KR20210152833A - 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법 - Google Patents

액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210152833A
KR20210152833A KR1020200069799A KR20200069799A KR20210152833A KR 20210152833 A KR20210152833 A KR 20210152833A KR 1020200069799 A KR1020200069799 A KR 1020200069799A KR 20200069799 A KR20200069799 A KR 20200069799A KR 20210152833 A KR20210152833 A KR 20210152833A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquefied gas
tank body
storage tank
gas storage
tank
Prior art date
Application number
KR1020200069799A
Other languages
English (en)
Inventor
장동혁
천병희
옥민우
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020200069799A priority Critical patent/KR20210152833A/ko
Publication of KR20210152833A publication Critical patent/KR20210152833A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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 
    • 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
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/004—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for large storage vessels not under pressure
    • 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
    • F17C2209/225—Spraying
    • 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
    • F17C2209/228—Assembling processes by screws, bolts or rivets
    • 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
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/232—Manufacturing of particular parts or at special locations of 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
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/037—Handling leaked fluid

Abstract

본 발명은 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 확보하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것으로, 상기 탱크 몸체의 외면에 설치되는 시트부; 상기 시트부 상에 단열재가 적층 분사되어 형성되는 단열부; 상기 단열부가 형성되기 이전에 상기 시트부 상에 설치되는 통형의 하우징부; 및 상기 하우징부를 상기 탱크 몸체에 고정하는 고정부를 포함하고, 상기 하우징부는 상부가 개방되고, 바닥면에는 상기 탱크 몸체의 외면에 돌출 형성된 스터드 볼트가 관통 삽입되는 삽입홀이 형성된다.

Description

액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법{INSULATION STRUCTURE FOR LIQUIFIED GAS TANK AND METHO FOR FORMING THE INSULATION STURUCTURE}
본 발명은 액화가스를 저장하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탱크 외벽에 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 이루어지는 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법에 관한 것이다.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG)의 상태로 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG나 LPG 등의 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 액화가스를 하역하기 위한 액화가스 운반선이나, 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(흔히, ‘화물창’이라고 함)를 포함한다.
이러한 액화가스 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있으며, 통상적으로, 멤브레인형 저장탱크는 No 96형과 Mark III형으로 나눠지고, 독립형 저장탱크는 IMO 규정에 따라서 Type A, Type B, Type C로 나눠진다.
일반적으로 독립형 저장탱크는 알루미늄 합금이나 SUS 또는 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조된 탱크 몸체와, 탱크 몸체의 외부에 결합되어 단열 성능을 확보하기 위한 단열 구조가 적용된다.
종래에는 이러한 단열구조를 형성하기 위하여 탱크 외벽에 복수의 단열패널을 부착하거나 탱크 몸체의 외측 표면에 단열재를 스프레이 방식으로 분사시켜 설계된 소정의 두께를 갖도록 단열층이 형성된다.
그러나, 탱크 외벽에 복수의 단열패널을 부착하는 방식은 각각의 단열패널을 고정하기 위한 패널 고정수단 및 단열패널 사이를 밀봉하기 위한 밀봉수단 등이 필수적으로 요구되며, 이러한 작업이 매우 복잡하여 탱크 외벽에 단열층을 형성하는데 상당한 노력, 시간 및 비용이 소모된다.
한편, 탱크 몸체의 외측 표면에 폴리우레탄 폼과 같은 스프레이 폼 단열재를 분사시켜 단열 구조를 형성하는 경우, LPG 저장탱크와 같이 저온(-40℃) 환경에서는 저장탱크의 외벽과 저장탱크의 외벽에 분사된 우레탄 폼이 완전히 접착된 상태를 유지할 수 있으나, LNG 저장탱크와 같은 극저온(-163℃) 환경에서는 저장탱크의 외벽과 우레탄 폼의 큰 열팽창계수 차이로 인해 저장탱크의 외벽과 우레탄 폼으로 이루어진 단열층 사이에 응력이 발생되어 저장탱크 외벽에 분사된 우레탄 폼이 접착된 상태를 유지하기 어렵다.
또한, 종래기술에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조에서 단열층을 형성하기 위하여 분사방식의 단열재(spray insulation)가 사용되는 경우에는, 저장탱크의 외벽과 단열층 사이가 완전 접착되어 액화가스의 누출을 대비하기 위한 누출경로(Lekage path)를 형성하는데 어려움이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1034472호
본 발명은 탱크 외벽에 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 단열층 형성하되, 극저온 환경에서 저장탱크 외벽과 단열층 사이의 열팽창계수 차이로 인한 응력을 유연하게 대처할 수 있는 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 탱크 몸체와 단열층 사이에 누출경로를 마련하여 액화가스가 누출되는 것에 대한 대비를 할 수 있는 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 확보하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조로서, 상기 탱크 몸체의 외면에 설치되는 시트부; 상기 시트부 상에 단열재가 적층 분사되어 형성되는 단열부; 상기 단열부가 형성되기 이전에 상기 시트부 상에 설치되는 통형의 하우징부; 및 상기 하우징부를 상기 탱크 몸체에 고정하는 고정부를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조가 제공될 수 있다.
상기 하우징부는 상부가 개방되고, 바닥면에는 상기 탱크 몸체의 외면에 돌출 형성된 스터드 볼트가 관통 삽입되는 삽입홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 삽입홀은 상기 스터드 볼트의 지름보다 큰 지름을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정부는, 상기 하우징부의 내부에서 상기 스터드 볼트에 끼워져 상기 삽입홀이 형성된 상기 하우징부의 바닥면 상에 걸쳐지는 평와셔; 및 상기 스터드 볼트에 체결되는 너트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정부는, 상기 평와셔와 상기 너트 사이에 삽입되는 스프링 와셔를 더 포함하고, 상기 너트는 상기 스터드 볼트에 체결되어 상기 스프링 와셔를 가압할 수 있다.
또한, 상기 하우징부의 개방된 상부를 덮는 플러그를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시트부는, 상기 탱크 몸체의 외측 방향으로 돌출되어 상기 탱크 몸체와의 사이에서 액화가스의 누출경로(lekage path)를 형성하는 유로형성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유로형성부는 탱크 외벽에서 액화가스의 누출 발생 가능성이 높은 부위에 형성될 수 있다.
또한, 상기 유로 형성부와 탱크 몸체의 사이에는 빈 공간(void space)을 통한 상기 누출경로가 형성되고, 상기 누출경로를 통해 액화가스의 누설 발생 시 내부를 따라 액화가스의 이동이 가능할 수 있다.
또한, 상기 누출경로에는 오픈-셀(open-cell) 구조의 단열재가 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 확보하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법으로서, 상기 탱크 몸체의 외면에 시트부를 설치하는 단계; 상기 시트부 상에 통형의 하우징부를 설치하는 단계; 및 상기 시트부 상에 단열재를 적층 분사시켜 단열부를 형성하는 단계를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법이 제공될 수 있다.
상기 하우징부를 설치하는 단계에서, 상기 하우징부의 바닥면에 형성된 삽입홀에 상기 탱크 몸체의 외면에 돌출 형성된 스터드 볼트를 관통 삽입시키고 상기 하우징부의 내부에서 고정부를 통해 상기 하우징부를 상기 탱크 몸체에 고정할 수 있다.
또한, 상기 시트부를 설치하는 단계에서, 상기 시트부를 상기 탱크 몸체의 외측 방향으로 돌출시켜 상기 탱크 몸체와의 사이에서 액화가스의 누출경로를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 탱크 외벽에 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 단열부를 형성하되, 탱크 외벽에 단열부가 접착되지 않도록 탱크 외벽과 단열부 사이에 시트부를 형성하여 극저온 환경에서 저장탱크 외벽과 단열층 사이의 열팽창계수 차이로 인한 응력을 유연하게 대처할 수 있다.
또한, 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 분사하기 이전에 단열부를 고정하기 위한 하우징부를 설치하여 탱크 외벽에 단열부가 접착되지 않더라도 탱크 외벽에 대해 단열부가 위치 고정될 수 있는 효과를 가질 수 있다.
나아가, 본 발명은 탱크 몸체와 단열부 사이에 누출경로를 마련하여 액화가스의 누설 시 누출경로를 통해 누설된 액화가스의 이동이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 일부 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 시트부의 변형예를 도시한 도면이다.
도 3은 탱크 몸체의 외부에 형성되는 누출경로를 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 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.
후술하는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 액화가스는 극저온(대략 -163℃ 정도)의 LNG(Liquified Natural Gas)를 비롯하여, LPG(Liquefied Petroleum Gas)나 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas) 등과 같이 일반적으로 액화시킨 상태로 저장되는 모든 가스 연료를 포함할 수 있으며, 액화가스는 액체 상태의 액화가스뿐만 아니라 기화된 액화가스까지 포함하는 의미일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 일부 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 시트부의 변형예를 도시한 도면이며, 도 3은 탱크 몸체의 외부에 형성되는 누출경로를 설명하기 위한 평면도이다.
본 발명은 탱크 몸체(10)의 외부에 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 확보하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)로서, 선체의 구조와는 별도로 마련되어 선체에 탑재되는 형태로 제작되는 독립형 액화가스 저장탱크에 적용될 수 있으며, 바람직하게는 SPB(Self-supporting prismatic-shape IMO Type B) 타입의 독립형 액화가스 저장탱크에 적용될 수 있다.
독립형 액화가스 저장탱크는 알루미늄 내부에 액화가스를 수용하는 공간이 형성되는 탱크 몸체(10)와, 탱크 몸체(10)의 외부에 결합되어 단열 성능을 확보하기 위한 단열구조(100)가 적용된다.
탱크 몸체(10)는 알루미늄 합금, SUS, 또는 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 가격이 저렴하면서도 극저온에 견딜 수 있는 고망간강(High-Mn steel) 재질로 마련될 수 있다.
이러한 탱크 몸체(10) 내에 LNG를 저장하는 경우, LNG의 온도는 대략 -163℃ 정도로서 대략 -40℃ 정도의 온도를 갖는 LPG에 비해 매우 낮으므로, 이러한 극저온 환경에서의 저장탱크 외벽과 단열층의 열팽창계수 차이로 인해 발생되는 응력을 견딜 수 있도록 그 단열구조를 형성할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 탱크 몸체(10)의 외면에 시트부(110)를 설치하고, 시트부(110) 상에 단열재를 스프레이 방식으로 복수회 적층 분사시킴으로써 단열부(120)를 형성하여 이루어진다.
종래기술에서 저장탱크 외벽에 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam)과 같은 스프레이 폼 단열재를 분사시켜 단열 구조를 형성하는 경우, LPG 저장탱크와 같이 저온(-40℃) 환경에서는 저장탱크의 외벽과 저장탱크의 외벽에 분사된 우레탄 폼이 완전히 접착된 상태를 유지할 수 있으나, LNG 저장탱크와 같은 극저온(-163℃) 환경에서는 저장탱크의 외벽과 우레탄 폼의 큰 열팽창계수 차이로 인한 응력이 발생되어, 저장탱크 외벽에 분사된 우레탄 폼이 접착된 상태를 유지하기 어렵다.
나아가, 이러한 응력으로 인한 단열부의 파손 시 단열 성능이 저하되어 심각한 문제를 초래할 수 있으므로, 극저온 환경에서 탱크 몸체(10)의 열수축 또는 열팽창으로 인한 응력에 견딜 수 있도록 단열구조를 형성할 필요가 있다.
시트부(110)는, 후술하는 단열부(120)가 탱크 몸체(10)에 직접 접착되지 않도록 탱크 몸체(10)의 외부에서 단열재를 분사하기 이전에 설치될 수 있다.
시트부(110)는, 유리 섬유로 직조된 시트 형상의 글래스 클로스(glass clothe)를 포함할 수 있으며, 탱크 몸체(10)의 표면에 수평 방향으로 일정 움직임이 가능하도록 탱크 몸체(10)의 외면에 접착되지 않는 것이 바람직할 수 있다.
본 실시예의 액화가스 저장탱크 단열구조(100)에서는 하나의 시트부(110)가 탱크 몸체(10)의 외면 전체를 덮도록 마련될 수으나, 바람직하게는, 설치 작업의 편의를 위해 복수개의 시트부(110)를 마련하여 탱크 몸체(10)의 외면에서 서로 연결되도록 마련될 수도 있다.
또한, 본 실시예의 시트부(110)는 탱크 몸체(10)의 외면에 설치하기 전 탱크 몸체(10)의 외면으로부터 돌출 형성되는 스터드 볼트(11)가 관통하는 홀(미부호)이 미리 형성되어 있을 수 있다.
스터드 볼트(11)는, 탱크 몸체(10)의 외면에 용접 결합되어 마련될 수 있으며, 탱크 몸체(10)의 외면에서 일정한 간격을 두고 복수개가 설치될 수 있다. 탱크 몸체(10)에 스터드 볼트(11)를 용접 결합시키는 것은 공지된 기술로서 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 탱크 몸체(10)의 외면에 단열부(110)가 접착되지 않도록 탱크 몸체(10)의 외부에서 단열재를 분사하기 이전에 시트부(110)를 탱크 몸체(10)의 외면에 먼저 설치한 후, 시트부(110) 상에 단열재를 적층 분사시켜 단열부(120)가 형성됨으로써, 탱크 몸체(10)와 단열부(120)의 열팽창계수의 차이로 인한 응력이 완화되는 효과를 가질 수 있다.
한편, 탱크 몸체(10)와 단열부(120) 사이에는 액화가스의 누설 시 액화가스의 이동을 위한 누출경로가 형성되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)의 시트부(110)의 변형예를 도시한 도면으로서, 탱크 몸체(10)의 외면으로부터 돌출되어 액화가스 누설 시 액화가스의 이동을 위한 누출경로(LP)를 형성하는 유로 형성부(111)가 마련될 수 있다.
유로 형성부(111)는 단면이 탱크 몸체(10)의 외측 방향으로 돌출되어 단면이 삼각형 또는 반원형 형상 등을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 유로 형성부(111)와 탱크 몸체(10)의 사이에는 빈 공간(void space)을 통한 누출경로(LP)가 형성되어 액화가스의 누설 시 내부를 따라 액화가스의 이동이 가능하도록 마련될 수 있다.
또한, 본 실시예의 유로 형성부(111)는 누출경로(LP), 다시 말해, 유로 형성부(111)와 탱크 몸체(10)의 사이에 오픈-셀 구조의 단열재(open-cell insulation)가 설치될 수 있다.
오픈-셀 구조의 단열재는 해당 부위에 불활성 가스(inert gas)를 순환시킬 수 있어 탱크 외벽에 액화가스의 누출 시 누출된 액화가스의 감지가 가능할 수 있다.
일 예로서, 누출경로(LP)에는 글래스 울(glass wool)이 유로 형성부(111)의 해당 부위의 내측면 또는 탱크 몸체(10)의 외면에 부착 설치될 수 있다.
또한, 유로 형성부(111)는 탱크 몸체(10)의 용접부, seam line, 및 스티프너 부착부 등 탱크 외벽에서 액화가스의 누출 발생 가능성이 높은 부위(WP)에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 실시예에서, 액화가스의 누출 발생 가능성이 높은 부위(WP)는 탱크 몸체(10)의 내면에서 내부 보강재가 용접 설치되는 부위를 포함하는 의미일 수 있다.
일반적으로, 탱크 몸체(10)의 내면에는 액화가스 저장탱크의 구조적인 강성을 위한 다수의 내부 보강재(미도시)가 형성될 수 있다.
내부 보강재는 탱크 몸체(10)의 내면에서 선수 및 선미 방향으로 일정 간격 이격되도록 설치되는 수평 거더(horizontal girder)와 선수 및 선미 방향으로 길게 설치되고 좌, 우현 방향으로 이격되어 설치되는 종통부재(론지) 등을 포함하며, 탱크 몸체(10)와 동일한 재질로 마련되어 탱크 몸체(10)의 내면에 용접 설치될 수 있다.
이러한 내부 보강재가 설치되는 탱크 몸체(10)의 이면 부위에는 열변형 시 응력이 집중되어, 단열부(120)가 파손될 우려가 클 뿐만 아니라 액화가스의 누설이 발생되기 쉽다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 탱크 외벽에서 액화가스의 누출 발생 가능성이 높은 부위(WP)에 유로 형성부(111)를 형성하고 유로 형성부(111)와 탱크 몸체(10) 사이에 누출경로(LP)를 마련함으로써, 탱크 몸체(10)와 단열부(120)의 열팽창계수 차이로 인해 단열부(120)에 가해지는 응력을 완화할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
또한, 누출경로(LP)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 시트부(110) 상에서 복수개 형성되어 서로 교차 또는 이어지도록 마련되어, 누설된 액화가스의 원활한 이동이 가능할 수 있다.
단열부(120)는 탱크 몸체(10)의 외부에서 단열재가 스프레이 방식으로 복수회 적층 분사되어 형성되는 것으로, 단열부(120)를 형성하는 단열재는 단열 성능이 우수한 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam) 소재를 포함할 수 있다.
본 실시예의 단열부(120)는 탱크 몸체(10)의 크기와 타입에 따라 두께를 달리할 수 있으며, 탱크 몸체(100)의 외면에 적층 분사되는 단열재의 밀도를 고려하여 충분한 단열 성능이 확보될 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 단열부(120)는 하나의 층으로 이루어져 있는 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 단열부(120)는 하나의 층으로 이루어질 수도 있고, 중간에 글래스 클로스(glass clothe)를 설치하여 2개 이상의 층으로 이루어질 수도 있다.
일 예로서, 시트부(110) 상에 단열재를 직접 분사시켜 하나의 단열층을 형성하고, 단열층 상에 글래스 클로스 등을 설치하고 글래스 클로쓰 상에 단열재를 다시 분사시켜 또 다른 하나의 단열층을 형성할 수 있다.
여기에서, 탱크 몸체(10)의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사시켜 단열부(120)를 형성하는 것은 공지된 사항으로서, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 본 실시예에 있어서, 탱크 몸체(10)의 외면에 단열부(120)를 형성하기 이전에 시트부(110)를 설치하게 되는데, 시트부(110)은 탱크 몸체(10)의 외면에 접착되는 것이 아니므로, 이럴 경우에는 단열부(120)를 탱크 몸체(10)의 외부로부터 위치 고정시킬 필요가 있다.
본 실시예의 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는 탱크 몸체(10)의 외면에 단열부(120)를 형성하기 이전에 시트부(110) 상에 설치되는 기둥 형태의 하우징부(130)와, 하우징부(130)를 탱크 몸체(10)에 고정하기 위한 고정부(140)를 더 포함할 수 있다.
하우징부(130)는 상부가 개방되고 바닥면에는 탱크 몸체(10)의 외면으로부터 돌출 형성된 스터드 볼트(11)가 관통 삽입되는 삽입홀(131)이 형성될 수 있다.
이때, 삽입홀(131)의 지름은 스터드 볼트(11)의 지름보다 크게 마련되는 것이 바람직할 수 있다.
하우징부(130)는 원기둥 또는 사각기둥을 포함하는 다각기둥 형태로 마련될 수 있으며, 단열부(120)의 두께에 대응되는 높이를 가질 수 있다.
즉, 시트부(110) 상에 하우징부(130)가 설치된 상태에서 단열재가 적층 분사되고, 하우징부(130)의 측면에는 단열재가 접착되어 단열부(120)가 형성될 수 있다.
본 실시예의 하우징부(130)는 단열성이 우수한 플라이우드(plywood) 재질로 마련되는 것이 바람직할 수 있다.
고정부(140)는 하우징부(130)를 시트부(110)에 고정하기 위한 것으로, 하우징부(130)의 내부에서 스터드 볼트(11)의 말단에 결합되는 너트(141)와, 하우징부(130)의 바닥면과 너트(141) 사이에 삽입되어 삽입홀(131)이 형성된 하우징부(130)의 바닥면 상에 걸쳐지는 평와셔(Flat washer)(142)를 포함할 수 있다.
여기에서, 평와셔(142)의 지름은 하우징부(130)의 내측 폭보다는 작고 삽입홀(131)의 지름보다는 크게 마련될 수 있다.
본 실시예에서, 평와셔(142)는 하우징부(130)에 형성된 삽입홀(131)의 상면에 걸림 위치되고 삽입홀(131)은 스터드 볼트(11)의 지름보다 큰 지름을 갖도록 형성되므로, 하우징부(130)는 탱크 몸체(10)의 수평 방향으로 일정 움직임이 가능하여, 열변형으로 인해 단열부(120)에 가해지는 응력을 완화하고 단열부(120)의 파손 가능성을 최소화 할 수 있다.
본 실시예의 고정부(140)는 하우징부(130)의 내부에서 너트(141)와 평와셔(142) 사이에 삽입되는 스프링 와셔(143)를 더 포함할 수 있으며, 너트(141)가 스프링 와셔(143)를 가압하여 하우징부(130)의 수평방향 움직임으로 인한 너트(141)의 풀림 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조는, 탱크 몸체(10)의 외면에 시트부(110)를 설치한 상태에서 고정부(140)를 통해 시트부(110) 상에 기둥 형태의 하우징부(130)를 설치하고 난 다음, 탱크 몸체(10)의 외부에서 단열재를 적층 분사시켜 단열부(120)를 형성함으로써, 탱크 몸체(10)의 외면에 시트부(110)가 접착되지 않더라도 탱크 몸체(10)에 대한 단열부(120)의 위치 고정이 가능할 수 있다.
또한, 하우징부(130)는 탱크 몸체(10)에 대해 수평방향으로 일정 움직임이 가능하여 탱크 몸체(10)의 열변형으로 인한 응력을 유연하게 대처할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 하우징부(130)의 개방된 상부를 덮는 플러그(150)를 더 포함할 수 있다.
플러그(150)는 하우징부(130)의 개방된 상부를 막아 단열하기 위한 것으로, 본 실시예의 플러그(150)는 폴리우레탄 폼 등의 단열재를 하우징부(130)의 개방된 상부 형상에 대응되도록 형성하여 삽입 설치될 수도 있고, 또는, 단열부(120)의 형성 방법과 유사하게 하우징부(130)의 개방된 상부 영역에 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 단열을 위한 플러그(150)가 형성될 수도 있다.
또한, 본 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 도면에 도시되지는 않았으나, 단열부(120)의 손상을 방지하기 위해 단열부(120) 상에 도포되는 보호층(Protection layer)(미도시)을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 탱크 외벽에 단열재를 스프레이 방식으로 적층 분사하여 단열부를 형성하되, 탱크 외벽에 단열부가 접착되지 않도록 탱크 외벽과 단열부 사이에 시트부를 형성하여 극저온 환경에서 저장탱크 외벽과 단열층 사이의 열팽창계수 차이로 인한 응력을 유연하게 대처할 수 있다.
또한, 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 분사하기 이전에 하우징부를 설치하여 탱크 외벽에 단열부가 접착되지 않더라도 탱크 외벽에 대해 단열부가 위치 고정될 수 있는 효과를 가질 수 있다.
나아가, 본 발명은 탱크 몸체와 단열부 사이에 누출경로를 마련하여 액화가스의 누설 시 누출경로를 통해 누설된 액화가스의 이동이 가능할 수 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.
10: 탱크 몸체
100: 단열구조
110: 시트부
111: 유로형성부
120: 단열부
130: 하우징부
140: 고정부
150: 플러그(plug)
LP: 누출경로(leakage path)

Claims (11)

  1. 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 확보하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조로서,
    상기 탱크 몸체의 외면에 설치되는 시트부;
    상기 시트부 상에 단열재가 적층 분사되어 형성되는 단열부;
    상기 단열부가 형성되기 이전에 상기 시트부 상에 설치되는 통형의 하우징부; 및
    상기 하우징부를 상기 탱크 몸체에 고정하는 고정부를 포함하고,
    상기 하우징부는 상부가 개방되고, 바닥면에는 상기 탱크 몸체의 외면에 돌출 형성된 스터드 볼트가 관통 삽입되는 삽입홀이 형성되는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 삽입홀은 상기 스터드 볼트의 지름보다 큰 지름을 갖도록 형성되는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 하우징부의 내부에서 상기 스터드 볼트에 끼워져 상기 삽입홀이 형성된 상기 하우징부의 바닥면 상에 걸쳐지는 평와셔; 및
    상기 스터드 볼트에 체결되는 너트를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 평와셔와 상기 너트 사이에 삽입되는 스프링 와셔를 더 포함하고,
    상기 너트는 상기 스터드 볼트에 체결되어 상기 스프링 와셔를 가압하는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징부의 개방된 상부를 덮는 플러그를 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시트부는,
    상기 탱크 몸체의 외측 방향으로 돌출되어 상기 탱크 몸체와의 사이에서 액화가스의 누출경로(lekage path)를 형성하는 유로형성부를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 유로형성부는 탱크 외벽에서 액화가스의 누출 발생 가능성이 높은 부위에 형성되는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 유로 형성부와 탱크 몸체의 사이에는 빈 공간(void space)을 통한 상기 누출경로가 형성되고,
    상기 누출경로를 통해 액화가스의 누설 발생 시 내부를 따라 액화가스의 이동이 가능한 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 누출경로에는 오픈-셀(open-cell) 구조의 단열재가 설치되는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
  10. 탱크 몸체의 외부에서 단열재를 스프레이 방식으로 분사하여 액화가스 저장탱크의 단열 성능을 확보하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법으로서,
    상기 탱크 몸체의 외면에 시트부를 설치하는 단계;
    상기 시트부 상에 통형의 하우징부를 설치하는 단계; 및
    상기 시트부 상에 단열재를 적층 분사시켜 단열부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 하우징부를 설치하는 단계에서,
    상기 하우징부의 바닥면에 형성된 삽입홀에 상기 탱크 몸체의 외면에 돌출 형성된 스터드 볼트를 관통 삽입시키고 상기 하우징부의 내부에서 고정부를 통해 상기 하우징부를 상기 탱크 몸체에 고정하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 시트부를 설치하는 단계에서,
    상기 시트부를 상기 탱크 몸체의 외측 방향으로 돌출시켜 상기 탱크 몸체와의 사이에서 액화가스의 누출경로를 형성하는 단계를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법.
KR1020200069799A 2020-06-09 2020-06-09 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법 KR20210152833A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200069799A KR20210152833A (ko) 2020-06-09 2020-06-09 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200069799A KR20210152833A (ko) 2020-06-09 2020-06-09 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210152833A true KR20210152833A (ko) 2021-12-16

Family

ID=79032996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200069799A KR20210152833A (ko) 2020-06-09 2020-06-09 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210152833A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034472B1 (ko) 2010-08-19 2011-05-17 주식회사 화인텍 독립형 액화가스 탱크의 단열구조 및 그 형성방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034472B1 (ko) 2010-08-19 2011-05-17 주식회사 화인텍 독립형 액화가스 탱크의 단열구조 및 그 형성방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101408356B1 (ko) 화물창의 단열박스 고정장치
KR20110046627A (ko) 독립형 액화가스 탱크의 단열 패널 결합구조 및 결합방법
KR102082501B1 (ko) 액체화물 저장탱크 및 이를 구비한 해양구조물
KR102603746B1 (ko) 독립형 저장탱크의 돔 방벽구조
KR101559402B1 (ko) 독립형 카고탱크의 구속장치 및 그것의 열 손실 저감방법
KR20220036383A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열시스템 및 그 시공방법
KR20110051407A (ko) 이중 단열층을 가지는 독립형 액화가스 탱크
KR20210152833A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법
KR20160004754A (ko) 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치
KR20160004756A (ko) 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치
KR20210117449A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법
KR20220036384A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열시스템 및 그 시공방법
EP3733500B1 (en) Membrane bonding structure and liquefied gas storage tank comprising same
KR102165068B1 (ko) 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치
KR102608693B1 (ko) 독립형 저장탱크의 하부 방벽구조
KR20190081146A (ko) 강도 보강용 주름부를 갖춘 멤브레인 및 상기 멤브레인을 포함하는 액화가스 저장탱크
KR102160477B1 (ko) 극저온 유체 저장탱크의 단열 구조
KR20220142131A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 상기 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법
KR20210126295A (ko) 액화가스 저장탱크 및 상기 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법
KR102150085B1 (ko) 액화천연가스 저장탱크 및 액화천연가스 저장 탱크의 단열벽 고정장치
KR20210117447A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법
KR20210117448A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법
KR102132720B1 (ko) 가스 벤트 조립체 및 이를 갖춘 액화가스 저장탱크
KR20220099203A (ko) 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 상기 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법
KR20210126296A (ko) 액화가스 저장탱크의 액화가스 누설 처리시스템 및 방법