KR20210054782A - 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체 및 그 단열패널 조립체를 갖는 액화가스 저장탱크 - Google Patents

액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체 및 그 단열패널 조립체를 갖는 액화가스 저장탱크 Download PDF

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이종현
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Abstract

본 발명은 선체 내벽에 배치되어 단열벽을 형성하는 단열패널에 선체의 변형으로 인한 과도한 응력이 작용하는 것을 효과적으로 완화할 수 있는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체에 관한 것으로, 단열재를 가지는 단열패널; 및 상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에 설치되어 상기 단열패널을 지지하는 지지구조물을 포함하고, 상기 지지구조물은 상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재; 및 상기 커버부재 내부에 충전되는 복수의 비드를 포함한다.

Description

액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체 및 그 단열패널 조립체를 갖는 액화가스 저장탱크{INSULATION PANEL ASSEMBLY OF LIQUEFIED GAS STORAGE TANK AND LIQUEFIED GAS STORAGE TANK HAVING THE SAME}
본 발명은 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선체 내벽에 배치되어 단열벽에 과도한 응력이 작용하는 것을 효과적으로 완화할 수 있는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체 및 그 단열패널 조립체를 갖는 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.
세계적으로 친환경 사업에 대한 관심이 증가하고 있는 가운데 석유, 석탄 등과 같은 기존의 에너지원을 대체할 수 있는 청정연료의 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 상황에서 천연가스는 청정성, 안정성, 편리성을 두루 갖춘 주요 에너지원으로 다양한 분야에서 사용되고 있다.
우리나라는 배관을 통해 천연가스를 직접 공급받는 미국이나 유럽과 달리 천연가스를 초저온으로 액화시킨 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 도입하여 소비자에게 공급하고 있다.
액화천연가스는 천연가스를 대략 -163℃의 극저온으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭적으로 감소하므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
액화천연가스 운반선은, 액화천연가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 액화천연가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, ‘화물창’이라고도 함)을 구비한다.
액화천연가스 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지에 따라 독립탱크형(Independent Tank Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.
멤브레인형 화물창은 GTT NO 96형과 Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 화물창은 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.
GTT NO 96형과 GTT Mark Ⅲ형은 종래 GT형과 TGZ형으로 불리던 것인데, 1995년 Gaz Transport(GT)사와 Technigaz(TGZ)사가 GTT(Gaztransport & Technigaz)사로 명칭이 변경되면서 각각 GT형은 GTT NO 96형으로, TGZ형은 GTT Mark Ⅲ형으로 개칭되어 사용되고 있다.
멤브레인형 저장탱크는 선체 내벽으로부터 탱크 내측 방향을 향하여 단열벽과 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 구조로 마련되며, 상기 단열벽은 단열재를 가지는 복수의 단열패널을 포함한다.
멤브레인형 저장탱크에서 가장 최외측에 배치되는 하부 단열벽의 단열패널은 매스틱(mastic) 또는 수지로프(resin rope) 등에 의하여 선체의 내벽에 고정된다. 매스틱은 에폭시수지로 구성될 수 있으며, 선체 내벽 상부에 일정 간격으로 배치된다.
이때, 선체 내벽 쪽으로 슬로싱(sloshing) 등을 포함한 하중이 작용하면 매스틱이 존재하지 않는 부위는 매스틱이 존재하는 부위에 비해 큰 힘을 받게 되어 선체 변형이 발생할 수 있다. 즉, 일정 간격을 두고 매스틱이 배치되어 있어, 하중 분산이 효과적으로 이루어지지 않아 특정 부위에 가해지는 힘이 집중될 수 있다.
또한, 선체 변형 발생 시 선체의 거동이 단열패널에 그대로 전달되어, 단열패널에 과도한 응력이 발생할 수 있으며, 심한 경우, 단열패널의 상부에 설치되는 밀봉벽의 손상으로 인한 액화천연가스의 누설을 초래할 수 있다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0145353호
본 발명은 선체 내벽에 배치되어 단열벽을 형성하는 단열패널을 지지하되, 선체의 변형으로 인한 거동이 단열패널에 직접적으로 전달되는 것을 방지하고 단열패널에 작용하는 응력을 완화할 수 있는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체 및 그 단열패널 조립체를 포함하는 액화가스 저장탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스의 단열을 위해 선체 내벽에 설치되어 단열벽을 형성하는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체로서, 단열재를 가지는 단열패널; 및 상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에 설치되어 상기 단열패널을 지지하는 지지구조물을 포함하고, 상기 지지구조물은 상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재; 및 상기 커버부재 내부에 충전되는 복수의 비드를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체가 제공될 수 있다.
상기 복수의 비드는 상기 커버부재의 내부에서 이동이 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 복수의 비드는 탄성 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 비드는 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 비드는 구슬 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 복수의 비드는 서로 동일한 크기 또는 재질로 마련될 수 있다.
또한, 상기 복수의 비드 중 적어도 일부는 서로 상이한 크기 또는 재질로 마련될 수 있다.
또한, 상기 커버부재는 신축성을 갖는 고무막 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지구조물은 상기 단열패널의 하면에 본딩(bonding)될 수 있다.
또한, 상기 지지구조물은 상기 단열패널의 하면에 복수개 배치될 수 있다.
또한, 상기 지지구조물은 상기 선체 내벽과 상기 단열벽 사이에 다층(multi-layered)으로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스의 단열을 위한 액화가스 저장탱크로서, 선체 내벽에 다수의 단열패널 조립체가 설치되어 형성되는 단열벽; 및 상기 단열벽의 상부에서 액화가스를 밀봉하기 위한 밀봉벽을 포함하고, 상기 단열패널 조립체는 단열재를 가지는 단열패널; 및 상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에 설치되어 상기 단열패널을 지지하는 지지구조물을 포함하고, 상기 지지구조물은 상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재; 및 상기 커버부재 내부에 충전되는 복수의 비드를 포함하는 액화가스 저장탱크가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 선체 내벽과 단열패널 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재를 마련하고, 커버부재 내부에 복수의 비드가 충전됨으로써, 선체의 변형으로 인한 거동이 단열패널에 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 단열벽에 작용하는 응력이 완화될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 지지구조물을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 단열패널의 하면에 지지구조물이 배치되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 단열패널의 하면에 지지구조물이 다층으로 배치되는 일 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 지지구조물을 확대하여 도시한 도면이고, 도 3은 단열패널의 하면에 지지구조물이 복수개 배치되는 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 단열패널의 하면에 지지구조물이 다층으로 배치되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체는, 액화가스의 단열을 위해 선체(H) 내벽에 설치되어 단열벽을 형성하는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체로서, 단열재를 갖는 단열패널(100)과, 선체(H) 내벽과 단열패널(100) 사이에 설치되어 단열패널(100)을 지지하는 지지구조물(200)을 포함한다.
단열패널(100)은 선체(H) 내벽에 설치되어 단열벽을 형성하며, 액화가스 저장탱크 내부에 저장되는 액화가스의 단열 기능을 수행할 수 있다.
단열패널(100)은 단열재를 가질 수 있으며, 플라이우드(plywood) 박스에 단열재를 채운 형태로 마련되거나, 또는 폴리우레탄 폼(PUF) 단열재의 상면 및/또는 하면에 플라이우드로 이루어지는 보호판을 접착시킨 형태로 구성될 수 있다.
지지구조물(200)은 단열패널(100)을 선체(H) 내벽에 비고정(비점착)식으로 지지함으로써, 선체(H)의 거동이 단열패널(100) 측으로 직접적으로 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다.
구체적으로, 지지구조물(200)은 선체(H) 내벽과 단열패널(100) 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재(210)와, 커버부재(210)의 내부에 충전되는 복수의 비드(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 커버부재는 신축성을 갖는 고무막 형태로 형성될 수 있으며, 복수의 비드(220)는 구슬 형태로 마련되어 커버부재(210)의 내부에서 이동이 가능하게 마련될 수 있다.
복수의 비드(220)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 복수의 비드(220)는 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 재질로 형성될 수 있다.
본 실시예의 지지구조물(200)은 외부에서 선체의 변형 등으로 인해 하중이 가해지면, 복수의 비드(220)가 커버부재(210) 내부에서 이동이 가능하고, 서로 압축될 수 있기 때문에 선체의 거동으로 인해 단열패널(100)에 가해지는 응력을 효과적으로 완화시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 복수의 비드(220)는 커버부재(210)의 내부에서 서로 동일한 크기 또는 재질로 마련될 수도 있다. 또한, 복수의 비드(220) 중 적어도 일부는 서로 상이한 크기 또는 재질로 마련될 수도 있다.
지지구조물(200)은 단열패널(100)의 하부에 부착될 수 있으며, 단열패널(100)을 선체(H) 내벽에 비고정식으로 지지할 수 있다. 이때, 커버부재(210)는 단열패널(100)의 하면에 접착제에 의해 본딩(bonding)될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 지지구조물(200)은 단열패널(100)의 하면에 복수개 배치될 수 있다. 도 3의 (a)에는 단열패널(100)의 하면에 지지구조물(200)이 좌우방향 및 전후방향으로 복수개 마련되는 것이 도시되어 있으며, 도 3의 (b)에는 단열패널(100)의 하면에 지지구조물(200)이 일방향으로 복수개 마련되어 있는 것이 도시되어 있다.
본 실시예에서, 단열패널(100)의 하면에 배치되는 지지구조물(200)의 크기 또는 개수는 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 지지구조물(200)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 단열패널(100)의 하면에서 다층(multi-layered)으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 선체(H) 내벽과 단열패널(100) 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재(210)를 마련하고, 커버부재(210) 내부에 복수의 비드(220)가 충전됨으로써, 선체(H)의 변형으로 인한 거동이 단열패널(100) 측으로 직접적으로 전달되는 방지하여, 단열패널(100)에 걸리는 응력을 상당히 완화하는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
H : 선체(Hull)
100 : 단열패널(Insulation panel)
200 : 지지구조물
210 : 커버부재
220 : 비드

Claims (12)

  1. 액화가스의 단열을 위해 선체 내벽에 설치되어 단열벽을 형성하는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체로서,
    단열재를 가지는 단열패널; 및
    상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에 설치되어 상기 단열패널을 지지하는 지지구조물을 포함하고,
    상기 지지구조물은,
    상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재; 및
    상기 커버부재 내부에 충전되는 복수의 비드를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 비드는 상기 커버부재의 내부에서 이동이 가능하게 마련되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 비드는 탄성 재질로 형성되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 비드는 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 재질로 형성되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 비드는 구슬 형태를 가지는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 비드는 서로 동일한 크기 또는 재질로 마련되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 비드 중 적어도 일부는 서로 상이한 크기 또는 재질로 마련되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 커버부재는,
    신축성을 갖는 고무막 형태로 형성되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 단열패널의 하면에 본딩(bonding)되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 단열패널의 하면에 복수개 배치되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 선체 내벽과 상기 단열벽 사이에 다층(multi-layered)으로 배치되는 액화가스 저장탱크의 단열패널 조립체.
  12. 액화가스의 단열을 위한 액화가스 저장탱크로서,
    선체 내벽에 다수의 단열패널 조립체가 설치되어 형성되는 단열벽; 및
    상기 단열벽의 상부에서 액화가스를 밀봉하기 위한 밀봉벽을 포함하고,
    상기 단열패널 조립체는,
    단열재를 가지는 단열패널; 및
    상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에 설치되어 상기 단열패널을 지지하는 지지구조물을 포함하고,
    상기 지지구조물은,
    상기 선체 내벽과 상기 단열패널 사이에서 밀폐된 내부공간을 형성하는 커버부재; 및
    상기 커버부재 내부에 충전되는 복수의 비드를 포함하는 액화가스 저장탱크.
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KR20150145353A (ko) 2014-06-18 2015-12-30 현대중공업 주식회사 액체저장탱크

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