KR20210011523A

KR20210011523A - Lng 저장탱크의 코너부 단열구조

Info

Publication number: KR20210011523A
Application number: KR1020190088059A
Authority: KR
Inventors: 이형래
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-02-02

Abstract

본 발명은 내부에 침투한 유체의 배수를 위하여 바닥면에 배수구를 포함하는 배수 시스템을 갖춘 LNG 저장탱크에 있어서, 밀봉벽의 지지를 위해 선체 내벽에 배치되는 다수의 단열박스를 포함하되, 다수의 단열박스 중에서 저장탱크의 벽면에서 가장 최외각에 설치되는 코너박스의 하부를 지지하는 레진(resin)의 방향이 저장탱크의 바닥면을 향한 방향으로 연장되도록 설치하고, 상기 코너박스의 주변부에 배치되는 주변 단열재의 하부에 홈을 가공하거나 주변 단열재를 선체 내벽으로부터 이격되게 배치함으로써, 저장탱크의 내벽을 타고 흐르는 유체가 유동하는 통로를 확보하는 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 제공한다.

Description

LNG 저장탱크의 코너부 단열구조 {Insulation Structure of Corner of LNG Storage Tank}

본 발명은 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저장탱크 내부 인슐레이션 구역에 침투한 유체의 원활한 배수가 가능하게 하는 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조에 관한 것이다.

액화천연가스(liquefied natural gas, 이하 'LNG')는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

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

상기 저장탱크는 금속 멤브레인으로 이루어진 밀봉벽과 밀봉벽 주위를 둘러싸고 있는 단열층으로 이루어진 인슐레이션 구역을 형성하여 단열, 기밀, 액밀이 가능하도록 구성된다.

이때 저장탱크의 외벽이 손상되어 외부로부터 물이 유입되거나, 저장탱크의 내부와 외부의 온도 차이에 의하여 저장탱크 내부의 인슐레이션 구역에 물이 발생할 수 있으며, 저장탱크의 방벽이 손상되어 LNG가 누출되는 경우가 있을 수도 있다. 따라서 LNG 저장탱크는 물 또는 LNG와 같은 유체의 고임을 방지하기 위하여 배수 시스템을 구비한다.

도 1은 종래기술에 따른 LNG 저장탱크의 배수구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 배수구조를 포함하는 종래 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2에서 점선 박스로 표시된 부분을 A 방향에서 바라본 도면이다. 그리고 도 4는 종래기술에 따른 LNG 저장탱크를 구비하는 LNG 운반선을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 배수구조는 저장탱크의 바닥면(F)의 가장자리 부위에 레진(resin, 10)을 도포한 후 레진(10)에 경사판(20)을 부착시키는 방식으로 배수로가 형성되고, 일정한 높이로 도포된 레진(10)에 의해 유체가 배수구(30)로 안내되는 구조였다.

경사판(20)의 하단에 도포되는 레진(10)은 연속적으로 도포되어 배수로의 수밀을 형성한다. 또한, 경사판(20)의 상단에 도포되는 레진(10)은 일정한 간격으로 이격되도록 불연속적으로 도포되어, 저장탱크의 벽을 타고 흘러내리는 유체가 경사판(20)에 의해 형성되는 배수로로 흘러들어갈 수 있도록 한다.

도 2를 참조하면, 종래의 LNG 저장탱크는 밀봉벽을 지지하기 위해 설치되는 단열박스(insulation box)를 포함한다. 단열박스는 플라이우드(plywood) 소재의 박스에 글라스 울(glass wool) 또는 펄라이트(perlite) 분말 등의 단열재를 채운 형태로 마련되며, 선체(H) 내벽에 도포되는 매스틱(mastic) 또는 레진에 의해 지지된다.

그런데 종래 LNG 저장탱크의 코너부에 설치되는 단열박스(40, 이하 '코너박스'라 함)는 좌굴에 취약한 특성상 하부에 설치되는 레진(50)이 저장탱크의 종방향을 따라 연장된다. 구체적으로 코너박스(40)는 길이에 비해 폭이 짧은 관계로 박스를 구성하는 종방향 수직부재가 좌굴에 가장 취약하므로, 코너박스(40)의 구조적 안정성을 위해 레진(50)이 저장탱크의 종방향을 따라 설치되어야만 한다.

코너박스(40)를 지지하는 레진(50)이 저장탱크의 종방향으로 설치되는 구조는 도 3을 참조하면 더 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

그런데 도 3에 도시된 바와 같이 저장탱크의 종방향으로 설치되는 레진(50)은 선체와 밀착되어 있어 유체의 흐름을 방해하게 되고, 따라서 저장탱크 내의 원활한 배수를 저해하는 요인이 된다. 더불어 종래의 LNG 저장탱크에서 코너박스(40)의 주변부에 배치되는 주변 단열재(60) 역시 선체와 밀착되어 있어 유체의 흐름을 더욱 제한하고 있다.

미설명부호 70은 단열박스의 레벨링 용도로 설치되는 레벨링 웨지(leveling wedge)를 나타낸다. 종래의 레벨링 웨지(70)는 플라이우드 소재를 사용하여 사각형의 단면을 가지도록 제작된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 LNG 저장탱크는 내부에 침투한 유체를 처리하는 배수처리장치(80)를 구비한다.

배수처리장치(80)는 집수탱크(81), 연결 파이프(82), 그리고 배출 파이프(83)를 포함하여 구성된다. 배수구(30)를 통해 배출되는 유체는 연결 파이프(82)를 통해 집수탱크(81)로 유입되어 저장된 이후 배출 파이프(83)를 통해 집수탱크(81)의 외부로 배출되어 처리된다.

배수처리장치(80)는, 배수구(30)를 통해 질소(N₂) 가스가 저장탱크 내부로 공급될 수 있도록 하기 위하여, 집수탱크(81) 내부로 질소 가스를 공급하는 질소가스 공급관(84)을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 배수처리장치(80)는 저장탱크의 선미 측에 형성되는 배수구(30)와의 연결을 고려하여 저장탱크의 선미측 하부에 설치되는데, 종래에는 배수처리장치(80)가 복수로 구비되는 LNG 저장탱크마다 일대일 대응하도록 각각 설치되어, 설치를 위한 비용 및 노력이 과다하게 투자되고 장비의 효용성도 떨어진다는 단점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래기술에서 유체의 흐름을 방해하는 구조를 개선하여 저장탱크 내의 원활한 배수가 가능하게 하는 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 침투한 유체의 배수를 위하여 바닥면에 형성되는 배수구를 포함하는 배수 시스템을 갖춘 LNG 저장탱크에 있어서, 밀봉벽의 지지를 위해 설치되는 다수의 단열박스 중 상기 저장탱크의 벽면에서 가장 최외각에 설치되는 코너박스; 및 선체 내벽에 도포되어 상기 코너박스를 지지하는 레진(resin)을 포함하고, 상기 코너박스의 좌굴 강도를 향상시킴에 따라 상기 레진을 상기 저장탱크의 바닥면을 향한 방향으로 연장되도록 설치하는 것이 가능하고, 상기 레진은 다수로 마련되어 서로 이격되게 설치됨으로써 상기 저장탱크의 내벽을 타고 흐르는 유체가 유동하는 통로가 확보되는 것을 특징으로 하는, LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 제공한다.

일 실시예에 따른 상기 코너박스는, 플라이우드 박스 내부에 단열재가 채워지는 박스 형태로 마련되되, 상기 플라이우드 박스 내부에 상기 코너박스의 길이방향을 따라 연장되도록 설치되어 상기 플라이우드 박스의 상하면을 사이를 지지하는 수직 프레임이 설치될 수 있다.

또한, 다른 일 실시예에 따른 상기 코너박스는, 단열폼으로 이루어지는 단열재의 상부 및 하부에 각각 플라이우드 또는 복합소재(composite material)로 마련되는 보호판이 부착되는 샌드위치 패널 형태로 마련될 수 있다.

상기 단열재는 강화 폴리우레탄폼(R-PUF)으로 마련되거나 또는 상기 단열재는 100 내지 250 kg/m³의 밀도를 가지는 고밀도 단열폼으로 이루어질 수 있다.

또한, 또 다른 일 실시예에 따른 상기 코너박스는, 플라이우드 박스 내부에 제1 단열재를 채운 박스층; 및 상기 박스층의 상부에 적층되며 제2 단열재의 상부 및 하부 중 적어도 상부에 플라이우드 또는 복합소재(composite material)로 마련되는 보호판이 부착되는 패널층을 포함할 수 있다.

상기 제1 단열재는 글라스 울 또는 펄라이트 분말이고, 상기 제2 단열재는 강화 폴리우레탄 폼 또는 100 내지 250 kg/m³의 밀도를 가지는 고밀도 단열폼일 수 있다.

아울러, 또 다른 일 실시예에 따른 상기 코너박스는, 플라이우드 박스 내부에 제1 단열재를 채운 박스층; 및 상기 박스층의 하부에 적층되며 제2 단열재의 상부 및 하부 중 적어도 하부에 플라이우드 또는 복합소재(composite material)로 마련되는 보호판이 부착되는 패널층을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조는, 상기 코너박스의 주변부에 배치되는 주변 단열재를 더 포함하고, 상기 주변 단열재는 상기 저장탱크의 벽면과 접하게 배치되는 하단부에 유체의 유동 통로 역할을 하기 위해 다수의 홈이 가공될 수 있다.

또는, 본 발명에 따른 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조는, 상기 코너박스와 인접하게 배치되는 단열박스의 레벨링을 위해 설치되는 레벨링 웨지; 및 본 발명에 따른 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조는 상기 코너박스의 주변부에 배치되는 주변 단열재를 더 포함하고, 상기 레벨링 웨지는 상기 단열박스의 레벨링 역할을 함과 동시에, 상기 주변 단열재의 단부를 지지하여 상기 단열재를 상기 선체 내벽으로부터 이격 배치시키는 역할을 할 수도 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 태양은, 내부에 침투한 유체의 배수를 위하여 바닥면에 배수구를 포함하는 배수 시스템을 갖춘 LNG 저장탱크에 있어서, 밀봉벽의 지지를 위해 선체 내벽에 배치되는 다수의 단열박스를 포함하되, 상기 다수의 단열박스 중 상기 저장탱크의 벽면에서 가장 최외각에 설치되는 코너박스의 하부를 지지하는 레진(resin)의 방향이 상기 저장탱크의 바닥면을 향한 방향으로 연장되도록 설치하고, 상기 코너박스의 주변부에 배치되는 주변 단열재의 하부에 홈을 가공하거나 상기 주변 단열재를 상기 선체 내벽으로부터 이격되게 배치함으로써, 상기 저장탱크의 내벽을 타고 흐르는 유체가 유동하는 통로를 확보하는 것을 특징으로 하는, LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 제공한다.

상기 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조는, 상기 저장탱크의 바닥면에는 적용되지 않을 수 있다.

본 발명은 LNG 저장탱크의 코너부에 배치되는 코너박스의 좌굴 강도를 향상시킴으로써 선체 내벽에 도포되어 코너박스를 지지하는 레진을 저장탱크의 횡방향을 따라 연장되도록 설치하는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 저장탱크 내벽을 타고 흐르는 유체의 유동 통로가 확보되어 배수가 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 코너박스의 주변부에 배치되는 단열재의 하부에 홈을 가공하거나 또는 단열재를 선체 내벽으로부터 이격 배치시킴으로써, 저장탱크 내에서 원활한 배수가 이루어지는 효과를 극대화할 수 있다.

더불어, 본 발명은 LNG 저장탱크에 형성되는 배수구를 선수 측 또는 선미 측 방향에 자유롭게 배치하고, 하나의 배수처리장치에 의해 2 이상의 저장탱크에서 배출되는 유체를 동시에 처리되게 함으로써, 종래 대비 선박에 구비되는 배수처리장치의 대수를 줄이는 효과를 도모한다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않는 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 종래기술에 따른 LNG 저장탱크의 배수구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 배수구조를 포함하는 종래 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에서 점선 박스로 표시된 부분을 A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 종래기술에 따른 LNG 저장탱크를 구비하는 LNG 운반선을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 배수구조를 포함하는 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에서 점선 박스로 표시된 부분을 A 방향에서 바라본 도면이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 코너박스의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에서 코너박스의 주변부에 배치되는 단열재를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 LNG 저장탱크를 구비하는 LNG 운반선을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용되는 LNG 운반선의 실시예를 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 명세서에서 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 5는 본 발명에 따른 배수구조를 포함하는 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에서 점선 박스로 표시된 부분을 A 방향에서 바라본 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명에 적용되는 코너박스의 다양한 실시예를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에서 코너박스의 주변부에 배치되는 단열재를 나타낸 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 LNG 저장탱크는, 종래기술과 유사한 구조를 가지되, 저장탱크의 코너부에 설치되는 코너박스(400)의 구조를 개선하여, 코너박스(400)를 지지하는 레진(50)이 저장탱크의 횡방향으로 설치될 수 있도록 하는 것이다.

배경기술에서 언급한 바와 같이, 코너박스(40)는 플라이우드 소재의 박스에 글라스 울 또는 펄라이트 분말 등의 단열재를 채운 형태로 마련되는데, 좌굴에 취약한 특성상 종래에는 코너박스(40)를 지지하는 레진(50)을 저장탱크의 종방향을 따라 연장되도록 설치하였다. (※ 도 2 및 도 3 참조)

이에 본 출원인은 저장탱크의 배수를 원활하게 하기 위하여 레진(50)을 저장탱크의 횡방향을 따라 연장되도록 설치하는 방안을 강구하였고, 코너박스(400)의 좌굴 강도를 향상시킴으로써 이러한 목적을 달성하고자 한다.

도 7에는 본 발명에 따라 좌굴 강도가 향상된 코너박스(400)의 네 가지 실시예가 도시되어 있다.

1. 도 7의 (a)에 도시된 실시예에서, 코너박스(400)는 플라이우드 박스(411) 내부에 코너박스(400)의 길이방향을 따라 연장되는 수직 프레임(412)을 추가함으로써 좌굴 강도가 보강될 수 있다.

수직 프레임(412)은 플라이우드 박스(411)와 마찬가지로 플라이우드 소재로 마련될 수 있다. 수직 프레임(412)에 의해 구획되는 플라이우드 박스(411) 내부 공간에는 글라스 울 또는 펄라이트 분말 등의 단열재가 채워질 수 있다.

2. 도 7의 (b)에 도시된 실시예에서, 코너박스(400)는 박스 형태로 마련되는 것이 아니라 단열재(421)의 상부 및 하부에 각각 보호판(422, 423)이 부착되는 샌드위치 패널(sandwich panel) 형태로 마련될 수 있다.

본 실시예의 코너박스(400)는 박스 형태로 구비되는 것과 대비하여 수직부재가 구비되지 않은 것이라 할 수 있다. 다만, 코너박스(400)가 일정 수준의 강도를 유지할 수 있도록 단열재(421)는 강화 폴리우레탄폼(R-PUF)와 같은 고밀도 단열폼으로 이루어질 수 있다. 일예로 단열재(421)는 100 내지 250 kg/m³의 밀도를 가지는 단열폼으로 이루어질 수 있다.

상부 및 하부 보호판(422, 423)은 단열재(421)에 기계적인 강성을 부여하는 것으로서 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic)과 같은 복합소재(composite material)로 이루어질 수 있다.

3. 도 7의 (c)에 도시된 실시예에서, 코너박스(400)는 박스 형태로 마련되는 박스층(430)과 박스층(430)의 상부에 적층되며 패널 형태로 마련되는 패널층(440)을 포함하는 구조로 마련될 수 있다.

박스층(430)은 플라이우드 박스(431) 내부에 글라스 울 또는 펄라이트 분말 등의 단열재를 채운 형태로 마련되고, 패널층(440)은 도 7의 (b)에 도시된 실시예에서와 같이 고밀도 단열폼으로 이루어지는 단열재(441)의 상부나 하부 혹은 상하부 모두에 보호판(442, 443)이 부착되는 샌드위치 패널 형태로 마련될 수 있다.

본 실시예에서 패널층(440)과 박스층(430)이 접하는 부위에 배치되는 하부 보호판(443)은 생략될 수 있다. 본 실시예는 코너박스(400)의 일부를 박스 형태가 아닌 패널 형태로 대체함으로써, 플라이우드로 이루어지는 수직부재의 높이를 낮추어 좌굴에 대한 저항성을 향상시킨 것이다.

4. 도 7의 (d)에 도시된 실시예는, 도 7의 (c)에 도시된 실시예에서 상하층의 위치를 서로 바꾼 것이다. 본 실시예에서는 패널층(440)의 상부가 박스층(430)과 접하게 되므로 패널층(440)의 하부 보호판(443)이 아니라 상부 보호판(442)이 생략될 수 있을 것이다.

도 7의 (c) 및 (d)에 도시된 실시예에서, 상부층과 하부층 간의 고정은 상하부 접합면을 본딩(bonding) 연결하는 방식으로 이루어지거나, 또는 상부층의 길이를 하부층의 길이보다 다소 작게 제작하고 상부층의 하측 단부에 돌출되게 형성되는 부분을 스테이플(staple)이나 스크류(screw) 등을 이용하여 하부층의 상면에 고정시키는 방식으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 LNG 저장탱크는, 도 7의 (a) 내지 (d)에 도시된 실시예에서와 같이 좌굴 강도가 보강된 코너박스(400)를 구비하고, 이에 따라 코너박스(400)를 지지하는 레진(50)을 저장탱크의 횡방향을 따라 연장되도록 설치할 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 코너박스(400)의 주변부에 배치되는 주변 단열재(60)의 하부에 다수의 홈을 가공하여 유체의 흐름이 원활하게 이어질 수 있도록 할 수 있다. 주변 단열재(60)는 글라스 울 또는 Closed-cell로 이루어지는 PVC 계열의 경질 단열재(Rigid insulation)일 수 있으며, 또는 글라스 울과 경질 단열재의 조합으로 이루어질 수도 있다.

더불어, 본 발명에 따른 LNG 저장탱크는, 코너박스(400)와 인접하게 배치되는 단열박스(IB)의 레벨링을 위해 설치되는 레벨링 웨지(70)의 형상을 변경하고, 코너박스(400) 주변부에 배치되는 주변 단열재(60)가 레벨링 웨지(70)의 위에 얹혀지도록 배치하여 주변 단열재(60)가 선체(H) 내벽으로부터 이격되게 함으로써 배수가 더욱 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 레벨링 웨지(70)를 'T'자 형상으로 마련하여, 레벨링 웨지(70)의 몸통 부분은 단열박스(IB)의 레벨링 역할을 하고, 레벨링 웨지(70)의 머리 부분은 주변 단열재(60)의 단부를 지지하여 주변 단열재(60)가 선체(H) 내벽으로부터 이격되게 하는 역할을 할 수 있다.

주변 단열재(60)가 레벨링 웨지(70)에 의해 선체(H) 내벽으로부터 이격 배치되는 경우에는 주변 단열재(60)의 하부에 홈 가공을 하지 않을 수 있다.

상기와 같은 코너부 단열구조를 가지는 본 발명에 따른 LNG 저장탱크는, 도 6에 도시된 바와 같이, 유체가 유동할 수 있는 통로가 확보되어 저장탱크 내부에서 배수의 흐름이 원활하게 이어지는 효과가 있다.

본 발명에 따른 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조는 저장탱크의 바닥면에 형성되는 배수구 및 배수로의 상측 구역에 적용될 수 있다. 즉, 저장탱크의 바닥면에 배치되는 코너박스나 단열재 등에는 상술한 구조가 적용될 이유가 없으므로, 본 발명은 저장탱크의 바닥면을 제외한 다른 벽면에 바람직하게 적용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 135°각도로 기울어지게 형성되는 챔퍼면을 포함하는 양 측벽과 전방벽 및 후방벽에 적용될 수 있다.

한편, 상기에서는 저장탱크의 챔퍼면에 배치되는 단열시스템을 기준으로 설명하였기에, 종래에 저장탱크의 종방향을 따라 연장되던 레진을 저장탱크의 횡방향으로 연장될 수 있도록 설계 변경한 것이다.

본 발명에 따른 코너부 단열구조가 저장탱크의 전방벽 또는 후방벽에 적용되는 경우에는, 종래에 저장탱크의 횡방향을 따라 연장되던 레진을 저장탱크의 종방향으로 연장될 수 있도록 설계 변경되어야 할 것이다.

즉, 본 발명에서 저장탱크의 코너부에 배치되는 코너박스를 지지하는 레진의 설치 방향은, 저장탱크의 횡방향으로 한정되는 것이 아니라 저장탱크의 바닥벽을 향한 방향으로 연장되는 것으로 이해할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 LNG 저장탱크를 구비하는 LNG 운반선을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명이 적용되는 LNG 운반선의 실시예를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 LNG 운반선은, 복수의 LNG 저장탱크와 서로 이웃하게 배치되는 LNG 저장탱크 사이에 설치되는 배수처리장치(80)를 포함한다.

배수처리장치(80)는 도 4에서 설명한 종래기술과 유사한 구조로 마련될 수 있다. 다만, 본 발명에서 LNG 저장탱크에 형성되는 배수구(30)는 저장탱크의 선수 또는 선미 측에 자유롭게 배치될 수 있고, 이에 따라 서로 인접하게 배치되는 LNG 저장탱크가 그 사이에 설치되는 배수처리장치(80)에 공통적으로 연결될 수 있다.

즉, 본 발명은 하나의 배수처리장치(80)에 의해 2 이상의 LNG 저장탱크에서 배출되는 유체를 동시에 처리될 수 있도록 함으로써, 종래 대비 배수처리장치(80)의 대수를 줄이는 효과를 도모한다.

더욱 구체적으로는, 도 9에서 최전방에 배치되는 LNG 저장탱크에는 배수구(30)가 선미 측 방향으로 형성되고, 최후방에 배치되는 LNG 저장탱크에는 배수구(30)가 선수 측 방향으로 형성될 수 있다.

또한, 최전방과 최후방에 배치되는 LNG 저장탱크를 제외한 나머지 LNG 저장탱크들은, 배수구(30)가 선수 측 방향과 선미 측 방향 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다. 즉, 이들 LNG 저장탱크에는 배수구(30)가 선수 측이나 선미 측 중 어느 일측에만 형성될 수도 있고, 선수 측과 선미 측 양측 모두에 형성될 수도 있다.

선박의 운동 특성상 LNG 저장탱크의 선수 및 선미 측으로 양방향 배수가 가능하므로, LNG 저장탱크의 선수 및 선미 측 방향 모두에 배수구(30)를 형성하는 경우, 저장탱크 내의 배수가 더욱 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 가질 수 있다.

한편, 2 이상의 LNG 저장탱크와 연결되는 배수처리장치(80)는 집수탱크(81)의 양 쪽으로부터 유체가 유입되므로, 이때 어느 한 쪽으로부터 유입되는 유체가 다른 한 쪽에 영향을 끼치는 것을 방지하기 위하여, 집수탱크(81)의 바닥면을 중앙을 향하여 경사지게 형성하고, 추가적으로 집수탱크(81)의 바닥면 중앙에 하방으로 함몰되는 섬프웰(sump well)을 더 형성하는 것도 좋다.

상기와 같은 배치 구조는, LNG 운반선에 LNG 저장탱크가 1열로 배치되는 경우 뿐만 아니라 2열로 배치되는 경우에도 확장 적용이 가능하다.

도 10에는 8개의 LNG 저장탱크가 2열로 배치되는 본 발명에 따른 LNG 운반선이 도시되어 있다.

우선, 도 10의 (a)를 참조하면, 본 발명에서 배수처리장치(80)는 선박의 길이방향 중심선 상에 설치될 수 있으며, 전후방으로 인접하는 LNG 저장탱크 사이에 설치될 수 있다. 따라서 8개의 LNG 저장탱크가 구비되는 경우에는 그 사이에 3개의 배수처리장치(80)가 설치될 수 있다.

도 9에서 설명한 바와 유사하게, 선박의 최전방에 배치되는 LNG 저장탱크에는 배수구(30)가 선미 측 방향으로 형성되고, 최후방에 배치되는 LNG 저장탱크에는 배수구(30)가 선수 측 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 최전방과 최후방에 배치되는 LNG 저장탱크를 제외한 나머지 LNG 저장탱크들은, 배수구(30)가 선수 측 방향과 선미 측 방향 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.

도 10의 (b)는 본 발명에 설치되는 배수처리장치(80)의 대수를 최대한 줄여서 구성한 것이다. 도 10의 (b)에 의하면, 제2열에 배치되는 LNG 저장탱크에는 배수구(30)가 선수 측 방향으로 형성되어 최전방에 배치되는 LNG 저장탱크와 함께 하나의 배수처리장치(80)에 공통적으로 연결되고, 제3열에 배치되는 LNG 저장탱크에는 배수구(30)가 선미 측 방향으로 형성되어, 최후방에 배치되는 LNG 저장탱크와 함께 하나의 배수처리장치(80)에 공통적으로 연결될 수 있다.

종래에는 8개의 LNG 저장탱크가 구비되는 경우에 각각의 저장탱크마다 대응하도록 총 8대의 배수처리장치(80)가 구비되어야 했는데, 본 발명의 적용에 따라 배수처리장치(80)의 대수를 3대 또는 최대 2대까지도 감소시킬 수 있다. 따라서 본 발명은 배수처리장치(80)의 설치에 드는 비용 및 노력을 줄일 수 있고, 하나의 배수처리장치(80)에 의해 2 이상의 LNG 저장탱크로부터 배출되는 유체가 동시에 처리되므로 장비의 효용성이 향상되는 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 레진 20 : 경사판
30 : 배수구 50 : 레진
60 : 주변 단열재 70 : 레벨링 웨지
80 : 배수처리장치
400 : 코너박스 IB : 단열박스

Claims

내부에 침투한 유체의 배수를 위하여 바닥면에 형성되는 배수구를 포함하는 배수 시스템을 갖춘 LNG 저장탱크에 있어서,
밀봉벽의 지지를 위해 설치되는 다수의 단열박스 중 상기 저장탱크의 벽면에서 가장 최외각에 설치되는 코너박스; 및
선체 내벽에 도포되어 상기 코너박스를 지지하는 레진(resin)을 포함하고,
상기 코너박스의 좌굴 강도를 향상시킴에 따라 상기 레진을 상기 저장탱크의 바닥면을 향한 방향으로 연장되도록 설치하는 것이 가능하고,
상기 레진은 다수로 마련되어 서로 이격되게 설치됨으로써 상기 저장탱크의 내벽을 타고 흐르는 유체가 유동하는 통로가 확보되는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 1에 있어서,
상기 코너박스는, 플라이우드 박스 내부에 단열재가 채워지는 박스 형태로 마련되되, 상기 플라이우드 박스 내부에 상기 코너박스의 길이방향을 따라 연장되도록 설치되어 상기 플라이우드 박스의 상하면을 사이를 지지하는 수직 프레임이 설치되는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 1에 있어서,
상기 코너박스는, 단열폼으로 이루어지는 단열재의 상부 및 하부에 각각 플라이우드 또는 복합소재(composite material)로 마련되는 보호판이 부착되는 샌드위치 패널 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 3에 있어서,
상기 단열재는 강화 폴리우레탄폼(R-PUF)인 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 3에 있어서,
상기 단열재는 100 내지 250 kg/m³의 밀도를 가지는 고밀도 단열폼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 1에 있어서,
상기 코너박스는,
플라이우드 박스 내부에 제1 단열재를 채운 박스층; 및
상기 박스층의 상부에 적층되며 제2 단열재의 상부 및 하부 중 적어도 상부에 플라이우드 또는 복합소재(composite material)로 마련되는 보호판이 부착되는 패널층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 단열재는 글라스 울 또는 펄라이트 분말이고,
상기 제2 단열재는 강화 폴리우레탄 폼 또는 100 내지 250 kg/m³의 밀도를 가지는 고밀도 단열폼인 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 1에 있어서,
상기 코너박스는,
플라이우드 박스 내부에 제1 단열재를 채운 박스층; 및
상기 박스층의 하부에 적층되며 제2 단열재의 상부 및 하부 중 적어도 하부에 플라이우드 또는 복합소재(composite material)로 마련되는 보호판이 부착되는 패널층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 단열재는 글라스 울 또는 펄라이트 분말이고,
상기 제2 단열재는 강화 폴리우레탄 폼 또는 100 내지 250 kg/m³의 밀도를 가지는 고밀도 단열폼인 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 1에 있어서,
상기 코너박스의 주변부에 배치되는 주변 단열재를 더 포함하고,
상기 주변 단열재는 상기 저장탱크의 벽면과 접하게 배치되는 하단부에 유체의 유동 통로 역할을 하기 위해 다수의 홈이 가공되는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 1에 있어서,
상기 코너박스와 인접하게 배치되는 단열박스의 레벨링을 위해 설치되는 레벨링 웨지; 및
상기 코너박스의 주변부에 배치되는 주변 단열재를 더 포함하고,
상기 레벨링 웨지는 상기 단열박스의 레벨링 역할을 함과 동시에, 상기 주변 단열재의 단부를 지지하여 상기 단열재를 상기 선체 내벽으로부터 이격 배치시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
내부에 침투한 유체의 배수를 위하여 바닥면에 배수구를 포함하는 배수 시스템을 갖춘 LNG 저장탱크에 있어서,
밀봉벽의 지지를 위해 선체 내벽에 배치되는 다수의 단열박스를 포함하되,
상기 다수의 단열박스 중 상기 저장탱크의 벽면에서 가장 최외각에 설치되는 코너박스의 하부를 지지하는 레진(resin)의 방향이 상기 저장탱크의 바닥면을 향한 방향으로 연장되도록 설치하고, 상기 코너박스의 주변부에 배치되는 주변 단열재의 하부에 홈을 가공하거나 상기 주변 단열재를 상기 선체 내벽으로부터 이격되게 배치함으로써, 상기 저장탱크의 내벽을 타고 흐르는 유체가 유동하는 통로를 확보하는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.
청구항 12에 있어서,
상기 LNG 저장탱크의 코너부 단열구조는, 상기 저장탱크의 바닥면에는 적용되지 않는 것을 특징으로 하는,
LNG 저장탱크의 코너부 단열구조.