KR20200026557A - Insulation structure of membrane type strorage tank - Google Patents

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Abstract

Disclosed is an insulation structure for a membrane type storage tank. The insulation structure for a membrane type storage tank, which allows a second insulation panel, a second sealing wall, a first insulation panel and a first sealing wall to be sequentially stacked toward the inside of the storage tank from an inner wall of a hull, improves a shape of a groove formed on a lower portion of the first insulation panel so as to receive a corrugated part and an intersection part uplifted toward the inside of the storage tank on a metal membrane of the second sealing wall, thereby improving insulation performance of the insulation panel and alleviating stress concentration on the lower portion of the insulation panel.

Description

멤브레인형 저장탱크의 단열구조 {INSULATION STRUCTURE OF MEMBRANE TYPE STRORAGE TANK}Insulation structure of membrane type storage tank {INSULATION STRUCTURE OF MEMBRANE TYPE STRORAGE TANK}

본 발명은 금속 멤브레인에 형성되는 횡방향 및 종방향 주름부의 교차 부위에 형성되는 교차부와, 금속 멤브레인의 주름부 및 교차부를 수용하는 수용홈의 형태가 개선된 멤브레인형 저장탱크의 단열구조에 관한 것이다.The present invention relates to an insulating structure of a membrane-type storage tank having an intersection portion formed at an intersection of transverse and longitudinal corrugations formed in the metal membrane, and an accommodating groove accommodating the pleats and intersection portions of the metal membrane. will be.

일반적으로 액화천연가스 저장탱크는 약 -163℃의 초저온 액화천연가스(LNG: Liquefied natural gas)를 저장 또는 운반하기 위한 것으로, 극저온의 액화천연가스를 안전하게 저장하기 위하여 금속 멤브레인으로 이루어진 밀봉벽과 밀봉벽 주위를 둘러싸고 있는 단열패널로 이루어진다.Generally, liquefied natural gas storage tanks are for storing or transporting cryogenic liquefied natural gas (LNG) at about -163 ° C. In order to safely store cryogenic liquefied natural gas, a sealing wall made of a metal membrane is sealed. It consists of an insulating panel surrounding the wall.

금속 멤브레인은 극저온 상태의 액화천연가스와 직접적으로 접촉되므로 응력 변화에 대응할 수 있도록 저온 취성에 강한 금속 재질로 제작되며, 반복적인 온도 변화 및 액화천연가스의 하중 변화에 대한 팽창 및 수축이 가능한 구조를 가지도록 제작되어, 이웃하는 다른 금속 멤브레인의 가장자리가 겹치기 용접에 의해 서로 용접 연결되어 저장탱크의 기밀성이 유지되도록 한다.Since the metal membrane is in direct contact with the liquefied natural gas in the cryogenic state, it is made of a metal material resistant to low temperature brittleness to cope with the stress change, and has a structure that can expand and contract with repeated temperature changes and load changes of the liquefied natural gas. The edges of the neighboring metal membranes are welded to each other by overlap welding to maintain the airtightness of the storage tank.

금속 멤브레인은 극저온의 액화천연가스에 의해 열수축이 발생하고, 열수축 발생시 용접 부위가 열응력을 받아 파손될 위험이 있다.The heat shrink occurs by the cryogenic liquefied natural gas, and there is a risk that the welded part is damaged due to the thermal stress when the heat shrink occurs.

이를 방지하기 위하여 금속 멤브레인에는 종방향 및 횡방향으로 배열된 복수의 주름부(corrugation)가 형성된다. 주름부는 금속 멤브레인의 열수축 발생시 일정량 변형되어 열응력을 줄여주는 역할을 한다. 종방향 주름부와 횡방향 주름부가 직교되는 부위에는 응력집중을 방지하기 위한 교차부(knot)가 형성된다.To prevent this, the metal membrane is formed with a plurality of corrugations arranged in the longitudinal and transverse directions. Wrinkles reduce the thermal stress by deforming a certain amount during heat shrinkage of the metal membrane. A knot is formed at the site where the longitudinal wrinkles and the horizontal wrinkles are orthogonal to prevent stress concentration.

한편, 액화천연가스 저장탱크가 선박 등의 운송수단에 의해 운송될 때, 운송 도중 발생하는 선박의 롤링(rolling), 피칭(pitching) 등과 같은 움직임에 의해 저장된 액화천연가스의 표면에서 출렁거림이 발생할 수 있다.On the other hand, when the LNG storage tank is transported by a vehicle such as a ship, swelling may occur on the surface of the LNG stored by the movement such as rolling, pitching, etc. of the vessel generated during transportation. Can be.

이러한 출렁거림을 슬로싱(sloshing)이라 하는데, 슬로싱은 금속 멤브레인에 큰 압축력을 가하게 된다. 이렇게 슬로싱에 의한 압축력이 금속 멤브레인의 항복강도(yield strength)를 초과하면, 변형에 가장 취약한 주름부 및 교차부에서 영구적인 변형이 발생하면서 금속 멤브레인의 안정성이 떨어질 수 있다.This slump is called sloshing, which applies a great compressive force to the metal membrane. When the compressive force by sloshing exceeds the yield strength of the metal membrane, the stability of the metal membrane may be deteriorated while permanent deformation occurs at the pleats and intersections most susceptible to deformation.

따라서 금속 멤브레인은 열수축에 대응하여 낮은 면강성을 유지함과 동시에 슬로싱 발생에 의한 압축력에 대응하여 높은 내압 성능을 가져야 한다.Therefore, the metal membrane must maintain a low surface stiffness in response to heat shrinkage and at the same time have a high pressure resistance performance in response to the compressive force caused by sloshing.

그러나 종래의 금속 멤브레인은 횡방향 및 종방향 주름부가 서로 교차되기 위하여 교차 부위의 높이가 서로 다르게 형성되며, 이러한 비대칭적인 형상 때문에 횡방향 주름부와 종방향 주름부의 면강성에 차이가 생긴다.However, in the conventional metal membrane, the heights of the intersecting portions are formed differently so that the transverse and longitudinal corrugations cross each other, and the asymmetrical shape causes a difference in the stiffness of the transverse corrugations and the longitudinal corrugations.

금속 멤브레인의 면강성은 주름 자체의 형상보다는 교차부의 강성에 크게 좌우되는데, 종래의 금속 멤브레인은 교차 부위에서의 비대칭적인 형상 때문에 열수축 또는 슬로싱 압력에 의한 붕괴 위험이 발생하게 된다.The face stiffness of the metal membrane is largely dependent on the stiffness of the intersection rather than the shape of the corrugation itself. Conventional metal membranes have a risk of collapse due to heat shrinkage or sloshing pressure due to the asymmetrical shape at the intersection.

또한, 저장탱크에서 가장 내측에 배치되는 1차 밀봉벽의 경우에는 금속 멤브레인에 형성된 주름부 및 교차부와 단열패널 간의 간섭이 발생하지 않지만, 2차 밀봉벽의 경우에는 1차 단열패널과 2차 단열패널 사이에 배치되기 때문에, 금속 멤브레인에 형성된 주름부 및 교차부와 단열패널 간에 간섭이 발생할 수 있다.In addition, in the case of the primary sealing wall disposed at the innermost side of the storage tank, the interference between the corrugated portion and the intersection portion formed in the metal membrane and the insulating panel does not occur, but in the case of the secondary sealing wall, the primary insulating panel and the secondary Since it is disposed between the insulation panels, interference may occur between the wrinkles and intersections formed in the metal membrane and the insulation panels.

이러한 간섭을 방지하기 위하여, 단열패널에는 주름부 및 교차부를 수용할 수 있도록 그루브(groove)가 형성되는데, 교차부의 높이가 높아질수록 단열패널의 그루빙 영역이 증가하여 저장탱크의 단열성능에 영향을 미치게 된다.In order to prevent such interference, grooves are formed in the insulation panel to accommodate wrinkles and intersections, and as the height of the intersection increases, the grooved area of the insulation panel increases to affect the insulation performance of the storage tank. Go crazy.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 금속 멤브레인의 교차부 형상을 새롭게 개선하여 극저온 상태에서 발생하는 열수축 및 슬로싱에 의한 압축력에 대응하여 높은 내구성을 가지는 멤브레인형 저장탱크의 단열구조를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a thermal insulation structure of the membrane-type storage tank having a high durability in response to the compression force due to heat shrinkage and sloshing occurring in the cryogenic state by newly improving the cross-sectional shape of the metal membrane.

또한, 본 발명은 금속 멤브레인의 교차부의 높이를 축소하여 단열패널의 그루빙 영역을 최소화시키고, 금속 멤브레인의 주름부 및 교차부를 수용하기 위해 단열패널에 형성되는 그루브의 형상을 개선하여 저장탱크의 단열성능을 향상시키고자 한다.In addition, the present invention is to minimize the groove area of the insulation panel by reducing the height of the intersection of the metal membrane, to improve the shape of the groove formed in the insulation panel to accommodate the wrinkles and intersection of the metal membrane to insulate the storage tank We want to improve performance.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체의 내벽으로부터 저장탱크의 내측을 향하여 2차 단열패널, 2차 밀봉벽, 1차 단열패널, 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 멤브레인형 저장탱크의 단열구조에 있어서, 횡방향 및 종방향으로 형성되며 상기 저장탱크의 내측을 향하여 융기된 주름부와, 상기 횡방향 및 종방향으로 형성되는 주름부가 서로 교차하는 부위에 형성되는 교차부를 포함하는 금속 멤브레인으로 이루어지는 상기 2차 밀봉벽; 및 단위 블럭으로 마련되어 상기 2차 밀봉벽의 상측에 복수 개가 배열되는 1차 단열패널;을 포함하고, 상기 1차 단열패널은, 폴리우레탄 폼(PUF)으로 이루어지는 단열재; 플라이우드로 이루어지며 상기 단열재의 하면에 접착되는 하부보호판; 상기 1차 단열패널의 하부에서 상기 하부보호판의 둘레를 따라 형성되는 제1 그루브; 및 상기 1차 단열패널의 하부 모서리에 상기 하부보호판을 관통하여 상기 단열재가 노출되도록 형성되는 제2 그루브;를 포함하며, 서로 이웃하는 상기 1차 단열패널의 하부에 각각 마련되는 상기 제1 그루브가 마주하는 공간에 상기 주름부가 수용되고, 서로 인접하는 네 개의 상기 1차 단열패널의 모서리 하부에 각각 마련되는 상기 제2 그루브가 마주하는 공간에 상기 교차부가 수용되되, 상기 제1 그루브는 각도를 가지면서 꺾이는 홈 형태로 마련되고, 상기 제2 그루브는 부채꼴 형태의 단면을 가지는 홈 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는, 멤브레인형 저장탱크의 단열구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a membrane-type storage tank in which the secondary insulation panel, the secondary sealing wall, the primary insulation panel, and the primary sealing wall are sequentially stacked from the inner wall of the hull toward the inside of the storage tank. In the thermal insulation structure, a metal membrane formed in a transverse direction and a longitudinal direction and includes a corrugated portion which is raised toward the inside of the storage tank and an intersection formed at a portion where the corrugated portions formed in the transverse and longitudinal directions cross each other. The secondary sealing wall made of; And a primary heat insulation panel provided as a unit block and a plurality of primary heat insulation panels are arranged on an upper side of the secondary sealing wall, wherein the primary heat insulation panel comprises: a heat insulating material made of polyurethane foam (PUF); A lower protective plate made of plywood and bonded to the lower surface of the heat insulating material; A first groove formed along a circumference of the lower protection plate at a lower portion of the primary insulation panel; And a second groove formed at the lower edge of the primary insulation panel to penetrate the lower protection plate so that the insulation is exposed. Each of the first grooves provided at a lower portion of the primary insulation panel adjacent to each other is provided. The corrugated portion is accommodated in an opposing space, and the intersection is accommodated in a space where the second grooves are provided at the lower edges of the four primary insulating panels adjacent to each other, and the first groove has an angle. While being provided in the form of a bent groove, the second groove is provided in the form of a groove having a fan-shaped cross section, provides an insulating structure of the membrane-type storage tank.

상기 제1 그루브는, 상기 하부보호판의 하측 둘레를 컷아웃하여 형성되는 제1 경사면과 제2 경사면을 포함하되, 상기 제2 경사면은 상기 제1 경사면에 대해 둔각을 가지면서 꺾이도록 형성될 수 있다.The first groove may include a first inclined surface and a second inclined surface formed by cutting out a lower circumference of the lower protective plate, and the second inclined surface may be formed to be bent at an obtuse angle with respect to the first inclined surface. .

상기 제2 그루브는 중심각이 90°인 부채꼴 형태로 마련될 수 있다.The second groove may be provided in the form of a fan with a central angle of 90 °.

상기 제2 그루브는 노출된 상기 단열재의 모서리 일부가 상기 단열재의 내측으로부터 모서리 부분으로 갈수록 경사지게 컷아웃된 형태로 마련될 수 있다.The second groove may be provided in a form in which a part of the exposed edge of the heat insulating material is cut out obliquely toward the edge from the inside of the heat insulating material.

상기 교차부는, 십(十)자 형태로 상방으로 융기되는 십자부; 상기 십자부의 끝단과 상기 주름부가 연결되는 각 지점에 마련되는 연결부; 및 상기 연결부의 상면에서 하방으로 함몰되는 함몰부;를 포함할 수 있다.The cross section, the cross portion is raised upward in the form of a cross; A connection part provided at each point where the end of the cross part and the wrinkle part are connected; And a depression recessed downward from an upper surface of the connection part.

상기 함몰부는 일(一)자 형태로 형성되며, 횡방향으로 진행하는 상기 주름부와 접하는 상기 연결부에 형성되는 상기 함몰부는 종방향의 길이 방향을 갖도록, 종방향으로 진행하는 상기 주름부와 접하는 상기 연결부에 형성되는 상기 함몰부는 횡방향의 길이 방향을 갖도록 형성될 수 있다.The depression is formed in a one-letter shape, the depression formed in the connecting portion in contact with the pleats extending in the lateral direction, the contact with the pleats extending in the longitudinal direction, to have a longitudinal direction in the longitudinal direction The recessed portion formed in the connecting portion may be formed to have a longitudinal direction in the transverse direction.

상기 연결부는 단면이 원 또는 타원인 구 형태로 마련되며, 상기 연결부의 폭은 상기 주름부보다 넓게 형성될 수 있다.The connection part may be provided in a spherical shape having a circle or ellipse in cross section, and the width of the connection part may be wider than that of the wrinkle part.

상기 십자부의 폭은 상기 주름부보다 좁게 형성될 수 있다.The cross portion may have a narrower width than the wrinkle portion.

본 발명은 개선된 교차부의 형상에 의해 주름부의 교차 부위에서의 신축성을 극대화 할 수 있다. 따라서 본 발명은 금속 멤브레인의 주름부의 폭과 높이, 그리고 교차부의 높이를 종래에 비해 축소시키면서도 금속 멤브레인의 면강성을 감소시키는 효과가 있다.The present invention can maximize the elasticity at the intersection of the wrinkles by the shape of the improved intersection. Therefore, the present invention has the effect of reducing the surface rigidity of the metal membrane while reducing the width and height of the corrugated portion of the metal membrane and the height of the intersection portion as compared with the prior art.

또한, 본 발명은 횡방향 주름부 및 종방향 주름부가 동일한 폭과 높이를 가지는 대칭적인 형상으로 제작할 수 있다. 대칭적인 형상을 가지는 횡방향 주름부 및 종방향 주름부는 동일한 면강성을 가지므로, 금속 멤브레인이 열수축 또는 슬로싱 압력에 의해 붕괴될 위험이 현저히 줄어든다.In addition, the present invention can be produced in a symmetrical shape having the same width and height as the transverse wrinkle portion and the longitudinal wrinkle portion. Since the transverse and longitudinal corrugations having symmetrical shapes have the same face stiffness, the risk that the metal membrane collapses by heat shrinkage or sloshing pressure is significantly reduced.

더불어, 횡방향 주름부 및 종방향 주름부가 대칭적인 형상으로 제작됨에 따라, 주름부 제작시 횡방향 주름부와 종방향 주름부의 강성의 차이에서 발생할 수 있는 불량을 줄이고 가공비를 절감할 수 있다.In addition, since the transverse folds and the longitudinal folds are manufactured in a symmetrical shape, it is possible to reduce defects and reduce processing costs that may occur in the stiffness difference between the lateral folds and the longitudinal folds.

또한, 본 발명은 교차부의 높이를 축소시켜 단열패널의 그루빙 영역을 최소화하며, 주름부 및 교차부를 수용하는 그루브의 형상을 개선하여 단열패널의 하부에 응력이 집중되는 것을 완화하고 단열성능을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention reduces the height of the cross section to minimize the grooved area of the insulation panel, improve the shape of the groove for accommodating the pleats and the cross section to alleviate the concentration of stress in the lower portion of the insulation panel and improve the thermal insulation performance It is effective to let.

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인형 저장탱크에 포함되는 단위 금속 멤브레인을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 금속 멤브레인에 형성되는 교차부를 확대 도시한 것이다.
도 3의 (a)는 도 2의 교차부의 평면도 및 측면도를 나타낸 것이고, (b)는 (a)의 변형 실시예를 나타낸 것이다.
도 4는 모델링에 의한 열응력 해석 결과를 나타낸 도면으로, (a)는 종래의 금속 멤브레인에 대한 열응력 해석 결과이고, (b)는 본 발명에 따른 금속 멤브레인에 대한 열응력 해석 결과이다.
도 5는 각진 형태의 그루브가 형성된 단열패널의 하부를 아래에서 올려다 본 도면이다.
도 6은 각진 형태의 그루브에 교차부가 수용된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7의 (a)는 도 5의 단열패널에 금속 멤브레인의 교차부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이고, (b)는 도 5의 단열패널에 금속 멤브레인의 주름부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브가 형성된 단열패널의 하부를 아래에서 올려다본 도면이다.
도 9는 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브에 교차부가 수용된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10의 (a)는 도 8의 단열패널에 금속 멤브레인의 교차부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이고, (b)는 도 8의 단열패널에 금속 멤브레인의 주름부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브가 형성된 단위 단열패널을 나타낸 것으로, (a)는 옆에서 바라본 단면도이고, (b)는 아래에서 바라본 도면이다.
도 12는 모델링에 의한 열응력 해석 결과를 나타낸 도면으로, (a)는 각진 형태의 그루브가 형성된 단열패널에 대한 열응력 해석 결과이고, (b)는 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브가 형성된 단열패널에 대한 열응력 해석 결과이다.
1 is a view showing a unit metal membrane included in a membrane type storage tank according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the intersection formed in the metal membrane of FIG. 1.
(A) of FIG. 3 shows the top view and side view of the intersection part of FIG. 2, (b) shows the modified example of (a).
Figure 4 is a diagram showing the thermal stress analysis results by modeling, (a) is a thermal stress analysis results for a conventional metal membrane, (b) is a thermal stress analysis results for a metal membrane according to the present invention.
FIG. 5 is a view of the lower portion of the insulation panel on which the grooves of the angular shape are formed.
6 is a view showing a state in which an intersection is accommodated in an angled groove.
7 (a) is a view for explaining that the intersection of the metal membrane is accommodated in the heat insulation panel of FIG. 5, (b) is a view for explaining that the wrinkle portion of the metal membrane is accommodated in the heat insulation panel of FIG. .
FIG. 8 is a view of the lower part of the insulating panel in which grooves of the improved form are formed according to the present invention.
9 is a view showing a state where the intersection is accommodated in the groove of the improved form according to the present invention.
10 (a) is a view for explaining that the intersection of the metal membrane is accommodated in the heat insulation panel of FIG. 8, (b) is a view for explaining that the wrinkle portion of the metal membrane is accommodated in the heat insulation panel of FIG. .
11 shows a unit insulation panel in which grooves of an improved form are formed according to the present invention, (a) is a sectional view seen from the side, and (b) is a view seen from below.
12 is a view showing a thermal stress analysis results by modeling, (a) is a thermal stress analysis results for the insulation panel is formed with the groove of the angular shape, (b) is a groove of the improved shape according to the present invention is formed Thermal stress analysis results for insulation panels.

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.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인형 저장탱크에 포함되는 단위 금속 멤브레인을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 금속 멤브레인에 형성되는 교차부를 확대 도시한 것이다.1 is a view showing a unit metal membrane included in a membrane-type storage tank according to the present invention, Figure 2 is an enlarged view showing the intersection formed in the metal membrane of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 멤브레인(100)은, 금속 시트(110)에 횡방향으로 형성되는 횡방향 주름부(120), 종방향으로 형성되는 종방향 주름부(130), 및 횡방향 주름부(120)와 종방향 주름부(130)가 교차되는 부위에 형성되는 교차부(140)를 포함한다.1 and 2, the metal membrane 100 according to an embodiment of the present invention, the lateral wrinkle portion 120 formed in the transverse direction on the metal sheet 110, the longitudinal direction formed in the longitudinal direction The wrinkle portion 130, and the intersection portion 140 formed at a portion where the lateral wrinkle portion 120 and the longitudinal wrinkle portion 130 intersect.

횡방향 주름부(120) 및 종방향 주름부(130)는 상방으로 융기된 형태로 대략 반호 형상의 단면을 가지도록 마련될 수 있다. The transverse folds 120 and the longitudinal folds 130 may be provided to have a cross section of a substantially half arc shape in the form of an upwardly raised shape.

교차부(140)는 횡방향 주름부(120)와 종방향 주름부(130)가 직교하는 교차 부위에 형성될 수 있으며, 중앙에 형성되는 십자부(141)와, 십자부(141)와 주름부(120, 130)가 연결되는 연결 부위에 형성되는 연결부(142)를 포함할 수 있다.The cross section 140 may be formed at an intersection where the transverse pleats 120 and the longitudinal pleats 130 are perpendicular to each other, and the cross section 141 and the cross section 141 are formed at the center. It may include a connection portion 142 is formed in the connection portion to which the parts 120 and 130 are connected.

십자부(141)는 횡방향 주름부(120) 및 종방향 주름부(130)와 각각 동일한 진행 방향을 가진 굴곡부가 교차되어, 십(十)자 형태로 상방으로 융기된 것이다.The cross 141 crosses the bent portions having the same traveling direction as the transverse crease 120 and the longitudinal crease 130, respectively, and are raised upward in a cross shape.

연결부(142)는 십자부(141)의 각 끝단에 마련되어, 주름부(120, 130)와 십자부(141)를 연결한다.The connection part 142 is provided at each end of the cross part 141, and connects the wrinkle parts 120 and 130 and the cross part 141.

연결부(142)는 마치 표면장력에 의해 둥글게 맺힌 물방울과 같이 대략 구(sphere) 형상으로 마련되어, 위에서 내려다 보았을 때 원 또는 타원 형상의 평단면을 갖도록 형성될 수 있다. The connection part 142 may be formed in a substantially spherical shape, such as droplets rounded by surface tension, and may have a flat cross section of a circle or ellipse when viewed from above.

연결부(142)는 하방으로 함몰된 함몰부(143)를 포함할 수 있다. 금속 시트(110)로부터 상방으로 융기된 연결부(142)와는 반대로, 함몰부(143)는 연결부(142)의 상면에서 하방으로 함몰된 형태로 형성된다. The connection part 142 may include a recessed part 143 recessed downward. Contrary to the connecting portion 142 raised upward from the metal sheet 110, the recessed portion 143 is formed to be recessed downward from the upper surface of the connecting portion 142.

이러한 함몰부(143)는 극저온의 액화천연가스에 의한 열수축시 신축을 유도하기 위해 함몰되는 것으로서, 주름부(120, 130)의 교차 부위에서 횡방향 및 종방향으로의 신축을 더욱 용이하게 하는 역할을 한다. The depression 143 is recessed to induce stretching during thermal contraction by the cryogenic liquefied natural gas, and serves to facilitate the stretching in the transverse and longitudinal directions at the intersections of the corrugations 120 and 130. Do it.

연결부(142)의 상면에 형성되는 함몰부(143)는 일(一)자 형태로 형성될 수 있는데, 횡방향 주름부(120)와 만나는 연결부(142)의 함몰부(143)는 종방향의 길이 방향을 갖도록, 종방향 주름부(120)와 만나는 연결부(142)의 함몰부(143)는 횡방향의 길이 방향을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 연결부(142)에 형성되는 일(一)자 형태의 함몰부(143)는 해당 연결부(142)가 만나는 주름부(120, 130)의 진행방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있다.The depression 143 formed on the upper surface of the connection portion 142 may be formed in a one-piece shape, the depression 143 of the connection portion 142 that meets the transverse wrinkle portion 120 is in the longitudinal direction In order to have the longitudinal direction, the recessed portion 143 of the connecting portion 142 which meets the longitudinal pleats 120 may be formed to have a longitudinal direction in the transverse direction. That is, the one-shaped depression 143 formed in the connecting portion 142 may be formed in a direction perpendicular to the traveling direction of the pleats 120 and 130 where the corresponding connecting portion 142 meets.

한편, 본 발명에서 교차부(140)는 전체적으로 주름부(120, 130)보다 다소 높게 융기된다. 구체적으로는 십자부(141)의 최상단의 높이가 주름부(120, 130) 높이의 대략 1.7배 내지 1.9배로 융기되고, 십자부(141)는 최상단으로부터 끝단을 향하여 하향 경사지게 마련되는 것이 바람직하다.On the other hand, in the present invention, the cross section 140 is raised slightly higher than the wrinkles 120 and 130 as a whole. Specifically, it is preferable that the height of the upper end of the cross section 141 is raised by approximately 1.7 to 1.9 times the height of the pleats 120 and 130, and the cross section 141 is provided to be inclined downward from the top end to the end.

또한, 십자부(141)의 폭은 주름부(120, 130)의 폭보다는 좁게 형성될 수 있다. 이에 따르면, 일정한 폭으로 진행되던 주름부(120, 130)가 연결부(142)를 만나 폭이 확장된 후 다시 십자부(141)로 가면서 폭이 급격하게 감소하게 되며, 이러한 형태에 의해 주름부(120, 130)의 교차 부위에서의 신축성이 향상된다.In addition, the width of the cross portion 141 may be formed narrower than the width of the wrinkles (120, 130). According to this, the width of the wrinkles 120 and 130 that progressed to a predetermined width meets the connecting portion 142 and then expands to the cross section 141, and then the width decreases drastically. Elasticity at the intersection of 120 and 130 is improved.

이때 연결부(142)의 상면에 형성되는 함몰부(143)에 의해 교차 부위에서의 신축성은 더욱 극대화될 수 있다.In this case, the elasticity at the intersection may be further maximized by the depression 143 formed on the upper surface of the connection part 142.

상기와 같이, 본 발명은 교차부(140)의 개선된 형태에 의해 금속 멤브레인(100)의 면강성이 현저하게 감소될 수 있으며, 이에 따라 주름부(120, 130)의 폭과 높이 그리고 교차부(140)의 높이를 종래에 비해 대폭 감소시킬 수 있다.As described above, the present invention can significantly reduce the surface stiffness of the metal membrane 100 by the improved shape of the cross section 140, so that the width and height of the corrugations (120, 130) and the cross section The height of the 140 can be greatly reduced as compared with the prior art.

도 3의 (a)는 도 2의 교차부의 평면도 및 측면도를 나타낸 것이고, (b)는 (a)의 변형 실시예를 나타낸 것이다. 도 3의 (a)는 상기에서 설명한 바와 같고, 도 3의 (b)에 도시된 교차부(140)는 십자부(141)의 상부 중앙 영역을 함몰시킨 변형 실시예이다. (A) of FIG. 3 shows the top view and side view of the intersection part of FIG. 2, (b) shows the modified example of (a). FIG. 3A is as described above, and the intersection portion 140 shown in FIG. 3B is a modified embodiment in which the upper central region of the cross portion 141 is recessed.

도 3의 (b)에 따르면, 십자부(141)는 전체적으로 상방으로 돌출되되 상부 중앙 영역이 하방으로 함몰되어 마치 분화구와 같은 형태로 마련될 수 있다.According to (b) of FIG. 3, the cross portion 141 protrudes upward as a whole, but the upper central region is recessed downward so that the cross portion 141 may be provided as a crater.

이렇게 십자부(141)의 상부 중앙 영역을 함몰되도록 구성하면, 교차부(140)에서의 신축성이 더욱 극대화될 수 있음은 물론, 교차부(140)의 최상단 높이가 축소됨에 따라 교차부(140)와 간섭되는 단열패널의 그루빙 영역을 감소시킬 수 있다.When the upper central region of the cross section 141 is configured to be recessed, the elasticity at the cross section 140 can be further maximized, and as the top height of the cross section 140 is reduced, the cross section 140 is reduced. It is possible to reduce the grooving area of the insulation panel to interfere with.

도 4는 모델링에 의한 열응력 해석 결과를 나타낸 도면으로, (a)는 종래의 금속 멤브레인에 대한 열응력 해석 결과이고, (b)는 본 발명에 따른 금속 멤브레인에 대한 열응력 해석 결과이다.Figure 4 is a diagram showing the thermal stress analysis results by modeling, (a) is a thermal stress analysis results for a conventional metal membrane, (b) is a thermal stress analysis results for a metal membrane according to the present invention.

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 금속 멤브레인(100)과 종래의 금속 멤브레인의 열응력 해석 결과를 비교한다. 본 발명에 따른 금속 멤브레인(100)과 종래의 금속 멤브레인에 실제 적용되는 수치를 기입한 [표 1]을 함께 참조한다.Referring to Figure 4 compares the thermal stress analysis results of the metal membrane 100 and the conventional metal membrane according to the present invention. Reference is made to Table 1, which lists the numerical values actually applied to the metal membrane 100 and the conventional metal membrane according to the present invention.

[표 1]에서 본 발명(1)은 도 1 내지 도 3의 (a)에 도시된 금속 멤브레인을, 본 발명(2)는 도 3의 (b)에 도시된 금속 멤브레인을 적용한 경우를 나타낸 것이다.In Table 1, the present invention (1) shows a case where the metal membrane shown in (a) of Figs. 1 to 3, and the present invention (2) is applied to the metal membrane shown in (b) of Fig. 3. .

주름부 폭Crease width 주름부 높이Wrinkle height 교차부 높이Intersection height 열수축 응력Heat shrinkage stress 종래Conventional 58 mm58 mm 20 mm20 mm 34.33 mm34.33 mm 155.6 Mpa155.6 Mpa 본 발명(1)Invention (1) 40 mm40 mm 12 mm12 mm 21.7 mm21.7 mm 102.5 Mpa102.5 Mpa 본 발명(2)Invention (2) 40 mm40 mm 12 mm12 mm 20.5 mm20.5 mm 104.2 Mpa104.2 Mpa

상기 [표 1]에 제시된 수치를 참조하면, 본 발명에 따른 금속 멤브레인(100)은 종래의 금속 멤브레인보다 주름부의 폭과 높이 그리고 교차부(140)의 높이를 줄이면서도, 열수축 응력을 현저히 낮출 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to the numerical values set forth in [Table 1], the metal membrane 100 according to the present invention can significantly lower the heat shrinkage stress while reducing the width and height of the corrugation portion and the height of the cross section 140 than the conventional metal membrane. It can be confirmed.

통상적으로 종래의 금속 멤브레인은 면강성을 감소시키기 위하여 주름부의 높이를 대략 20mm 이상으로 제작하는데, 본 발명에서는 이를 대폭 감소시킨 것이다. 본 발명에서 주름부(120, 130)의 높이를 대폭 감소시킬 수 있는 것은 교차부(141)의 형상에 기인한 효과라고 할 수 있다.Conventional metal membranes are typically fabricated with a height of about 20 mm or more in order to reduce surface stiffness, which is greatly reduced in the present invention. In the present invention, the fact that the height of the wrinkles 120 and 130 can be greatly reduced may be referred to as an effect due to the shape of the intersection 141.

한편, 본 발명의 멤브레인형 저장탱크는 선체의 내벽으로부터 저장탱크의 내측을 향하여 2차 단열패널, 2차 밀봉벽, 1차 단열패널, 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층된 구성을 가진다.On the other hand, the membrane-type storage tank of the present invention has a configuration in which the secondary insulation panel, the secondary sealing wall, the primary insulation panel, the primary sealing wall sequentially stacked from the inner wall of the hull toward the inner side of the storage tank.

1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽은 상기에서 설명한 금속 멤브레인(100) 단위체가 복수 개 연결되어 이루어질 수 있고, 1차 단열패널 및 2차 단열패널은 고밀도 폴리우레탄 폼(PUF)으로 이루어지는 단열재의 상하면에 플라이우드(plywood)를 접착한 형태로 마련될 수 있다.The primary sealing wall and the secondary sealing wall may be formed by connecting a plurality of units of the metal membrane 100 described above, and the primary insulating panel and the secondary insulating panel are formed on the upper and lower surfaces of the insulating material made of high density polyurethane foam (PUF). It may be provided in the form of bonding plywood (plywood) to.

본 발명에서 금속 멤브레인(100)에 형성되는 주름부(120, 130)는 저장탱크의 내측을 향하여 융기될 수 있다. 이때 저장탱크에서 가장 내측에 배치되는 1차 밀봉벽의 경우에는 주름부 및 교차부가 단열패널과 간섭되는 문제가 발생하지 않지만, 2차 밀봉벽에 형성되는 주름부(120, 130) 및 교차부(140)는 1차 단열패널(200)과 간섭이 발생한다.In the present invention, the pleats 120 and 130 formed on the metal membrane 100 may be raised toward the inside of the storage tank. At this time, in the case of the primary sealing wall disposed on the innermost side of the storage tank, there is no problem that the corrugation part and the intersection part interfere with the insulation panel, but the corrugation parts 120 and 130 and the intersecting part ( 140 generates interference with the primary insulation panel 200.

이러한 간섭을 방지하기 위하여, 1차 단열패널(200)의 하부에는 2차 밀봉벽의 금속 멤브레인(100)에 형성되는 주름부(120, 130) 및 교차부(140)를 수용하는 그루브(230)가 형성된다.In order to prevent such interference, the groove 230 accommodating the pleats 120 and 130 and the crossing portion 140 formed in the metal membrane 100 of the secondary sealing wall at the lower portion of the primary insulation panel 200. Is formed.

도 5는 각진 형태의 그루브가 형성된 단열패널의 하부를 아래에서 올려다 본 도면이고, 도 6은 각진 형태의 그루브에 교차부가 수용된 상태를 나타낸 도면이며, 도 7의 (a)는 도 5의 단열패널에 금속 멤브레인의 교차부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이고, (b)는 도 5의 단열패널에 금속 멤브레인의 주름부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에서 A-A 단면을 도시한 것이다.FIG. 5 is a view of the lower portion of the insulation panel having an angular groove formed from below, and FIG. 6 is a view illustrating a state where an intersection is accommodated in an angular groove, and FIG. 7 (a) is an insulation panel of FIG. 5. Is a view for explaining that the intersection of the metal membrane is accommodated, (b) is a view for explaining that the wrinkle portion of the metal membrane is accommodated in the insulating panel of FIG. FIG. 7B illustrates a cross section along A-A in FIG. 7A.

우선 도 5 내지 도 7을 참조하여, 1차 단열패널(200)의 하부에 형성되는 그루브(230)가 각진 형태로 형성되는 구성을 살펴보도록 한다.First, referring to FIG. 5 to FIG. 7, the configuration in which the groove 230 formed in the lower portion of the primary insulation panel 200 is formed in an angular shape will be described.

1차 단열패널(200)은 고밀도 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열재(210)와, 플라이우드로 이루어지며 단열재(210)의 상하면에 접착되는 상부보호판 및 하부보호판(220)을 포함할 수 있다.The primary insulation panel 200 may include an insulation 210 made of high density polyurethane foam, and an upper protection plate and a lower protection plate 220 made of plywood and bonded to upper and lower surfaces of the insulation 210.

본 발명에서 1차 단열패널(200)은 단위체의 블럭으로 마련되어 복수 개가 배열될 수 있는데, 그루브(230)는 이러한 1차 단열패널(200)의 단위 블럭이 마주하는 부분에 형성될 수 있다. In the present invention, the primary insulation panel 200 may be provided as a block of units, and a plurality of primary insulation panels 200 may be arranged. The grooves 230 may be formed at portions in which the unit blocks of the primary insulation panel 200 face each other.

그루브(230)는 주름부(120, 130)를 수용하는 제1 그루브(231)와, 교차부(140)를 수용하는 제2 그루브(232)를 포함할 수 있다.The groove 230 may include a first groove 231 accommodating the pleats 120 and 130 and a second groove 232 accommodating the intersection 140.

제1 그루브(231)는 1차 단열패널(200)의 하부 둘레가 컷아웃되어 형성될 수 있으며, 서로 이웃하는 1차 단열패널(200)이 마주하는 부분의 하측에는 각각의 1차 단열패널(200) 하부에 형성된 제1 그루브(231)에 의해 주름부(120, 130)가 수용되는 공간이 형성된다.The first groove 231 may be formed by cutting out the lower circumference of the primary insulation panel 200, and each of the primary insulation panels may be disposed below the portions where the neighboring primary insulation panels 200 face each other. A space in which the pleats 120 and 130 are accommodated is formed by the first groove 231 formed at the bottom of the 200.

제2 그루브(232)는 1차 단열패널(200)의 하부 모서리가 제1 그루브(231)보다 더 넓고 깊게 컷아웃되어 형성될 수 있으며, 서로 인접하는 네 개의 1차 단열패널(200)이 모이는 부분의 하측에는 각각의 1차 단열패널(200) 하부 모서리에 형성된 제2 그루브(232)에 의해 교차부(140)가 수용되는 공간이 형성된다.The second groove 232 may be formed by cutting the lower edge of the primary insulation panel 200 wider and deeper than the first groove 231, and the four primary insulation panels 200 adjacent to each other are collected. At the lower side of the portion, a space is formed in which the intersections 140 are accommodated by the second grooves 232 formed at the lower edges of the respective primary insulation panels 200.

제1 그루브(231)는 하부보호판(220)의 하측 둘레가 소정의 깊이로 컷아웃된 형태로 형성될 수 있으며, 제2 그루브(232)는 하부보호판(220)과 단열재(210)에 걸쳐서 형성될 수 있다. 즉, 제2 그루브(232)는 하부보호판(220)을 관통하여 단열재(210)가 노출되도록 형성될 수 있다.The first groove 231 may be formed in a shape in which the lower circumference of the lower protection plate 220 is cut out to a predetermined depth, and the second groove 232 is formed over the lower protection plate 220 and the heat insulating material 210. Can be. That is, the second groove 232 may be formed to penetrate the lower protection plate 220 to expose the heat insulating material 210.

도 5 내지 도 7에서는, 제1 그루브(231) 및 제2 그루브(232)가 직각으로 컷아웃된 형태를 도시하고 있는데, 이러한 형태에 의하면 제1 그루브(231)와 주름부(120, 130) 사이, 그리고 제2 그루브(232)와 교차부(140) 사이에 불필요한 잉여공간이 생겨 열손실이 발생할 수 있다.In FIGS. 5 to 7, the first groove 231 and the second groove 232 are cut out at right angles. According to the shape, the first groove 231 and the pleats 120 and 130 are illustrated. An unnecessary surplus space may be generated between the second groove 232 and the intersection 140, and heat loss may occur.

이를 보완하기 위하여 본 발명은, 그루브(230)의 형태를 개선하여 단열성능을 향상시키는 멤브레인형 저장탱크의 단열구조를 제안한다.In order to compensate for this, the present invention proposes an insulating structure of a membrane-type storage tank to improve the shape of the groove 230 to improve the insulating performance.

도 8은 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브가 형성된 단열패널의 하부를 아래에서 올려다 본 도면이고, 도 9는 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브에 교차부가 수용된 상태를 나타낸 도면이며, 도 10의 (a)는 도 8의 단열패널에 금속 멤브레인의 교차부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이고, (b)는 도 8의 단열패널에 금속 멤브레인의 주름부가 수용되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 (b)는 도 10의 (a)에서 A-A 단면을 도시한 것이다. 도 11은 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브가 형성된 단위 단열패널을 나타낸 것으로, (a)는 옆에서 바라본 단면도이고, (b)는 아래에서 바라본 도면이다.FIG. 8 is a view of the lower part of the insulation panel in which the grooves of the improved shape are formed according to the present invention, viewed from below, and FIG. (A) is a view for explaining that the intersection of the metal membrane is accommodated in the heat insulation panel of Figure 8, (b) is a view for explaining that the wrinkle portion of the metal membrane is accommodated in the heat insulation panel of FIG. (B) of FIG. 10 shows A-A cross section in (a) of FIG. 11 shows a unit insulation panel in which grooves of an improved form are formed according to the present invention, (a) is a sectional view seen from the side, and (b) is a view seen from below.

도 8 내지 도 11에 도시된 실시예는, 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예와 기본적인 구성을 함께 하되 제1 그루브(231) 및 제2 그루브(232)의 형태를 개선한 것이라고 할 수 있다.8 to 11 may be said to improve the shape of the first groove 231 and the second groove 232 while having a basic configuration together with the embodiment shown in FIGS. 5 to 7. .

이전 실시예에서 제1 그루브(231)가 직각 형태로 형성되는 것과는 달리, 제1 그루브(231)는 각도를 가지면서 꺾이도록 컷아웃된 홈 형태로 형성될 수 있다.Unlike the first groove 231 formed in a right angle shape in the previous embodiment, the first groove 231 may be formed in a groove shape cut out to have an angle.

구체적으로는 제1 그루브(231)는 하부보호판(220)의 하측 둘레를 컷아웃하여 형성되며 일정한 경사를 가지는 제1 경사면(S1)과 제2 경사면(S2)을 포함하되, 제2 경사면(S2)이 제1 경사면(S1)에 대해 둔각을 가지면서 꺾이도록 형성될 수 있다.Specifically, the first groove 231 is formed by cutting out the lower circumference of the lower protection plate 220 and includes a first inclined surface S1 and a second inclined surface S2 having a predetermined inclination, and the second inclined surface S2. ) May be bent to have an obtuse angle with respect to the first inclined surface S1.

제1 경사면(S1)으로부터 아래로 꺾어지는 제2 경사면(S2)을, 바닥면에 대하여 제1 경사면(S1)보다 더 큰 각도를 가지도록 하면, 제1 그루브(213)를 둔각으로 꺾어진 형태로 마련할 수 있다.When the second inclined surface S2 bent downward from the first inclined surface S1 has an angle greater than the first inclined surface S1 with respect to the bottom surface, the first groove 213 is bent at an obtuse angle. You can arrange.

본 실시예에서는 제작상의 편의를 위하여 제1 그루브(231)가 두 개의 경사면을 가지는 것으로 설명하고 있으나, 다수의 경사면을 가짐으로써 여러번 꺾이도록 하거나, 또는 제1 그루브(231)를 둥글게 컷아웃함으로써 불필요한 잉여공간을 더욱 줄일 수도 있을 것이다.In the present embodiment, the first groove 231 is described as having two inclined surfaces for the convenience of fabrication. The surplus space may be further reduced.

또한, 이전 실시예에서 제2 그루브(232)가 사각 형태로 형성되는 것과는 달리, 제2 그루브(232)는 단면이 원 형태를 가지도록 컷아웃될 수 있다.In addition, in the previous embodiment, unlike the second groove 232 having a rectangular shape, the second groove 232 may be cut out to have a circular cross section.

여기서 원 형태라 함은, 서로 인접하는 네 개의 1차 단열패널(200)의 하부에 형성되는 제2 그루브(232)에 의해 마련되는 공간이 원 형태로 이루어진다는 의미이다. 이를 위해 각각의 1차 단열패널(200) 하부에 형성되는 제2 그루브(232)는 중심각이 90°인 부채꼴 형상의 단면을 가지도록 컷아웃 될 수 있다.Here, the circle shape means that the space provided by the second groove 232 formed under the four primary insulation panels 200 adjacent to each other is formed in a circle shape. To this end, the second grooves 232 formed under each of the primary insulation panels 200 may be cut out to have a sector-shaped cross section having a central angle of 90 °.

또한, 제2 그루브(232)는 교차부(140)의 돌출된 형태를 수용하기 위하여 노출된 단열재(210)의 모서리 일부를 더 컷아웃할 수 있다. 교차부(140)는 최상단으로부터 주름부(120, 130) 측으로 갈수록 하향 경사지는 형태를 갖기 때문에, 이와 간섭될 수 있는 단열재(210)의 모서리 일부를 경사지게 마련하는 것이다.In addition, the second groove 232 may further cut out a portion of the edge of the exposed heat insulating material 210 to accommodate the protruding shape of the intersection portion 140. Since the crossing part 140 has a form inclined downward from the top end toward the wrinkle parts 120 and 130, it is to incline a part of the corner of the heat insulating material 210 that may interfere with the cross part 140.

도 11에는 1차 단열패널(200) 단위 블럭의 모서리 부분이 도시되어 있다. 도 11을 참조하면, 제2 그루브(232)는 하부보호판(220)이 부채꼴 형태로 컷아웃되어 단열재(210)가 노출된 형태이며, 이때 도 11의 (b)에서 a로 표시한 부분의 단열재(210)는 평편하게 마련되고, b로 표시한 부분의 단열재(210)는 단열재(210) 내측으로부터 모서리 부분으로 갈수록 경사지게 컷아웃될 수 있다.11 illustrates a corner portion of the unit block of the primary insulation panel 200. Referring to FIG. 11, the second groove 232 is a shape in which the lower protective plate 220 is cut out in a fan shape to expose the heat insulating material 210. In this case, the heat insulating material of the portion indicated by a in FIG. 210 is provided flat, and the heat insulating material 210 of the portion indicated by b may be cut out inclined gradually from the inside of the heat insulating material 210 toward the edge portion.

따라서 인접한 네 개의 1차 단열패널(200)이 모이는 부분에는, b 부분에 의해 원추 형태의 공간이 형성될 수 있으며, 이 공간은 교차부(140)의 돌출된 상단을 수용하도록 의도된다.Therefore, a conical space may be formed in a portion where four adjacent primary insulation panels 200 are gathered, and the space is intended to accommodate the protruding upper end of the intersection portion 140.

상기와 같이, 그루브(230)의 형태가 개선된 본 발명에 따르면, 1차 단열패널(200)의 하부에 형성되는 그루브(230)와 주름부(120, 130) 및 교차부(140) 사이에 불필요한 잉여공간을 최소화하여 저장탱크의 단열성능을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention in which the shape of the groove 230 is improved, between the groove 230 and the pleats 120, 130, and the intersection 140 formed on the lower portion of the primary insulation panel 200. By minimizing unnecessary surplus space, the thermal insulation performance of the storage tank can be improved.

도 12는 모델링에 의한 열응력 해석 결과를 나타낸 도면으로, (a)는 각진 형태의 그루브가 형성된 단열패널에 대한 열응력 해석 결과이고, (b)는 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브가 형성된 단열패널에 대한 열응력 해석 결과이다.12 is a view showing a thermal stress analysis results by modeling, (a) is a thermal stress analysis results for the insulation panel is formed with the groove of the angular shape, (b) is a groove of the improved shape according to the present invention is formed Thermal stress analysis results for insulation panels.

도 12를 참조하면, (a) 실시예보다 (b) 실시예에서 교차부(140) 영역의 응력이 확연히 감소하는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따라 개선된 형태의 그루브가 형성된 단열패널(200)은, 저장탱크의 단열성능을 향상시키는 것은 물론, 단열패널(200)의 하부에 응력이 집중되는 것을 방지하는 효과도 있다.Referring to FIG. 12, it can be seen that in the (b) embodiment rather than the (a) embodiment, the stress in the region of the intersection portion 140 is significantly reduced. Therefore, the heat insulation panel 200 in which the groove of the improved form is formed according to the present invention has the effect of not only improving the heat insulation performance of the storage tank, but also preventing the concentration of stress in the lower portion of the heat insulation panel 200.

본 발명은 개선된 교차부(140)의 형상에 의해 주름부(120, 130)의 교차 부위에서의 신축성을 극대화 할 수 있다. 따라서 본 발명은 금속 멤브레인(100)의 주름부(120, 130)의 폭과 높이, 그리고 교차부(140)의 높이를 종래에 비해 축소시키면서도 금속 멤브레인(100)의 면강성을 감소시키는 효과가 있다.The present invention can maximize the elasticity at the intersection of the wrinkles (120, 130) by the shape of the improved intersection portion 140. Therefore, the present invention has the effect of reducing the surface rigidity of the metal membrane 100 while reducing the width and height of the corrugations 120 and 130 and the height of the cross section 140 of the metal membrane 100 as compared with the prior art. .

또한, 본 발명은 횡방향 주름부(120) 및 종방향 주름부(130)가 동일한 폭과 높이를 가지는 대칭적인 형상으로 제작할 수 있다. 대칭적인 형상을 가지는 횡방향 주름부(120) 및 종방향 주름부(130)는 동일한 면강성을 가지므로, 금속 멤브레인(100)이 열수축 또는 슬로싱 압력에 의해 붕괴될 위험이 현저히 줄어든다.In addition, the present invention can be manufactured in a symmetrical shape in which the transverse wrinkle portion 120 and the longitudinal wrinkle portion 130 has the same width and height. Since the lateral folds 120 and the longitudinal folds 130 having the symmetrical shape have the same surface stiffness, the risk of the metal membrane 100 being collapsed by heat shrinkage or sloshing pressure is significantly reduced.

더불어, 횡방향 주름부(120) 및 종방향 주름부(130)가 대칭적인 형상으로 제작됨에 따라, 주름부 제작시 횡방향 주름부(120)와 종방향 주름부(130)의 강성의 차이에서 발생할 수 있는 불량을 줄이고 가공비를 절감할 수 있다.In addition, since the lateral wrinkles 120 and the longitudinal wrinkles 130 are manufactured in a symmetrical shape, the pleats differ in the stiffness of the lateral wrinkles 120 and the longitudinal wrinkles 130. It can reduce the defects that can occur and reduce the processing cost.

또한, 본 발명은 교차부(140)의 높이를 축소시켜 단열패널(200)의 그루빙 영역을 최소화하며, 주름부(120, 130) 및 교차부(140)를 수용하는 그루브(230)의 형상을 개선하여 단열패널(200)의 하부에 응력이 집중되는 것을 완화하고 단열성능을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention minimizes the grooved area of the insulation panel 200 by reducing the height of the cross section 140, and the shape of the groove 230 for accommodating the pleats 120 and 130 and the cross section 140. By reducing the stress concentration in the lower portion of the heat insulation panel 200 has an effect to improve the heat insulating performance.

이와 같은 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.The present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

100 : 금속 멤브레인 110 : 금속 시트
120 : 횡방향 주름부 130 : 종방향 주름부
140 : 교차부 141 : 십자부
142 : 연결부 143 : 함몰부
200 : 1차 단열패널 210 : 단열재
220 : 하부보호판 230 : 그루브
231 : 제1 그루브 232 : 제2 그루브
100: metal membrane 110: metal sheet
120: horizontal wrinkle portion 130: longitudinal wrinkle portion
140: intersection 141: cross
142: connection portion 143: depression
200: primary insulation panel 210: insulation
220: lower protective plate 230: groove
231: first groove 232: second groove

Claims (8)

선체의 내벽으로부터 저장탱크의 내측을 향하여 2차 단열패널, 2차 밀봉벽, 1차 단열패널, 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 멤브레인형 저장탱크의 단열구조에 있어서,
횡방향 및 종방향으로 형성되며 상기 저장탱크의 내측을 향하여 융기된 주름부와, 상기 횡방향 및 종방향으로 형성되는 주름부가 서로 교차하는 부위에 형성되는 교차부를 포함하는 금속 멤브레인으로 이루어지는 상기 2차 밀봉벽; 및
단위 블럭으로 마련되어 상기 2차 밀봉벽의 상측에 복수 개가 배열되는 1차 단열패널;을 포함하고,
상기 1차 단열패널은,
폴리우레탄 폼(PUF)으로 이루어지는 단열재;
플라이우드로 이루어지며 상기 단열재의 하면에 접착되는 하부보호판;
상기 1차 단열패널의 하부에서 상기 하부보호판의 둘레를 따라 형성되는 제1 그루브; 및
상기 1차 단열패널의 하부 모서리에 상기 하부보호판을 관통하여 상기 단열재가 노출되도록 형성되는 제2 그루브;를 포함하며,
서로 이웃하는 상기 1차 단열패널의 하부에 각각 마련되는 상기 제1 그루브가 마주하는 공간에 상기 주름부가 수용되고,
서로 인접하는 네 개의 상기 1차 단열패널의 모서리 하부에 각각 마련되는 상기 제2 그루브가 마주하는 공간에 상기 교차부가 수용되되,
상기 제1 그루브는 각도를 가지면서 꺾이는 홈 형태로 마련되고,
상기 제2 그루브는 부채꼴 형태의 단면을 가지는 홈 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
In the insulation structure of the membrane-type storage tank in which the secondary insulation panel, the secondary sealing wall, the primary insulation panel, the primary sealing wall is sequentially stacked from the inner wall of the hull toward the inner side of the storage tank,
The secondary formed of a metal membrane including cross portions formed in a transverse direction and a longitudinal direction and having a corrugated portion raised toward an inner side of the storage tank and a cross portion formed at a portion where the corrugated portions formed in the transverse direction and the longitudinal direction cross each other; Sealing wall; And
It includes a; primary insulating panel is provided as a unit block is arranged a plurality on the upper side of the secondary sealing wall;
The primary insulation panel,
A heat insulating material made of polyurethane foam (PUF);
A lower protective plate made of plywood and bonded to the lower surface of the heat insulating material;
A first groove formed along a circumference of the lower protection plate at a lower portion of the primary insulation panel; And
And a second groove formed at the lower edge of the primary insulation panel to penetrate the lower protection plate to expose the insulation.
The wrinkles are accommodated in a space facing each of the first grooves provided below each of the primary insulation panels adjacent to each other.
Wherein the intersection is accommodated in a space facing the second groove provided in the lower corner of the four primary insulating panels adjacent to each other,
The first groove is provided in the form of a groove bent at an angle,
The second groove is characterized in that it is provided in the form of a groove having a cross section of the fan shape,
Insulation structure of membrane type storage tank.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 그루브는,
상기 하부보호판의 하측 둘레를 컷아웃하여 형성되는 제1 경사면과 제2 경사면을 포함하되,
상기 제2 경사면은 상기 제1 경사면에 대해 둔각을 가지면서 꺾이도록 형성되는 것을 특징으로 하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
The method according to claim 1,
The first groove,
Including a first inclined surface and a second inclined surface formed by cutting out the lower periphery of the lower protective plate,
The second inclined surface is characterized in that it is formed to be bent at an obtuse angle with respect to the first inclined surface,
Insulation structure of membrane type storage tank.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 그루브는 중심각이 90°인 부채꼴 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
The method according to claim 2,
The second groove is characterized in that the central angle is provided in a fan shape of 90 °,
Insulation structure of membrane type storage tank.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 그루브는 노출된 상기 단열재의 모서리 일부가 상기 단열재의 내측으로부터 모서리 부분으로 갈수록 경사지게 컷아웃된 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
The method according to claim 3,
The second groove is characterized in that the exposed part of the edge of the insulating material is provided in the form cut out obliquely toward the edge portion from the inside of the heat insulating material,
Insulation structure of membrane type storage tank.
청구항 4에 있어서,
상기 교차부는,
십(十)자 형태로 상방으로 융기되는 십자부;
상기 십자부의 끝단과 상기 주름부가 연결되는 각 지점에 마련되는 연결부; 및
상기 연결부의 상면에서 하방으로 함몰되는 함몰부;를 포함하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
The method according to claim 4,
The intersection is,
A crisscross that is raised upward in the form of a cross;
A connection part provided at each point where the end of the cross part and the wrinkle part are connected; And
Includes; recessed portion recessed downward from the upper surface of the connection portion
Insulation structure of membrane type storage tank.
청구항 5에 있어서,
상기 함몰부는 일(一)자 형태로 형성되며,
횡방향으로 진행하는 상기 주름부와 접하는 상기 연결부에 형성되는 상기 함몰부는 종방향의 길이 방향을 갖도록, 종방향으로 진행하는 상기 주름부와 접하는 상기 연결부에 형성되는 상기 함몰부는 횡방향의 길이 방향을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
The method according to claim 5,
The depression is formed in the form of one (1),
The depression formed in the connection portion in contact with the corrugation portion running in the longitudinal direction has a longitudinal direction in such a manner that the depression formed in the connection portion in contact with the corrugation portion running in the lateral direction has a longitudinal direction. Formed to have,
Insulation structure of membrane type storage tank.
청구항 6에 있어서,
상기 연결부는 단면이 원 또는 타원인 구 형태로 마련되며,
상기 연결부의 폭은 상기 주름부보다 넓은 것을 특징으로 하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
The method according to claim 6,
The connecting portion is provided in the shape of a sphere having a circle or ellipse in cross section,
The width of the connecting portion is characterized in that wider than the wrinkles,
Insulation structure of membrane type storage tank.
청구항 7에 있어서,
상기 십자부의 폭은 상기 주름부보다 좁은 것을 특징으로 하는,
멤브레인형 저장탱크의 단열구조.
The method according to claim 7,
Width of the cross portion is characterized in that narrower than the wrinkles,
Insulation structure of membrane type storage tank.
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KR20090111141A (en) * 2008-04-21 2009-10-26 삼성중공업 주식회사 Expandable metal membrane with orthogonally isotropic behavior
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