KR20180134448A - 화물창 방벽구조 - Google Patents

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Abstract

화물창 방벽구조가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽구조는 1차방벽과 2차방벽 사이에 마련되며, 제1보조패널, 제1단열부재 및 제1보호판이 순차적으로 적층된 상부단열보드; 선체 내벽과 2차방벽 사이에 배치되며, 제2보호판, 제2단열부재 및 제2보조패널이 순차적으로 적층된 하부단열보드; 제2보조패널의 함몰부에 배치된 고정편; 제1보조패널과 고정편에 결합되는 스터드볼트; 스터드볼트에 체결되는 볼와셔; 및 스터드볼트에 체결되어 볼와셔에 힘이 가해지도록 조여지는 너트;를 포함하되, 볼와셔에 형성된 복수의 결합홈에는 제1보조패널과 접촉되는 볼이 삽입된다.

Description

화물창 방벽구조{CARGO BARRIER STRUCTURE}
본 발명은 화물창 방벽구조에 관한 것이다.
극저온 유체를 운반하는 선박 화물창의 방벽구조는 통상적으로 1차방벽, 상부단열보드, 2차방벽 및 하부단열보드가 순차적으로 결합된 구조이다. 이는, 1차방벽에 소량의 극저온 유체의 누출이 있을 경우, 2차방벽에서 해당 유체의 추가적인 누출을 방지하기 위함이다.
화물창의 방벽 설치과정은 통상적으로 선체 내벽에 복수의 하부단열보드를 고정시키고, 하부단열보드 상부에 2차방벽을 설치하고, 2차방벽 상부에 상부단열보드 및 1차방벽을 설치하는 과정으로 이루어진다. 이때, 하부단열보드, 2차방벽 및 상부단열보드가 일체로 형성된 단열보드를 서로 이웃하여 선체 내벽에 결합시킨 상태에서, 하부단열보드 상부의 주 2차방벽 상부와 상부단열보드 사이의 공간에 보조 2차방벽 및 연결보드를 설치하고, 상부단열보드 상부에 1차방벽을 설치할 수 있다.
이러한 화물창 방벽은 상부단열보드와 하부단열보드에 포함된 단열부재가 폼(form)과 같은 단열재로 구성되어 있지만, 열팽창계수(CTE, Coefficient of Thermal Expansion)에 의해 극저온 조건에서 상당량의 수축 변위가 발생하게 된다.
이때, 상부단열보드와 하부단열보드에 걸쳐 결합된 스터드볼트에는 와셔가 체결되고, 이어서 너트가 스터드볼트에 체결되어 와셔에 힘이 가해지도록 조여진다.
이와 같이, 와셔가 상부보조패널의 플라이우드 재질의 상부보조패널과 접촉된 상태에서 너트에 의해 조여지므로, 극저온 유체의 의해 수축 변위가 발생할 경우, 와셔에 의해 상부보조패널이 손상될 수 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제10-2016-0033818호(2016.03.29. 공개)를 참조하기 바란다.
한국공개특허 제10-2016-0033818호(2016.03.29. 공개)
본 발명의 실시 예는 스터드볼트에 결합되는 체결부재에 의해 상부단열보드에 포함된 보조패널이 손상되는 것을 막아 방벽구조의 성능을 높일 수 있는 화물창 방벽구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 1차방벽과 2차방벽 사이에 마련되며, 제1보조패널, 제1단열부재 및 제1보호판이 순차적으로 적층된 상부단열보드; 선체 내벽과 상기 2차방벽 사이에 배치되며, 제2보호판, 제2단열부재 및 제2보조패널이 순차적으로 적층된 하부단열보드; 상기 제2보조패널의 함몰부에 배치된 고정편; 상기 제1보조패널과 상기 고정편에 결합되는 스터드볼트; 상기 스터드볼트에 체결되는 볼와셔; 및 상기 스터드볼트에 체결되어 상기 볼와셔에 힘이 가해지도록 조여지는 너트;를 포함하되, 상기 볼와셔에 형성된 복수의 결합홈에는 상기 제1보조패널과 접촉되는 볼이 삽입된 화물창 방벽구조가 제공될 수 있다.
상기 볼와셔는 상기 볼이 결합되는 관통된 형태의 제1결합홈을 형성한 제1볼와셔와, 상기 제1볼와셔에 결합되며, 상기 제1결함홈에서 돌출된 상기 볼의 상부에 결합되는 제2결함홈을 하단에 형성하고, 상기 너트에 의해 가해지는 힘을 전달하는 제2볼와셔를 포함할 수 있다.
상기 제1보조패널과 상기 2차방벽 사이에 마련된 충격흡수층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽구조는 스터드볼트에 결합되는 체결부재에 의해 상부단열보드에 포함된 보조패널이 손상되는 것을 막아 방벽구조의 성능을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 화물창의 방벽구조를 단면도로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 A 부분을 확대한 단면도이다.
도 3은 도 2의 스터드볼트에 볼이 삽입된 볼와셔가 결합된 상태를 확대한 단면도이다.
도 4는 도 3의 볼와셔의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 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 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체(예컨대, 액화천연가스(LNG))를 저장하는 선박 화물창의 방벽구조는 상부단열보드(110), 하부단열보드(120), 고정편(130), 스터드볼트(140), 볼와셔(150) 및 너트(160)를 포함한다.
상부단열보드(110)는 1차방벽(10)과 2차방벽(20) 사이에 마련되며, 제1보조패널(111)과 제1단열부재(112) 및 제1보호판(113)이 순차적으로 적층된 구조이다.
제1보조패널(111)과 제1보호판(113)은 플라이우드(Plywood) 등의 재질로 마련될 수 있다.
제1단열부재(112)는 폴리 우레탄폼 재질(PUF, Polyurethane Form), 강화 폴리우레탄폼(R-PUF, Reinforced PUF) 등으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다.
1차방벽(10)은 스테인리스 스틸(SUS) 등과 같은 금속 소재로 제작되며, 공지된 다양한 형태 및 방식으로 상부단열보드(110) 상부에 설치될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 2차방벽(20)은 금속 시트와 섬유 강화복합재료로 구성된 복합재료시트로 구성될 수 있다.
여기서, 상부단열보드(110)와 1차방벽(10) 사이에 스트립부재(40)가 개재될 수 있다. 스트립부재(40)는 1차방벽(10)의 수축팽창에 따라 이동 가능하게 상부단열보드(110)의 제1보호판(113)에 형성된 홈 형태의 결합영역에 배치된다.
또, 스트립부재(40)의 상부에는 1차방벽(10)이 용접 접합되며, 열응력에 의해 수축팽창하는 1차방벽(10)의 움직임에 따라 스트립부재(40)가 움직이게 된다. 이를 통해, 열응력을 완화시켜 화물창 방벽의 내구성을 향상시킬 수 있다.
다른 예로서, 1차방벽(10)이 스트립부재(40)의 상부를 가압하는 방식으로 설치되어, 1차방벽(10)의 수축팽창에 따라 스트립부재(40)가 함께 움직이도록 할 수도 있다. 이러한 스트립부재(40)는 예컨대, 스테인리스 스틸 등의 재료로 제작될 수 있다.
하부단열보드(120)는 선체 내벽(30)과 2차방벽(20) 사이에 배치되며, 제2보호판(121)과 제2단열부재(122) 및 제2보조패널(123)이 순차적으로 적층된 구조이다.
제2보호판(121)과 제2보조패널(123)은 플라이우드(Plywood) 등의 재질로 마련될 수 있다.
제2단열부재(122)는 폴리 우레탄폼 재질(PUF, Polyurethane Form), 강화 폴리우레탄폼(R-PUF, Reinforced PUF) 등으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다.
하부단열부재(120)의 사이의 공간에는 단열 성능을 유지시키기 위해 글레스 울(Glass wool) 등과 같은 충진부재(60)가 삽입 충진될 수 있다.
고정편(130)은 제2보조패널(123)의 함몰부(123a)에 배치된다. 고정편(130)은 스터드볼트(140)가 결합되는 홈(130a)을 가진 원형의 플레이트로 마련될 수 있다.
고정편(130)은 제2보조패널(123) 및 제2단열부재(122)에 걸쳐 결합되는 리벳(R) 등을 포함하는 결합부재에 의해 제2보조패널(123)의 함몰부(123a)에 고정될 수 있다.
스터드볼트(140)는 제1보조패널(111)과 고정편(130)에 결합된다. 이때 스터드볼트(140)의 하부는 고정편(130)의 홈(130a)에 결합되며, 스터드볼트(140)에 의해 상부단열보드(110)와 하부단열보드(120) 간 기계적 결합이 용이하게 이루어질 수 있다.
볼와셔(150)는 스터드볼트(140)에 체결되며, 너트(160)는 스터드볼트(140)에 체결되어 볼와셔(150)에 힘이 가해지도록 조여진다.
여기서, 도 3을 참조하면, 볼와셔(150)에 형성된 복수의 결합홈(H)에는 제1보조패널(111)에 접촉되도록 볼(B)이 삽입되어 있다. 볼(B)은 볼와셔(150)와 제1보조패널(111) 간의 마찰을 줄일 수 있다.
이를 통해 극저온 조건에서 수축 변위가 발생한 경우, 스터드볼트(140)에 작용하는 수평하중을 줄일 수 있고, 스터드볼트(140)가 주로 수직하중만 받도록 할 수 있다.
스터드볼트(140)는 수평하중에는 취약하고 수직하중에는 강함으로 이를 통해 종래에 수평하중에 의해 스터드볼트(140)가 휘어졌던 문제점을 해소시킬 수 있다. 또, 볼와셔(150)와 제1보조패널(111) 간의 마찰을 줄여, 제1보조패널(111)가 손상되는 것을 방지하고 전반적인 화물창 방벽구조의 성능을 높일 수 있다.
도 4를 참조하면, 다른 예로서 상술한 볼와셔(150)는 분리 및 결합이 가능한 형태로 마련될 수 있다. 이를 위해 볼와셔(150)는 볼(B)이 결합되는 관통된 형태의 제1결함홈(H1)을 형성한 제1볼와셔(151)와, 제1볼와셔(151)에 결합되며, 제1결함홈(H1)에서 돌출된 볼(B)의 상부에 결합되는 제2결함홈(H2)을 형성하고, 상술한 너트(160)에 의해 가해지는 힘을 전달하는 제2볼와셔(152)를 포함할 수 있다.
한편, 제1보조패널(111)과 2차방벽(20) 사이에 충격흡수층(170)이 마련될 수 있다. 충격흡수층(170)은 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱(Sloshing) 충격으로부터 화물창 방벽을 보호할 수 있다.
충격흡수층(170)은 예컨대 폼 재료로서 멜라민폼(Melamine foam)으로 제작될 수 있다. 멜라민폼은 아미노수지 계열인 멜라민 수지를 기반으로 한 개방형 폼으로서 충격을 흡수할 수 있을 뿐만 아니라 단열 성능도 우수하다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며 충격흡수층(170)은 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱 충격으로부터 화물창 방벽을 보호할 수 있는 다양한 재료로 제작될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10: 1차방벽 20: 2차방벽
30: 선체 내벽 40: 스트립부재
110: 상부단열보드 111: 제1보조패널
112: 제1단열부재 113: 제1보호판
120: 하부단열보드 121: 제2보호판
122: 제2단열부재 123: 제2보조패널
130: 고정편 140: 스터드볼트
150: 볼와셔 160: 너트

Claims (3)

1차방벽과 2차방벽 사이에 마련되며, 제1보조패널, 제1단열부재 및 제1보호판이 순차적으로 적층된 상부단열보드;
선체 내벽과 상기 2차방벽 사이에 배치되며, 제2보호판, 제2단열부재 및 제2보조패널이 순차적으로 적층된 하부단열보드;
상기 제2보조패널의 함몰부에 배치된 고정편;
상기 제1보조패널과 상기 고정편에 결합되는 스터드볼트;
상기 스터드볼트에 체결되는 볼와셔; 및
상기 스터드볼트에 체결되어 상기 볼와셔에 힘이 가해지도록 조여지는 너트;를 포함하되,
상기 볼와셔에 형성된 복수의 결합홈에는 상기 제1보조패널과 접촉되는 볼이 삽입된 화물창 방벽구조.
제1항에 있어서,
상기 볼와셔는 상기 볼이 결합되는 관통된 형태의 제1결합홈을 형성한 제1볼와셔와,
상기 제1볼와셔에 결합되며, 상기 제1결함홈에서 돌출된 상기 볼의 상부에 결합되는 제2결함홈을 하단에 형성하고, 상기 너트에 의해 가해지는 힘을 전달하는 제2볼와셔를 포함하는 화물창 방벽구조.
제1항에 있어서,
상기 제1보조패널과 상기 2차방벽 사이에 마련된 충격흡수층을 더 포함하는 화물창 방벽구조.
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