KR20230159789A - 2차 방벽 시공 방법 - Google Patents

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에이치디한국조선해양 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 2차 방벽 시공 방법은, 2차 단열재 사이에 연결 방벽을 배치하여 상기 2차 단열재 사이에 형성된 틈을 밀봉하는 방법으로서, 상기 2차 단열재 상에 고정 방벽을 시공하는 단계; 상기 고정 방벽의 상부에 접착제를 배치하는 단계; 상기 접착제 상부에 상기 연결 방벽을 배치하는 단계; 상기 연결 방벽에 접착장치를 배치하고, 상기 접착제를 예열하는 단계; 및 상기 접착제의 온도가 일정 수준 이상인 경우, 상기 접착장치를 사용하여 상기 연결 방벽을 가열하고 가압하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

2차 방벽 시공 방법{Secondary barrier construction method}
본 발명은 2차 방벽 시공 방법에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG) 저장탱크는 저장탱크 내부에 저장된 -162℃의 극저온 상태의 액화천연가스를 외부와 차단시키기 위해 1차 방벽, 단열재 및 2차 방벽이 적층되는 내벽 구조를 가지고 있다.
1차 방벽은 액화천연가스와 직접 접촉하므로 극저온에서의 수축에 의한 응력 및 액화천연가스의 슬로싱에 의한 충격을 견딜 수 있도록 스테인레스 스틸(Stainless steel)이나 인바강(INVAR steel) 등의 소재로 제조될 수 있으며, 단열재는 폴리우레탄, 플라이우드(plywood) 등으로 제조될 수 있다. 2차 방벽은 금속 시트의 양면에 유리섬유 등의 보강재가 접착되는 형태로 제조될 수 있다.
2차 방벽은 1차 방벽을 보완하기 위해 1차 방벽의 외측에 마련되는 1차 단열재의 외측에 마련될 수 있으며, 상기 2차 방벽의 외측으로 2차 단열재가 설치될 수 있다.
2차 단열재는 블록 구조의 형태이며, 2차 단열재를 나란히 배치하여 설치될 수 있는데, 2차 단열재가 나란히 배치되었을 때 2차 단열재 사이에 틈이 형성될 수 있다. 2차 단열재 사이에 형성되는 틈 위에 FSB(Flexible Secondary Barrier)가 부착되어 상기 틈을 밀봉할 수 있다.
2차 단열재 상에 FSB를 부착하기 위해서 액상의 접착제를 사용하는데, 접착제는 수작업으로 도포되거나, 디스펜서와 가열 및 가압 플레이트를 포함하는 자동 본딩 장치를 이용하여 도포된다.
그런데 액상의 접착제가 수작업으로 도포되는 경우 접착제가 균일하게 도포되기 어려우며, 도포 과정에서 기포가 생길 수 있어 도포 및 결함 검사, 수리 작업에 상당한 공수가 요구되며, 공수 난이도로 인해 접착제 도포에 상당한 시간 및 비용이 소요된다. 또한, 자동 본딩 장치에 의해 접착제가 도포되는 경우에도, 접착제가 균일하게 도포되기 어렵고 결함 발생률은 여전히 높은 상황이다.
접착제를 도포하는 과정에서 발생하는 결함을 방지하기 위해 필름형 접착제를 2차 단열재 위에 배치하고 필름형 접착제를 가열하여 2차 방벽을 접착시키는 기술이 개발되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 균일한 두께로 제작된 필름형 접착제를 사용하여 2차 방벽의 접착 성능을 향상시킬 수 있는 2차 방벽 시공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 2차 방벽 시공 방법은, 2차 단열재 사이에 연결 방벽을 배치하여 상기 2차 단열재 사이에 형성된 틈을 밀봉하는 방법으로서, 상기 2차 단열재 상에 고정 방벽을 시공하는 단계; 상기 고정 방벽의 상부에 접착제를 배치하는 단계; 상기 접착제 상부에 상기 연결 방벽을 배치하는 단계; 및 상기 연결 방벽에 접착장치를 배치하고, 상기 접착제를 예열하는 단계; 상기 접착제의 온도가 일정 수준 이상인 경우, 상기 접착장치를 사용하여 상기 연결 방벽을 가열하고 가압하는 단계;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 접착제가 경화된 경우에, 상기 접착장치를 제거하여 상기 연결 방벽에 가해지는 가열과 가압을 동시에 해제하는 단계;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 접착제는 필름형 접착제일 수 있다.
구체적으로, 상기 접착제는 폴리우레탄 계열의 접착제일 수 있다.
구체적으로, 상기 접착제 내에 포함된 폴리우레탄은 폴리올과 디이소시아네이트기를 반응시켜 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리우레탄의 이소시아네이트기는 블록킹제에 의해 반응이 제한될 수 있다.
구체적으로, 상기 블록킹제는 상기 접착제를 예열하는 단계에서 해리될 수 있다.
본 발명의 2차 방벽 시공 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 2차 방벽 시공 방법을 사용하여, 수동 접착 작업의 난이도를 낮출 수 있고 수동 접착 작업에 들어가는 공수를 절감시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 액화가스 저장탱크 내부의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 액화가스 저장탱크 내부의 구조를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 시공 방법에 사용되는 접착장치를 나타내는 개념도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 액화가스 저장탱크 내부의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 액화가스 저장탱크 내부의 구조를 확대한 도면이다.
도 1을 참고하여 보면, 액화가스 저장탱크(1)는 2차 단열재(30) 상에 2차 방벽(21, 22)이 적층되고, 상기 2차 방벽(21, 22) 상에 1차 단열재(10)가 적층되는 구조를 가진다.
도 2를 참고하여 보면, 2차 방벽(21, 22)은 2차 단열재(30) 상면에 부착되는 고정 방벽(21)과 2차 단열재(30) 사이에 형성되는 틈을 밀봉하기 위해 상기 고정 방벽(21) 상면에 부착되는 연결 방벽(22)으로 구성될 수 있다. 고정 방벽(21)에 접착제(40)를 도포하고, 상기 접착제(40) 위에 연결 방벽(22)을 적층한 후, 접착장치(50)를 상기 연결 방벽(22)에 적층한 상태에서 상기 연결 방벽(22) 상부를 가압하고 가열하여 상기 연결 방벽(22)을 고정 방벽(21) 상부에 접착시킬 수 있다.
상기 접착제(40)가 액상일 경우에 접착제(40)를 가압 가열하는 과정에서, 접착제(40)가 연결 방벽(22)의 바깥으로 누출될 수 있고, 이때 2차 단열재(30) 사이에 형성되는 틈으로 들어갈 수 있다. 접착제(40)가 2차 단열재(30) 사이에 형성되는 틈으로 들어가면서, 연결 방벽(22)을 손상시킬 수 있고, 나아가 액화가스 저장탱크(1)의 기능을 손상시킬 수 있다.
액상형 접착제의 기능을 보완하고자, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에는 필름형 접착제가 사용된다. 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에 사용되는 필름형 접착제는 폴리우레탄 계열의 접착제일 수 있다. 폴리우레탄 계열의 필름형 접착제는 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 제조할 수 있다. 이때 폴리우레탄 접착제 내에 포함된 이소시아네이트기(-NCO기)는 블록킹제에 의해 블록킹될 수 있다. 이소시아네이트기가 블록킹되어 있으므로, 필름형 접착제는 상온에서는 접착성능을 나타내지 않을 수 있다.
접착제에 열을 가하면 이소시아네이트기와 결합하고 있는 블록킹제가 해리될 수 있고, 블록킹제가 해리되면 폴리우레탄이 경화하면서 접착성능을 나타낼 수 있다.
이와 같이 블록킹제가 결합된 폴리우레탄 필름형 접착제는 접착성능을 발현시키기 위해 가열이 이루어져야 한다. 종래에는 연결 방벽(22)을 고정 방벽(21) 상에 접착시키기 위해 고정 방벽(21) 위에 접착제(40)를 배치하고, 상기 접착제(40) 위에 연결 방벽(22)을 배치하고, 상기 연결 방벽(22)에 가열과 가압을 동시에 진행하여 연결 방벽(22)을 고정 방벽(21)에 접착시켰다.
그런데, 상온에서 접착력이 없는 필름형 접착제(40)를 가압하였을 경우 변형 또는 슬립 현상이 발생하여 접착 면적 이탈 등의 접착 불량이 발생될 가능성이 있다. 또한 접착제(40)에 가열과 가압이 동시에 이루어지는 경우, 가압으로 인해 필름형 접착제의 두께가 줄어들게 되어 충분한 접착 두께를 확보하기가 어려웠다.
접착제(40)에 가압과 가열을 동시에 진행하면서, 접착제(40)의 점도를 높여 접착 두께를 유지하는 방법이 있으나, 이때 사용되는 첨가제는 접착제에 포함된 블록킹제가 균일하게 해리되는 것을 방해하므로, 접착제(40)의 접착 품질을 열화시킬 수 있다.
따라서, 충분한 접착 두께를 확보하면서 접착 품질이 열화되는 것을 방지하기 위해 본 발명에 따른 2차 방벽 시공 방법에서는, 상기 접착제(40)에 연결 방벽(22)을 배치하고 폴리우레탄 필름형 접착제(40)를 예열하여 접착제(40)가 일정 온도 이상이 되도록 하고, 접착제(40)에 점도와 접착력이 생기면, 상기 연결 방벽(22)을 가열, 가압할 수 있다.
접착제(40) 및 연결 방벽(22)을 고정 방벽(21) 상에 배치하는 단계에서 휴대용 점접촉식 가열장치를 이용하여 적층 구조물의 위치를 고정시킬 수 있다.
접착제(40)가 예열되는 과정에서, 상기 접착제(40)에 압력이 가해지지 않도록 상기 접착제(40)의 예열에는 온풍기 등의 비접촉식 가열장치가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 2차 방벽 시공 방법은, 2차 단열재(30) 사이에 연결 방벽(22)을 배치하여 상기 2차 단열재(30) 사이에 형성된 틈을 밀봉하는 방법으로서, 상기 2차 단열재(30) 상에 배치되는 고정 방벽(21)을 시공하는 단계; 상기 고정 방벽(21)의 상부에 접착제(40)를 배치하는 단계; 상기 접착제(40) 상부에 상기 연결 방벽(22)을 배치하는 단계; 상기 연결 방벽(22)에 접착장치(50)를 배치하고, 상기 접착제(40)를 예열하는 단계; 상기 접착제(40)의 온도가 일정 수준 이상인 경우 상기 접착장치(50)를 사용하여, 상기 연결 방벽(22)을 가열하고 가압하는 단계; 및 상기 접착제(40)가 경화된 경우에 상기 접착장치(50)를 제거하여 상기 연결 방벽(22)에 가해지는 가열과 가압을 동시에 해제하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 접착제(40)는 필름형 접착제일 수 있으며, 폴리우레탄 계열의 접착제일 수 있다. 접착제(40)가 폴리우레탄 계열인 경우 접착제(40)에 있는 폴리우레탄은 폴리올과 디이소시아네이트기를 반응시켜 형성될 수 있다. 이 경우에, 폴리우레탄 내 이소시아네이트기는 블록킹제에 의해 반응성이 제한된 상태일 수 있다.
접착제(40)에 가열을 하여 상기 접착제(40)에서 블록킹제를 해리시켜 접착제(40)가 경화되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 시공 방법에 사용되는 접착장치를 나타내는 개념도이다.
도 3을 참고하여 보면, 2차 방벽 시공 방법에 사용되는 접착장치(50)는, 가압부(51), 가압판(52), 가열부(53), 완충부(54) 및 이형필름(55)을 포함할 수 있다.
접착장치(50)는 연결 방벽(22)을 접착제(40) 위에 배치한 후에 상기 연결 방벽(22)을 가열 가압하기 위해 사용될 수 있다.
상기 완충부(54)는 상측에 배치된 가열부(53)로부터 공급되는 열과 가압부(51)에서 생기는 가압력을 전달받아 아래쪽에 배치된 연결 방벽(22)을 가열 가압할 수 있다.
완충부(54)는 전체적으로 탄성 복원력을 유지하되, 가열부(53)로부터 공급되는 열로부터 안정성을 유지하도록 하는 구조를 가지며, 단층 또는 다층의 실리콘 재질의 폼 또는 패드로 형성될 수 있으며, 완충부(54)는 실리콘 고무와 실리콘 폼의 다층 구조로 형성될 수도 있다.
가열부(53)는 외부로부터 공급되는 전원으로 열을 발생시키는 발열체를 코팅재로 피복하여 일체화된 면상의 패드로서, 상기 코팅재는 열경화성 수지, 열가소성 수지, 천, 유기 또는 무기직물로 구성된 복합 재료로 형성될 수 있으며, 내열성이 우수한 실리콘 고무와 전열성을 높이기 위한 첨가제를 배합한 재료로 형성될 수 있다.
가열부(53)의 발열체로는 니크롬선과 같은 금속 발열선이 사용될 수 있다. 대표적으로 사용되는 니크롬선은 니켈, 크롬의 합금으로 저항이 커서 고온의 열을 제공하는 데 유리하고, 고온에서도 잘 산화되지 않으며, 내구성이 우수하여 장시간 사용이 가능하다는 장점이 있다.
가열부(53)에는 온도제어장치(미도시)가 구비되어, 접착에 필요한 목표 온도를 설정하거나 목표 온도의 지속시간 등을 제어할 수 있으며, 알림 및 제어 수단 등이 구비되어 온도가 목표 온도를 넘을 경우 작업자에게 신호를 보내거나 작업을 중단할 수 있다.
가압부(51)는 에어백의 형태일 수 있으며, 상기 에어백은 공기가 주입되면, 공기의 압력을 이용하여 상기 가압부(51) 아래에 구비된 가압판(52) 등을 가압할 수 있다.
이형필름(55)은 가열부(53)에 의해 열이 가해지므로, 고온의 열에 대해 견딜 수 있는 내열성 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
이형필름(55)은 바람직하게 테프론(teflon), 실리콘 등 표면 에너지가 매우 낮고 내열성이 좋은 소재로 제조될 수 있다.
이형필름(55)은 고온 조건에서 이물질이 표면으로 전사되지 않도록 하는 기능 및 접착제가 쉽게 제거될 수 있는 기능 및 접착제에 의해 접착되는 연결 방벽(22)의 표면을 평활시키는 기능 등을 가지고 있으므로, 접착장치(50)와 연결 방벽(22)이 접착되는 것을 방지하고, 접착장치(50)에 접착제(40)가 묻는 것을 방지하며, 연결 방벽(22)의 표면에 웨이브 또는 버블이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 시공 방법은, 필름형 접착제를 사용하므로 접착제 시공에 들어가는 공수와 시간을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽 시공 방법은, 필름형 접착제를 가압하기 이전에 가열하여 접착제의 접착 두께와 점도를 최적화 할 수 있다.
본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 액화가스 저장탱크 10: 1차 단열재
21: 고정 방벽 22: 연결 방벽
30: 2차 단열재 40: 접착제
50: 접착장치 51: 가압부
52: 가압판 53: 가열부
54: 완충부 55: 이형필름

Claims (7)

  1. 2차 단열재 사이에 연결 방벽을 배치하여 상기 2차 단열재 사이에 형성된 틈을 밀봉하는 방법으로서,
    상기 2차 단열재 상에 고정 방벽을 시공하는 단계;
    상기 고정 방벽의 상부에 접착제를 배치하는 단계;
    상기 접착제 상부에 상기 연결 방벽을 배치하는 단계;
    상기 연결 방벽에 접착장치를 배치하고, 상기 접착제를 예열하는 단계; 및
    상기 접착제의 온도가 일정 수준 이상인 경우, 상기 접착장치를 사용하여 상기 연결 방벽을 가열하고 가압하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 방벽 시공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제가 경화된 경우에, 상기 접착장치를 제거하여 상기 연결 방벽에 가해지는 가열과 가압을 동시에 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 방벽 시공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제는 필름형 접착제인 것을 특징으로 하는 2차 방벽 시공 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제는 폴리우레탄 계열의 접착제인 것을 특징으로 하는 2차 방벽 시공 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착제 내에 포함된 폴리우레탄은 폴리올과 디이소시아네이트기를 반응시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 방벽 시공 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄의 이소시아네이트기는 블록킹제에 의해 반응이 제한되는 것을 특징으로 하는 2차 방벽 시공 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 블록킹제는 상기 접착제를 예열하는 단계에서 해리되는 것을 특징으로 하는 2차 방벽 시공 방법.
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