KR20200091991A - 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 - Google Patents
액화천연가스 저장탱크의 단열구조 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200091991A KR20200091991A KR1020190008784A KR20190008784A KR20200091991A KR 20200091991 A KR20200091991 A KR 20200091991A KR 1020190008784 A KR1020190008784 A KR 1020190008784A KR 20190008784 A KR20190008784 A KR 20190008784A KR 20200091991 A KR20200091991 A KR 20200091991A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- primary
- wall
- natural gas
- liquefied natural
- insulation
- Prior art date
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 112
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 18
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 18
- 239000011120 plywood Substances 0.000 claims description 14
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229920006306 polyurethane fiber Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
- B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
- B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
- B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
- B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/025—Bulk storage in barges or on ships
- F17C3/027—Wallpanels for so-called membrane tanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2221/00—Methods and means for joining members or elements
- B63B2221/10—Methods and means for joining members or elements using adhesives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2231/00—Material used for some parts or elements, or for particular purposes
- B63B2231/32—Vegetable materials or material comprising predominately vegetable material
- B63B2231/34—Wood or wood products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2231/00—Material used for some parts or elements, or for particular purposes
- B63B2231/40—Synthetic materials
- B63B2231/50—Foamed synthetic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2231/00—Material used for some parts or elements, or for particular purposes
- B63B2231/40—Synthetic materials
- B63B2231/52—Fibre reinforced plastics materials
-
- B63B2701/10—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
- F17C2203/0329—Foam
- F17C2203/0333—Polyurethane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
- F17C2203/0354—Wood
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
- F17C2203/0358—Thermal insulations by solid means in form of panels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0612—Wall structures
- F17C2203/0626—Multiple walls
- F17C2203/0631—Three or more walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
- F17C2209/22—Assembling processes
- F17C2209/227—Assembling processes by adhesive means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
- F17C2270/0105—Ships
- F17C2270/0107—Wall panels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
액화천연가스 저장탱크의 단열구조가 개시된다. 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조는, 선체 내벽 상에 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽 및 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되어 형성되는 이중 방벽 구조의 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 2차 단열벽은 서로 강성이 다른 단열층으로 구성되는 트랜지션 구역(transition area)을 포함하고, 1차 단열벽은, 2차 단열벽에서 서로 다른 강성을 가지는 단열층이 마주하는 경계부와 대응하는 위치의 1차 단열벽의 하부에 형성되는 하부 슬릿과, 1차 단열벽의 면내 방향으로 연속되는 판 형태로 마련되어, 1차 단열벽의 내부에 삽입 배치되는 중앙부 강화 플레이트를 포함함으로써, LNG에 의한 열수축시 서로 강성이 다른 단열층의 열수축량 차이에 의해 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽의 금속 멤브레인이 손상되는 것을 효과적으로 방지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 액화천연가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강성이 다른 단열층의 경계부에서 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽의 금속 멤브레인이 손상되는 것을 효과적으로 방지하는 액화천연가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것이다.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG')의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선 등과 같이 LNG를 수송 혹은 저장하기 위한 구조물에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히 '화물창'이라고도 함)가 설치된다.
LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Tank Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상적으로 멤브레인형 저장탱크는 GTT의 NO 96형과 MARK Ⅲ형 등으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형 등으로 나눠진다.
멤브레인형 저장탱크 중에서 NO 96형 저장탱크는, 0.5 ~ 0.7㎜ 두께의 인바(Invar, 36% 니켈강) 멤브레인으로 이루어지는 1차 및 2차 밀봉벽과, 플라이우드 박스(plywood box)에 펄라이트(perlite) 분말 등의 단열재를 채운 단열박스 형태로 마련되는 1차 및 2차 단열벽을 포함한다.
NO 96형 저장탱크는 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 가지고 있어, 1차 밀봉벽의 누설시 상당한 기간동안 2차 밀봉벽만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있다.
또한, NO 96형 저장탱크는 단열벽이 목재 상자 내부에 단열재를 채운 형태이므로, MARK Ⅲ형 저장탱크에 비하여 높은 압축강도와 강성을 갖출 수 있으며, 용접이 간편하여 자동화율이 높다.
한편, MARK Ⅲ형 저장탱크는, 1.2mm 두께의 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어지는 1차 밀봉벽과, 트리플렉스(triplex)로 이루어지는 2차 밀봉벽, 그리고 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)의 상면 또는 하면에 목재 합판을 접착한 단열패널로 마련되는 1차 및 2차 단열벽을 포함한다.
MARK Ⅲ형 저장탱크의 1차 밀봉벽은 극저온 상태의 LNG에 의한 열수축을 흡수하기 위해 파형 주름부를 가지며, 이러한 파형 주름부에서 멤브레인의 변형을 흡수하므로 멤브레인 내에는 큰 응력이 생기지 않는다.
그러나 MARK Ⅲ형 저장탱크는 단열벽과의 간섭 때문에 2차 밀봉벽에 주름 구조의 스테인리스강 멤브레인을 적용하기 어려워 트리플렉스를 적용하므로 NO 96형 저장탱크보다 안정성이 낮아지는 단점이 있다.
MARK Ⅲ형 저장탱크는 파형 주름을 가지는 1차 밀봉벽의 용접 자동화율이 낮아 설치/제작 측면에서 불리함이 있으나, 인바 멤브레인에 비해 스테인리스강 멤브레인 및 트리플렉스의 가격이 싸고 시공이 간편하며, 폴리우레탄 폼의 단열효과가 뛰어나기 때문에 NO 96형 저장탱크와 함께 널리 사용되고 있다.
본 발명은 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 설치되는 인바강 구조물에 의해 밀봉벽의 지지구조를 보강함으로써, 단열벽을 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널로 마련하면서도 2차 밀봉벽을 평편한 형태의 금속 멤브레인으로 구성하는 것이 가능하도록 하여, 종래의 NO 96형 저장탱크 또는 MARK Ⅲ형 저장탱크와는 다른 새로운 형태의 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 구역별로 강성의 차이가 있는 단열층이 혼재됨에 따라, 강성이 다른 단열층(단열박스와 단열패널) 간의 경계부에서 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽의 금속 멤브레인이 손상되는 것을 효과적으로 방지하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체 내벽 상에 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽 및 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되어 형성되는 이중 방벽 구조의 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 2차 단열벽은 서로 강성이 다른 단열층으로 구성되는 트랜지션 구역(transition area)을 포함하고, 상기 1차 단열벽은, 상기 2차 단열벽에서 서로 다른 강성을 가지는 단열층이 마주하는 경계부와 대응하는 위치의 상기 1차 단열벽의 하부에 형성되는 하부 슬릿과, 상기 1차 단열벽의 면내 방향으로 연속되는 판 형태로 마련되어, 상기 1차 단열벽의 내부에 삽입 배치되는 중앙부 강화 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공한다.
상기 중앙부 강화 플레이트는, 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
상기 하부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 하단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성될 수 있다.
상기 하부 슬릿은, 상기 2차 단열벽에서 서로 다른 강성을 가지는 단열층이 마주하는 경계부를 중심으로 양 측으로 각각 25mm 이내의 위치에 형성될 수 있다.
상기 하부 슬릿의 폭(width)은 2 내지 30mm로 형성될 수 있다.
상기 1차 단열벽은, 상기 하부 슬릿과 수직 위치가 일치하지 않는 위치의 상기 1차 단열벽의 상부에 형성되는 적어도 하나 이상의 상부 슬릿을 더 포함할 수 있다.
상기 상부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 상단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성될 수 있다.
상기 상부 슬릿은, 상기 하부 슬릿이 형성된 위치로부터 상기 1차 단열벽의 길이방향으로의 전방 및 후방으로 동일한 거리만큼 이격된 위치에 각각 형성되는 한 쌍의 상부 슬릿을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 선체 내벽 상에 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽 및 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 이중 방벽 구조로 마련되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 2차 단열벽은, 상기 저장탱크의 코너부에 배치되는 단열박스와, 상기 저장탱크의 코너부 외의 구역에 배치되며 상기 단열박스와 다른 강성(stiffness)을 가지는 2차 단열패널을 포함하고, 상기 1차 단열벽은, 상기 2차 밀봉벽 상에 배치되는 다수의 1차 단열패널을 포함하며, 상기 다수의 1차 단열패널 중에서 상기 저장탱크의 코너부에 가장 근접하게 배치되는 1차 단열패널은, 상기 단열박스와 상기 2차 단열패널의 상부에 걸쳐지도록 배치되되, 상기 단열박스와 상기 2차 단열패널이 마주하는 경계부와 대응하는 위치에 형성되는 하부 슬릿과, 상기 1차 단열벽의 면내 방향으로 연속되도록 상기 1차 단열벽의 내부에 삽입 배치되는 중앙부 강화 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공한다.
상기 단열박스는, 플라이우드 박스에 단열재를 채운 형태로 마련되고, 상기 1차 및 2차 단열패널은, 폴리우레탄 폼 또는 섬유강화 폴리우레탄 폼 단열재의 상면과 하면 중 적어도 어느 하나 이상에 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱으로 이루어지는 보호판이 접착된 형태의 샌드위치 패널로 마련되며, 상기 중앙부 강화 플레이트는 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱 재질로 마련될 수 있다.
상기 하부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 하단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성될 수 있다.
상기 저장탱크의 코너부에 가장 근접하게 배치되는 1차 단열패널의 상부에 적어도 하나 이상의 상부 슬릿이 형성되며, 상기 상부 슬릿이 형성되는 수직 위치는, 상기 하부 슬릿이 형성되는 수직 위치와 일치하지 않을 수 있다.
상기 상부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 상단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성될 수 있다.
상기 상부 슬릿은, 상기 하부 슬릿이 연장하는 방향과 동일한 방향으로 연장되고, 상기 하부 슬릿으로부터 동일한 거리만큼 이격된 위치 위치에 각각 형성되는 한 쌍의 상부 슬릿을 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 제공되는 새로운 형태의 액화천연가스 저장탱크의 단열구조에 의하면, 2차 단열벽의 상부에 2차 밀봉벽을 설치함에 있어서 용접의 자동화가 가능하여 생산성이 향상되고, 단열벽이 폴리우레탄 폼으로 이루어짐에 따라 단열벽의 구성요소로써 단열박스를 배치하는 경우보다 단열성능이 우수해지는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 구역별로 강성의 차이가 있는 단열층(단열박스와 단열패널)을 배치함에 있어서, 그 상부에 걸쳐지게 배치되는 단열패널의 하부에 슬릿을 형성함으로써, 강성이 다른 단열층(단열박스와 단열패널) 간의 경계부에서 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽의 금속 멤브레인이 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
더불어, 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따르면, 슬릿이 형성되는 단열패널의 단열층 내에 면내 방향으로 연속되게 형성되는 중앙부 강화 플레이트를 더 포함함으로써 단열층의 굽힘 강성이 유지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 횡방향 코너부에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 종방향 코너부에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 횡방향 코너부와 종방향 코너부가 만나는 구역에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 횡방향 코너부에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 종방향 코너부에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 횡방향 코너부와 종방향 코너부가 만나는 구역에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명에서 '1차' 및 '2차'라는 용어의 사용은, 저장탱크에 저장된 LNG를 기준으로 LNG를 1차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지, 2차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지에 대한 구분 기준으로 구사된 것이다.
또한, 관례상 탱크의 요소에 적용된 용어 '상부' 또는 '위'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 내측을 향하는 방향을 가리키는 것이고, 마찬가지로, 용어 '하부' 또는 '아래'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 외측을 향하는 방향을 가리키는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면, 그리고 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 횡방향 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
우선 도 1과 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 선체(H)의 내벽 상에 배열되는 다수의 2차 단열패널(110)로 이루어지는 2차 단열벽(100)과, 2차 단열벽(100) 상에 설치되는 2차 밀봉벽(200)과, 2차 밀봉벽(200) 상에 배열되는 다수의 1차 단열패널(310)로 이루어지는 1차 단열벽(300)과, 1차 단열벽(300) 상에 설치되는 1차 밀봉벽(400)을 포함하는 구조임을 알 수 있다.
1차 단열패널(310)은 육면체 또는 그 이상의 다면체 형태의 단위패널로 제작되어, 2차 밀봉벽(200) 상에 다수의 1차 단열패널(310)이 횡방향 및 종방향으로 배열됨으로써 1차 단열벽(300)을 형성할 수 있다.
2차 단열패널(110)도 마찬가지로 육면체 또는 그 이상의 다면체 형태의 단위패널로 제작되어, 선체(H)의 내벽에 다수의 2차 단열패널(110)이 횡방향 및 종방향으로 배열됨으로써 2차 단열벽(100)을 형성할 수 있다.
1차 및 2차 단열패널(310, 110)은, 폴리우레탄 폼(PUF) 또는 섬유강화 폴리우레탄 폼(RPUF: reinforces polyurethane foam)과 같은 단열재의 상면이나 하면 혹은 상하면 모두에 보호판이 접착된 접착된 샌드위치 패널(sandwich panel)로 마련될 수 있다. 보호판은 플라이우드(plywood) 또는 섬유강화 플라스틱(GRP: Glass Reinforced Plastic)과 같은 복합재(composite materials)로 이루어질 수 있으며, 단열패널(310, 110)에 기계적 강성을 부여하는 역할을 한다.
2차 단열벽(100)은 선체(H)의 내벽에 에폭시 매스틱(epoxy mastic)과 같은 접착제나 스터드에 의해 고정될 수 있고, 1차 단열벽(300)은 2차 단열벽(100)과의 사이에 2차 밀봉벽(200)이 개재된 상태에서, 2차 단열패널(110)의 상부에 마련되는 고정장치(securing device)에 1차 단열패널(310)이 결합됨으로써 2차 밀봉벽(200)의 상부에 밀착되게 고정될 수 있다.
1차 및 2차 밀봉벽(400, 200)은 금속 멤브레인으로 이루어질 수 있다.
1차 밀봉벽(400)과 2차 밀봉벽(200)은, 인바(Invar), 스테인리스강(SUS), 알루미늄(Aluminum) 합금 등, 저온 취성에 강한 다양한 금속 재질 중 어느 하나를 선택적으로 채용하여 이루어질 수 있으며, 평판 혹은 주름형 금속 멤브레인을 모두 포함할 수 있다.
본 발명에서는 바람직한 실시예로서, 1차 밀봉벽(400)이 스테인리스강(SUS) 재질의 주름 멤브레인으로 이루어지고, 2차 밀봉벽(200)은 인바(Invar) 재질의 평판 멤브레인으로 이루어지는 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공한다.
1차 밀봉벽(400)은 LNG와 직접 접촉하여 밀봉하는 것으로서, 저장탱크의 내측 방향으로 형성된 다수의 주름(corrugation)을 포함하는 스테인리스강 멤브레인으로 마련될 수 있으며, 멤브레인에 형성되는 다수의 주름이 극저온에 의한 수축을 흡수하여 응력이 집중되는 것을 방지한다.
2차 밀봉벽(200)은 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인(flat invar membrane)으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 2차 밀봉벽(200)이 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인으로 마련되기 위하여, 저장탱크의 코너부에 인바강으로 제작되는 구조물이 설치될 수 있다.
통상적으로 플랫 인바 멤브레인은 열수축 계수가 작으므로, 단열벽으로서 폴리우레탄 폼과 플라이우드(또는 복합재)로 이루어지는 단열패널(insulation panel)을 사용하는 것은 적합하지 않다. 플랫 인바 멤브레인을 적용하기 위해서는, 종래의 NO 96형 저장탱크와 같이 멤브레인을 지지하는 단열벽이 열수축 변형이 적고 강성이 높은 단열박스(insulation box)로 구성되어야 한다.
그러나 본 발명은 저장탱크의 코너부에 인바강으로 제작되는 구조물인 트랜스버스 연결체(transverse connector, 500)를 설치함으로써, 2차 단열벽(100)을 폴리우레탄 폼(또는 섬유강화 폴리우레탄 폼)으로 이루어지는 단열패널로 구성하면서도, 2차 밀봉벽(200)을 평판 멤브레인으로 구성하는 것이 가능하게끔 한다.
구체적으로는, 트랜스버스 연결체(500)는 저장탱크의 전방벽 및 후방벽 가장자리(횡방향 코너부)를 따라 설치되는 격자 형태의 구조물로, 일단이 선체 내벽에 마련되는 앵커링 바(anchoring bar)에 용접됨으로써 저장탱크의 코너부에 고정 설치되고, 타단은 1차 밀봉벽(400)과 2차 밀봉벽(200)의 각 양단을 지지해줌으로써, 이들에 가해지는 각종 하중을 선체(H)로 전달하는 역할을 한다.
이와 같이 저장탱크의 코너부에 설치되는 트랜스버스 연결체(500)에 의해 1차 및 2차 밀봉벽(400, 200)에 가해지는 하중의 일부가 선체(H)로 전달되어 해소되므로, 평판 멤브레인으로 마련되는 2차 밀봉벽(200)을 지지하는 2차 단열벽(100)을 단열박스보다 강성이 약한 단열패널로 구성하는 것이 가능해진다.
따라서 본 발명에 따르면, 2차 단열벽(100)의 상부에 2차 밀봉벽(200)을 설치함에 있어서 용접 라인(welding line)을 직선으로 형성할 수 있고, 이에 따라 용접의 자동화가 가능하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단열벽(300, 100)이 폴리우레탄 폼(또는 섬유강화 폴리우레탄 폼)으로 이루어짐에 따라 단열성능도 우수해진다. 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 단열벽이 단열박스 형태로 마련되는 종래의 NO 96형 저장탱크와 대비하여, 1차 단열벽 및 2차 단열벽의 두께를 대폭 감소시키면서도 동일한 단열효과를 거둘 수 있다.
한편, 트랜스버스 연결체(500)의 내부 및 트랜스버스 연결체(500)와 선체(H) 사이에는, 트랜스버스 연결체(500)를 지지하기 위해 강성이 높은 단열박스(510)가 배치될 수 있다. 단열박스(510)는 플라이우드 박스 내부에 펄라이트(perlite) 분말 또는 글라스울(glass wool) 등의 단열재를 채운 형태로 마련될 수 있다.
여기서 단열박스(510) 중에서 트랜스버스 연결체(500)의 사이드 부분에 단열패널(310, 110)과 인접하게 배치되는 단열박스(510', 510'')를 코너박스(corner box)로 정의한다.
코너박스(510', 510'')는 1차 단열벽(300)의 레벨에 배치되는 1차 코너박스(510')와 2차 단열벽(100)의 레벨에 배치되는 2차 코너박스(510'')를 포함한다.
또한, 다수의 1차 단열패널(310) 중에서 1차 코너박스(510')와 가장 인접하게 배치되는 단열패널(310')을 1차 보더패널(primary border panel)로, 다수의 2차 단열패널(110) 중에서 2차 코너박스(510'')와 가장 인접하게 배치되는 단열패널(110')을 2차 보더패널(secondary border panel)로 정의한다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 1차 단열벽(300)을 구성하는 1차 단열패널(310)과 2차 단열벽(100)을 구성하는 2차 단열패널(110)이 서로 교차 배치되는 구조를 가지며, 이를 위해 트랜스버스 연결체(500)의 지지를 위해 설치되는 코너박스(510', 510'')는 서로 단부가 어긋나게 계단식으로 배치될 수 있다.
즉, 도면에 도시된 바와 같이, 2차 코너박스(510'')는 1차 코너박스(510')보다 트랜스버스 연결체(500)의 외측으로 더 돌출되게 마련될 수 있으며, 1차 보더패널(310')은 2차 코너박스(510'')와 2차 보더패널(110')에 걸쳐지도록 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조는, 저장탱크의 횡방향 코너부(90°코너부) 뿐만 아니라, 저장탱크의 종방향 코너부(135°코너부)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 액화천연가스 저장탱크의 종방향 코너부에도 1차 및 2차 밀봉벽(400, 200)의 지지구조의 보강을 위해 인바 빔(invar beam, 600)과 같은 인바강 구조물이 설치될 수 있으며, 이러한 인바강 구조물을 지지하기 위한 단열박스(510', 510'')가 배치될 수 있다.
도 4에서는 밀봉벽의 구조가 생략되어 있지만, 밀봉벽의 일측 모서리 끝단이 트랜스버스 연결체(500)에 지지되고, 이와 수직 방향으로 형성되는 모서리 끝단이 인바 빔(600)에 의해 지지될 수 있는 구조임을 알 수 있을 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 단열벽(300, 100)의 대부분이 폴리우레탄 폼(또는 섬유강화 폴리우레탄 폼)으로 이루어지는 단열패널(310, 310', 110, 110')로 구성되지만, 저장탱크의 코너부에서는 단열박스(510)가 혼재되는 구조를 가지게 된다.
그런데 이때 코너부에 설치되는 코너박스(510', 510'')의 강성은 높은데 반해 보더패널(310', 110')의 강성은 낮기 때문에, 코너박스(510', 510'')와 보더패널(310', 110')의 열수축 정도에 차이가 생기게 된다.
따라서 극저온의 LNG에 의한 열수축시, 코너박스(510', 510'')와 보더패널(310', 110')의 구조 건전성 차이 및 열하중과 액화가스의 유체력 등에 의해, 코너박스(510', 510'')와 보더패널(310', 110') 간의 경계부에서 열수축에 의한 높이 단차가 발생하게 되고, 그로 인해 단열벽(300, 100) 위에 설치되는 밀봉벽(400, 200)에 응력이 집중되어 금속 멤브레인이 손상될 우려가 있다.
이하에서는, 상기와 같이 저장탱크의 코너부에 구역별로 강성의 차이가 있는 단열층(단열박스와 단열패널)이 혼재되는 경우, 강성이 다른 단열층 간의 경계부에서 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽(400, 200)의 금속 멤브레인이 손상되는 것을 방지하기 위한 기술적 구성을, 제1 실시예 내지 제4 실시예로 나누어 구체적으로 살펴본다
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 횡방향 코너부에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 종방향 코너부에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 횡방향 코너부와 종방향 코너부가 만나는 구역에 배치되는 1차 단열패널을 도시한 도면, 그리고 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예는, 저장탱크의 코너부에 가장 근접하게 배치되는 1차 단열패널(310'), 즉 1차 보더패널(310')의 하부에 하부 슬릿(311)이 형성되는 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 제공한다.
하부 슬릿(311)은 2차 코너박스(510'')와 2차 보더패널(110')의 경계부와 대응하는 위치에 형성되어, 해당 위치에서 급격한 변화에 의한 응력 집중을 완화시키는 역할을 한다.
도 5를 참조하면, 극저온에 의한 열수축시 2차 코너박스(510'')와 2차 보더패널(110')의 강성의 차이에 의해 높이 단차가 발생하더라도, 1차 보더패널(310')의 하부에 형성된 하부 슬릿(311)에 의해 1차 밀봉벽(400)이 완만한 경사를 가지게 됨을 알 수 있다.
또한, 1차 보더패널(310')의 하부가 하부 슬릿(311)에 의해 불연속적으로 형성됨으로써, 2차 코너박스(510'')와 2차 보더패널(110')의 강성의 차이가 발생하는 지점에서 2차 밀봉벽(200)을 누르는 부분이 분할되므로, 해당 지점의 2차 밀봉벽(200)에 작용하는 하중이 분산되는 효과가 있다.
하부 슬릿(311)은 강성의 차이가 발생하는 지점, 즉 2차 코너박스(510'')와 2차 보더패널(110')의 경계부를 중심으로 양측으로 각각 25mm 이내의 위치에 형성될 수 있으며, 폭(width)은 2 ~ 30mm로 형성될 수 있다.
하부 슬릿(311)은 단열시스템의 배치 구조에 따라 단수 혹은 복수개가 1차 보더패널(310')의 하부에 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 저장탱크의 횡방향 코너부에 배치되는 1차 보더패널(310')에는 저장탱크의 횡방향을 따라 연장되는 하부 슬릿(311)이 형성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 저장탱크의 종방향 코너부에 배치되는 1차 보더패널(310')에는 저장탱크의 종방향을 따라 연장되는 하부 슬릿(311)이 형성될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 저장탱크의 횡방향 코너부와 종방향 코너부가 만나는 구역에 배치되는 1차 보더패널(310')에는 저장탱크의 횡방향을 따라 연장되는 하부 슬릿(311)과 종방향을 따라 연장되는 하부 슬릿(311)이 서로 교차하는 형태로 형성될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 1차 보더패널(310') 외에 서로 인접하는 2차 단열패널(110)의 경계부의 상부에 위치하는 1차 단열패널(310)에도 해당 위치에 대응하도록 하부 슬릿이 형성될 수 있음은 물론이고, 더불어 2차 단열패널(110)의 상부에도 응력 집중의 완화를 위해 적어도 하나 이상의 슬릿이 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 제1 실시예에 액화천연가스 저장탱크의 구조를 그대로 채용하되, 1차 보더패널(310')의 상부에도 복수의 상부 슬릿(312)이 함께 형성되는 구조로 마련되는 것을 알 수 있다.
상부 슬릿(312)은 극저온에 의한 열수축으로 인해 1차 보더패널(310')의 상부면에 응력이 집중되는 것을 완화하기 위해 형성되는 것으로서, 하부 슬릿(311)과 함께 1차 보더패널(310')의 응력 집중 현상을 방지하여 단열층의 구조 안전성을 도모한다.
상부 슬릿(312)은 1차 보더패널(310')의 상부에 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 하부 슬릿(311)이 연장하는 방향과 동일한 방향으로 연장된다.
본 실시예에서 상부 슬릿(312)을 하부 슬릿(311)의 직상부에 형성할 수도 있으나 피하는 것이 바람직하다. 상부 슬릿(312)이 하부 슬릿(311)과 동일선상에 형성되면 슬릿(311, 312)이 형성되는 부분의 패널 두께가 얇아지게 되어 강도가 저하될 수 있기 때문이다.
더욱 바람직하게 상부 슬릿(312)은, 하부 슬릿(311)이 형성된 위치로부터 1차 보더패널(310')의 길이방향으로의 전방 및 후방으로 동일한 거리만큼 이격된 위치에 각각 형성되는 한 쌍의 상부 슬릿(312)을 포함할 수 있다.
또한, 상부 슬릿(312)과 하부 슬릿(311)의 깊이(depth)의 합은, 1차 보더패널(310')의 두께보다 작게 마련되는 것이 바람직하다.
도면에는 도시되지 않았지만, 저장탱크의 종방향 코너부에 배치되는 1차 단열패널(310)에도 동일한 방식으로 상부 슬릿이 형성될 수 있으며, 더불어 저장탱크의 코너부에 배치되는 1차 보더패널(310') 뿐만 아니라 일반적인 1차 단열패널(310) 상에도 패널의 응력 집중 현상을 방지하여 상부 슬릿이 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 제1 실시예에 액화천연가스 저장탱크의 구조를 그대로 채용하되, 1차 보더패널(310')의 단열층 내에 면내 방향으로 연속되게 형성되는 중앙부 강화 플레이트(313)를 더 포함하는 구조로 마련될 수 있다.
중앙부 강화 플레이트(313)는, 패널의 상하면에 부착되는 보호판과 마찬가지로 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱과 같은 복합재로 이루어질 수 있으며, 1차 보더패널(310')과 동일한 단면적을 가지는 판 형태로 마련되어 절단면 없이 1차 보더패널(310')의 단열층 내에 연속적으로 개재될 수 있다.
즉, 본 실시예에서 저장탱크의 코너부에 가장 근접하게 배치되는 1차 보더패널(310')은, 중간층에 삽입되는 중앙부 강화 플레이트(313)에 의해 폴리우레탄 폼 또는 섬유강화 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열재가 두 개의 층으로 나뉘어진 구조를 가지는 것 알 수 있다.
이때 하부 슬릿(311)은, 1차 보더패널(310')의 하단부로부터 중앙부 강화 플레이트(313)까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성될 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 제2 실시예에 액화천연가스 저장탱크의 구조를 그대로 채용하되, 1차 보더패널(310')의 단열층 내에 면내 방향으로 연속되게 형성되는 중앙부 강화 플레이트(313)를 더 포함하는 구조로 마련될 수 있다.
중앙부 강화 플레이트(313)에 대한 내용은 제3 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 내용은 생략한다.
본 실시예에서 상부 슬릿(312)은, 하부 슬릿(311)과 마찬가지로, 1차 보더패널(310')의 상단부로부터 중앙부 강화 플레이트(313)가지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 구역별로 강성의 차이가 있는 단열층(단열박스와 단열패널)을 배치함에 있어서, 그 상부에 걸쳐지게 배치되는 단열패널의 하부에 슬릿을 형성함으로써, 강성이 다른 단열층(단열박스와 단열패널) 간의 경계부에서 발생하는 높이 단차에 의해 밀봉벽의 금속 멤브레인이 손상되는 것을 효과적으로 방지하는 효과가 있다.
또한, 제3 및 제4 실시예에 따르면, 저장탱크의 코너부에 가장 근접하게 배치되는 1차 단열패널(310)의 단열층 내에 면내 방향으로 연속되게 형성되는 중앙부 강화 플레이트(313)를 더 포함함으로써, 하부 슬릿(311) 또는 상부 슬릿(312)의 형성에 의해 단열층의 강도가 약화되는 것을 방지하고 굽힘 강성을 유지하는 효과가 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 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.
100 : 2차 단열벽
110 : 2차 단열패널
110' : 2차 보더패널
200 : 2차 밀봉벽
300 : 1차 단열벽 310 : 1차 단열패널
310 : 1차 보더패널 311 : 하부 슬릿
312 : 상부 슬릿 313 : 중앙부 강화 플레이트
400 : 1차 밀봉벽
500 : 트랜스버스 연결체 510 : 단열박스
510' : 1차 코너박스 510'' : 2차 코너박스
600 : 인바 빔
110' : 2차 보더패널
200 : 2차 밀봉벽
300 : 1차 단열벽 310 : 1차 단열패널
310 : 1차 보더패널 311 : 하부 슬릿
312 : 상부 슬릿 313 : 중앙부 강화 플레이트
400 : 1차 밀봉벽
500 : 트랜스버스 연결체 510 : 단열박스
510' : 1차 코너박스 510'' : 2차 코너박스
600 : 인바 빔
Claims (14)
- 선체 내벽 상에 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽 및 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되어 형성되는 이중 방벽 구조의 액화천연가스 저장탱크에 있어서,
상기 2차 단열벽은 서로 강성이 다른 단열층으로 구성되는 트랜지션 구역(transition area)을 포함하고,
상기 1차 단열벽은,
상기 2차 단열벽에서 서로 다른 강성을 가지는 단열층이 마주하는 경계부와 대응하는 위치의 상기 1차 단열벽의 하부에 형성되는 하부 슬릿과,
상기 1차 단열벽의 면내 방향으로 연속되는 판 형태로 마련되어, 상기 1차 단열벽의 내부에 삽입 배치되는 중앙부 강화 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 1에 있어서,
상기 중앙부 강화 플레이트는, 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 1에 있어서,
상기 하부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 하단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 3에 있어서,
상기 하부 슬릿은, 상기 2차 단열벽에서 서로 다른 강성을 가지는 단열층이 마주하는 경계부를 중심으로 양 측으로 각각 25mm 이내의 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 4에 있어서,
상기 하부 슬릿의 폭(width)은 2 내지 30mm로 형성되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 3에 있어서,
상기 1차 단열벽은, 상기 하부 슬릿과 수직 위치가 일치하지 않는 위치의 상기 1차 단열벽의 상부에 형성되는 적어도 하나 이상의 상부 슬릿을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 6에 있어서,
상기 상부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 상단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 7에 있어서,
상기 상부 슬릿은, 상기 하부 슬릿이 형성된 위치로부터 상기 1차 단열벽의 길이방향으로의 전방 및 후방으로 동일한 거리만큼 이격된 위치에 각각 형성되는 한 쌍의 상부 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 선체 내벽 상에 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽 및 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 이중 방벽 구조로 마련되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서,
상기 2차 단열벽은, 상기 저장탱크의 코너부에 배치되는 단열박스와, 상기 저장탱크의 코너부 외의 구역에 배치되며 상기 단열박스와 다른 강성(stiffness)을 가지는 2차 단열패널을 포함하고,
상기 1차 단열벽은, 상기 2차 밀봉벽 상에 배치되는 다수의 1차 단열패널을 포함하며,
상기 다수의 1차 단열패널 중에서 상기 저장탱크의 코너부에 가장 근접하게 배치되는 1차 단열패널은, 상기 단열박스와 상기 2차 단열패널의 상부에 걸쳐지도록 배치되되, 상기 단열박스와 상기 2차 단열패널이 마주하는 경계부와 대응하는 위치에 형성되는 하부 슬릿과, 상기 1차 단열벽의 면내 방향으로 연속되도록 상기 1차 단열벽의 내부에 삽입 배치되는 중앙부 강화 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 9에 있어서,
상기 단열박스는, 플라이우드 박스에 단열재를 채운 형태로 마련되고,
상기 1차 및 2차 단열패널은, 폴리우레탄 폼 또는 섬유강화 폴리우레탄 폼 단열재의 상면과 하면 중 적어도 어느 하나 이상에 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱으로 이루어지는 보호판이 접착된 형태의 샌드위치 패널로 마련되며,
상기 중앙부 강화 플레이트는 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 10에 있어서,
상기 하부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 하단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 11에 있어서,
상기 저장탱크의 코너부에 가장 근접하게 배치되는 1차 단열패널의 상부에 적어도 하나 이상의 상부 슬릿이 형성되며,
상기 상부 슬릿이 형성되는 수직 위치는, 상기 하부 슬릿이 형성되는 수직 위치와 일치하지 않는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 12에 있어서,
상기 상부 슬릿은, 상기 1차 단열벽의 상단부로부터 상기 중앙부 강화 플레이트까지 연장되는 깊이로 형성되거나, 또는 그보다 얕은 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조. - 청구항 13에 있어서,
상기 상부 슬릿은, 상기 하부 슬릿이 연장하는 방향과 동일한 방향으로 연장되고, 상기 하부 슬릿으로부터 동일한 거리만큼 이격된 위치 위치에 각각 형성되는 한 쌍의 상부 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는,
액화천연가스 저장탱크의 단열구조.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190008784A KR102663788B1 (ko) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190008784A KR102663788B1 (ko) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200091991A true KR20200091991A (ko) | 2020-08-03 |
| KR102663788B1 KR102663788B1 (ko) | 2024-05-09 |
Family
ID=72042931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190008784A KR102663788B1 (ko) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102663788B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100005989U (ko) * | 2008-12-04 | 2010-06-14 | 대우조선해양 주식회사 | 액화천연가스 운반선 화물창의 단열 구조 |
| KR20120074441A (ko) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 한국과학기술원 | 액화천연가스 운반선의 단열벽 설치구조 |
| KR20140130712A (ko) * | 2012-02-20 | 2014-11-11 | 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈 | 밀폐형 단열 탱크를 위한 단열 요소 |
| KR20160004755A (ko) * | 2014-07-04 | 2016-01-13 | 대우조선해양 주식회사 | 액화천연가스 저장탱크 |
-
2019
- 2019-01-23 KR KR1020190008784A patent/KR102663788B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100005989U (ko) * | 2008-12-04 | 2010-06-14 | 대우조선해양 주식회사 | 액화천연가스 운반선 화물창의 단열 구조 |
| KR20120074441A (ko) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 한국과학기술원 | 액화천연가스 운반선의 단열벽 설치구조 |
| KR20140130712A (ko) * | 2012-02-20 | 2014-11-11 | 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈 | 밀폐형 단열 탱크를 위한 단열 요소 |
| KR20160004755A (ko) * | 2014-07-04 | 2016-01-13 | 대우조선해양 주식회사 | 액화천연가스 저장탱크 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102663788B1 (ko) | 2024-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102651476B1 (ko) | Lng 저장탱크의 단열시스템 | |
| KR20200081547A (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조 | |
| KR102614525B1 (ko) | Lng 저장탱크의 단열시스템 | |
| KR20120120800A (ko) | 액화천연가스 화물창의 단열구조 및 이를 구비한 선박 | |
| KR102538602B1 (ko) | 멤브레인 손상 방지를 위한 브릿지 구조를 포함하는 액화천연가스 저장탱크 | |
| KR102664942B1 (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 | |
| KR102183946B1 (ko) | 액화가스 화물창의 단열시스템 | |
| KR102657770B1 (ko) | 상하부 단열벽이 교차 배치되는 lng 저장탱크의 단열시스템 | |
| KR102663788B1 (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 | |
| KR102581644B1 (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조 | |
| KR20210101859A (ko) | 액화가스 저장탱크의 단열시스템 | |
| KR20220097806A (ko) | 액화가스 저장탱크 단열시스템의 코너부 구조 | |
| KR102608691B1 (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열시스템 | |
| KR102663789B1 (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조 | |
| KR102576201B1 (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 | |
| KR102500303B1 (ko) | 멤브레인형 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 | |
| KR102651475B1 (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열패널간 연결 브릿지 구조 | |
| KR20200093817A (ko) | 액화천연가스 저장탱크 | |
| KR20200085959A (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 | |
| KR20220063688A (ko) | 이중 금속 방벽 구조의 멤브레인형 액화가스 단열시스템 | |
| KR20220097807A (ko) | 액화가스 저장탱크 단열시스템의 코너부 구조 | |
| KR20200092599A (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열구조 | |
| KR20200085388A (ko) | 액화천연가스 저장탱크의 단열패널간 연결 브릿지 구조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |