KR20210157655A - Insulation structure of tank for storing liquefied gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액화 가스를 저장하는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 선박에 설치되는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an insulating structure of a liquefied gas storage tank for storing liquefied gas. More specifically, it relates to a thermal insulation structure of a liquefied gas storage tank installed on a ship.
온실 가스 및 각종 대기 오염 물질의 배출에 대한 국제 해사 기구(IMO; International Maritime Organization)의 규제가 강화됨에 따라, 최근 들어 조선 및 해운 업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유 등을 대신하여, 청정 에너지원인 천연 가스(NG; Natural Gas)를 선박의 연료 가스로 많이 이용하고 있다.As the International Maritime Organization (IMO)'s regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants have been strengthened, the shipbuilding and shipping industry has recently replaced the existing fuels such as heavy oil and diesel oil, which are clean energy sources. Natural gas (NG) is widely used as fuel gas for ships.
천연 가스는 메탄(methane)을 주요 성분으로 하는데, 통상적으로 그 부피를 약 1/600로 줄인 액화 가스(LNG) 상태로 저장 탱크에 저장되고 있다.Natural gas has methane as its main component, and is usually stored in a storage tank as liquefied gas (LNG), whose volume is reduced to about 1/600.
본 발명의 실시 예들은 단열 성능이 우수한 선박용 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a thermal insulation structure of a liquefied gas storage tank for ships with excellent thermal insulation performance.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화 가스를 저장하는 선박용 탱크의 몸체 상에 형성되는 단열층과, 상기 단열층의 외표면에 적층되며, 상기 단열층의 발포 가스와 외부 가스의 투과를 방지하는 가스 비투과층과, 상기 단열층을 보호하도록 상기 가스 비투과층 외표면에 적층되는 보호층을 포함하는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a heat insulating layer formed on the body of a tank for a vessel for storing liquefied gas, and a gas impermeable layer laminated on the outer surface of the heat insulating layer and preventing the penetration of the foam gas and external gas of the heat insulating layer; , A heat insulating structure of the liquefied gas storage tank including a protective layer laminated on the outer surface of the gas impermeable layer to protect the heat insulating layer may be provided.
상기 가스 비투과층은 알루미늄 포일을 포함하며, 상기 보호층에 접착 시공될 수 있다.The gas impermeable layer may include an aluminum foil, and may be adhered to the protective layer.
상기 가스 비투과층은 일면에 크래프트지가 미리 부착된 알루미늄 포일을 포함하여 상기 단열층 외표면에 타면이 접착 고정되고, 상기 보호층은 상기 크래프트지 외표면에 비접착 시공될 수 있다.The gas impermeable layer may include an aluminum foil to which kraft paper is pre-attached to one surface, and the other surface may be adhesively fixed to the outer surface of the insulating layer, and the protective layer may be non-adhesive to the outer surface of the kraft paper.
상기 단열층은 상기 몸체의 외표면 상에 형성되되 단열 성능이 있는 제1 발포제 및 상기 제1 발포제보다 끊는점이 낮은 제2 발포제를 포함하는 제1 단열부와, 상기 제1 단열부 상에 형성되며 상기 제1 발포제를 포함하는 제2 단열부를 포함한다.The heat insulating layer is formed on the outer surface of the body and is formed on the first heat insulating part, the first insulating part comprising a first foaming agent having thermal insulation performance and a second foaming agent having a lower boiling point than that of the first foaming agent; and a second heat insulating portion including the first foaming agent.
상기 단열층은 상기 몸체의 외표면 상에 형성되며 단열 성능이 있는 성분을 포함하는 단열부와, 상기 단열부 상에 형성되며 상기 단열 성능이 있는 성분과 난연 성능이 있는 성분을 포함하는 난연부를 포함한다.The heat-insulating layer is formed on the outer surface of the body and includes a heat-insulating portion comprising a component having heat-insulating performance, and a flame-retardant section formed on the heat-insulating section and comprising a component having heat-insulating performance and a flame-retardant component .
본 발명의 실시 예들은 시간이 경과함에 따라 액화 가스 저장 탱크의 단열 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.Embodiments of the present invention can prevent the deterioration of the thermal insulation performance of the liquefied gas storage tank over time.
도 1은 일 실시 형태에 따른 선박의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 다양한 실시 형태를 보여주는 제1 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 다양한 실시 형태를 보여주는 제2 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a ship according to an embodiment.
2 is a view showing a schematic structure of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
3 is a first exemplary view showing various embodiments of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
4 is a second exemplary view showing various embodiments of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the insulation structure of the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the insulation structure of the liquefied gas storage tank according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 일 실시 형태에 따른 선박의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a ship according to an embodiment.
도 1에 따르면, 선박(10)은 선체(hull; 11), 연료 탱크(20), 추진 장비(21), 부하 장비(23) 및 액화 가스 저장 탱크(30)를 포함하여 구성될 수 있다.According to FIG. 1 , a
선박(10)은 해상에 부유하며, 해상을 운항하는 것이다. 이러한 선박(10)은 액화 천연 가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 연료로 이용하는 LNG 추진 선박으로 구현될 수 있다.The
선박(10)은 해상에서 사람이나 화물을 목적지까지 운송하는 선박으로 구현될 수 있다. 선박(10)은 예를 들어, 여객선, 화물 운반선, 원유 운반선, 컨테이너선 등으로 구현될 수 있으며, LNG 운반선(LNG carrier), 유조선, 화학 제품 운반선 등 저인화점 연료로 추진되는 선박으로 구현되는 것도 가능하다.The
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 선박(10)은 원유, 천연가스 등의 해양 자원을 개발하기 위해 해상에 건설되는 해양 구조물(또는 해양 플랜트(off-shore plant))로 구현되는 것도 가능하다. 선박(10)은 예를 들어, FSRU(Floating, Storage and Regasification Unit), FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), FLNG(Floating LNG) 등으로 구현될 수 있다.However, the present embodiment is not limited thereto. The
선체(11)는 상부에 데크(deck)를 갖추고 있는 선박(10)의 몸체를 구성하는 것이다. 이러한 선체(11)는 그 내부에 연료 탱크(20), 추진 장비(21), 부하 장비(23) 등을 구비할 수 있다.The
연료 탱크(20)는 주요 전력원을 생산하는 데에 이용되는 연료를 저장하는 것이다. 연료 탱크(20)는 예를 들어, 액화 천연 가스(LNG)를 저장할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 연료 탱크(20)는 예를 들어, 원유 등과 같은 액체 연료를 저장하거나, 수소 등과 같은 기체 연료를 저장하는 것도 가능하다.The
연료 탱크(20)는 선체(11)의 내부 공간에 적어도 하나 설치될 수 있다. 연료 탱크(20)가 선체(11)의 내부 공간에 복수 개 설치되는 경우, 복수 개의 연료 탱크(20)는 선체(11)의 길이 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 복수 개의 연료 탱크(20)는 선체(11)의 너비 방향으로 순차적으로 배치될 수 있으며, 선체(11)의 길이 방향이나 너비 방향에 관계없이 랜덤으로 배치되는 것도 가능하다.At least one
한편, 연료 탱크(20)는 선체(11) 상에 복수 개 설치되는 경우, 몇몇은 선체(11)의 내부 공간에 설치되고, 다른 몇몇은 데크 상에 설치될 수도 있다. 또한 몇몇은 액화 천연 가스를 저장하고, 다른 몇몇은 원유 등과 같은 액체 연료나 수소 등과 같은 기체 연료를 저장하는 것도 가능하다.On the other hand, when a plurality of
추진 장비(21)는 선체(11)의 운항이 가능하도록 추진력을 발생시키는 것이다. 이러한 추진 장비(21)는 연료 탱크(20)에 저장된 연료를 이용하여 추진력을 발생시킬 수 있다. 추진 장비(21)는 메인 엔진(main engine; 22)을 포함하여 구성되어 추진력을 발생시킬 수 있다.The
메인 엔진(22)은 저압 가스 분사 엔진, 중압 가스 분사 엔진 및 고압 가스 분사 엔진 중 어느 하나의 엔진을 포함할 수 있다. 저압 가스 분사 엔진은 대략 5bar 내지 7bar 정도의 연료 가스를 이용하는 것으로서, DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진 등을 포함할 수 있다. 이러한 저압 가스 분사 엔진은 천연 가스뿐만 아니라 중유(HFO; Heavy Fuel Oil) 등을 연료로 이용할 수 있는 이중 연료 엔진으로 구현될 수 있다. 중압 가스 분사 엔진은 대략 16bar 내지 45bar 정도의 연료 가스를 이용한다. 고압 가스 분사 엔진은 대략 150bar 내지 300bar 정도의 연료 가스를 이용하는 것으로서, ME-GI(M-type Electronically Controlled Gas Injection) 엔진을 포함할 수 있다.The
메인 엔진(22)의 연료 가스 공급 조건에 부합하게 유체의 온도, 압력, 상태 등을 조절하는 장치가 처리부(미도시)에 포함될 수 있다. 메인 엔진(22)이 예를 들어, 저압 가스 분사 엔진인 경우, 유체를 기화시키는 기화기, 기화기를 거친 유체를 저압가스 분사 엔진의 연료 가스 공급 압력으로 조절하는 압력 밸브, 압력 밸브를 거친 유체를 저압 가스 분사 엔진의 요구 온도에 맞게 온도를 보정하는 히터 등이 처리부에 포함될 수 있다. 메인 엔진(22)이 예를 들어, 중압 가스 분사 엔진인 경우, 유체의 압력을 조절하는 조절 밸브, 히터 등이 처리부에 포함될 수 있다. 메인 엔진(22)이 예를 들어, 고압 가스 분사 엔진인 경우, 고압 가스 분사 엔진의 연료 가스 공급 압력에 따라 유체를 가압 송출하는 고압 펌프, 가압된 유체를 기화시키는 고압 기화기 등이 처리부에 포함될 수 있다.A device for adjusting the temperature, pressure, state, etc. of the fluid to match the fuel gas supply condition of the
부하 장비(23)는 선내 유지를 위한 것이다. 부하 장비(23)는 이를 위해 선체(11)의 내부나 데크 상에 구비될 수 있으며, 배수 설비용 펌프, 연료 공급용 펌프, 블로워(blower), 공조 장치, 전등, GPS 수신기, 레이더 장치, 선박 자동 식별 장치, 자기 나침반, 무선 설비, 선박 위치 발신 장치 등을 포함할 수 있다.The
한편, 선체(11)는 부하 장비(23)가 원활하게 작동할 수 있도록 전력을 공급하기 위해 발전 엔진(generator engine; 24)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 선박(10)은 주요 전력원과 보조 전력원을 모두 갖춘 하이브리드 선박으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 연료 탱크(20)에 저장된 연료가 주요 전력원을 생산하는 데에 이용될 수 있으며, 복수 개의 배터리 모듈이 탑재되는 배터리 룸(battery room), 복수 개의 연료 전지(fuel cell), 복수 개의 태양광 패널 등이 보조 전력원을 생산하는 데에 이용될 수 있다.Meanwhile, the
선박(10)이 하이브리드 선박으로 구현되는 경우, 추진 장비(21)를 작동시키는 데에 주요 전력원을 이용하고, 부하 장비(23)를 작동시키는 데에 보조 전력원을 이용할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 선박(10)은 추진 장비(21)를 작동시키는 데에 주요 전력원과 보조 전력원을 모두 이용하고, 부하 장비(23)를 작동시키는 데에 보조 전력원을 이용하는 것도 가능하다.When the
한편, 선박(10)은 추진 장비(21)와 부하 장비(23)를 작동시키는 데에 주요 전력원과 보조 전력원을 선택적으로 이용하는 것도 가능하다. 선박(10)은 예를 들어, 추진 장비(21)를 작동시키는 데에 주요 전력원과 보조 전력원 중 어느 하나의 전력원을 이용하고, 부하 장비(23)를 작동시키는 데에 다른 하나의 전력원을 이용할 수 있다.On the other hand, it is also possible for the
액화 가스 저장 탱크(30)는 액화 가스를 저장하는 것이다. 이러한 액화 가스 저장 탱크(30)는 액화 천연 가스를 액화 가스로 저장할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 액화 가스 저장 탱크(30)는 액화 에탄, 액화 에틸렌, 액화 석유 가스, 액화 프로판, 액화 부탄 등을 액화 가스로 저장하는 것도 가능하다.The liquefied
액화 가스 저장 탱크(30)는 선체(11)의 데크 상에 적어도 하나 설치될 수 있다. 즉, 액화 가스 저장 탱크(30)는 선체(11) 상에서 연료 탱크(20)보다 상위에 배치될 수 있다. 액화 가스 저장 탱크(30)는 예를 들어, 국제 해사 기구(IMO; International Maritime Organization)의 A 타입(Type A) 탱크, B 타입(Type B) 탱크, C 타입(Type C)의 독립 탱크 등으로 구현될 수 있다. 이하에서는 액화 가스 저장 탱크(30)가 IMO C 타입으로 구현되는 경우를 예시적으로 설명하기로 한다. 액화 가스 저장 탱크(30)가 IMO C 타입으로 구현되는 경우, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 원통형으로 구현될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.At least one liquefied
액화 가스 저장 탱크(30)는 연료 탱크(20)보다 높은 압력으로 액화 가스를 저장할 수 있다. 액화 가스 저장 탱크(30)는 연료 탱크(20)에 저장되어 있는 것과 동일한 액화 가스를 저장할 수 있으나, 연료 탱크(20)에 저장되어 있는 것과 상이한 액화 가스를 저장하는 것도 가능하다.The liquefied
액화 가스 저장 탱크(30)는 연료 탱크(20)에 저장되어 있는 것과 동일한 액화 가스(예를 들어, 액화 천연 가스)를 저장하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 액화 가스가 연료로 이용될 수 있도록 연료 탱크(20)에 공급할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 메인 엔진(22)에 액화 가스를 연료로 직접 공급하는 것도 가능하다. 메인 엔진(22)에 액화 가스를 연료로 직접 공급하는 경우, 액화 가스 저장 탱크(30) 내에 발생된 증발 가스(BOG; Boiled Off Gas)를 수집하여 메인 엔진(22)에 공급하는 것도 가능하다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 다양한 실시 형태를 보여주는 제1 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 다양한 실시 형태를 보여주는 제2 예시도이다.When the liquefied
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the insulation structure of the liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
액화 가스 저장 탱크(30)는 외측 표면이 단열 처리될 수 있다. 액화 가스 저장 탱크(30)는 이를 위해 두 개의 스프레이 폴리우레탄 폼(SPF; Spray Polyurethane Foam) 계층 즉, 끓는점이 낮은 발포 가스를 가져 낮은 온도 조건에서도 충분한 기계적 물성을 갖는 제1 SPF 계층, 및 단열 성능이 우수한 제2 SPF 계층을 단열 구조로 포함할 수 있다.The liquefied
액화 가스 저장 탱크(30)의 단열 구조는 접착층(32), 단열층(33), 가스 비투과층(36) 및 보호층(37)을 포함한다.The heat insulating structure of the liquefied
접착층(32)은 탱크 몸체(31) 상에 시공되는 것이다. 이러한 접착층(32)은 탱크 몸체(31)의 표면과 단열층(33) 간 부착력을 높이기 위해 시공될 수 있으며, 도료(예를 들어, 프라이머(primer))를 소재로 하여 형성될 수 있다.The
한편, 접착층(32)은 탱크 몸체(31)의 표면에 대한 클리닝 검사(tank surface cleaning check) 후에 탱크 몸체(31) 상에 시공될 수 있다.Meanwhile, the
단열층(33)은 제1 단열부(34)와 제2 단열부(35)를 포함한다.The
제1 단열부(34)는 접착층(32) 상에 시공되는 것이다. 이러한 제1 단열부(34)는 스프레이 폴리우레탄 폼(SPF)을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 특히 끓는점이 낮은 발포 가스를 가지며, 낮은 온도 조건에서도 충분한 기계적 물성을 갖는 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성될 수 있다.The first
제1 단열부(34)가 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성되는 경우, 경제성, 시공 편의성 등의 장점을 가질 수 있다. 제1 단열부(34)가 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성되는 경우, 시공 특성상 다층 구조를 가질 수 있으며, 최소 13mm 이상의 두께로, 300mm 혹은 그 이상의 단열 두께를 갖도록 설계될 수 있다.When the first
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 액화 가스 저장 탱크(30)는 본 실시예에서 C 타입 LNG 저장 탱크로 구현될 수 있다. C 타입 LNG 저장 탱크는 LNG를 적재하기 전후에 최대 208℃(상한 45℃, 하한 163℃)의 온도 차이를 보이므로, 수축 및 팽창에 대응 가능하게 설계되어야 한다.Meanwhile, as described above, the liquefied
그런데 상기의 수축 및 팽창은 LNG 저장 탱크의 길이 방향과 더불어 직경 방향에 대해서도 동시에 발생할 수 있다. 따라서 제1 단열부(34)는 이러한 점을 참작하여 크랙(crack) 등과 같은 품질 문제를 야기하지 않도록 설계되는 것이 바람직하다.However, the above contraction and expansion may occur simultaneously in the radial direction as well as the longitudinal direction of the LNG storage tank. Therefore, it is preferable that the first
제1 단열부(34)는 단열 성능과 더불어 최대 208℃의 온도 차이에서 비롯되는 열 응력(thermal stress)을 견딜 수 있는 최소한의 기계적 물성이 요구된다. 그런데 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)의 기계적 물성은 온도, 습도, 시공 두께 등 많은 요인에 따라 달라질 수 있다.The
제1 단열부(34)가 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성되는 경우, 탱크 몸체(31)의 표면 온도가 너무 낮으면 제1 단열부(34)가 충분한 기계적 물성을 얻을 수 없으므로, 크랙, 박리 등의 품질 문제가 발생할 수 있다. 따라서 접착층(32) 상에 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 제1 단열부(34)를 시공하는 경우, 제1 단열부(34)의 시공 온도로는 탱크 몸체(31)의 표면 온도가 10℃ 이상인 경우가 적합하다.When the first
하지만, 동절기에는 탱크 몸체(31)의 표면 온도를 10℃ 이상으로 유지하는 것이 어려우며, 탱크 몸체(31)의 표면 온도가 낮아질수록 스프레이 폴리우레탄 폼의 단열 성능 및 기계적 물성은 저하되므로, 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 제1 단열부(34)를 시공하는 것이 불가능해지는 상황이 빈번히 발생할 수 있다.However, in winter, it is difficult to maintain the surface temperature of the
10℃ 이상의 시공 온도 조건이 필요한 것은 스프레이 폴리우레탄 폼의 재료적 특성에 기인한다. 스프레이 폴리우레탄 폼은 스프레이 타입(spray type)의 폴리우레탄 폼으로서, MDI(Methylene Di-para-phenylene Isocyanate)와 폴리올(polyol)을 주요 재료로 하며, 발포제, 촉매제, 정포제, 기능성 첨가제 등을 혼합 반응시켜 얻을 수 있는 발포 생성물이다. 상기와 같은 시공 온도에 대한 제약은 발포제의 시공 온도에서 그 관계를 찾을 수 있다.The need for a construction temperature condition of 10℃ or higher is due to the material properties of the spray polyurethane foam. Spray polyurethane foam is a spray-type polyurethane foam. MDI (Methylene Di-para-phenylene Isocyanate) and polyol are the main materials, and a foaming agent, a catalyst, a foam stabilizer, and a functional additive are mixed. It is a foamed product that can be obtained by reacting. The constraint on the construction temperature as described above can be found in the construction temperature of the foaming agent.
단열 성능을 만족하는 발포제로, 끓는점이 약 15.3℃인 발포제(화학식 CF3CH2CHF2, 발포제 HFC-245fa)가 널리 사용되고 있다. 스프레이 폴리우레탄 폼은 상기의 발포제를 이용하여 원활한 혼합 반응이 일어날 수 있는 탱크 몸체(31)의 표면 온도를 약 10℃ 정도로 관리하고 있다.As a foaming agent satisfying thermal insulation performance, a foaming agent having a boiling point of about 15.3° C. (Chemical formula CF3CH2CHF2, foaming agent HFC-245fa) is widely used. The spray polyurethane foam manages the surface temperature of the
따라서 본 실시예에서는 스프레이 폴리우레탄 폼에 상기의 발포제 외에 상기의 발포제보다 끓는점(boiling point)이 낮은 발포제를 추가함으로써, 제1 단열부(34)는 낮은 온도 조건에서도 충분한 기계적 물성을 가질 수 있도록 구성할 수 있다.Therefore, in this embodiment, by adding a foaming agent having a lower boiling point than the foaming agent in addition to the foaming agent in the spray polyurethane foam, the first
정리하여 보면, 제1 단열부(34)는 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 이 경우 제1 단열부(34)는 단열 성능이 있는 제1 발포제 및 상기 제1 발포제보다 끓는점이 낮은 제2 발포제를 추가로 포함할 수 있다.In summary, the first
제1 발포제는 단열 성능을 가지면서 끓는점이 10℃ ~ 40℃인 발포제일 수 있다. 제1 발포제는 앞서 설명한 바와 같이, 예를 들어, 끓는점이 약 15.3℃인 발포제(화학식 CF3CH2CHF2, 발포제 HFC-245fa)일 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 발포제는 끓는점이 15℃ ~ 32℃인 발포제(예를 들어, HBA-2), 끓는점이 15℃ ~ 30℃인 발포제(예를 들어, AFA-L1) 등일 수도 있다.The first foaming agent may be a foaming agent having a boiling point of 10°C to 40°C while having thermal insulation performance. As described above, the first blowing agent may be, for example, a blowing agent having a boiling point of about 15.3° C. (Formula CF3CH2CHF2, blowing agent HFC-245fa). However, the present embodiment is not limited thereto. The first blowing agent may be a blowing agent having a boiling point of 15° C. to 32° C. (eg, HBA-2), a blowing agent having a boiling point of 15° C. to 30° C. (eg, AFA-L1), and the like.
제2 발포제는 제1 발포제보다 포화 온도(saturation temperature)(또는 끓는점)가 낮은 발포 가스일 수 있다. 이러한 제2 발포제는 포화 온도가 영하인 발포 가스일 수 있다. 제2 발포제는 예를 들어, 끓는점이 -139℃인 발포제(화학식 CO2, 발포제 CO2), 끓는점이 -40℃인 발포제(클로로디플루오르메탄, 화학식 CHCIF2, 발포제 HFC-22) 등일 수 있다.The second blowing agent may be a blowing gas having a lower saturation temperature (or boiling point) than the first blowing agent. This second blowing agent may be a blowing gas having a saturation temperature of sub-zero. The second blowing agent may be, for example, a blowing agent having a boiling point of -139°C (formula CO2, blowing agent CO2), a blowing agent having a boiling point of -40°C (chlorodifluoromethane, chemical formula CHCIF2, blowing agent HFC-22), and the like.
제1 단열부(34)는 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성될 때, 제1 발포제를 제2 발포제보다 더 높은 비율로 혼합할 수 있다. 제1 단열부(34)는 예를 들어, 시공 온도가 0℃를 초과하는 경우 제1 발포제를 제2 발포제보다 더 높은 비율로 혼합할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 단열부(34)는 제1 발포제와 제2 발포제를 동일한 비율로 혼합하거나, 제2 발포제를 제1 발포제보다 더 높은 비율로 혼합하는 것도 가능하다. 제1 단열부(34)는 예를 들어, 시공 온도가 0℃인 경우 제1 발포제와 제2 발포제를 동일한 비율로 혼합할 수 있으며, 시공 온도가 0℃ 미만인 경우 제2 발포제를 제1 발포제보다 더 높은 비율로 혼합할 수 있다.When the first
제1 단열부(34)는 이상 설명한 바와 같이 단일 성분의 스프레이 폴리우레탄 폼이 아닌, 끓는점이 낮은 발포 가스를 갖는 스프레이 폴리우레탄 폼을 적용하여, 동절기 등 낮은 시공 온도 조건 하에도 충분한 기계적 물성을 가질 수 있다.As described above, the first
한편, 제1 단열부(34)는 탱크 몸체(31) 상에 접착층(32)보다 더 두껍게 형성될 수 있다.Meanwhile, the first
제2 단열부(35)는 제1 단열부(34) 상에 시공되는 것이다. 이러한 제2 단열부(35)는 제1 단열부(34)와 마찬가지로 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 단열 성능을 높이기 위해 제1 단열부(34)보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 한편, 제2 단열부(35)는 단열 성능이 우수한 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성되는 것도 가능하다.The second
제2 단열부(35)는 제1 단열부(34) 상에 형성된다. 즉, 제2 단열부(35)는 시공 온도의 영향이 크지 않은 외층에 형성된다. 따라서 제2 단열부(35)는 단열 성능이 있는 제1 발포제만을 포함할 수 있다. 제2 단열부(35)는 예를 들어, 시공 온도에 상대적으로 민감하지 않은, 단열 성능이 우수한 HFC-245fa 등의 발포 가스를 포함하는 스프레이 폴리우레탄 폼으로 구성될 수 있다.The second
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 단열부(35)는 제1 단열부(34)와 마찬가지로 낮은 온도 조건에서도 충분한 기계적 물성을 가지도록 형성되는 것도 가능하다. 이 경우, 제2 단열부(35)는 단열 성능이 있는 제1 발포제 및 상기 제1 발포제보다 끓는점이 낮은 제2 발포제를 포함할 수 있다.However, the present embodiment is not limited thereto. Like the first
스프레이 폴리우레탄 폼의 성능은 온도, 습도 등과 더불어 시공 두께에도 영향을 받는다. 일회 시공시 시공 두께가 13mm 이하이면, 열적 물성 및 기계적 물성이 저하될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 일회 시공시 시공 두께가 15mm 이상이 되도록 제1 단열부(34) 및 제2 단열부(35)를 시공할 수 있다. 바람직하게는, 일회 시공시 시공 두께가 20mm ~ 30mm가 되도록 제1 단열부(34) 및 제2 단열부(35)를 시공할 수 있다.The performance of spray polyurethane foam is affected by the thickness of the application as well as temperature and humidity. If the construction thickness is 13 mm or less during one-time construction, thermal and mechanical properties may be deteriorated. Therefore, in this embodiment, the first
한편, 시공 이후 스프레이 폴리우레탄 폼의 내부에 발생되는 열이 충분히 냉각될 수 있도록, 하루 기준으로 시공될 수 있는 시공 두께는 약 100mm로 제한할 수 있다. 이 경우, 제1 단열부(34) 및 제2 단열부(35)는 각각 하루 기준으로 3회 내지 5회 시공될 수 있다.On the other hand, so that the heat generated inside the spray polyurethane foam after construction can be sufficiently cooled, the construction thickness that can be installed per day may be limited to about 100 mm. In this case, the first
가스 비투과층(36)은 제2 단열부(35) 상에 시공될 수 있다. 가스 비투과층(36)은 단열층(33)에 발포된 발포 가스가 외부 가스(공기 또는 질소)로 치환되는 것을 차단시킨다. 즉, 가스 비투과층(36)은 발포 가스 또는 외부 가스가 투과될 수 없는 재질로 형성될 수 있다.The gas
구체적으로, 단열층에 시공된 스프레이 폴리우레탄 폼은 시간이 경과함에 따라 상대적으로 단열성능이 우수한 발포 가스가 외부 가스와 농도 구배에 따른 물질 전달로 치환됨에 따라 자연스럽게 단열성능이 저하되게 된다. 즉, 스프레이 폴리우레탄 폼은 단열층(33)의 두께의 제곱에 반비례하고, 시간에 비례하는 특징이 있다. 발포 가스와 경과된 시간에 따라 최대 40%의 성능 저하가 발생하나, 가스 비투과층(36)이 제2 단열부(35) 상에 시공됨에 의해 시간이 경과함에 따라 단열 성능이 저하되는 것을 개선할 수 있다.Specifically, the spray polyurethane foam installed on the heat insulating layer naturally deteriorates as the foaming gas, which has relatively excellent heat insulating performance, is replaced by mass transfer according to the concentration gradient with the external gas over time. That is, the spray polyurethane foam is inversely proportional to the square of the thickness of the
가스 비투과층(36)은 알루미늄 포일(Alumium Foil)을 포함할 수 있고, 제2 단열부(35)에 접착될 수 있다.The gas
가스 비투과층(36)의 일면이 가스 비투과층(36)에 접착된 경우, 일면 반대쪽 타면은 크래프트지(Kraft Paper)가 접착될 수 있다.When one surface of the gas
가스 비투과층(36)은 알루미늄 포일의 일면에 크래프트지가 먼저 부착된 후 제2 단열부(35) 상에 시공될 수 있다.The gas
보호층(37)은 표면 보호층(surface protection layer)으로서, 가스 비투과층(36) 상에 시공될 수 있다. 이러한 보호층(37)은 제1 단열부(34) 및 제2 단열부(35)를 외부 충격이나 수분 등으로부터 보호하기 위해 가스 비투과층(36) 상에 시공될 수 있다.The
보호층(37)은 제1 단열부(34) 및 제2 단열부(35)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 보호층(37)은 요소 수지 등의 폴리 요소(polyurea), 섬유 강화 플라스틱(FRP; Fiber Reinforced Plastics) 수지, 유리 섬유 강화 플라스틱(GRP; Glass-fiber Reinforced Plastics) 수지 등을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 가스 비투과층(36)의 외측면에 코팅 형태로 시공될 수 있다.The
보호층(37)은 가스 비투과층(36)에 접착 시공될 수 있고, 가스 비투과층(36)의 외측면에 크래프트지가 접착된 경우에는 비접착 방식으로 시공될 수 있다.The
보호층(37)은 가스 비투과층(36)에 비접착 방식으로 시공된 경우, 단열층(33)의 열변형에 의하더라도 보호층(37)에 가해지는 스트레스를 해소하여 보호층(37)의 파손을 방지할 수 있다.When the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the insulation structure of the liquefied gas storage tank according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 액화 가스 저장 탱크(40)의 단열 구조는 접착층(42), 단열층(43), 가스 비투과층(46) 및 보호층(47)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the heat insulating structure of the liquefied
접착층(42)은 탱크 몸체(41) 상에 시공되는 것이다. 이러한 접착층(42)은 탱크 몸체(41)의 표면과 단열층(43) 간 부착력을 높이기 위해 시공될 수 있으며, 도료(예를 들어, 프라이머(primer))를 소재로 하여 형성될 수 있다.The
한편, 접착층(42)은 탱크 몸체(41)의 표면에 대한 클리닝 검사(tank surface cleaning check) 후에 탱크 몸체(41) 상에 시공될 수 있다.Meanwhile, the
단열층(43)은 단열부(44) 및 난열부(45)를 포함한다.The
단열부(44)는 접착층(42) 상에 시공되는 것이다. 이러한 단열부(44)는 스프레이 폴리우레탄 폼(SPF)을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 특히 최소한의 기계적 물성을 가지면서 단열에 최적화된 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성될 수 있다.The
스프레이 폴리우레탄 폼은 스프레이 타입(spray type)의 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)이다. 이러한 스프레이 폴리우레탄 폼은 이소시아네이트 화합물(예를 들어, MDI(Methylene Di-para-phenylene Isocyanate))과 하이드록시기를 갖는 폴리올(polyol) 화합물로 이루어지며, 상기의 폴리올 화합물에 발포제, 난연제, 촉매제, 가교제 등을 혼합 반응시켜 발포 생성물로 형성될 수 있다.Spray polyurethane foam is a polyurethane foam (polyurethane foam) of the spray type (spray type). This spray polyurethane foam consists of an isocyanate compound (eg, Methylene Di-para-phenylene Isocyanate (MDI)) and a polyol compound having a hydroxyl group, and a foaming agent, a flame retardant, a catalyst, and a crosslinking agent in the polyol compound. and the like may be mixed and reacted to form a foamed product.
단열부(44)를 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성되는 경우, 경제성, 시공 편의성 등의 장점을 가질 수 있다. 또한, 단열부(44)가 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성되는 경우, 시공의 특성상 층상 구조를 가질 수 있으며, 1회 분사시 약 20mm ~ 30mm의 두께를 갖도록 시공되어, 단열 요구 사항에 따라 300mm 혹은 그 이상의 단열 두께를 갖도록 설계될 수 있다.When the
스프레이 폴리우레탄 폼의 성능은 온도, 습도 등과 더불어 시공 두께에도 영향을 받는다. 일회 시공시 시공 두께가 13mm 이하이면, 열적 물성 및 기계적 물성이 저하될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 일회 시공시 시공 두께가 15mm 이상이 되도록 단열부(44)를 시공할 수 있다. 바람직하게는, 일회 시공시 시공 두께가 20mm ~ 30mm가 되도록 단열부(44)를 시공할 수 있다.The performance of spray polyurethane foam is affected by the thickness of the application as well as temperature and humidity. If the construction thickness is 13 mm or less during one-time construction, thermal and mechanical properties may be deteriorated. Therefore, in the present embodiment, the
한편, 시공 이후 스프레이 폴리우레탄 폼의 내부에 발생되는 열이 충분히 냉각될 수 있도록, 하루 기준으로 시공될 수 있는 시공 두께는 약 100mm로 제한할 수 있다. 이 경우, 단열부(44)는 각각 하루 기준으로 3회 내지 5회 시공될 수 있다.On the other hand, so that the heat generated inside the spray polyurethane foam after construction can be sufficiently cooled, the construction thickness that can be installed per day may be limited to about 100 mm. In this case, the
한편, 단열부(44)는 단열을 목적으로 탱크 몸체(41)의 표면으로부터 일정 두께만큼 선 시공될 수 있으며, 이때 전체 단열 시공 두께의 20mm ~ 50mm를 제외하고 시공될 수 있다.On the other hand, the
단열부(44)는 단열 성능을 높이기 위해 탱크 몸체(41) 상에 난연부(45)보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 이러한 단열부(44)는 접착층(42) 및 보호층(47)보다도 더 두껍게 형성될 수 있다.The
단열부(44)는 단열 성능이 있는 발포제(이하에서는 이를 제1 발포제로 칭함)를 포함할 수 있다. 이 경우, 단열부(44)는 예를 들어, 시공 온도에 상대적으로 민감하지 않으며 단열 성능이 우수한 HFC-245fa 등의 발포 가스를 포함하는 스프레이 폴리우레탄 폼으로 구성될 수 있다.The
제1 발포제는 단열 성능을 가지면서 끓는점(boiling point)이 10℃ ~ 40℃인 발포제일 수 있다. 제1 발포제는 예를 들어, 끓는점이 약 15.3℃인 발포제(화학식 CF3CH2CHF2, 발포제 HFC-245fa)일 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 발포제는 끓는점이 15℃ ~ 32℃인 발포제(예를 들어, HBA-2), 끓는점이 15℃ ~ 30℃인 발포제(예를 들어, AFA-L1) 등일 수도 있다.The first foaming agent may be a foaming agent having a thermal insulation performance and a boiling point of 10°C to 40°C. The first blowing agent may be, for example, a blowing agent having a boiling point of about 15.3°C (formula CF3CH2CHF2, blowing agent HFC-245fa). However, the present embodiment is not limited thereto. The first blowing agent may be a blowing agent having a boiling point of 15° C. to 32° C. (eg, HBA-2), a blowing agent having a boiling point of 15° C. to 30° C. (eg, AFA-L1), and the like.
한편, 단열부(44)가 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성되는 경우, 각각의 재료의 배합 비율(formula)에 따라 열적 성질, 기계적 성질, 기타 난연 성질 등 다양한 물성이 달라질 수 있다.On the other hand, when the
단열부(44)는 기본적으로 단열 성능과 기계적 물성이 필요하다. 상기에서, 단열 성능은 액화 가스 저장 탱크(40)에 저장되는 액화 가스의 기화를 최소화하기 위해 필요하다. 또한, 기계적 물성은 외기인 탱크 몸체(41)와 화물인 액화 가스 간 온도차(최대 208도)에 의해 탱크 몸체(41) 내에 발생하는 열 응력(thermal stress)을 견디기 위해 필요하다.The
한편, 단열부(44)는 IGC 코드(code) 및 각 선급 규정(rule)에 따라 선박 내 화재 발생시를 고려하여 내화 특성(fire resistance)이 요구될 수 있다. 단열부(44)의 내화 특성에 대한 기준은 일반적으로 DIN 4201-1에 정의된 구분에 따라 최소 B2 이상이 요구된다.On the other hand, the
하지만, 선박을 건조하는 도중에 발생되는 화재로 인해 단열부(44)가 훼손되거나, 단열부(44)가 시공된 액화 가스 저장 탱크(40)가 훼손되는 사례가 빈번하게 발생하고 있으므로, 최근 들어 B1 이상의 난연 성능을 요구하는 시장의 요구가 점차 커지고 있다.However, since there are frequent cases in which the
단열부(44)의 난연 특성은 난연 첨가재의 양을 증가시켜 개선이 가능하다. 하지만, 스프레이 폴리우레탄 폼 내에 난연 첨가재 성분을 증가시키면, 스프레이 폴리우레탄 폼의 열적 물성 및 기계적 물성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.The flame-retardant properties of the
이러한 문제점을 해결하기 위해, 먼저 단열 성능을 갖추기 위해 액화 가스 저장 탱크(40) 상에 단열부(44)를 시공한 후, 난연 성능을 추가로 갖추기 위해 단열부(44) 상에 난연부(45)를 시공할 수 있다.In order to solve this problem, first, the insulating
난연부(45)는 난연 성능이 보강된 것이다. 이러한 난연부(45)는 단열부(44) 상에 시공될 수 있으며, 단열부(44)와 마찬가지로 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성될 수 있다.The flame-
난연부(45)는 난연 성능을 강화하기 위해 난연제를 첨가할 수 있다. 이러한 난연부(45)은 난연 첨가제로 브롬계 난연제(BFR; Brominated Flame Retardants)(또는 할로겐계 난연제), 인계 난연제, 무기계 난연제 등 중에서 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다. 한편, 난연 첨가제는 분말 형태의 것일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The flame-
난연부(45)는 난연 첨가제로 브롬계 난연제를 포함하는 경우, 폴리 브로모 바이페닐(PBBs; Poly Brominated Biphenyls), 폴리 브로모 다이페닐 에테르(PBDEs; Poly Bromo Diphenyl Ethers), 테트라 브로모비스 페놀 A(TBBP A; Tetra Bromobis Phenol A), 데카 브로모 디페닐 에테르(Deca-BDE; Deca Bromo Diphenyl Ether), 헥사 브로모 사이클로 도데칸(HBCD; Hexa Bromo Cyclo Dodecane), 트리 브로모 페놀(TBP; Tri Bromo Phenol) 등 중에서 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.When the
난연부(45)는 난연 첨가제로 인계 난연제를 포함하는 경우, 트리 페닐 포스페이트(TPP; Tri Phenyl Phosphate), 트리 아릴 포스페이트(TAP; Tri Aryl Phosphate), 트리 크레실 포스페이트(TCP; Tri Cresyl Phosphate), 클로로 에틸 포스페이트(CEP; Chloro Ethyl Phosphate), 할로겐 함유 축합 인산 에스테르 등 중에서 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.When the
난연부(45)는 난연 첨가제로 무기계 난연제를 포함하는 경우, 삼산화 안티몬(antimony trioxide, Sb2O3), 수산화 알루미늄(aluminum hydroxide, Al(OH)3), 수산화 마그네슘(magnesium hydroxide, Mg(OH)2), 탄산 칼슘(calcium carbonate, CaCO3), 탄산 마그네슘(magnesium carbonate, MgHCO3), 탈크(talc) 등 중에서 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.When the
난연부(45)는 난연 성능을 향상시키면서 스프레이 폴리우레탄 폼의 열적 물성 및 기계적 물성이 저하되는 것을 방지하기 위해 적정량의 난연 첨가제를 포함할 수 있다.The flame-
스프레이 폴리우레탄 폼의 경우, 주요 재료인 이소시아네이트(MDI) 액과 폴리올 액의 배합비는 중량 기준 100/110이 바람직하다. 본 실시예에서는 B1 등급을 만족시키기 위해 주요 재료의 중량 대비 10% 이상(바람직하게는 10% ~ 20%)의 난연제 첨가가 필요할 수 있다.In the case of spray polyurethane foam, the mixing ratio of isocyanate (MDI) liquid and polyol liquid, which are the main materials, is preferably 100/110 by weight. In this embodiment, it may be necessary to add 10% or more (preferably 10% to 20%) of the flame retardant based on the weight of the main material in order to satisfy the B1 grade.
난연부(45)는 단열부(44)와 마찬가지로 1회 분사시 약 20mm ~ 30mm의 두께를 갖도록 시공될 수 있다. 이러한 난연부(45)는 단열부(44) 상에 한 개의 계층 또는 두 개의 계층을 가지도록 시공될 수 있다. 여기서, 한 개의 계층은 1회 분사시 20mm ~ 30mm의 두께로 형성되는 계층을 말한다. 난연부(45)는 이를 통해 액화 가스 저장 탱크(40) 상에 시공되는 단열 구조의 난연 성능을 개선할 수 있다.The flame-
난연부(45)는 단열부(44)보다 얇게 형성될 수 있다. 이러한 난연부(45)는 접착층(42) 및 보호층(47)보다는 더 두껍게 형성될 수 있다.The flame-
가스 비투과층(46)은 난연부(45) 상에 시공될 수 있다. 가스 비투과층(46)은 단열층(43)에 발포된 발포 가스가 외부 가스(공기 또는 질소)로 치환되는 것을 차단시킨다. 즉, 가스 비투과층(46)은 발포 가스 또는 외부 가스가 투과될 수 없는 재질로 형성될 수 있다.The gas
구체적으로, 단열층에 시공된 스프레이 폴리우레탄 폼은 시간이 경과함에 따라 상대적으로 단열성능이 우수한 발포 가스가 외부 가스와 농도 구배에 따른 물질 전달로 치환됨에 따라 자연스럽게 단열성능이 저하되게 된다. 즉, 스프레이 폴리우레탄 폼은 단열층(43)의 두께의 제곱에 반비례하고, 시간에 비례하는 특징이 있다. 발포 가스와 경과된 시간에 따라 최대 40%의 성능 저하가 발생하나, 가스 비투과층(46)이 난연부(45) 상에 시공됨에 의해 시간이 경과함에 따라 단열 성능이 저하되는 것을 개선할 수 있다.Specifically, the spray polyurethane foam installed on the heat insulating layer naturally deteriorates as the foaming gas, which has relatively excellent heat insulating performance, is replaced by mass transfer according to the concentration gradient with the external gas over time. That is, the spray polyurethane foam is inversely proportional to the square of the thickness of the
가스 비투과층(46)은 알루미늄 포일(Alumium Foil)을 포함할 수 있고, 난연부(45)에 접착될 수 있다.The gas
가스 비투과층(46)의 일면이 가스 비투과층(46)에 접착된 경우, 일면 반대쪽 타면은 크래프트지(Kraft Paper)가 접착될 수 있다.When one surface of the gas
보호층(47)은 표면 보호층(surface protection layer)으로서, 난연부(45) 상에 시공될 수 있다. 이러한 보호층(47)은 외부 충격으로부터 단열층(43)이 파손되는 것을 방지하고, 외기에 노출되는 액화 가스 저장 탱크(40)의 특성상 빗물, 파도, 습기 등이 단열층(43)의 내부로 침입하는 것을 방지하기 위해, 난연부(45) 상에 시공될 수 있다.The
보호층(47)은 단열부(44) 및 난연부(45)보다 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 난연부(45)의 외측면에 코팅 형태로 시공될 수 있다.The
보호층(47)은 유리 섬유 강화 플라스틱(GRP; Glass-fiber Reinforced Plastics) 수지, 중합체 코팅(polymeric coating) 등을 소재로 하여 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 보호층(47)은 요소 수지 등의 폴리 요소(polyurea), 섬유 강화 플라스틱(FRP; Fiber Reinforced Plastics) 수지 등을 소재로 하여 형성되는 것도 가능하다.The
한편, 단열부(44)는 단열 성능이 있는 제1 발포제 외에, 제1 발포제보다 끓는점이 낮은 제2 발포제를 추가로 포함하는 것도 가능하다.Meanwhile, in addition to the first foaming agent having thermal insulation performance, the
제2 발포제는 제1 발포제보다 포화 온도(saturation temperature)(또는 끓는점)가 낮은 발포 가스일 수 있다. 이러한 제2 발포제는 포화 온도가 영하인 발포 가스일 수 있다. 제2 발포제는 예를 들어, 끓는점이 -139℃인 발포제(화학식 CO2, 발포제 CO2), 끓는점이 -40℃인 발포제(클로로디플루오르메탄, 화학식 CHCIF2, 발포제 HFC-22) 등일 수 있다.The second blowing agent may be a blowing gas having a lower saturation temperature (or boiling point) than the first blowing agent. This second blowing agent may be a blowing gas having a saturation temperature of sub-zero. The second blowing agent may be, for example, a blowing agent having a boiling point of -139°C (formula CO2, blowing agent CO2), a blowing agent having a boiling point of -40°C (chlorodifluoromethane, chemical formula CHCIF2, blowing agent HFC-22), and the like.
단열부(44)는 스프레이 폴리우레탄 폼을 소재로 하여 형성될 때, 제1 발포제를 제2 발포제보다 더 높은 비율로 혼합할 수 있다. 단열부(44)는 예를 들어, 시공 온도가 0℃를 초과하는 경우 제1 발포제를 제2 발포제보다 더 높은 비율로 혼합할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 단열부(44)는 제1 발포제와 제2 발포제를 동일한 비율로 혼합하거나, 제2 발포제를 제1 발포제보다 더 높은 비율로 혼합하는 것도 가능하다. 단열부(44)는 예를 들어, 시공 온도가 0℃인 경우 제1 발포제와 제2 발포제를 동일한 비율로 혼합할 수 있으며, 시공 온도가 0℃ 미만인 경우 제2 발포제를 제1 발포제보다 더 높은 비율로 혼합할 수 있다.When the
단열부(44)는 이상 설명한 바와 같이 단일 성분의 스프레이 폴리우레탄 폼이 아닌, 끓는점이 낮은 발포 가스를 갖는 스프레이 폴리우레탄 폼을 적용하여, 동절기 등 낮은 시공 온도 조건 하에도 충분한 기계적 물성을 가질 수 있다.As described above, the
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments have been shown and described. However, it is not limited to the above-described embodiment, and a person of ordinary skill in the art to which the invention pertains will be able to make various changes without departing from the spirit of the invention described in the claims below.
10: 선박,
11: 선체,
20: 연료 탱크,
30,40: 액화 가스 저장 탱크,
31,41: 탱크 몸체,
32,42: 접착층,
33,43: 단열층,
34: 제1 단열부,
35: 제2 단열부,
36,46: 가스 비투과층,
37,47: 보호층,
44: 단열부,
45: 난열부.10: ship, 11: hull,
20: fuel tank, 30, 40: liquefied gas storage tank;
31,41: tank body, 32,42: adhesive layer,
33, 43: a heat insulating layer, 34: a first heat insulating portion,
35: a second heat insulating part, 36, 46: a gas impermeable layer,
37, 47: a protective layer, 44: a heat insulating part,
45: heating part.
Claims (5)
상기 단열층의 외표면에 적층되며, 상기 단열층의 발포 가스와 외부 가스의 투과를 방지하는 가스 비투과층;
상기 단열층을 보호하도록 상기 가스 비투과층 외표면에 적층되는 보호층;을 포함하는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조.Insulation layer formed on the body of the tank for ships for storing liquefied gas;
a gas impermeable layer laminated on the outer surface of the heat-insulating layer and preventing penetration of the foam gas and external gas of the heat-insulating layer;
Insulation structure of a liquefied gas storage tank comprising a; a protective layer laminated on the outer surface of the gas impermeable layer to protect the heat insulating layer.
상기 가스 비투과층은 알루미늄 포일을 포함하며, 상기 보호층에 접착 시공되는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조.The method of claim 1,
The gas impermeable layer includes an aluminum foil, and the insulating structure of the liquefied gas storage tank is adhesively constructed on the protective layer.
상기 가스 비투과층은 일면에 크래프트지가 미리 부착된 알루미늄 포일을 포함하여 상기 단열층 외표면에 타면이 접착 고정되고, 상기 보호층은 상기 크래프트지 외표면에 비접착 시공되는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조.The method of claim 1,
The gas impermeable layer includes an aluminum foil to which kraft paper is pre-attached on one surface, and the other surface is adhesively fixed to the outer surface of the insulation layer, and the protective layer is non-adhesive to the outer surface of the kraft paper. Insulation structure of a liquefied gas storage tank.
상기 단열층은 상기 몸체의 외표면 상에 형성되되 단열 성능이 있는 제1 발포제 및 상기 제1 발포제보다 끊는점이 낮은 제2 발포제를 포함하는 제1 단열부와, 상기 제1 단열부 상에 형성되며 상기 제1 발포제를 포함하는 제2 단열부를 포함하는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The heat insulating layer is formed on the outer surface of the body and is formed on a first heat insulating part comprising a first foaming agent having heat insulation performance and a second foaming agent having a lower boiling point than the first foaming agent, and the first heat insulating part, A thermal insulation structure of a liquefied gas storage tank including a second thermal insulation portion comprising a first foaming agent.
상기 단열층은 상기 몸체의 외표면 상에 형성되며 단열 성능이 있는 성분을 포함하는 단열부와, 상기 단열부 상에 형성되며 상기 단열 성능이 있는 성분과 난연 성능이 있는 성분을 포함하는 난연부를 포함하는 액화 가스 저장 탱크의 단열 구조.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The heat-insulating layer is formed on the outer surface of the body and comprises a heat-insulating part comprising a component having a heat-insulating performance, and a flame-retardant section formed on the heat-insulating section and comprising a component having a heat-insulating performance and a component having a flame-retardant performance Thermal insulation structure of liquefied gas storage tank.
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KR1020200075729A KR20210157655A (en) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | Insulation structure of tank for storing liquefied gas |
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