KR20190081146A - Membrane having corrugated portion for reinforcing strength and liquefied gas storage tank including the membrane - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a membrane for forming a sealing wall of a storage tank for storing liquefied gas. The membrane (10) includes: a corrugated part (12) formed to absorb thermal stress which can be generated during contraction and expansion caused by extremely low temperature liquefied gas; and a concave part (14) formed to concavely deform a part of the corrugated part for strength reinforcement of the membrane.

Description

강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인 및 상기 멤브레인을 포함하는 액화가스 저장탱크 {MEMBRANE HAVING CORRUGATED PORTION FOR REINFORCING STRENGTH AND LIQUEFIED GAS STORAGE TANK INCLUDING THE MEMBRANE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a membrane having a strength reinforcing wrinkle portion and a liquefied gas storage tank including the membrane. [0002]

본 발명은 멤브레인 타입 저장탱크에 설치되어 1차 밀봉벽을 형성하는 멤브레인에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 슬로싱 하중에 대항하기 위한 강도를 확보할 수 있도록 형성된 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인 및 상기 멤브레인을 포함하는 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a membrane installed in a membrane type storage tank to form a primary sealing wall, and more particularly, to a membrane having a strength reinforcing wrinkle portion formed to secure strength against a sloshing load, To a liquefied gas storage tank.

세계적으로 친환경 사업에 대한 관심이 증가하고 있는 가운데 석유, 석탄 등과 같은 기존의 에너지원을 대체할 수 있는 청정연료의 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 상황에서 천연가스는 청정성, 안정성, 편리성을 두루 갖춘 주요 에너지원으로 다양한 분야에서 사용되고 있다.With growing interest in eco-friendly businesses globally, the demand for clean fuels that can replace existing energy sources such as petroleum and coal is increasing. In this situation, natural gas is used in various fields as a main energy source having cleanliness, stability and convenience.

우리나라는 배관을 통해 천연가스를 직접 공급받는 미국이나 유럽과 달리 천연가스를 초저온으로 액화시킨 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)를 LNG 운반선을 통해 운반하여 소비자에게 공급하고 있다. 따라서, 국내의 천연가스의 수요증가와 함께 액화천연가스를 저장 및 운반하기 위한 LNG 운반선의 수요 역시 증가하고 있다.Unlike in the US or Europe, where natural gas is supplied directly through pipelines, Korea transports LNG (Liquefied Natural Gas), which is liquefied at extremely low temperatures, through LNG carriers and supplies it to consumers. Accordingly, the demand for LNG carriers for the storage and transportation of liquefied natural gas is increasing along with the increase in domestic natural gas demand.

천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다.Natural gas is a fossil fuel containing methane as a main component and a small amount of ethane, propane, and the like, and has recently been regarded as a low-pollution energy source in various technical fields.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃ 이하)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들어 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Natural gas is transported in a gaseous state via land or sea gas pipelines, or transported to a distant consumer at a LNG storage tank in a LNG storage tank in the state of liquefied natural gas (LNG). Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas at a cryogenic temperature (below about -163 ° C) and its volume is reduced to about 1/600 of that of natural gas, making it well suited for long distance transport through the sea.

액화천연가스 운반선에는 천연가스를 냉각하여 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 저장탱크(화물창이라고도 함)가 구비된다. 액화천연가스의 끓는점은 대기압에서 약 -162℃ 정도이므로, 액화천연가스의 저장탱크는 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등과 같은 초저온에 견딜 수 있는 재료로 제작될 수 있으며, 열응력 및 열수축에 강인하고, 열침입을 막을 수 있는 구조로 설계된다.Liquefied natural gas carriers are equipped with storage tanks (also referred to as cargo holds) capable of storing and storing liquefied natural gas that has been liquefied by cooling natural gas. Since the boiling point of liquefied natural gas is about -162 ° C at atmospheric pressure, the storage tank for liquefied natural gas is a material that can withstand extremely low temperatures such as aluminum, stainless steel and 35% nickel steel to safely store and store liquefied natural gas. And is designed to have a structure resistant to thermal stress and heat shrinkage and to prevent heat penetration.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 운반선과, LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는 물론, 최근에는 예를 들어 LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU (Floating, Storage, and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 LNG 저장탱크가 설치된다.The LNG carrier (LNG carrier) is an LNG carrier that transports LNG to the sea and unloads LNG to land customers. LNG RV (Regasification Vessel), which transports LNG to the sea, In recent years, LNG storage tanks installed in LNG transport lines or LNG RVs have been installed in floating structures such as LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) and LNG FSRU do.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 운반선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 운반선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.LNG FPSO is a floating marine structure that is used to liquefy natural gas produced directly from the sea and store it in a storage tank and, when necessary, to transfer LNG stored in this storage tank to an LNG carrier. In addition, the LNG FSRU is a floating floating structure that stores LNG unloaded from an LNG cargo vessel in the sea off the sea, stores it in a storage tank, vaporizes the LNG if necessary, and supplies it to the customer.

이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선 등의 선박이나, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.In this way, a storage tank for storing LNG in a cryogenic condition is installed in a vessel such as an LNG carrier which transports or stores liquid cargo such as LNG, or a marine structure such as LNG RV, LNG FPSO, or LNG FSRU.

이러한 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.These storage tanks can be classified into independent type and membrane type depending on whether the load of the cargo directly acts on the heat insulating material.

일반적인 멤브레인형의 LNG 저장탱크는, 선체 내벽 위에 설치되는 2차 단열층과, 2차 단열층 위에 설치되는 2차 밀봉층과, 2차 밀봉층 위에 설치되는 1차 단열층과, 1차 단열층 위에 설치되는 1차 밀봉층을 포함한다.A typical membrane type LNG storage tank comprises a secondary insulation layer provided on the inner wall of the hull, a secondary sealing layer provided on the secondary insulation layer, a primary insulation layer provided on the secondary sealing layer, and a primary insulation layer provided on the primary insulation layer Sealing layer.

단열층은 외부의 열이 화물창 내부로 침입하지 못하게 하여 액화천연가스가 가열되지 않도록 하기 위한 것이고, 밀봉층은 액화천연가스가 저장탱크의 외부로 누출되지 않도록 하기 위한 것으로, 하나의 밀봉층이 파손되더라도 다른 밀봉층이 액화천연가스의 누출을 막을 수 있도록 화물창의 밀봉구조는 이중으로 구성된다.The heat insulating layer is for preventing external heat from entering the inside of the cargo hold so that the liquefied natural gas is not heated. The sealing layer is for preventing the liquefied natural gas from leaking to the outside of the storage tank. Even if one sealing layer is broken The sealing structure of the cargo hold is composed of two so that the other sealing layer can prevent leakage of the liquefied natural gas.

이러한 액화천연가스 저장탱크의 단열층 및 밀봉층을 설치하기 위해서는, 우선 선체의 내벽 위에 복수의 2차 단열패널을 결합시키고, 복수의 2차 단열패널 위에 2차 밀봉벽을 설치하고, 2차 밀봉벽 위에 1차 단열패널을 설치하고, 마지막으로 1차 단열패널 위에 1차 밀봉벽을 설치하는 과정을 통해 제작된다.In order to install the heat insulating layer and the sealing layer of such a liquefied natural gas storage tank, first, a plurality of secondary heat insulating panels are joined onto the inner wall of the hull, a secondary sealing wall is provided on a plurality of secondary heat insulating panels, And then a primary sealing wall is installed on the primary insulating panel.

도 1에는 1차 밀봉벽을 형성하는 멤브레인의 일부 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 멤브레인(110)에는 극저온의 LNG로 인한 수축 및 팽창시 발생할 수 있는 열응력을 흡수하기 위한 다수의 주름부(112)가 형성될 수 있다.Figure 1 shows a partial perspective view of the membrane forming the primary sealing wall. As shown in FIG. 1, the membrane 110 may be provided with a plurality of wrinkles 112 for absorbing thermal stresses that may occur during contraction and expansion due to cryogenic LNG.

이때, 한 개의 단위 1차 단열패널의 크기 및 설치위치는, 1차 밀봉벽을 형성하는 한 개의 단위 멤브레인의 크기 및 설치위치와 상이하다. 그에 따라, 2개 혹은 4개의 단위 1차 단열패널 상에 한 개의 단위 멤브레인이 설치되는 경우가 발생한다.At this time, the size and installation position of one unit primary thermal insulation panel are different from the size and installation position of one unit membrane forming the primary sealing wall. Thereby, a case where one unit membrane is installed on two or four unit primary insulating panels occurs.

그런데, LNG는 액체 상태로 저장탱크 내에 저장되어 있고 선박이나 부유식 해상 구조물은 유동이 발생하는 해상에서 사용되는 것이기 때문에, 저장탱크의 벽면에는 저장된 LNG가 유동하면서 발생하는 슬로싱 하중이 필연적으로 야기된다.However, since the LNG is stored in the storage tank in a liquid state and the ship or floating structure is used in the sea where the flow occurs, the sloshing load generated by the stored LNG flowing on the wall surface of the storage tank is inevitably caused do.

도 2에는 슬로싱 하중으로 인해 인접하는 2개의 단열패널(120)들 사이에 단차가 발생하고, 그로 인해 2개의 단열패널(120) 사이의 경계부에서 멤브레인(110)의 주름부(112)에 응력이 집중하는 현상을 설명하기 위한 일부 확대 단면도가 도시되어 있다.2 shows that a step is generated between two adjacent heat insulating panels 120 due to a sloshing load so that stress is applied to the corrugation 112 of the membrane 110 at the boundary between the two heat insulating panels 120 Some enlarged cross-sectional views are shown to illustrate the phenomenon of concentration.

저장탱크의 벽면에 슬로싱으로 인한 하중이 가해지면, 단열패널마다 하중의 크기가 다르고 변형량도 다르기 때문에, 단열패널의 경계부에 있어서 1차 밀봉벽을 형성하는 멤브레인(110)의 주름부(112)에 큰 응력 및 소성 변형률이 발생하게 되고, 주름부의 디자인 특성상 끝부에 응력 및 소성 변형률이 집중되게 된다. 그에 따라 멤브레인의 강도 평가시 허용기준을 만족하지 못할 수 있다는 문제가 발생할 수 있다.When the load due to the sloshing is applied to the wall surface of the storage tank, the size of the load differs for each heat insulating panel and the amount of deformation varies. Therefore, the wrinkle portion 112 of the membrane 110, which forms the primary sealing wall, And the stress and the plastic strain are concentrated at the end portions due to the design characteristics of the wrinkle portion. Therefore, there may arise a problem that the acceptance criterion may not be satisfied in evaluating the strength of the membrane.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 단열패널들 상에 배치되는 멤브레인에 있어서 단열패널들 사이의 경계부 상에 위치되는 주름부에 대해 오목부를 추가로 형성함으로써, 단열패널에 슬로싱 하중이 가해져 단열패널들 사이에 단차가 발생되는 경우에도, 발생된 단차에 맞춰 멤브레인이 거동할 수 있고 강도 허용기준을 만족할 수 있는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인을 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a membrane disposed on a plurality of heat insulating panels by further forming a concave portion on a wrinkle portion positioned on a boundary portion between the heat insulating panels, It is an object of the present invention to provide a membrane having a reinforcing wrinkle portion for strength reinforcement capable of acting on a membrane in conformity with a generated step even when a sloshing load is applied to the panel and a step is generated between the heat insulating panels, .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크의 밀봉벽을 형성하기 위한 멤브레인으로서, 극저온의 액화가스로 인한 수축 및 팽창시 발생할 수 있는 열응력을 흡수하도록 형성되는 주름부와; 상기 멤브레인의 강도 보강을 위해 상기 주름부의 일부를 오목하게 변형시켜 형성되는 오목부; 를 포함하는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a membrane for forming a sealing wall of a storage tank for storing a liquefied gas, the membrane being configured to absorb a thermal stress that may be caused by contraction and expansion caused by a cryogenic liquefied gas A wrinkle portion formed; A concave portion formed by concave modification of a part of the wrinkle portion to reinforce the strength of the membrane; A membrane having a strength reinforcing wrinkle portion may be provided.

일 실시형태에 있어서, 상기 오목부는, 상기 주름부의 끝부분으로부터 일정 거리 이격된 위치에 형성될 수 있다.In one embodiment, the concave portion may be formed at a position spaced from the end portion of the wrinkle portion by a predetermined distance.

일 실시형태에 있어서, 상기 멤브레인은 다수의 상기 주름부를 가지며, 상기 오목부는 다수의 상기 주름부 중 일부에 형성될 수 있다.In one embodiment, the membrane has a plurality of corrugations, and the corrugations may be formed in a portion of the plurality of corrugations.

일 실시형태에 있어서, 상기 멤브레인은 2개 이상의 단열패널에 걸쳐 연장되도록 배치되며, 상기 오목부는, 상기 멤브레인에 형성되어 있는 다수의 상기 주름부 중에서, 상기 단열패널들 사이의 경계부와 중첩되는 위치에 배치되는 상기 주름부에 형성될 수 있다.In one embodiment, the membrane is disposed so as to extend over two or more heat insulating panels, and the concave portion is located at a position overlapping a boundary portion between the heat insulating panels, out of a plurality of the corrugations formed in the membrane And may be formed on the wrinkles to be disposed.

일 실시형태에 있어서, 상기 오목부는, 상기 경계부 상에 위치되도록 형성될 수 있다.In an embodiment, the concave portion may be formed to be positioned on the boundary portion.

일 실시형태에 있어서, 상기 오목부는, 상기 경계부의 연장방향과 평행하게 배향될 수 있다.In one embodiment, the concave portion may be oriented parallel to the extending direction of the boundary portion.

일 실시형태에 있어서, 상기 주름부의 연장방향과 상기 오목부의 연장방향은 서로 직각을 이룰 수 있다.In one embodiment, the extending direction of the wrinkle portion and the extending direction of the concave portion may be perpendicular to each other.

일 실시형태에 있어서, 상기 오목부의 깊이는, 상기 주름부의 높이보다 작은 치수를 갖도록 형성될 수 있다.In one embodiment, the depth of the concave portion may be formed to have a smaller dimension than the height of the wrinkle portion.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크로서, 선체 내벽 위에 설치되는 2차 단열층과, 상기 2차 단열층 위에 설치되는 2차 밀봉층과, 상기 2차 밀봉층 위에 설치되는 1차 단열층과, 상기 1차 단열층 위에 설치되는 1차 밀봉층을 포함하며, 상기 1차 밀봉층을 형성하기 위한 멤브레인은, 극저온의 액화가스로 인한 수축 및 팽창시 발생할 수 있는 열응력을 흡수하도록 형성되는 주름부와, 상기 멤브레인의 강도 보강을 위해 상기 주름부의 일부를 오목하게 변형시켜 형성되는 오목부를 포함하는, 액화가스 저장탱크가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquefied gas storage tank for storing liquefied gas, comprising: a secondary insulation layer provided on an inner wall of a hull; a secondary sealing layer provided on the secondary insulation layer; The membrane for forming the primary sealing layer includes a primary insulating layer and a primary sealing layer disposed on the primary insulating layer so that the membrane absorbs thermal stress that may occur upon contraction and expansion due to cryogenic liquefied gas And a concave portion formed by concave modification of a part of the wrinkle portion for reinforcing the strength of the membrane.

본 발명에 따르면, 복수의 단열패널들 상에 배치되는 멤브레인에 있어서 단열패널들 사이의 경계부 상에 위치되는 주름부에 대해 오목부를 추가로 형성한, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인이 제공될 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a membrane having strength reinforcing corrugations, which further form a concave portion for the corrugation portions positioned on the boundary between the heat insulating panels in the membrane disposed on the plurality of heat insulating panels .

그에 따라 본 발명의 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인에 의하면, 단열패널에 슬로싱 하중이 가해져 단열패널들 사이에 단차가 발생되는 경우에도, 발생된 단차에 맞춰 멤브레인이 거동할 수 있고 강도 허용기준을 만족할 수 있게 된다.Accordingly, according to the membrane having the reinforcing wrinkle portion of the present invention, even when a sloshing load is applied to the heat insulating panel and a step is generated between the heat insulating panels, the membrane can move in accordance with the stepped portion, .

또한, 슬로싱 하중이 가해질 때, 멤브레인 주름부의 끝부에 응력 및 소성변형률을 적게 발생시킬 수 있다.Further, when a sloshing load is applied, stress and plastic strain at the end portion of the membrane wrinkle portion can be reduced.

도 1은 1차 밀봉벽을 형성하는 일반적인 멤브레인의 일부 사시도이다.
도 2는 슬로싱 하중이 가해졌을 때 2개의 단열패널 사이의 경계부에서 멤브레인의 주름부에 응력이 집중하는 현상을 설명하기 위한 일부 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인이 복수개의 단열패널 상에 배치된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인이 복수개의 단열패널 상에 배치된 상태를 도시하는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인의 주름부에 오목부를 형성하기 위한 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인의 응력 집중 상태를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a partial perspective view of a typical membrane forming a primary sealing wall.
Fig. 2 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining a phenomenon in which stress concentrates on a wrinkle portion of a membrane at a boundary between two adiabatic panels when a sloshing load is applied.
3 is a plan view showing a state in which a membrane according to an embodiment of the present invention is disposed on a plurality of adiabatic panels.
4 is a side sectional view showing a state in which a membrane according to an embodiment of the present invention is disposed on a plurality of adiabatic panels.
5 is a conceptual diagram for explaining a method for forming a concave portion in a corrugated portion of a membrane according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing stress concentration state of a membrane according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operations according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

액화가스 저장탱크는, 특히 LNG, LPG 등과 같이 극저온에서 액화되는 탄화수소성분을 포함하는 액체화물을 저장하기 위해 사용될 수 있다. 또, 액화가스 저장탱크는, LNG와 같은 극저온 액체화물을 저장할 수 있도록 밀봉 및 단열방벽을 갖는 멤브레인형 탱크일 수 있다. 밀봉 및 단열방벽은, 저장탱크의 내부에 수용되어 있는 액화가스의 누출을 방지하고 외부로부터의 열전달을 차단하기 위해, 저장탱크의 모든 방향의 벽면, 즉 전방벽, 후방벽, 좌측벽, 우측벽, 상부벽 및 하부벽에 모두 적층 설치된다.Liquefied gas storage tanks may be used to store liquids containing hydrocarbon components that are liquefied at cryogenic temperatures, particularly LNG, LPG, and the like. The liquefied gas storage tank may also be a membrane type tank having a sealing and thermal barrier to store cryogen liquids such as LNG. The seals and the thermal barrier have walls in all directions of the storage tank, that is, a front wall, a rear wall, a left wall, and a right wall, in order to prevent leakage of the liquefied gas stored in the inside of the storage tank and to prevent heat transfer from the outside. , And both the upper wall and the lower wall are laminated.

LNG를 저장하기 위한 멤브레인형 LNG 저장탱크의 밀봉 및 단열방벽은, 선체 내벽 위에 설치되는 2차 단열층과, 2차 단열층 위에 설치되는 2차 밀봉층과, 2차 밀봉층 위에 설치되는 1차 단열층과, 1차 단열층 위에 설치되는 1차 밀봉층을 포함한다.The sealing and adiabatic barrier of a membrane type LNG storage tank for storing LNG includes a secondary insulation layer provided on the inner wall of the hull, a secondary sealing layer provided on the secondary insulation layer, a primary insulation layer provided on the secondary sealing layer, And a primary sealing layer provided on the primary heat insulating layer.

단열층은 외부의 열이 화물창 내부로 침입하지 못하게 하여 액화천연가스가 가열되지 않도록 하기 위한 것이고, 밀봉층은 액화천연가스가 저장탱크의 외부로 누출되지 않도록 하기 위한 것으로, 하나의 밀봉층이 파손되더라도 다른 밀봉층이 액화천연가스의 누출을 막을 수 있도록 화물창의 밀봉구조는 이중으로 구성된다.The heat insulating layer is for preventing external heat from entering the inside of the cargo hold so that the liquefied natural gas is not heated. The sealing layer is for preventing the liquefied natural gas from leaking to the outside of the storage tank. Even if one sealing layer is broken The sealing structure of the cargo hold is composed of two so that the other sealing layer can prevent leakage of the liquefied natural gas.

이러한 액화천연가스 저장탱크의 밀봉 및 단열방벽은, 우선 선체의 내벽 위에 복수의 2차 단열패널을 결합시키고, 복수의 2차 단열패널 위에 2차 밀봉벽을 설치하고, 2차 밀봉벽 위에 1차 단열패널을 설치하고, 마지막으로 1차 단열패널 위에 1차 밀봉벽을 설치하는 과정을 통해 제작된다.The sealing and heat insulating barrier of such a liquefied natural gas storage tank is characterized in that a plurality of secondary heat insulating panels are combined on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall is provided on the plurality of secondary insulating panels, An insulation panel is installed, and finally, a primary sealing wall is installed on the primary insulation panel.

본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인에 의해 1차 밀봉벽을 형성한 액화가스 저장탱크는 해양 구조물의 선체 내에 설치될 수 있다. 본 명세서에서 해양 구조물이란, LNG 운반선(LNG carrier)과 같은 각종 액화가스 운반선, LNG RV (LNG Regasification Vessel) 등의 선박을 비롯하여, LNG FPSO (LNG Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU (LNG Floating Storage and Regasification Unit), LNG FRU (LNG Floating and Regasification Unit), BMPP (Barge Mounted Power Plant), FSPP (Floating and Storage Power Plant) 등의 플랜트까지도 모두 포함하는 개념이다.A liquefied gas storage tank having a primary sealing wall formed by a membrane according to an embodiment of the present invention may be installed in the hull of an offshore structure. The term "offshore structure" as used herein refers to various types of liquefied gas carriers such as LNG carrier, LNG RV (LNG Regasification Vessel), LNG FPSO (LNG Floating, Production, Storage and Off-loading) (LNG Floating Storage and Regasification Unit), LNG Floating and Regasification Unit (FRU), Barge Mounted Power Plant (BMPP), and Floating and Storage Power Plant (FSPP).

도 3 및 도 4에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인이 복수개의 단열패널 상에 배치된 상태를 도시하는 평면도 및 측단면도가 도시되어 있다.3 and 4 are a plan view and a side sectional view showing a state in which a membrane according to an embodiment of the present invention is disposed on a plurality of heat insulating panels.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인(10)은, 극저온의 LNG로 인한 수축 및 팽창시 발생할 수 있는 열응력을 흡수하도록 형성되는 다수의 주름부(12)를 갖는다. 본 실시형태에 따르면, 다수의 주름부(12) 중 일부는 오목부(14)를 갖는다.As shown in Figs. 3 and 4, the membrane 10 with the reinforcing corrugation for strength according to an embodiment of the present invention is formed to absorb thermal stress that may occur upon contraction and expansion due to cryogenic LNG (Not shown). According to the present embodiment, a part of the plurality of corrugated portions 12 has the concave portion 14.

한 개의 단위 1차 단열패널(20)의 크기 및 설치위치는, 1차 밀봉벽을 형성하는 한 개의 단위 멤브레인(10)의 크기 및 설치위치와 상이하다. 그에 따라, 복수개의 단열패널(20)에 걸쳐서 한 개의 멤브레인(10)이 설치되는 경우가 발생한다.The size and installation position of one unit primary heat insulating panel 20 are different from the size and installation position of one unit membrane 10 forming the primary sealing wall. As a result, a single membrane 10 may be installed across the plurality of heat insulating panels 20. Fig.

본 실시형태에 있어서, 오목부(14)는 복수개의 단열패널(20)들 사이의 경계부(B)를 따라서 형성된다. 즉, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 멤브레인(10)에 형성되어 있는 다수의 주름부(12) 중에서, 단열패널(20) 사이의 경계부(B)와 중첩되는 위치에 배치되는 주름부(12)는 오목부(14)를 갖는다. 더욱 상세하게는, 주름부(12)에 형성된 오목부(14)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 경계부(B) 상에 위치되도록 형성되며, 그에 따라 오목부(14)는 경계부(B)의 연장방향과 평행하게 배향된다.In this embodiment, the concave portion 14 is formed along the boundary portion B between the plurality of heat insulating panels 20. 3, among the plurality of corrugations 12 formed in the membrane 10, the corrugations 12 arranged at positions overlapping the boundary B between the heat insulating panels 20 Has a concave portion (14). 3 and 4, the concave portion 14 formed on the wrinkle portion 12 is formed so as to be positioned on the boundary portion B, (B).

도 3에는 4개의 단열패널(20)에 걸쳐 배치되는 멤브레인(10)을 예로 들어 설명하고 있지만, 본 발명은 2개 이상의 단열패널(20)에 걸쳐 배치되는 모든 멤브레인에 대해 적용될 수 있다.3, the membrane 10 disposed over four insulating panels 20 is described as an example. However, the present invention can be applied to all the membranes disposed over two or more insulating panels 20.

오목부(14)는 주름부(12)의 끝부분으로부터 일정 거리 이격된 위치에서 주름부의 일부를 오목하게 변형시킴으로써 형성되며, 주름부(12)의 연장방향과 오목부(14)의 연장방향은 대략 서로 직각을 이룰 수 있다. 오목부(14)가 형성됨에 따라, 오목부(14)가 형성된 부분의 주름부(12)의 폭은 오목부(14)가 형성되어 있지 않은 부분의 주름부(12)의 폭에 비해 넓어질 수 있다.The concave portion 14 is formed by concave partly deforming the corrugated portion at a position spaced from the end portion of the corrugated portion 12 and the extending direction of the corrugated portion 12 and the extending direction of the concave portion 14 are They can be approximately perpendicular to each other. The width of the corrugated portion 12 at the portion where the concave portion 14 is formed becomes wider than the width of the corrugated portion 12 at the portion where the concave portion 14 is not formed .

전술한 바와 같이, LNG는 액체 상태로 저장탱크 내에 저장되어 있고 선박이나 부유식 해상 구조물은 유동이 발생하는 해상에서 사용되는 것이기 때문에, 저장탱크의 벽면에는 저장된 LNG가 유동하면서 발생하는 슬로싱 하중이 필연적으로 야기된다.As described above, since the LNG is stored in the storage tank in a liquid state and the ship or floating structure is used in the sea where the flow occurs, the sloshing load generated on the wall surface of the storage tank due to the flow of the stored LNG Inevitably.

본 발명에 따르면, 복수의 단열패널(20)에 걸쳐서 배치되는 멤브레인(10)에 있어서 단열패널(20)들 사이의 경계부(B) 상에 위치되는 주름부(12)에 대해 오목부(14)를 추가로 형성하였기 때문에, 단열패널에 슬로싱 하중이 가해져 단열패널들 사이에 단차가 발생되는 경우에도, 발생된 단차에 맞춰 멤브레인이 거동할 수 있고 강도 허용기준을 만족할 수 있게 된다. 그로 인해 슬로싱 하중이 가해질 때, 멤브레인 주름부의 끝부에 응력 및 소성변형률이 집중되는 현상을 완화시킬 수 있다.According to the present invention, the concave portion (14) is formed on the corrugated portion (12) positioned on the boundary portion (B) between the heat insulating panels (20) in the membrane (10) Even when a sloshing load is applied to the adiabatic panel and a step is generated between the adiabatic panels, the membrane can be moved in accordance with the generated step and the strength tolerance standard can be satisfied. As a result, when the sloshing load is applied, concentration of stress and plastic strain at the ends of the membrane wrinkles can be mitigated.

도 5에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인(10)의 주름부(12)에 오목부(14)를 형성하기 위한 방법을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다. 오목부(14)를 형성하는 작업은 다음과 같이 실시한다. 즉, 멤브레인(10)에 주름부(12)를 우선 형성한 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 주름부(12)의 일부를 프레싱 수단(30)에 의해 가압하여 오목부(14)를 형성한다.5 is a conceptual view for explaining a method for forming the concave portion 14 in the corrugation 12 of the membrane 10 according to the embodiment of the present invention. The operation of forming the concave portion 14 is carried out as follows. 5, a part of the wrinkled portion 12 is pressed by the pressing means 30 to form the concave portion 14, as shown in Fig. 5, after the wrinkled portion 12 is first formed on the membrane 10, do.

프레싱 수단(30)에 의한 오목부의 형성시, 오목부(14)의 깊이는 도 4에 도시된 바와 같이 주름부(12)의 높이보다 작은 치수를 갖도록 형성될 수 있다.The depth of the concave portion 14 may be formed to be smaller than the height of the corrugated portion 12 as shown in Fig. 4 when the concave portion is formed by the pressing means 30. Fig.

한편, 도 6에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인의 응력 집중 상태를 나타낸 도면이 도시되어 있다. 도 6에서 원형 점선으로 표시한 부분은 오목부(14)의 주변에서 발생하는 국부적인 응력 및 소성변형을 나타내기 위한 것이다.6 shows a stress concentration state of a membrane according to an embodiment of the present invention. The portion indicated by the circular dotted line in Fig. 6 is for showing local stress and plastic deformation occurring in the periphery of the concave portion 14.

본 발명의 일 실시형태에 따른 멤브레인에 의하면, 슬로싱 하중으로 인해 인접하는 2개의 단열패널(20)들 사이에 단차가 발생하는 경우에도, 도 6에 도시된 바와 같이, 주름부(12)의 끝부분과 오목부(14)의 주변에서 응력 및 소성변형이 분산하여 나타나게 된다. 그로 인해 주름부(12)의 끝부분에 응력 및 소성변형이 집중되지 않고, 멤브레인의 강도 허용기준을 만족할 수 있게 된다.According to the membrane according to the embodiment of the present invention, even when a step is generated between adjacent two heat insulating panels 20 due to the sloshing load, as shown in Fig. 6, Stress and plastic deformation are dispersed in the vicinity of the end portion and the concave portion 14. As a result, stress and plastic deformation are not concentrated on the end portion of the wrinkle portion 12, and the strength tolerance standard of the membrane can be satisfied.

이상과 같이 본 발명의 실시형태를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It should be understood that various modifications and changes may be made by those skilled in the art.

10: 멤브레인
12: 주름부
14: 오목부
20: 단열패널
30: 프레싱 수단
B: 단열패널들 사이의 경계부10: Membrane
12:
14:
20: Insulating panel
30: Pressing means
B: Boundary between the insulating panels

Claims (9)

액화가스를 저장하기 위한 저장탱크의 밀봉벽을 형성하기 위한 멤브레인으로서,
극저온의 액화가스로 인한 수축 및 팽창시 발생할 수 있는 열응력을 흡수하도록 형성되는 주름부와;
상기 멤브레인의 강도 보강을 위해 상기 주름부의 일부를 오목하게 변형시켜 형성되는 오목부;
를 포함하는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.A membrane for forming a sealing wall of a storage tank for storing liquefied gas,
A corrugation portion formed to absorb thermal stress that may occur upon contraction and expansion due to cryogenic liquefied gas;
A concave portion formed by concave modification of a part of the wrinkle portion to reinforce the strength of the membrane;
And a reinforcing wrinkle portion. 청구항 1에 있어서,
상기 오목부는, 상기 주름부의 끝부분으로부터 일정 거리 이격된 위치에 형성되는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.The method according to claim 1,
Wherein the concave portion is formed at a position spaced apart from the end portion of the wrinkle portion by a predetermined distance. 청구항 1에 있어서,
상기 멤브레인은 다수의 상기 주름부를 가지며,
상기 오목부는 다수의 상기 주름부 중 일부에 형성되는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.The method according to claim 1,
Said membrane having a plurality of said pleats,
Wherein the concave portion is formed in a part of a plurality of the wrinkles. 청구항 1에 있어서,
상기 멤브레인은 2개 이상의 단열패널에 걸쳐 연장되도록 배치되며,
상기 오목부는, 상기 멤브레인에 형성되어 있는 다수의 상기 주름부 중에서, 상기 단열패널들 사이의 경계부와 중첩되는 위치에 배치되는 상기 주름부에 형성되는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.The method according to claim 1,
The membrane is disposed to extend across two or more adiabatic panels,
Wherein the concave portion is formed in the corrugated portion disposed at a position overlapping a boundary portion between the heat insulating panels among a plurality of the corrugated portions formed in the membrane. 청구항 4에 있어서,
상기 오목부는, 상기 경계부 상에 위치되도록 형성되는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.The method of claim 4,
Wherein the concave portion is formed to be positioned on the boundary portion. 청구항 4에 있어서,
상기 오목부는, 상기 경계부의 연장방향과 평행하게 배향되는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.The method of claim 4,
And the concave portion is oriented parallel to the extending direction of the boundary portion. 청구항 1에 있어서,
상기 주름부의 연장방향과 상기 오목부의 연장방향은 서로 직각을 이루는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.The method according to claim 1,
And the extending direction of the wrinkle portion and the extending direction of the concave portion are at right angles to each other. 청구항 1에 있어서,
상기 오목부의 깊이는, 상기 주름부의 높이보다 작은 치수를 갖도록 형성되는, 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인.The method according to claim 1,
Wherein a depth of the concave portion is formed to have a dimension smaller than a height of the wrinkle portion. 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크로서,
선체 내벽 위에 설치되는 2차 단열층과,
상기 2차 단열층 위에 설치되는 2차 밀봉층과,
상기 2차 밀봉층 위에 설치되는 1차 단열층과,
상기 1차 단열층 위에 설치되는 1차 밀봉층
을 포함하며,
상기 1차 밀봉층을 형성하기 위한 멤브레인은, 극저온의 액화가스로 인한 수축 및 팽창시 발생할 수 있는 열응력을 흡수하도록 형성되는 주름부와, 상기 멤브레인의 강도 보강을 위해 상기 주름부의 일부를 오목하게 변형시켜 형성되는 오목부를 포함하는, 액화가스 저장탱크.1. A liquefied gas storage tank for storing liquefied gas,
A secondary insulation layer provided on the inner wall of the hull,
A secondary sealing layer provided on the secondary insulating layer,
A primary heat insulating layer provided on the secondary sealing layer,
A primary sealing layer provided on the primary heat insulating layer,
/ RTI >
The membrane for forming the primary sealing layer may include a corrugation portion formed to absorb thermal stress that may occur during shrinkage and expansion caused by the cryogenic liquefied gas and a portion of the corrugated portion for recessing the strength of the membrane And a concave portion formed by deforming the liquefied gas.
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