KR20180071041A - 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조 - Google Patents

Abstract

액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조가 개시된다. 본 발명의 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조는, 서로 분리되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 결합하는 제1 코너 피스부; 및 제1 코너 피스부의 좌우측에 마련되며 서로 이격 배치되는 2차 단위 밀봉벽에 각각 결합하는 제2 코너 피스부를 포함한다.

Description

액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조{Secondary membrane structure of LNG storage tank}

본 발명은 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 서로 분리되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 코너 피스부를 마련하여 서로 인접하는 코너 패널이 벌어짐으로써 발생하는 응력을 최소화할 수 있는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조에 관한 것이다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.

액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라고 함)를 포함한다.

최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요 시 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다.

또한, LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.

이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.

저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지에 따라 독립탱크형(Independent Tank)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.

통상, 멤브레인형 저장탱크는 GTT NO96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.

멤브레인형 화물창의 1차 단열박스는 LNG 측에 위치되고, 2차 단열박스는 선체의 내벽 측에 위치되도록 설치된다. 그리고 1차 단열박스 및 2차 단열박스 각각의 상측에는 0.5~0.7㎜ 두께의 인바(Invar) 강(36% Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(미도시) 및 2차 밀봉벽(미도시)이 각각 설치된다. 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽은 각각 1차 멤브레인(Primary Membrane) 및 2차 멤브레인(Secondary Membrane)이라고도 한다.

따라서, 1차 밀봉벽과 2차 밀봉벽이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 갖고 있어 1차 밀봉벽의 누설시 상당한 기간 동안 2차 밀봉벽 만으로도 화물인 LNG를 안전하게 지탱할 수 있다.

한편, 멤브레인 타입 LNG 화물창은 2단계의 방벽 시스템을 가지게 되는데, 각각의 방벽은 완벽하게 수밀을 유지함과 동시에 극저온에 의한 열 수축에 견뎌낼 수 있어야 한다.

특히, 코너 부는 플랫 부분에서부터 전달되어 오는 열 수축에 의한 하중이 모두 모이는 부분으로서 가장 큰 강도가 요구되는 곳이다.

또한, 각각의 단열 패널은 그 연결 부분에서 반대방향으로의 열 수축에 의해단열 패널 사이의 갭(Gap)이 벌어지는 현상이 발생한다. 선체의 변형에서 기인한 단열 패널의 변형 및 화물 압력(Cargo Pressure), 슬로싱 등의 하중 요인으로 인한 상하 단차도 발생되게 된다. 이러한 여러 요인들이 밀봉벽의 손상을 유발시킬 가능성이 있다.

한편, 기존의 Mark-III 시스템의 경우는 2차 밀봉벽에 트리플렉스(Triplex)라는 알루미늄 포일(foil)과 유리섬유로 이루어진 3겹의 얇은 복합소재를 적용하고 있다.

이는, 두께가 1mm 이하로써 구조강도가 취약하여 열 수축이 서로 반대방향으로 발생하는 단열 패널 연결부에서 파단 가능성이 크다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국 공개특허공보 제2010-0022679호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 서로 분리 되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 코너 피스부를 마련하여 서로 인접하는 코너 패널이 벌어짐으로써 발생하는 응력을 최소화할 수 있는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 분리 되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 결합하는 제1 코너 피스부; 및 상기 제1 코너 피스부의 좌우측에 마련되며 서로 이격 배치되는 상기 2차 단위 밀봉벽에 각각 결합하는 제2 코너 피스부를 포함하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조가 제공될 수 있다.

상기 제1 코너 피스부(Primary corner piece part)는, 서로 분리되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 결합하는 제1 코너 플레이트; 및 상기 제1 코너 플레이트의 상면부에 돌출되도록 마련되는 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 제1 코너 플레이트의 길이는 상기 2차 단위 밀봉벽의 전체 길이 보다 길게 마련될 수 있다.

상기 제2 코너 피스부(Secondary corner piece part)는, 상기 제1 코너 피스부의 좌우 측에 마련되며 서로 이격 배치되는 상기 2차 단위 밀봉벽에 각각 결합하는 제2 코너 플레이트; 및 상기 제2 코너 플레이트에 함몰되도록 마련되어 서로 이격 배치되는 상기 2차 단위 밀봉벽의 사이에 마련된 홈으로 삽입되는 함몰부를 포함할 수 있다.

상기 제2 코너 플레이트의 길이는 상기 2차 단위 밀봉벽의 길이 보다 짧게 마련될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 서로 분리 되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 코너 피스부를 마련한 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 서로 분리 되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 코너 피스부를 마련함으로써 각각의 코너 패널이 벌어짐으로써 발생되는 응력을 최소화할 수 있다.

도 1은 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 코너 피스부의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 코너 피스부의 사시도이다.
도 4는 본 실시 예의 사용 상태도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 코너 피스부의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 제2 코너 피스부의 사시도이고, 도 4는 본 실시 예의 사용 상태도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조(1)는, 서로 분리 되어 인접하는 각각의 코너 패널(100)의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽(200)에 결합하는 제1 코너 피스부(10)와, 제1 코너 피스부(10)의 좌우측에 마련되며 서로 이격 배치되는 2차 단위 밀봉벽(200)에 각각 결합하는 제2 코너 피스부(20)를 구비한다.

제1 코너 피스부(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 분리되어 인접하게 배치되는 코너 패널(100)을 서로 연결하도록 마련되어 코너 패널(100)의 변형에 기인한 상하 단차를 감소시켜 열 및 구조적 성능 향상을 가져올 수 있다.

본 실시 예에서 제1 코너 피스부(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 분리 되어 인접하는 각각의 코너 패널(100)의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽(200)에 결합하는 제1 코너 플레이트(11)와, 제1 코너 플레이트(11)의 상면부에 돌출되도록 마련되는 돌출부(12)를 포함한다.

제1 코너 피스부(10)의 제1 코너 플레이트(11)는, 2차 단위 밀봉벽(200)과 코너 패널(100)에 용접 결합될 수 있다.

본 실시 예에서 제1 코너 플레이트(11)의 세로 방향 길이(도 2 기준)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 2차 단위 밀봉벽(200)의 세로 길이보다 길게 마련될 수 있다.

제1 코너 피스부(10)의 돌출부(12)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 코너 플레이트(11)에 'ㄴ'자 형상으로 마련되어 제1 코너 플레이트(11)에 가해지는 화물의 충격을 완화시킬 수 있다.

본 실시 예에서 돌출부(12)는 제1 코너 플레이트(11)의 상하 방향으로 마련될 수 있다.

한편 본 실시 예에서 제1 코너 피스부(10)와 제2 코너 피스부(20)는 스테인레서 스틸 재질로 제작될 수 있다.

제2 코너 피스부(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 코너 피스부(10)의 좌우 측에 배치되며 서로 이격 배치되는 2 차 단위 밀봉벽의 사이에 마련되는 홈을 막는 역할을 한다.

본 실시 예에서 제2 코너 피스부(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 코너 피스부(10)의 좌우측에 마련되며 서로 이격 배치되는 2차 단위 밀봉벽(200)에 각각 결합하는 제2 코너 플레이트(21)와, 제2 코너 플레이트(21)에 함몰 되도록 마련되어 서로 이격 배치되는 2차 단위 밀봉벽(200)의 사이에 마련된 홈으로 삽입되는 함볼부(22)를 포함한다.

제2 코너 피스부(20)의 제2 코너 플레이트(21)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 2차 단위 밀봉벽(200)의 세로 길이보다 짧게 마련될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 실시 예는 서로 분리되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 코너 피스부를 마련함으로써, 각각의 코너 패널이 벌어짐으로써 발생하는 응력을 최소화할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조
10 : 제1 코너 피스부
11 : 제1 코너 플레이트
12 : 돌출부
20 : 제2 코너 피스부
21 : 제2 코너 플레이트
22 : 함몰부
100 : 코너 패널
200 : 2차 단위 밀봉벽

Claims (6)

1. 서로 분리되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 결합하는 제1 코너 피스부; 및
   상기 제1 코너 피스부의 좌우측에 마련되며 서로 이격 배치되는 상기 2차 단위 밀봉벽에 각각 결합하는 제2 코너 피스부를 포함하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 코너 피스부는,
   서로 분리 되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 결합하는 제1 코너 플레이트; 및
   상기 제1 코너 플레이트의 상면부에 돌출되도록 마련되는 돌출부를 포함하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 코너 플레이트의 길이는 상기 2차 단위 밀봉벽의 전체 길이 보다 길게 마련되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 코너 피스부는,
   상기 제1 코너 피스부의 좌우측에 마련되며 서로 이격 배치되는 상기 2차 단위 밀봉벽에 각각 결합하는 제2 코너 플레이트; 및
   상기 제2 코너 플레이트에 함몰 되도록 마련되어 서로 이격 배치되는 상기 2차 단위 밀봉벽의 사이에 마련된 홈으로 삽입되는 함몰부를 포함하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제2 코너 플레이트의 길이는 상기 2차 단위 밀봉벽의 길이보다 짧게 마련되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조.
6. 서로 분리되어 인접하는 각각의 코너 패널의 모서리에 마련된 2차 단위 밀봉벽에 코너 피스부를 마련한 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창의 2차 밀봉벽 구조.

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