KR20220026936A

KR20220026936A - 누출 경로가 형성된 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 상기 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법, 그리고 상기 누출 경로 형성도구

Info

Publication number: KR20220026936A
Application number: KR1020200108095A
Authority: KR
Inventors: 장동혁; 옥민우; 이종현
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-03-07

Abstract

본 발명은 탱크 몸체 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것으로서, 상기 탱크 몸체의 외면에 형성되는 보조 단열층; 상기 보조 단열층 상에 중합체 폼을 분사 적층시켜 형성되는 메인 단열부; 및 상기 탱크 몸체와 상기 메인 단열부 사이에서 액화가스의 누출 경로를 형성하는 유로형성부를 포함하고, 상기 유로형성부는 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층이 형성되지 않은 부위에서 상기 보조 단열층의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부를 포함한다.

Description

누출 경로가 형성된 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 상기 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법, 그리고 상기 누출 경로 형성도구{INSULATION STRUCTURE FOR LIQUIFIED GAS STORAGE TANK WITH LEAK PATH AND METHOD FOR FORMING THE INSULATION STRUCTURE, AND THE LEAK PATH FORMING TOOL}

본 발명은 액화가스를 저장하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탱크 외벽에 중합체 폼(polymeric foam)을 분사 적층시켜 이루어지는 누출 경로가 형성된 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 그 단열구조 형성방법, 그리고 상기 누출 경로 형성도구에 관한 것이다.

최근 선박에 대한 환경오염 규제 기준이 강화됨으로 인해, 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 또는, 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 친환경 고효율의 액화가스(Liquified Gas) 연료에 대한 관심이 증가하고 있다.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판과 부탄을 주성분으로 하는 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다.

특히, 액화천연가스(이하, ‘LNG’라 함)는 천연가스를 극저온(약 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

액화가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액체 상태로 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.

LNG등의 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)에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 액화가스 저장탱크(흔히, ‘화물창’이라 함)가 마련된다

또한, 생산된 천연가스를 해상에 직접 액화시켜 저장하고, 필요시 저장된 LNG를 LNG 운반선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), 해상에서 LNG 운반선으로부터 하역되는 LNG를 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등과 같은 해양구조물에도 LNG 운반선이나 LNG RV에 설치되는 액화가스 저장탱크가 포함된다.

이러한 액화가스 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 멤브레인형(Membrane Type)과 독립형(Independent Type)으로 분류할 수 있다.

멤브레인형 저장탱크는 No 96형과 Mark III형으로 나눠지고, 독립형 저장탱크는 국제 해사 기구(IMO; International Maritime Organization)의 규정에 따라서 Type A, Type B, Type C로 나뉘며, 그 중 Type B 독립형 저장탱크는 구형(spherical type)의 MOSS 탱크와 각형(prismatic type)의 SPB 탱크가 있다.

멤브레인형 저장탱크는 선체의 구조에 직접 연결되어 선체와 분리되지 않으며, 선체의 내벽에 1차 방벽(Primary barrier) 및 2차 방벽(Secondary barrier)이 적층된 구조를 가진다. 멤브레인형 탱크는 선체와 직접 연결됨에 따라 내부에 저장된 액화가스의 하중을 저장탱크가 지지하지 않고 선체로 전달하게 된다.

반면, 독립형 저장탱크는 선체의 구조와 분리되어 선체에 탑재되는 형태로 제작되며, 저장탱크 외벽에 단열재가 둘러싸인 구조를 갖는다. 독립형 저장탱크는 선체와 분리되어 선체의 내부에 마련되는 서포트 구조물(support structure)에 의해 지지됨에 따라 내부에 저장된 액화가스의 하중이 저장탱크에 적접적으로 작용하게 된다.

독립형 저장탱크는, 멤브레인형 저장탱크와 달리 복잡한 방벽의 구조를 갖지 않으며, 맴브레인형 저장탱크 대비 슬로싱(Sloshing) 등에 대한 구조적 안정성 측면에서도 상대적으로 유리할 뿐만 아니라, 저장탱크 외벽에 단열재가 마련되므로 작업자의 유지보수(maintenance)가 용이해지는 장점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1034472호

종래기술에 따른 독립형 저장탱크는, 알루미늄 합금(aluminum alloy), SUS(Steel Use Stainless) 또는, 9% 니켈 합금(9% Nickel steel) 등 저온에 강한 합금으로 제조된 탱크 외벽에 폴리우레탄 폼(PUF; Polyurethane Foam)과 같은 중합체 폼(polymeric foam)을 이용하여 단열층을 형성하며, 선체 하부에 마련된 별도의 서포트 구조물(Support structure) 상에 놓여진다.

종래기술에서 단열층은, 스프레이 건(spray gun) 등의 장치를 이용하여 탱크 외벽에 중합체 폼을 일정 시간을 두고 복수회 분사 적층시키는 방식이 적용될 수 있으며, 중합체 폼의 종류 또는 해당 중합체 폼의 단열 성능에 따라 그 두께가 결정된다.

한편, 이러한 독립형 저장탱크는, 탱크 외벽에 액화가스의 누출이 발생되면 극저온에 취약한 선체에 치명적인 손상을 줄 수 있으므로, 누출된 액화가스가 선체와 접촉하는 것을 차단하고 누출된 액화가스를 안전하게 수집 또는, 회수하기 위한 부분 2차 방벽(partial secondary barrier) 구조를 갖는다.

즉, 액화가스의 누출 발생 시 선체로의 직접적인 영향을 최소화할 수 있도록 저장탱크의 하부에는 드립 트레이(drip tray)를 설치하며, 선박 건조 기준(IGC code; International code for the construction and equipment of ships carrying liquefied gases in bulk)에 따라 15일 동안 누출되는 양을 추정하여 드립 트레이의 크기를 설계한다.

이때, 탱크 외벽과 단열층 사이에는 누출된 액화가스가 중력에 의해 드립 트레이로 흐를 수 있는 누출 경로(Leakage Path)가 마련되어야 하는데, 탱크 외벽에 중합체 폼을 분사시켜 단열층을 형성하는 경우, 탱크 외벽과 단열층이 완전 접착되어 액화가스의 누출을 대비하기 위한 누출 경로를 형성하는데 어려움이 있다.

본 발명은 저장탱크 내부에 수용된 액화가스의 단열을 위해 탱크 외벽에 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열층을 형성하고, 탱크 외벽과 단열층 사이에서 누출된 액화가스의 이동을 위한 누출 경로를 형성할 수 있는 누출 경로가 형성된 액화가스 저장탱크의 단열구조 및 상기 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법, 그리고 상기 누출 경로 형성도구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 탱크 몸체 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조로서, 상기 탱크 몸체의 외면에 형성되는 보조 단열층; 상기 보조 단열층 상에 중합체 폼을 분사 적층시켜 형성되는 메인 단열부; 및 상기 탱크 몸체와 상기 메인 단열부 사이에서 액화가스의 누출 경로를 형성하는 유로형성부를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조가 제공될 수 있다.

상기 유로형성부는 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층이 형성되지 않은 부위에서 상기 보조 단열층의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유로형성부는, 상기 메인 단열부와 상기 보조 단열층 사이에서 상기 공간부로 중합체 폼의 침투를 방지하기 위해 설치되는 불투과막을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 유로형성부는, 상기 공간부 내에 설치되는 오픈-셀(open-cell) 구조의 부분 단열재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 탱크 몸체 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법으로서, 상기 탱크 몸체의 외면에 액화가스의 누출을 대비하기 위한 유로형성부를 형성하는 단계; 및 상기 탱크 몸체의 외부에서 중합체 폼을 분사 적층시켜 메인 단열부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유로형성부를 형성하는 단계에는, 상기 탱크 몸체의 외면에 중합체 폼을 분사하여 보조 단열층을 형성하고, 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법이 제공될 수 있다.

상기 유로형성부를 형성하는 단계에는, 상기 메인 단열부를 형성하기 이전에 상기 탱크 몸체의 외면 전체 영역에 중합체 폼을 분사하여 상기 보조 단열층을 형성하는 단계; 및 별도의 툴을 사용하여 상기 탱크 몸체의 외면에 형성된 상기 보조 단열층의 일부를 제거함으로써, 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유로형성부를 형성하는 단계에는, 상기 탱크 몸체의 외면에 다수개의 격벽을 갖는 무극성 소재의 성형틀을 위치시키는 단계; 상기 성형틀 내부에 중합체 폼을 분사하여 상기 보조 단열층을 형성하는 단계; 및 상기 성형틀을 상기 탱크 몸체로부터 분리하여 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층과 동일한 높이를 갖는 공간부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 보조 단열층을 형성하는 단계에서, 상기 보조 단열층은 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 다수개의 격벽 각각의 높이보다 낮은 높이를 갖도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 공간부를 형성하는 단계에서, 별도의 분리판을 사용하여 상기 탱크 몸체로부터 상기 성형틀을 분리할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 탱크 몸체의 외면에 상기 유로형성부를 제공하기 위해 사용되는 누출 경로 형성도구로서, 상부 및 하부가 개방되고, 상기 탱크 몸체의 외면에 위치된 상태에서 내부로 중합체 폼이 분사되어 상기 보조 단열층이 형성되며, 내부에는 다수개의 격벽을 갖는 성형틀을 포함하며, 상기 다수개의 격벽 각각은 상기 성형틀의 내측에서 상하 방향으로 길게 연장 형성되되, 상기 성형틀의 하부에서 상기 성형틀의 상부로 갈수록 폭이 점차 넓어지게 형성되는 누출 경로 형성도구가 제공될 수 있다.

상기 다수개의 격벽은 서로 교차되어 상기 성형틀 내부를 구획하는 복수의 가로부재 및 복수의 세로부재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 성형틀은, 내부에 상기 다수개의 격벽을 갖는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임의 상단에서 외측 방향으로 연장 형성되어 상기 탱크 몸체로부터 상기 메인 프레임을 제거하기 위한 손잡이부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 탱크 몸체로부터 상기 성형틀을 분리하기 위해 상기 성형틀의 상부에 결합되는 분리판을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 분리판은, 상기 다수개의 격벽 사이 공간에 대응되는 복수의 돌기를 갖는 몸체; 및 상기 몸체에서 외측 방향으로 연장 형성되는 플랜지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 돌기는 상기 성형틀의 높이에서 상기 보조 단열층의 높이를 뺀 높이보다 큰 높이를 가질 수 있다.

본 발명은 탱크 몸체의 외면에 중합체 폼을 분사 적층시켜 메인 단열부를 형성하기 이전에 탱크 몸체의 외면에 보조 단열층을 형성하고, 보조 단열층이 형성되지 않은 부위에서 공간부를 형성하여, 액화가스의 누출 발생 시 누출된 액화가스의 이동을 위한 누출 경로를 제공할 수 있으며, 액화가스의 누출로 인한 단열부의 손상 및 그로 인한 단열 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 유로형성부는 보조 단열층이 형성되지 않은 부위에 마련되는 공간부를 포함하여 누출 경로를 형성하기 위한 작업이 간단해지는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 유로형성부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단열구조에서 유로형성부의 다양한 변형예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조에서 유로형성부가 불투과막과 부분 단열재를 더 포함하는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조를 형성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조에서 누출 경로를 형성하기 위한 도구로서 사용되는 성형틀을 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 성형틀의 평면도이다.
도 13은 도 11에 도시된 성형틀을 이용한 보조 단열층의 형성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이다.
도 15은 본 발명의 제4 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이다.
도 16는 본 발명의 제4 실시예에 따른 단열구조의 일부를 평면으로 나타낸 도면이다.

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.

본 발명을 설명함에 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.

본 발명은 탱크 몸체 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조에 관한 것으로, 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.

여기에서, 탱크 몸체는 알루미늄 합금(aluminum alloy), SUS(Steel Use Stainless) 또는, 9% 니켈 합금(9% Nickel steel) 등 저온에 강한 합금으로 제조될 수 있으며, 바람직하게는, 가격이 저렴하면서도 저온에서 내취성 특성이 우수하여 극저온에 견딜 수 있는 고망간강(High-Mn steel) 재질로 마련될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조는 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 해양 구조물 중 어디라도 적용될 수 있으며, LNG나 LPG 등을 운반하는 액화가스 운반선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상 플랜트 등에 모두 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 유로형성부를 확대하여 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 탱크 몸체(10)의 외면에 중합체 폼(polymeric foam)을 분사 적층시켜 형성되는 단열부(110)와, 탱크 몸체(10)와 단열부(110) 사이에서 액화가스의 누출 경로를 형성하는 유로형성부(130)를 포함할 수 있다.

단열부(110)는 스프레이 건(spray gun) 등의 장치를 이용하여 탱크 몸체(10)의 외부에서 폴리우레탄 폼(PUF)과 같은 중합체 폼이 복수회 분사 적층되어 형성되는 것으로, 탱크 몸체(10)의 크기와 타입에 따라 두께를 달리할 수 있다.

본 실시예에서, 단열부(110)는 탱크 몸체(100)의 외면에 적층 분사되는 중합체 폼의 종류 또는 밀도를 고려하여 충분한 단열 성능이 확보될 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 단열부(110)는, 하나의 층으로 이루어져 있는 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 2개 이상의 층으로 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는 단열부(110)의 수밀성 향상 및 단열부(110)의 손상을 방지하기 위하여 단열부(110) 상에 도포되는 보호 코팅층(protection coating layer)(미도시)을 더 포함할 수 있다.

탱크 몸체(10)의 외부에서 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열부(110)를 형성하는 방법은 공지된 사항으로서, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

유로형성부(130)는 불투과막으로 이루어질 수 있으며, 액화가스의 누출 발생 시 누출된 액화가스가 단열부(110)로 침투되는 것을 방지함과 아울러, 누출된 액화가스가 탱크 몸체(10)의 하부에 마련된 드립트레이(미도시)로 흐를 수 있도록 누출 경로(leakage path)를 형성할 수 있다.

본 실시예의 유로형성부(130)는, 불투과막으로 이루어질 수 있으며, 글래스 클로스(glass-cloth), 알루미늄 호일(Aluminum hoil), 또는 크래프트지(kraft paper) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예의 유로형성부(130)는, 자체적으로 수밀이 불가능하지만 저온에서 사용이 가능하고 외부에서 분사되는 중합체 폼이 통과할 수 없는 폴리머 계열의 단열시트나 부직포 단열재로 이루어질 수도 있다.

유로형성부(130)는 탱크 몸체(10)에 단열부(110)를 형성하기 이전에 탱크 몸체(10)에 설치되는 것으로, 탱크 몸체(10)의 외측 방향으로 돌출되어 누출 경로를 형성하는 돌출부(131)와, 돌출부(131)의 양단에서 탱크 몸체(10)와 맞닿는 한 쌍의 날개부(133)를 포함할 수 있다.

돌출부(131)는 탱크 몸체(10)의 외측 방향으로 볼록하게 돌출되어 그 단면이 반원 형상을 갖거나, 사다리꼴 형상을 갖고 탱크 몸체의 외측 방향으로 갈수록 폭이 점차 좁아지도록 형성될 수 있으며, 탱크 몸체(10)와 단열부(110) 사이에서 액화가스의 누출 경로를 형성할 수 있다.

한 쌍의 날개부(133)는 돌출부(131)의 양단에서 연장되어 탱크 몸체(10)와 맞닿을 수 있으며, 별도의 접착제를 이용하여 탱크 몸체(10)에 접착 고정될 수 있다. 즉, 한 쌍의 날개부(133)는 탱크 몸체(10)의 외면에 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열부(110)를 형성하기 이전에 유로형성부(130)를 탱크 몸체(10)에 임시 고정하는 역할을 할 수 있다.

유로형성부(130)는 탱크 몸체(10)에서 액화가스의 누출 가능성이 높은 부위에 설치되는 것이 바람직할 수 있다.

본 실시예에서, 액화가스의 누출 가능성이 높은 부위는 탱크 몸체(10)의 외판 용접부, 용접심 라인(welding seam line) 등을 포함할 수 있으며, 또한, 탱크 몸체(10)의 내측에 스티프너(stiffener)의 부착 부위나 내부 보강재가 용접 설치되는 부위의 이면을 포함하는 의미일 수 있다.

이러한 영역은 극저온의 액화가스로 인한 탱크 몸체(10)의 열변형 시 응력이 집중되어 액화가스의 누출이 발생될 수 있으며, 그로 인한 단열부(110)의 균열(crack) 또는 파손이 발생되기 쉽다.

본 실시예에서는 탱크 몸체(10)에서 액화가스의 누출 가능성이 높은 부위에 유로형성부(130)를 설치하고, 탱크 몸체(10)의 외부에서 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열부(110)를 형성할 수 있다.

이때, 유로형성부(130)는 불투과막 형태로 마련되어 단열부(110)에 의해 탱크 몸체(10)의 외면에 고정되되, 탱크 몸체(10)에 대한 수평방향 움직임이 어느 정도 허용됨으로써, 탱크 몸체(10)와 단열부(110)의 열팽창계수 차이로 인해 응력이 발생되더라도 유연하게 대처할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 유로형성부(130)와 탱크 몸체(10) 사이에서 유로형성부(130)를 지지하는 유로지지부(150)를 더 포함할 수 있다.

유로지지부(150)는 나무, 강화 폴리우레탄 폼(R-PUF), 또는 알루미늄 같은 재질로 마련될 수 있으며, 탱크 몸체(10)의 외면과 유로형성부(130)의 돌출부(131)의 내면에 맞닿게 설치될 수 있다.

본 실시예에서, 유로지지부(150)는 돌출부(131) 내면의 적어도 일부와 맞닿지 않도록 형성되어, 돌출부(131)의 내면과 유로지지부(150) 사이에 누출된 액화가스가 이동할 수 있는 공간이 마련될 수 있다.

일 예로서, 유로지지부(150)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 호형상을 갖고 유로형성부(130)의 돌출부(131) 내면에 적어도 일부가 밀착되는 상면부(151)와, 둘출부(131)보다 작은 폭을 갖고 탱크 몸체(10)의 외면에 밀착되는 하면부(153), 및 상면부(151)와 하면부(153)의 좌우측 각각을 연결하는 측면부(155)를 포함할 수 있으며, 측면부(155)는 돌출부(131)의 내면으로부터 이격되어 유로지지부(150)와 돌출부(131) 사이에서 누출된 액화가스의 이동이 가능할 수 있다.

본 실시예의 유로지지부(150)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 유로형성부(130)의 길이방향을 따라 복수개가 서로 이격되어 설치될 수 있으며, 이때, 각각의 유로지지부(150)는 길이방향을 기준으로 앞뒤가 개방되어 유로지지부(150) 내부를 통한 액화가스의 이동도 가능할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 본 실시예의 유로지지부(150)는, X자 단면 형상을 갖고 한 쌍의 측면부를 서로 연결하는 연결부(157)를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 유로지지부(150)는, 연결부(157)를 더 포함하여 구조적으로 보강될 수 있으며, 유로형성부(130)에 하중이 작용되더라도 연결부(157)에 의해 소정의 복원력이 제공되어 유로형성부(130), 구체적으로, 돌출부(131)의 형상을 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(100)는, 유로형성부(130)와 탱크 몸체(10) 사이에서 유로형성부(130)를 지지하는 유로지지부(150)를 포함하여, 유로형성부(130) 상에 단열부(110)를 설치하는 과정에서 단열부(110)의 무게로 인해 유로형성부(130)가 눌려지거나, 단열부(110)의 열팽창 또는 열수축으로 인한 유로형성부(130)의 압축을 미연에 방지하여 누출된 액화가스의 원활한 이동이 가능할 수 있다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법에 대해 간략히 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법은, 탱크 몸체(10)에서 액화가스의 누출 발생 가능성이 높은 부위에 불투과막으로 이루어진 유로형성부(130)를 설치하는 단계와, 탱크 몸체(10)의 외부에서 유로형성부(130)를 포함하도록 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열부(110)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서는, 유로형성부(130)와 탱크 몸체(10) 사이에서 유로형성부(130)를 지지하는 유로지지부(150)를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 유로지지부(150)는 탱크 몸체(10)의 유로형성부(130)를 설치하기 이전에 설치하거나, 탱크 몸체(10)에 유로형성부(130)를 설치하는 과정에서 유로형성부(130) 내부로 유로지지부(150)를 부분적으로 삽입 설치하는 등 작업자의 편의에 따라 다양한 방식이 적용될 수 있다.

본 실시예에서는, 탱크 몸체의 외면에 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열부를 형성하기 이전에 불투과막으로 이루어진 유로형성부를 탱크 몸체에 설치하여 액화가스의 누출 발생 시 누출된 액화가스의 이동을 위한 누출 경로로서 활용될 수 있으며, 액화가스의 누출로 인한 단열부의 손상 및 그로 인한 단열 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 유로형성부는 단열부에 의해 탱크 몸체의 외면에 고정되되, 탱크 몸체에 대한 수평방향 움직임이 허용되어 탱크 몸체와 단열부의 열팽창계수 차이로 인해 응력이 발생되더라도 유연하게 대처할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

나아가, 유로형성부와 탱크 몸체 사이에서 유로형성부를 지지하는 유로지지부를 포함하여, 유로형성부 상에 단열부를 설치하는 과정에서 단열부의 무게로 인해 유로형성부가 눌려지거나, 단열부의 열팽창 또는 열수축으로 인한 유로형성부의 압축을 미연에 방지하여 누출된 액화가스의 원활한 이동이 가능할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단열구조에서 유로형성부의 다양한 변형예를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(200)는, 제1 실시예와 유사하게, 탱크 몸체(10)의 외면에 중합체 폼을 분사 적층시켜 형성되는 단열부(210)와, 탱크 몸체(10)와 단열부(210) 사이에서 액화가스의 누출 경로를 형성하는 유로형성부(230)를 포함할 수 있다.

단열부(210)는, 제1 실시예와 유사하게, 스프레이 건(spray gun) 등의 장치를 이용하여 탱크 몸체(10)의 외부에서 폴리우레탄 폼(PUF)과 같은 중합체 폼이 복수회 분사 적층되어 형성될 수 있으며, 충분한 단열 성능이 확보될 수 있는 두께를 가질 수 있다.

이러한 단열부(210)의 구성은 제1 실시예의 단열부(110)의 구성과 유사한 바, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 유로형성부(230)는 유리 섬유(fiber glass) 소재의 메쉬 테이프(mesh tape)(231)를 포함할 수 있으며, 단열부(110)를 형성하기 이전에 탱크 몸체(10)에서 액화가스의 누출 가능성이 높은 부위에 설치될 수 있다.

유로형성부(230)는 메쉬 테이프(231)의 자체 접착력에 의해 탱크 몸체(10)의 외면에 부착될 수 있으며, 단열부(210)를 형성하는 과정에서 중합체 폼에 의하여 탱크 몸체(10)의 외벽에 고정될 수 있다.

이때, 메쉬 테이프(231)는 중합체 폼에 의해 탱크 몸체(10)의 외면에 고정되나, 탱크 몸체(10)에 대한 수평방향 움직임이 허용될 수 있으며, 그로 인해 탱크 몸체(10)와 단열부(210)의 열팽창계수 차이로 인해 응력이 발생되더라도 유연하게 대처할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

한편, 메쉬 테이프(231)는 탱크 몸체(10)의 외면에서 하나 이상의 층으로 적층되는 것이 바람직할 수 있다.

본 실시예의 유로형성부(230)는 다양한 형태로 마련될 수 있는데, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 복수개의 메쉬 테이프(231)가 나란히 적층될 수 있으며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수개의 메쉬 테이프(231) 계단형식 또는 지그재그 형식으로 적층될 수도 있다.

복수개의 메쉬 테이프(231) 각각은 동일한 폭을 갖도록 마련될 수도 있고, 서로 다른 폭을 갖도록 마련될 수도 있다.

일 예로서, 탱크 몸체(10)의 외면에서 동일한 폭을 갖는 복수개의 메쉬 테이프(231)를 적층하되, 최상부의 메쉬 테이프는 폭을 넓게 하여, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 복수개의 메쉬 테이프(231) 중 최상부의 메쉬 테이프는 그 하부에 적층된 나머지의 메쉬 테이프를 감싸도록 마련될 수 있다.

또한, 유로형성부(230)는 액화가스의 누출 발생 시 누출된 액화가스가 단열부(210)로 침투되는 것을 방지하기 위한 불투과막(233)을 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 불투과막(233)은, 탱크 몸체(10)의 외면에 적층된 복수개의 메쉬 테이프(231) 상에 위치되며, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 복수개의 메쉬 테이프(231)와 동일한 폭을 가질 수도 있고, 도 5의 (e)에 도시된 바처럼, 복수개의 메쉬 테이프(231)의 외측을 감쌀 수 있도록 넓은 폭을 가질 수도 있다.

본 실시예에서, 불투과막(233)은, 자체적으로 수밀이 가능한 글래스 클로스, 알루미늄호일, 또는 크래프트지 중 어느 하나일 수 있으며, 또는, 제1 실시예와 유사하게, 자체적으로 수밀이 불가능하지만 저온에서 사용이 가능하고 외부에서 중합체 폼이 통과할 수 없는 폴리머 계열의 단열시트나 부직포 단열재 중 어느 하나일 수도 있다.

본 실시예의 유로형성부(230)는, 메쉬 테이프(231)의 내부로 유체의 이동이 가능하여 누출된 액화가스의 이동을 위한 누출 경로로서 활용될 수 있으며, 누출 경로를 빈 공간 형태로 마련하는 것보다 단열 성능 측면에서 유리한 효과를 가질 수 있다.

본 실시예의 유로형성부(230)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 탱크 몸체(10)의 외면에서 제1 방향을 기준으로 서로 이격되어 복수개의 메쉬 테이프(231)가 나란히 길게 설치되고, 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로도 동일하게 복수개의 메쉬 테이프(231)가 서로 이격되어 나란히 설치될 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법에 대해 간략히 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법은, 제 1실시예와 유사하게, 탱크 몸체(10)에서 액화가스의 누출 발생 가능성이 높은 부위에 유로형성부(230)를 설치하는 단계와, 탱크 몸체(10)의 외부에서 유로형성부(230)를 포함하도록 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열부(210)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 유로형성부(230)는 유리 섬유 소재의 메쉬 테이프를 포함할 수 있으며, 유로형성부(210)는 탱크 몸체(10)의 외면에서 복수개의 메쉬 테이프를 적층하여 형성될 수 있다.

본 실시예에서는, 탱크 몸체의 외면에 유리 섬유 소재의 메쉬 테이프가 적층되어 형성되는 유로형성부를 포함하여 탱크 몸체의 외면에 중합체 폼을 분사 적층시켜 단열부를 형성하더라도 액화가스의 누출 발생 시 누출된 액화가스의 이동을 위한 누출 경로를 제공할 수 있으며, 액화가스의 누출로 인한 단열부의 손상 및 그로 인한 단열 성능 저하를 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조에서 유로형성부가 불투과막과 부분 단열재를 더 포함하는 것을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(300)는, 탱크 몸체(10)의 외면에 형성되는 보조 단열층(310)과, 보조 단열층(410)에 마련되는 유로형성부(330)와, 상기 보조단열층(310) 및 상기 유로형성부(330) 상에 중합체 폼을 분사 적층시켜 형성되는 메인 단열부(350)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 유로형성부(330)는, 탱크 몸체(10)의 외면에서 보조 단열층(310)이 형성되지 않은 부위에 제공될 수 있으며, 탱크 몸체(10)의 외면에서 보조 단열층(310)의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부(331)를 포함하여, 탱크 몸체(10)와 메인 단열부(350) 사이에서 액화가스의 이동을 위한 누출 경로로서 활용될 수 있다.

또한, 유로형성부(330)는, 보조 단열층(310) 상에 중합체 폼을 분사 적층시켜 메인 단열부(350)를 형성하는 과정에서 공간부(331)로 중합체 폼의 침투를 방지하기 위한 불투과막(333)과, 공간부(331) 내에 설치되는 오픈-셀(open-cell) 구조의 부분 단열재(335) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

특히, 공간부(331) 내에 부분 단열재(335)를 설치하는 경우, 빈 공간 형태의 누출 경로를 마련하는 것보다 단열 성능 측면에서 유리한 효과를 가질 수 있다.

본 실시예의 불투과막(333)은, 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일하게, 글래스 클로스, 알루미늄 호일, 크래프트지 중 어느 하나 일 수 있으며, 폴리머 계열의 단열시트, 또는, 부직포 단열재 중 어느 하나일 수도 있다.

이하, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법에 대해 간략히 설명한다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조를 형성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 11 내지 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조에서 누출 경로를 형성하기 위한 도구를 도시한 도면이며, 도 13은 도 11에 도시된 성형틀을 이용한 보조 단열층 및 누출 경로의 형성 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법은, 탱크몸체(10)의 외면에 액화가스의 누출을 대비하기 위한 유로형성부(330)를 형성하는 단계와, 탱크 몸체(10)의 외부에서 중합체 폼을 분사 적층시켜 메인 단열부(350)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

유로형성부(330)를 형성하는 단계에는, 탱크 몸체(10)의 외면에 중합체 폼을 분사하여 보조 단열층(310)을 형성하는 단계와, 탱크 몸체(10)의 외면에 형성된 보조 단열층(310)의 일부를 제거하여 보조 단열층(310)의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부(331)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 메인 단열부(350)를 형성하기 이전에 탱크 몸체(10)의 외면 전체 영역에 중합체 폼을 분사하여 보조 단열층(310)을 형성하고, 별도의 툴(20)을 사용하여 보조 단열층(310)을 부분적으로 제거함으로써, 탱크 몸체(10)의 외면에서 보조 단열층(310)의 높이와 동일한 높이를 공간부(331)를 형성할 수 있다.

본 실시예의 공간부(331)는, 탱크 몸체(10)의 둘레를 따라 길게 연장 형성될 수 있으며, 탱크 몸체(10)의 외면에서 서로 교차되어 누출된 액화가스의 이동을 누출 경로로서 활용될 수 있다.

본 실시예에서는, 탱크 몸체의 외면에 중합체 폼을 분사 적층시켜 메인 단열부를 형성하기 이전에 탱크 몸체의 외면에 보조 단열층을 형성하고, 보조 단열층이 형성되는 않은 부위에서 공간부를 형성하여, 누출 경로를 형성하기 위한 작업이 간단해지는 효과를 가질 수 있다.

본 실시예에서, 탱크 몸체(10)의 외면에서 보조 단열층(310)을 부분적으로 제거하기 위해 사용되는 툴(20)은, 대상물의 절단이나 절삭에 사용되는 톱이나, 회전이 가능하여 대상물 표면에 특정 단면 형상을 갖는 홈(groove)을 형성하는 그루빙 툴(grooving tool) 등을 포함할 수 있으며, 탱크 몸체(10)의 외면에 손상을 주지 않으면서 탱크 몸체(10)의 외면에 분사된 중합체 폼을 제거할 수 있도록 마련될 수 있다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법에서는, 탱크 몸체(10)의 외면에 형성된 보조 단열층(310)을 부분적으로 제거하여 공간부(331)를 형성하는 방법 외에도, 성형틀(30)을 포함하는 누출 경로 형성도구를 이용하여 공간부(331)를 형성할 수도 있다.

도 11 내지 도 12를 참조하면, 탱크 몸체(10)의 외면에 유로형성부(330)를 제공하기 위해 사용되는 누출 경로 형성도구로서, 상부 및 하부가 개방되고 내부에는 다수개의 격벽(33)을 갖는 성형틀(30)이 구비될 수 있다.

성형틀(30)은 무극성 소재로 마련될 수 있으며, 무극성 소재로는 PET(Polyethylene Terephthalate), PP(Poly Propylene), PI(Polyimide), PE(Poly Ethylene), 또는 실리콘(silicon) 등이 사용될 수 있다.

성형틀(30)은, 내부에 다수개의 격벽(33)을 갖는 메인 프레임(31)과, 메인 프레임(31)의 상단에서 외측 방향으로 연장 형성되어 탱크 몸체(10)로부터 메인 프레임(31)을 제거하기 위한 손잡이부(35)를 포함하며, 탱크 몸체(10)의 외면에 위치된 상태에서 내부로 중합체 폼이 분사되어 보조 단열층(310)이 형성될 수 있다.

다수개의 격벽(33)은 서로 교차되어 성형틀(30) 내부를 구획하는 복수의 가로부재(33a) 및 복수의 세로부재(33b)로 이루어질 수 있으며, 다수개의 격벽(33) 각각은 성형틀(30)의 내측에서 상하 방향으로 길게 연장 형성되되, 성형틀(30)의 하부에서 성형틀(30)의 상부로 갈수록 폭이 점차 넓어지게 형성될 수 있다.

즉, 다수개의 격벽(33) 각각은 탱크 몸체(10)와 맞닿게 되는 하부보다 상부에서의 폭이 더 크게 형성되어, 성형틀(30) 내부로 중합체 폼을 분사한 이후에 탱크 몸체(10)로부터 용이하게 성형틀(30)을 제거할 수 있도록 마련될 수 있다.

다시, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법에 있어서, 유로형성부(330)를 형성하는 단계에는, 탱크 몸체(10)의 외면에 성형틀(30)을 위치시키는 단계와, 성형틀(30) 내부에서 탱크 몸체(10)의 외면에 중합체 폼을 분사하여 보조 단열층(310)을 형성하는 단계와, 성형틀(30)을 탱크 몸체(10)로부터 분리하여 탱크 몸체(10)의 외면에서 보조 단열층(310)과 동일한 높이를 갖는 공간부(331)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

보조 단열층(310)을 형성하는 단계에서, 보조 단열층(310)은 탱크 몸체(10)의 외면에서 다수개의 격벽(33) 각각의 높이보다 낮은 높이를 가질 수 있다.

한편, 공간부(331)를 형성하는 단계에서는, 필요에 따라 별도의 분리판(40)을 사용하여 탱크 몸체(10)로부터 성형틀(30)을 분리할 수 있다.

분리판(40)은, 성형틀(30)을 탱크 몸체(10)로부터 분리하는 과정에서 보조 단열층(310)이 탱크 몸체(10)로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 것으로, 다수개의 격벽(33) 사이 공간에 대응되는 복수의 돌기(41)를 갖는 몸체와, 몸체에서 외측 방향으로 연장 형성되는 플랜지부(43)를 포함할 수 있다.

여기에서, 복수의 돌기(41)는 성형틀(30)의 높이에서 보조 단열층(310)의 높이를 뺀 높이보다 큰 높이를 가질 수 있다.

즉, 분리판(40)은 성형틀(30)의 상부에 결합되면, 복수의 돌기(41) 하면이 보조 단열층(310)의 상면에 맞닿게 되고, 플랜지부(43)는 손잡이부(35)와 이격되어 위치된다.

이때, 손잡이부(35)를 플랜지부(34) 방향으로 이동시키게 되면, 성형틀(30) 내부에 형성된 보조 단열층(310)이 탱크 몸체(10)로부터 분리되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조의 단면 일부를 도시한 도면이고, 도 15은 본 발명의 제4 실시예에 따른 단열구조를 사시도로 나타낸 도면이며, 도 16는 본 발명의 제4 실시예에 따른 단열구조의 일부를 평면으로 나타낸 도면이다.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(400)는, 탱크 몸체(10) 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조로서, 탱크 몸체(10)의 외면에 중합체 폼을 분사하여 형성되는 1차 단열부(410)와, 1차 단열부(410) 상에 설치되어 액화가스의 누출 경로를 형성하는 유로형성부(430)와, 1차 단열부(410) 및 유로형성부(430) 상에 중합체 폼을 분사 적층시켜 형성되는 2차 단열부(450)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 1차 단열부(410)와 2차 단열부(450)는 서로 다른 구조의 중합체 폼을 분사시켜 형성될 수 있다.

다시 말해, 1차 단열부(410)는 오픈-셀(open-cell) 구조의 중합체 폼을 탱크 몸체(10)의 외면에 분사시켜 형성되며, 2차 단열부(450)는 폐쇄형 셀(closed cell) 구조의 중합체 폼을 분사 적층시켜 형성될 수 있다.

또한, 오픈-셀(open=-cell) 구조의 중합체 폼으로 이루어지는 1차 단열부(410)는 2차 단열부(450)와 비교하여 상대적으로 얇은 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조(400)는, 탱크 몸체(10)의 외면에서 액화가스의 누출 가능성이 높은 부위뿐만 아니라, 탱크 몸체(10)의 외면 어느 부위에서라도 액화가스의 누출이 발생되면 누출된 액화가스는 1차 단열부(410)를 통해 유로형성부(430)에 도달될 수 있는 효과를 가질 수 있으며, 그로 인한 탱크 몸체(10)의 외면에 형성된 단열구조(400)의 접착력이 유지될 수 있다.

한편, 유로형성부(430)는, 유리 섬유(fiber glass) 소재의 로프(rope)로 이루어질 수 있으며, 1차 단열부(410) 상에 2차 단열부(450)를 형성하기 이전에 설치된다.

본 실시예에서, 1차 단열부(410) 상에 유리 섬유 소재의 로프를 설치하고, 그 로프를 포함하도록 1차 단열부(410) 상에 중합체 폼을 분사 적층시켜 2차 단열부(430)를 형성함으로써, 1차 단열부(410)와 유로형성부(430) 사이, 또는 유로형성부(430)와 2차 단열부(450) 사이 중 적어도 일부에는 빈 공간이 형성될 수 있으며, 유리 섬유 소재의 로프 내부와 상기 빈 공간을 통해 누출된 액화가스의 이동이 가능할 수 있다.

본 실시예의 유로형성부(430)는, 1차 단열부(410) 상에서 복수개의 로프가 서로 교차되어 형성될 수 있다.

도 15를 참조하면, 본 실시예의 유로형성부(430)는 제1 방향으로 서로 이격 설치되는 복수개의 제1 방향 로프(431)와, 제1 방향에 교차되는 제2 방향으로 서로 이격되게 설치되는 복수개의 제2 방향 로프(433)로 이루어질 수 있다.

또한, 본 실시예의 유로형성부(430)는 복수개의 제1 방향 로프(431)와 복수개의 제2 방향 로프(433)가 서로 교차 형성되어, 원활한 액화가스의 이동이 가능할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예의 유로형성부(430)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 방향 로프(431)와 제2 방향 로프(433) 중 어느 하나의 로프는 다른 하나의 로프의 상부 및 하부에 번갈아 가며 위치될 수 있다.

이하, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법에 대해 간략히 설명한다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법은, 탱크 몸체(10) 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조(400)를 형성하기 위한 방법으로서, 탱크 몸체(10)의 외면에 오픈-셀(open-cell) 구조의 중합체 폼을 분사하여 1차 단열부(410) 형성하는 단계와, 1차 단열부(410) 상에 액화가스의 누출 경로를 형성하기 위한 유로형성부(430)를 설치하는 단계와, 1차 단열부(410) 및 유로형성부(430) 상에 폐쇄형 셀(closed cell) 구조의 중합체 폼을 분사 적층시켜 2차 단열부(450)를 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 유로형성부(430)는 유리 섬유 소재의 로프로 이루어질 수 있다.

유로형성부(430)를 설치하는 단계에서, 유로형성부(430)는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 복수개의 로프가 길게 교차되어 형성될 수 있다.

이때, 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로 배치되는 로프는 나머지 다른 하나의 방향으로 배치되는 로프의 상부 및 하부를 번갈아 가며 위치되도록 할 수 있다.

본 발명은 1차 단열부와 2차 단열부 사이에 유로형성부를 설치하여, 액화가스의 누출 발생 시 누출된 액화가스의 이동을 위한 누출 경로가 마련될 수 있으며, 액화가스의 누출로 인한 단열부의 손상 및 그로 인한 단열 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 탱크 몸체에서 액화가스의 누출 가능성이 높은 부위뿐만 아니라, 탱크 몸체의 외면 어느 부위에서라도 액화가스의 누출이 발생되더라도 누출된 액화가스는 오픈-셀 구조의 중합체 폼으로 이루어지는 1차 단열부를 통해 유로형성부에 도달될 수 있으며, 그로 인한 단열구조의 접착력이 유지되는 효과를 가질 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
300: 단열구조
310: 보조 단열층
330: 유로형성부
331: 빈 공간
333: 불투과막
335: 부분 단열재
350: 메인 단열부
20: 툴(tool)
30: 성형틀
31: 메인 프레임부
33: 격벽
35: 손잡이부
40: 분리판
41: 몸체
43: 플랜지부

Claims

탱크 몸체 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조로서,
상기 탱크 몸체의 외면에 형성되는 보조 단열층;
상기 보조 단열층 상에 중합체 폼을 분사 적층시켜 형성되는 메인 단열부; 및
상기 탱크 몸체와 상기 메인 단열부 사이에서 액화가스의 누출 경로를 형성하는 유로형성부를 포함하고,
상기 유로형성부는 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층이 형성되지 않은 부위에서 상기 보조 단열층의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
제 1항에 있어서,
상기 유로형성부는,
상기 메인 단열부와 상기 보조 단열층 사이에서 상기 공간부로 중합체 폼의 침투를 방지하기 위해 설치되는 불투과막을 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
제 1항에 있어서,
상기 유로형성부는,
상기 공간부 내에 설치되는 오픈-셀(open-cell) 구조의 부분 단열재를 더 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조.
탱크 몸체 내부에 저장된 액화가스를 단열하기 위한 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법으로서,
상기 탱크 몸체의 외면에 액화가스의 누출을 대비하기 위한 유로형성부를 형성하는 단계; 및
상기 탱크 몸체의 외부에서 중합체 폼을 분사 적층시켜 메인 단열부를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 유로형성부를 형성하는 단계에는,
상기 탱크 몸체의 외면에 중합체 폼을 분사하여 보조 단열층을 형성하고, 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부를 형성하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법.
제 4항에 있어서,
상기 유로형성부를 형성하는 단계에는,
상기 메인 단열부를 형성하기 이전에 상기 탱크 몸체의 외면 전체 영역에 중합체 폼을 분사하여 상기 보조 단열층을 형성하는 단계; 및
별도의 툴을 사용하여 상기 탱크 몸체의 외면에 형성된 상기 보조 단열층의 일부를 제거함으로써, 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층의 높이와 동일한 높이를 갖는 공간부를 형성하는 단계를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법.
제 4항에 있어서,
상기 유로 형성부를 형성하는 단계에는,
상기 탱크 몸체의 외면에 다수개의 격벽을 갖는 무극성 소재의 성형틀을 위치시키는 단계;
상기 성형틀 내부에 중합체 폼을 분사하여 상기 보조 단열층을 형성하는 단계; 및
상기 성형틀을 상기 탱크 몸체로부터 분리하여 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 보조 단열층과 동일한 높이를 갖는 공간부를 형성하는 단계를 포함하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법.
제 6항에 있어서,
상기 보조 단열층을 형성하는 단계에서,
상기 보조 단열층은 상기 탱크 몸체의 외면에서 상기 다수개의 격벽 각각의 높이보다 낮은 높이를 갖도록 마련되는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법.
제 6항에 있어서,
상기 공간부를 형성하는 단계에서,
별도의 분리판을 사용하여 상기 탱크 몸체로부터 상기 성형틀을 분리하는 액화가스 저장탱크의 단열구조 형성방법.
제 1항에 따른 액화가스 저장탱크의 단열구조에서, 상기 탱크 몸체의 외면에 상기 유로형성부를 제공하기 위해 사용되는 누출 경로 형성도구로서,
상부 및 하부가 개방되고, 상기 탱크 몸체의 외면에 위치된 상태에서 내부로 중합체 폼이 분사되어 상기 보조 단열층이 형성되며, 내부에는 다수개의 격벽을 갖는 성형틀을 포함하며,
상기 다수개의 격벽 각각은 상기 성형틀의 내측에서 상하 방향으로 길게 연장 형성되되, 상기 성형틀의 하부에서 상기 성형틀의 상부로 갈수록 폭이 점차 넓어지게 형성되는 누출 경로 형성도구.
제 9항에 있어서,
상기 다수개의 격벽은 서로 교차되어 상기 성형틀 내부를 구획하는 복수의 가로부재 및 복수의 세로부재로 이루어지는 누출 경로 형성도구.
제 9항에 있어서,
상기 성형틀은,
내부에 상기 다수개의 격벽을 갖는 메인 프레임; 및
상기 메인 프레임의 상단에서 외측 방향으로 연장 형성되어 상기 탱크 몸체로부터 상기 메인 프레임을 제거하기 위한 손잡이부를 포함하는 누출 경로 형성도구.
제 9항에 있어서,
상기 탱크 몸체로부터 상기 성형틀을 분리하기 위해 상기 성형틀의 상부에 결합되는 분리판을 더 포함하는 누출 경로 형성도구.
제 12항에 있어서,
상기 분리판은,
상기 다수개의 격벽 사이 공간에 대응되는 복수의 돌기를 갖는 몸체; 및
상기 몸체에서 외측 방향으로 연장 형성되는 플랜지부를 포함하는 누출 경로 형성도구.
제 13항에 있어서,
상기 복수의 돌기는 상기 성형틀의 높이에서 상기 보조 단열층의 높이를 뺀 높이보다 큰 높이를 갖는 누출 경로 형성도구.