KR20220096101A - 액화가스 저장탱크의 단열시스템 - Google Patents

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황범석
박광준
오훈택
강중규
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Abstract

액화가스 저장탱크의 단열시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템은, 단열재를 포함하여 선체 내벽에 설치되는 단열층; 단열층의 상부에 설치되는 2차 방벽; 2차 방벽의 상측으로 이격되게 설치되는 1차 방벽; 2차 방벽과 1차 방벽 사이에 설치되어 두 방벽 사이를 이격시키는 다수의 서포팅 플라이우드; 단열층의 상부면에 설치되어 2차 방벽이 용접에 의해 고정되는 2차 앵커스트립; 및 상기 다수의 서포팅 플라이우드 중 일부의 상부면에 설치되어 1차 방벽이 용접에 의해 고정되는 1차 앵커스트립을 포함하여, 단열층의 상부에 이중 금속 방벽이 구현된 구조를 가진다.

Description

액화가스 저장탱크의 단열시스템 {Insulation System of Liquefied Gas Storage Tank}
본 발명은 액화가스 저장탱크의 단열시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단열층의 상부에 이중 금속 방벽이 구현된 액화가스 저장탱크의 단열시스템에 관한 것이다.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나 또는 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG')의 상태로 LNG 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 운반선 등과 같이 LNG를 수송 혹은 저장하기 위한 구조물에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히 '화물창'이라고도 함)가 설치된다.
LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent type)과 멤브레인형(Membrane type)으로 분류할 수 있다. 통상적으로 멤브레인형 저장탱크는 GTT의 NO 96형과 MARK Ⅲ형 등으로 나뉘어지고 독립형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형 등으로 나뉘어진다.
일반적으로 멤브레인형 저장탱크는 선체 내벽 상에 2차 단열층, 2차 방벽, 1차 단열층 및 1차 방벽이 순차적으로 적층되는 이중 밀봉 구조로 이루어진다.
NO 96형 저장탱크는, 1차 및 2차 단열층이 플라이우드 박스(plywood box) 내부에 펄라이트(perlite) 분말 또는 글라스 울(glass wool) 등의 단열재를 채운 형태의 단열박스(insulation box)로 구성되고, 각 층을 이루는 단열박스의 상부에 0.5 내지 0.7㎜ 두께의 인바강(invar steel, 36% 니켈강) 멤브레인을 설치하여 방벽을 형성하는 구조를 가진다.
이러한 NO 96형 저장탱크는 1차 방벽과 2차 방벽이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 가지고 있어 1차 방벽의 누설시 상당한 기간동안 2차 방벽만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있고, 단열박스로 구성되는 단열층이 높은 압축강도와 강성을 갖출 수 있으며, 직선 용접이 가능하여 용접의 자동화율이 높다는 장점이 있다.
MARK Ⅲ 타입 저장탱크는, 단열층이 폴리우레탄 폼(PUF)의 상면 또는 하면에 목재 합판을 접착시킨 형태의 단열패널(insulation panel)로 구성되고, 1차 단열층의 상부에는 대략 1.2mm 두께의 스테인리스강(stainless steel, SUS) 멤브레인을 설치하여 1차 방벽을 형성하며, 2차 단열층의 상부에는 트리플렉스(triplex)라는 복합재를 사용하여 2차 방벽을 형성하는 구조를 가진다.
이러한 MARK Ⅲ 타입 저장탱크는 폴리우레탄 폼 단열재를 기반으로 한 단열패널의 단열효과가 뛰어나 BOR(Boil Off Rate)의 측면에서 유리하지만, 단열패널이 유연한 성질을 가지기 때문에 열변형이나 선체의 변형에 취약한 특성상 그 상부에 인바강 소재의 멤브레인을 적용하는 것이 쉽지 않기 때문에, 열수축 변형을 흡수할 수 있도록 파형 주름부가 형성된 스테인리스강 멤브레인을 이용하여 1차 방벽을 형성하고 있다.
또한, 파형 주름부를 가지는 스테인리스강 멤브레인의 구조적 특성상 1, 2차 단열층 사이에 금속 멤브레인을 설치하는 것에 어려움이 있기에, 현재 MARK Ⅲ 타입 저장탱크에서는 금속 대신 트리플렉스라고 하는 복합재를 사용하여 2차 방벽을 형성하고 있다.
전술한 NO 96 타입 저장탱크와 구분하여 MARK Ⅲ 타입 저장탱크와 같이 단열층이 단열패널로 구성되는 단열시스템을 패널 타입(panel type)의 단열시스템이라 부르기도 하는데, 2차 방벽이 복합재로 이루어지는 패널 타입의 단열시스템은 아무리 이중 밀봉 구조를 가진다 하더라도 1차 및 2차 방벽이 모두 금속 멤브레인으로 구성되는 단열시스템과 대비하여 수밀에 취약할 수 밖에 없다.
상술한 바와 같이 수밀에 취약한 단점을 가짐에도 불구하고, 패널 타입의 단열시스템은 단열 측면에서 우수한 효과를 가지기에 다양한 액화가스 저장탱크 분야에서 널리 사용되고 있다.
본 발명의 목적은, 종래 패널 타입의 단열시스템의 최대 난제인 이중 금속 방벽의 구현이 가능하게 함으로써, 우수한 단열성능 가지면서도 밀봉의 신뢰성 및 구조적 안정성을 확보할 수 있는 액화가스 저장탱크의 단열시스템을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 단열재를 포함하여 선체 내벽에 설치되는 단열층; 상기 단열층의 상부에 설치되는 2차 방벽; 상기 2차 방벽의 상측으로 이격되게 설치되는 1차 방벽; 상기 2차 방벽과 상기 1차 방벽 사이에 설치되어 두 방벽 사이를 이격시키는 다수의 서포팅 플라이우드; 상기 단열층의 상부면에 설치되어 상기 2차 방벽이 용접에 의해 고정되는 2차 앵커스트립; 및 상기 다수의 서포팅 플라이우드 중 일부의 상부면에 설치되어 상기 1차 방벽이 용접에 의해 고정되는 1차 앵커스트립을 포함하는, 액화가스 저장탱크의 단열시스템이 제공될 수 있다.
상기 2차 방벽과 상기 1차 방벽은 각각 상기 저장탱크의 내측 방향으로 융기된 형태의 횡방향 주름 및 종방향 주름을 포함하고, 상기 서포팅 플라이우드는 소정의 두께를 가지는 사각판 형태로 가공되어 상기 2차 방벽의 횡방향 주름 및 종방향 주름 간의 간격 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템은, 상기 2차 앵커스트립 상에 구비되어 상기 다수의 서포팅 플라이우드 중 일부를 고정시키는 제1 고정유닛; 및 상기 2차 방벽의 상면에 용접되어 상기 다수의 서포팅 플라이우드 중 나머지를 고정시키는 제2 고정유닛을 포함할 수 있다.
상기 단열층은, 하부 단열층을 구성하는 다수의 하부 단열패널; 상기 하부 단열패널의 상부에서 상기 하부 단열패널의 면적 내에 배치되어 상부 단열층을 구성하는 상부 단열패널; 및 서로 이웃하는 상기 상부 단열패널 사이에서 서로 이웃하는 상기 하부 단열패널 간의 경계부를 덮으면서 배치되어 상기 상부 단열패널과 함께 상기 상부 단열층을 구성하는 링크패널을 포함할 수 있고, 상기 2차 앵커스트립은 상기 링크패널 상에 설치될 수 있다.
상기 링크패널의 상측에 배치되는 상기 서포팅 플라이우드는 상기 제1 고정유닛에 의해 고정되고, 상기 상부 단열패널의 상측에 배치되는 상기 서포팅 플라이우드는 상기 제2 고정유닛에 의해 고정될 수 있다.
상기 1차 앵커스트립은 상기 링크패널의 상측에 배치되는 상기 서포팅 플라이우드 상에 설치될 수 있다.
상기 2차 방벽 및 상기 1차 방벽은 각각 다수의 멤브레인 시트가 연결되어 형성되되, 상기 2차 방벽을 구성하는 멤브레인 시트와 상기 1차 방벽을 구성하는 멤브레인 시트가 수직 방향에서 바라보았을 때 동일한 위치에 설치될 수 있다.
상기 2차 방벽 및 상기 1차 방벽에 형성되는 주름은 서로 동일한 간격으로 동일한 위치에 형성될 수 있다.
상기 2차 방벽 및 상기 1차 방벽에 형성되는 주름은 상기 상부 단열패널과 상기 링크패널 사이의 경계부 및 상기 상부 단열패널의 길이 방향을 따라 형성되는 슬릿과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크는 폴리우레탄 폼을 사용하여 단열층을 구성하는 패널 타입의 단열시스템을 갖춤으로써 박스 타입의 단열시스템보다 우수한 단열성능을 가진다.
특히, 본 발명은 패널 타입의 단열시스템을 구축함에 있어서 종래 패널 타입 단열시스템의 최대 난제였던 이중 금속 방벽의 구현이 가능하게 함으로써, 수밀에 취약한 종래 패널 타입 단열시스템의 단점을 보완하는 것이 가능하며, 따라서 밀봉의 신뢰성이 증가하고 궁극적으로는 액화가스 저장탱크의 구조적 안정성이 향상되는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 패널 타입의 단열시스템에 이중 금속 방벽을 구현함에 있어서, 단열층과 방벽의 설치가 보다 간단하게 이루어질 수 있도록 개선된 구조를 제공함으로써, 시공성이 현저하게 향상되고 액화가스 저장탱크의 건조에 소요되는 기간 단축이 가능한 효과도 가진다.
본 발명의 효과들은 상술된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템 구조를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
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.
본 명세서에서 액화가스 저장탱크는, 가장 대표적인 액화가스인 LNG를 비롯하여 LPG(Liquefied petroleum gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같이 저온으로 액화시켜 저장/수송될 수 있는 다양한 종류의 액화가스를 저장하는 저장탱크를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '1차' 및 '2차'라는 용어의 사용은, 저장탱크에 저장된 LNG를 기준으로 LNG를 1차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지 2차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지에 대한 구분 기준으로 구사된 것이다.
또한, 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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템 구조를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템은, 선체 내벽(1)에 설치되는 단열층(100)과, 단열층(100)의 상부에 순차적으로 설치되는 2차 방벽(200) 및 1차 방벽(300)을 포함한다.
단열층(100)은 본 단열시스템에서 주된 단열 기능, 즉 저장탱크의 외부로부터의 열침입을 방지하는 기능을 하는 것으로서, 단열재로서 폴리우레탄 폼(PUF) 또는 강화 폴리우레탄 폼(R-PUF)을 포함할 수 있으며, 폼 단열재에 기계적인 강성을 부여하기 위하여 플라이우드 또는 섬유강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastics)과 같은 복합재료(composite material)가 복합된 형태로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 단열시스템은, 기존과 같이 2차 단열층과 1차 단열층 사이에 2차 방벽이 개재되는 구조가 아니라, 전체 단열층(100)의 상부에 2차 방벽(200)과 1차 방벽(300)을 연속하여 설치하여 이중 금속 방벽 구조를 구현한다.
액화가스 저장탱크의 내부는 극저온(LNG의 경우, -163℃) 상태이므로, 2차 방벽(200) 및 1차 방벽(300)은 액화가스에 의한 응력 변화에 대응할 수 있도록 저온취성이 강한 금속 재질로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 스테인리스강이나 인바 또는 알루미늄 합금 등의 저온강이 이용될 수 있다.
본 단열시스템의 방벽(200, 300)은 바람직하게는 스테인리스강 멤브레인으로 구성될 수 있으며, 액화가스의 극저온에 의한 열수축 변형을 흡수할 수 있도록 다수의 주름(corrugation)을 포함할 수 있다. 방벽(200, 300)에 형성되는 주름은 모두 저장탱크의 내측 방향을 향하여 융기되는 형태로 형성될 수 있으며, 저장탱크의 횡방향을 따라 연장되는 다수의 횡방향 주름과 종방향을 따라 연장되는 다수의 종방향 주름을 포함하여 대략 격자 형태를 이룰 수 있다.
한편, 상기와 같이 1차 및 2차 방벽(300, 200)이 모두 단열층(100)의 상측에 위치하는 본 단열시스템에서 단열층(100)을 단일층으로 형성하면 단열층(100)을 구성하는 패널 간의 경계부에서 대류에 의한 열손실이 발생할 수 있고, 선체 변형(hull deflection)으로 인한 패널의 수직방향 변형에도 구조적으로 취약점이 발생할 수 있으므로, 본 발명은 단열층(100)을 하부 단열층과 상부 단열층을 포함하여 적어도 2 이상의 다층 구조로 형성하고, 상하부 단열층을 서로 교차 배치시키는 구조를 적용하여 이를 보완한다.
보다 구체적으로, 본 단열시스템에서 단열층(100)은, 다수의 하부 단열패널(110)로 구성되는 하부 단열층과 다수의 상부 단열패널(120) 및 링크패널(130)로 구성되는 상부 단열층을 포함하여, 적어도 2 이상의 층으로 구성될 수 있다.
하부 단열패널(110)은 폴리우레탄 폼 또는 강화 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열재의 하면에 플라이우드 또는 복합재료(예컨대, 섬유강화 플라스틱)로 이루어지는 보호판(하부 플레이트)을 접착시킨 형태로 제작될 수 있으며, 선체 내벽(1)에 도포된 매스틱(mastic) 또는 레진(resin) 등의 접착제 물질에 의해 선체와 연결 및 지지될 수 있다.
상부 단열패널(120)은 폴리우레탄 폼 또는 강화 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열재의 상면에 플라이우드 또는 복합재료(예컨대, 섬유강화 플라스틱)으로 이루어지는 보호판(상부 플레이트)을 접착시킨 형태로 제작될 수 있으며, 하부 단열패널(110)의 상면에 접착 방식으로 고정될 수 있다.
하부 단열패널(110) 및 상부 단열패널(120)은 소정의 길이와 너비 및 높이를 가지는 육면체 형태의 패널로 제작될 수 있으며, 이때 상부 단열패널(120)은 하부 단열패널(110)보다 길이 및 너비가 작게 형성되어 하부 단열패널(110)의 면적 내에 배치될 수 있다. 하부 단열패널(110)과 상부 단열패널(120)은 외부에서 일체의 모듈로 제작된 후 저장탱크 내부에 투입되어 선체 내벽(1)에 설치가 이루어질 수 있다.
상기한 구조에 따라 하부 단열층의 상부에는 서로 이격하여 배치되는 상부 단열패널(120) 사이에 남는 공간이 발생하게 되는데, 해당 공간에는 링크패널(130)이 배치되어 상부 단열패널(120)과 함께 상부 단열층을 형성할 수 있다. 즉, 링크패널(130)은 서로 이웃하는 상부 단열패널(120) 사이에서 서로 이웃하는 하부 단열패널(110) 사이의 경계부를 덮도록 배치된다.
링크패널(130)은 상부 단열패널(120)과 유사하게 폴리우레탄 폼 또는 강화 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열재의 상면에 플라이우드 또는 복합재료(예컨대, 섬유강화 플라스틱)으로 이루어지는 보호판(상부 플레이트)을 접착시킨 형태로 제작될 수 있으며, 하부 단열패널(110)의 상면에 접착 방식으로 고정될 수 있다.
다만, 링크패널(130)은 상부면에 2차 방벽(200)의 용접을 위한 2차 앵커스트립(A2)이 설치된다는 점에서 상부 단열패널(120)과 다소 차이가 있을 수 있는데, 이에 대한 내용은 뒤에서 더 자세히 다루도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 단열시스템에서 단열층(100)은 서로 이웃하는 하부 단열패널(110) 및 상부 단열패널(120) 사이가 링크패널(130)에 의해 연결되는 구조로서, 하부 단열층을 구성하는 패널(110)과 상부 단열층을 구성하는 패널(120, 130)의 수직 가장자리가 서로 일치하지 않도록 교차 배치됨을 알 수 있다.
이러한 상하부 단열층 간의 교차 배치 구조에 의하면, 서로 이웃하는 하부 단열패널(110) 간의 경계부에서 발생하는 열침입(대류)으로 인한 열손실을 방지할 수 있고, 또한 선체 변형으로 인한 패널의 수직방향 변형에 대해서도 유연한 거동이 가능하여 구조적으로 안정된 단열시스템을 구현할 수 있다.
상부 단열패널(120) 및 링크패널(130)에는 극저온 액화가스에 의한 열수축에 용이한 대응이 가능하도록 슬릿(slit, S)이 형성될 수 있다. 슬릿(S)은 패널의 상부면으로부터 패널의 하단을 향하여 일정한 깊이로 가공된 좁은 틈새로서, 2차 방벽(200)의 열수축에 의해 상부 단열패널(120) 및 링크패널(130)에 가해지는 응력을 분산시키는 역할을 할 수 있다.
슬릿(S)은 상부 단열패널(120) 및 링크패널(130)의 길이 방향을 따라 복수개가 등간격으로 형성될 수 있다. 또한, 상부 단열패널(120)과 링크패널(130)은 길이가 너비의 정수배로 형성될 수 있으며, 각 패널에 형성되는 슬릿(S) 간의 간격은 패널의 너비와 동일하게 형성될 수 있다.
단열층(100)의 상부에는 2차 방벽(200)이 설치된다. 2차 방벽(200)은 다수의 주름을 포함하는 대략 사각판 형태의 멤브레인 시트가 다수개 연결되어 구성될 수 있다.
2차 방벽(200)을 구성하는 각각의 멤브레인 시트는 가장자리 부위가 단열층(100)의 상부에 설치되는 2차 앵커스트립(A2)에 용접에 의해 고정될 수 있으며, 서로 이웃하는 멤브레인 시트의 가장자리가 서로 겹치기 용접되어 2차 방벽(200)의 밀봉 구조가 형성될 수 있다.
2차 앵커스트립(A2)은 단열층(100)의 상부 단열층 중에서도 링크패널(130)의 상부면에만 설치될 수 있으며, 상부 단열패널(120)은 별도의 장치를 구비하지 않고 상부면이 편평한 상태로 제공될 수 있다.
본 단열시스템에서 링크패널(130)이 저장탱크의 종방향을 따라 이웃하는 상부 단열패널(120)의 사이 및 저장탱크의 횡방향을 따라 이웃하는 상부 단열패널(120) 사이에 각각 배치됨에 따라, 링크패널(130)의 상부면에 설치되는 2차 앵커스트립(A2)은 전체적으로 격자 형태의 라인으로 구비될 수 있으며, 격자 형태로 배치된 2차 앵커스트립(A2) 라인 상에 2차 방벽(200)을 구성하는 멤브레인 시트의 네 가장자리가 용접에 의해 고정될 수 있다.
한편, 2차 앵커스트립(A2) 상에는 후술하는 서포팅 플라이우드(400)를 고정시키기 위한 제1 고정유닛이 일정한 간격으로 설치될 수 있다. 이때 제1 고정유닛은 도 1에서 'F'로 표시된 위치에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 제1 고정유닛은 링크패널(130)의 폭방향 중심 및 링크패널(130)에 형성되는 슬릿(S) 간의 중심에 해당하는 위치에 설치될 수 있는데, 이는 링크패널(130)의 열수축 발생시 고정점의 변위가 최소화될 수 있도록 고려한 설계이다.
제1 고정유닛은 스터드 볼트(stud bolt) 및 스터드 볼트에 체결되어 후술하는 서포팅 플라이우드(400)를 구속할 수 있는 부재를 포함할 수 있으며, 2차 방벽(200)을 구성하는 멤브레인 시트의 꼭짓점 및 모서리 변을 포함한 가장자리 부위에는 제1 고정유닛에 포함된 스터드 볼트가 간섭 없이 돌출될 수 있도록 사선 방향으로 또는 'V'자 형태로 절단된 형태를 포함할 수 있다.
한편, 방벽(200, 300)은 액화가스의 극저온에 의한 영향을 받아 신축이 발생할 수 있으므로, 2차 방벽(200)과 1차 방벽(300)은 서로 접촉하지 않도록 이격된 구조로 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 바와 같이 2차 방벽(200)은 상측 즉 저장탱크의 내측 방향을 향하여 융기된 형태의 주름을 가지므로, 2차 방벽(200)의 주름 간섭을 회피하기 위해서라도 2차 방벽(200)과 1차 방벽(300)은 서로 이격되게 설치되어야 한다.
이를 위하여, 본 단열시스템에서 2차 방벽(200)의 상부에는 1차 방벽(300)을 이격시키기 위한 목적으로 다수의 서포팅 플라이우드(400)가 설치될 수 있다.
서포팅 플라이우드(400)는 소정의 두께를 가지는 판 부재로서, 용어에서도 알 수 있듯이 플라이우드 소재가 이용될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 극저온에서 사용이 가능하고 하중을 견디는 구조재로서의 역할을 할 수 있는 다양한 소재(예컨대, 섬유강화 플라스틱와 같은 복합재료 또는 고밀도의 강화 폴리우레탄 폼)가 이용될 수도 있음은 물론이다.
서포팅 플라이우드(400)는 사각판 형태로 가공되어 2차 방벽(200)에 형성되는 주름 간의 간격 내에 배치될 수 있다. 2차 방벽(200)에 횡방향 및 종방향으로 형성되는 주름 간의 간격이 서로 동일한 경우 서포팅 플라이우드(400)는 정사각형의 단면을 가질 수 있을 것이다.
본 단열시스템에서 서포팅 플라이우드(400)는 2차 방벽(200)의 상부에 고정이 요구될 수 있는데, 이때 링크패널(130)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)는 전술한 바와 같이 링크패널(130)의 상부면에 설치된 2차 앵커스트립(A2) 상에 구비되는 제1 고정유닛에 의해 고정될 수 있다.
구체적인 예로서, 서포팅 플라이우드(400)의 중심부에는 제1 고정유닛과의 체결을 위한 관통홀이 형성될 수 있고, 서포팅 플라이우드(400)에 형성된 관통홀에 제1 고정유닛의 스터드 볼트를 끼운 상태에서 스터드 볼트의 상단에 서포팅 플라이우드(400)를 상하 방향으로 구속할 수 있는 부재를 체결하는 방식으로 고정이 이루어질 수 있다.
링크패널(130)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)의 상부면에는 1차 방벽(300)이 용접에 의해 고정될 수 있도록 1차 앵커스트립(A1)이 설치될 수 있다.
한편, 상부 단열패널(120)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)는 상부 단열패널(120)과 직접적으로 연결되지 않고, 2차 방벽(200) 상에 고정될 수 있다. 구체적으로 상부 단열패널(120)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)는 제2 고정유닛에 의해 2차 방벽(200)의 상부에 고정될 수 있는데, 여기서 제2 고정유닛은 제1 고정유닛과는 달리 패널과 직접 연결되지 않고 하단부가 2차 방벽(200)의 상면에 용접에 의해 고정될 수 있다.
다만, 제2 고정유닛도 스터드 볼트 및 서포팅 플라이우드(400)를 상하 방향으로 구속하는 부재를 포함할 수 있고, 상부 단열패널(120)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)도 제2 고정유닛과의 체결을 위하여 중심부에 관통홀을 포함할 수 있음은 유사하게 적용될 수 있다.
상기와 같이 링크패널(130)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)와 상부 단열패널(120)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)의 고정 방식을 다소 다르게 구성하는 이유는, 링크패널(130)은 2차 방벽(200)이 용접에 의해 직접적으로 연결되는 부위이고, 링크 패널(130)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)도 1차 방벽(300)과 직접적으로 용접으로 연결되는 부위이기 때문에, 두 방벽(200, 300)을 연결하는 매개체로서 설치되는 서포팅 플라이우드(400)에 대하여 다른 부위보다 견고한 고정력을 부여한 것이다.
반면, 상부 단열패널(120)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)의 경우에는 2차 방벽(200) 및 1차 방벽(300)과 직접적으로 연결되지 않고 두 방벽(200, 300) 사이를 단순 지지하는 기능만을 하기 때문에, 대략 5~7kg의 무게를 가지는 서포팅 플라이우드(400)만 용이하게 고정할 수 있는 정도로만 고정력이 부여되면 충분하다.
제1 고정유닛과 제2 고정유닛은 각각 고정시키기 위한 서포팅 플라이우드(400)와 일대일 대응하도록 단열층(100)의 상부에 구비될 수 있다.
다수의 서포팅 플라이우드(400)로 구성되는 이격층의 상부에는 1차 방벽(300)이 설치된다. 1차 방벽(300)도 2차 방벽(200)과 유사하게 다수의 주름을 포함하는 대략 사각판 형태의 멤브레인 시트가 다수개 연결되어 구성될 수 있다.
1차 방벽(300)을 구성하는 각각의 멤브레인 시트는 가장자리 부위가 서포팅 플라이우드(400)의 상부에 설치되는 1차 앵커스트립(A1)에 용접에 의해 고정될 수 있으며, 서로 이웃하는 멤브레인 시트의 가장자리가 서로 겹치기 용접되어 1차 방벽(300)의 밀봉 구조가 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 2차 앵커스트립(A2)을 포함하는 링크패널(130)의 상측에 배치되는 서포팅 플라이우드(400)에만 1차 앵커스트립(A1)이 설치됨에 따라, 1차 앵커스트립(A1)에 의해 형성되는 라인과 2차 앵커스트립(A2)에 의해 형성되는 라인은 수직 위치가 서로 일치하게 된다.
즉, 본 단열시스템에서 2차 방벽(200)을 구성하는 멤브레인 시트와 1차 방벽(300)을 구성하는 멤브레인 시트는 수직 방향에서 바라보았을 때 동일한 위치에 설치될 수 있다.
또한, 2차 방벽(200)의 주름과 1차 방벽(300)의 주름은 서로 동일한 간격으로 동일한 위치에 형성될 수 있으며, 이때 2차 방벽(200)의 주름과 1차 방벽(300)의 주름 위치는 상부 단열패널(120)과 링크패널(130) 간의 경계부 및 상부 단열패널(120)에 형성된 슬릿(S)의 위치에 대응되도록 배치될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크는, 폴리우레탄 폼을 사용하여 단열층을 구성하는 패널 타입의 단열시스템을 갖춤으로써 박스 타입의 단열시스템보다 우수한 단열성능을 가진다.
이때, 본 발명은 패널 타입의 단열시스템을 구축함에 있어서 종래 패널 타입 단열시스템의 최대 난제였던 이중 금속 방벽의 구현이 가능하게 함으로써, 수밀에 취약한 종래 패널 타입 단열시스템의 단점을 보완하는 것이 가능하며, 따라서 밀봉의 신뢰성이 증가하고 궁극적으로는 액화가스 저장탱크의 구조적 안정성이 향상되는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 패널 타입의 단열시스템에 이중 금속 방벽을 구현함에 있어서, 단열층과 방벽의 설치가 보다 간단하게 이루어질 수 있도록 개선된 구조를 제공함으로써, 시공성이 현저하게 향상되고 액화가스 저장탱크의 건조에 소요되는 기간 단축이 가능한 효과도 가진다.
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.
100: 단열층
110: 하부 단열패널
120: 상부 단열패널
130: 링크패널
200: 2차 방벽
300: 1차 방벽
400: 서포팅 플라이우드
A1: 1차 앵커스트립
A2: 2차 앵커스트립
S: 슬릿

Claims (9)

  1. 단열재를 포함하여 선체 내벽에 설치되는 단열층;
    상기 단열층의 상부에 설치되는 2차 방벽;
    상기 2차 방벽의 상측으로 이격되게 설치되는 1차 방벽;
    상기 2차 방벽과 상기 1차 방벽 사이에 설치되어 두 방벽 사이를 이격시키는 다수의 서포팅 플라이우드;
    상기 단열층의 상부면에 설치되어 상기 2차 방벽이 용접에 의해 고정되는 2차 앵커스트립; 및
    상기 다수의 서포팅 플라이우드 중 일부의 상부면에 설치되어 상기 1차 방벽이 용접에 의해 고정되는 1차 앵커스트립을 포함하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 방벽과 상기 1차 방벽은 각각 상기 저장탱크의 내측 방향으로 융기된 형태의 횡방향 주름 및 종방향 주름을 포함하고,
    상기 서포팅 플라이우드는 소정의 두께를 가지는 사각판 형태로 가공되어 상기 2차 방벽의 횡방향 주름 및 종방향 주름 간의 간격 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 2차 앵커스트립 상에 구비되어 상기 다수의 서포팅 플라이우드 중 일부를 고정시키는 제1 고정유닛; 및
    상기 2차 방벽의 상면에 용접되어 상기 다수의 서포팅 플라이우드 중 나머지를 고정시키는 제2 고정유닛을 포함하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 단열층은,
    하부 단열층을 구성하는 다수의 하부 단열패널;
    상기 하부 단열패널의 상부에서 상기 하부 단열패널의 면적 내에 배치되어 상부 단열층을 구성하는 상부 단열패널; 및
    서로 이웃하는 상기 상부 단열패널 사이에서 서로 이웃하는 상기 하부 단열패널 간의 경계부를 덮으면서 배치되어 상기 상부 단열패널과 함께 상기 상부 단열층을 구성하는 링크패널을 포함하고,
    상기 2차 앵커스트립은 상기 링크패널 상에 설치되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 링크패널의 상측에 배치되는 상기 서포팅 플라이우드는 상기 제1 고정유닛에 의해 고정되고,
    상기 상부 단열패널의 상측에 배치되는 상기 서포팅 플라이우드는 상기 제2 고정유닛에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 1차 앵커스트립은 상기 링크패널의 상측에 배치되는 상기 서포팅 플라이우드 상에 설치되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 2차 방벽 및 상기 1차 방벽은 각각 다수의 멤브레인 시트가 연결되어 형성되되, 상기 2차 방벽을 구성하는 멤브레인 시트와 상기 1차 방벽을 구성하는 멤브레인 시트가 수직 방향에서 바라보았을 때 동일한 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 2차 방벽 및 상기 1차 방벽에 형성되는 주름은 서로 동일한 간격으로 동일한 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 2차 방벽 및 상기 1차 방벽에 형성되는 주름은 상기 상부 단열패널과 상기 링크패널 사이의 경계부 및 상기 상부 단열패널의 길이 방향을 따라 형성되는 슬릿과 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 저장탱크의 단열시스템.
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