있고, 이에 따라 다른 금속재질로 형성되는 것에 비하여 저온에서 잘 견딜 수 있는 효과가 있다.
한편, 새들부(20)는 상부가 바디부(10)에 밀착되는 형상으로 형성되어, 바디부(10)를 지지할 수 있다.
또한, 절연체(30)는 새들부(20)의 하부에 배치될 수 있고, 바디부(10)와 선체(40) 사이의 열 전달을 차단하도록 열적으로 절연할 수 있다. 절연체(30)는 압축 목재 등과 같은 열절 절연재질로 형성될 수 있다.
절연체(30)는 선체(40)에 설치된 기초부(35)에 의하여 지지될 수 있다. 기초부(35)의 저면은 용접 등에 의하여 선체(40)에 고정될 수 있고, 기초부(35)의 상부는 절연체(30)와 적어도 일부분이 슬라이딩이 가능하도록 결합될 수 있다. 이는 극저온 액화가스에 의하여 바디부(10)가 수축 또는 팽창하는 경우에 대비하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 액화가스 저장탱크에 포함된 격벽의 정면도 및 그 단면도이다.
도 6을 참조하면, 수평 방향으로 연장되는 격벽(11)은 주름진 형상으로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로는 평평한 면(112)과 경사진 면(113)이 교대로 배치되는 형상으로 형성될 수 있다. 보다 상세히, 격벽(11)의 일단에서 타단으로 가면서 평평한 면(112), 상향 경사지는 면(113), 평평한 면(112), 하향 경사지는 면(113), 다시 평평한 면(112)이 반복적으로 나타내는 형상으로 형성될 수 있다.
수평 방향으로 연장되는 격벽(11)의 평평한 면(112)에는 홀(111)이 천공 형성될 수 있다. 격벽(11)을 통하여 바디부(10) 내부의 액체의 이동을 저지하여 슬로싱 현상을 방지하면서도 이러한 홀(113)을 통하여 액체의 일부는 통과하도록 함으로써 격벽(11)에 과도한 하중이 가해져서 격벽(11)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 6에서는 수평 방향으로 연장되는 격벽(13)에 대해서 예를 들어 설명하였지만, 상술한 내용은 수직 방향으로 연장되는 격벽(13)에 대해서도 모두 적용될 수 있다.
1: 액화가스 저장탱크 10: 바디부
11: 수평방향 격벽 12: 골격부
13: 수직방향 격벽 20: 새들부 30: 절연체 40: 선체
111, 131: 격벽홀 112: 평면부
113: 경사부

Claims (10)

  1. 내부에 액화가스가 저장될 수 있는 공간이 형성되는 바디부; 및
    상기 바디부 내부에 적어도 2개 이상이 이격되어 구비되고, 주름진 형상으로 형성되는 격벽;
    을 포함하고,
    상기 격벽 가운데 일부는 기설정된 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 이와 교차되는 방향으로 연장되는 액화가스 저장탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 바디부의 길이방향과 수직하는 방향으로 배치되는 액화가스 저장탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 격벽 가운데 일부는 수평 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 수직 방향으로 연장되는 액화가스 저장탱크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수평 방향으로 연장되는 격벽과, 상기 수직 방향으로 연장되는 격벽은 서로 교대로 배치되는 액화가스 저장탱크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수평방향으로 연장되는 격벽은 상기 바디부 내부의 전반부 및 후반부에 배치되고, 상기 수직방향으로 연장되는 격벽은 상기 수평방향으로 연장되는 격벽들 사이에 배치되는 액화가스 저장탱크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 평평한 면과 경사진 면이 교대로 배치되는 형상으로 형성되는 액화가스 저장탱크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 격벽의 평평한 면 가운데 적어도 일부에는 홀이 천공 형성되는 액화가스 저장탱크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 고망간강 재질을 포함하는 액화가스 저장탱크.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 바디부는 2개의 원기둥의 측면을 결합한 바이로브 형상으로 형성되고,
    상기 수평방향으로 연장되는 격벽의 일단은 상기 바디부의 중앙부에 결합되고, 타단은 상기 바디부의 내측면에 결합되며,
    상기 수직방향으로 연장되는 격벽의 일단은 상기 바디부의 내주면 상단에 결합되고, 타단은 상기 바디부의 내주면 하단에 결합되는 액화가스 저장탱크.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바디부를 지지하고, 적어도 일부분이 상기 바디부와 밀착되는 새들부;
    상기 새들부의 아래에 배치되고, 상기 바디부와 선체 사이를 열적 절연하는 절연체; 및
    선체에 설치되고, 상기 절연체를 지지하는 기초부;
    를 더 포함하는 액화가스 저장탱크.
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