KR20230173864A - 액화가스 화물창 및 그 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창은, 화물창의 내부에 설치되어 외부와의 열전달을 차단하는 단열재, 단열재의 상면에 접합되는 상부 플레이트, 상부 플레이트에 적층되는 2차 밀봉벽, 2차 밀봉벽 상에 이격된 상태로 구비되어 액화가스와 직접 접하는 1차 밀봉벽 및 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽을 상부 플레이트 상에 고정시키는 앵커 구조체를 포함한다.
Description
본 발명은 액화가스 화물창 및 그 시공방법에 관한 것으로, 구체적으로는 액화가스 화물창 내 밀봉벽의 주름부 형상을 개선하여 내충격성 및 액밀성을 향상시키고, 그 시공방법의 구조를 단순화하여 액화가스 화물창의 제작 및 설치 공수를 절감함에 따라 작업 편의성을 증대시킬 수 있는 액화가스 화물창 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)는 화석연료의 하나인 천연가스가 액화된 것으로서, 액화천연가스 화물창은 설치되는 위치에 따라 지상에 설치되거나 지중에 매립되는 육상 화물창 또는 자동차, 선박 등의 운송수단에 설치된 이동형 화물창 등으로 구분된다.
전술된 액화천연가스는 충격에 노출 시 폭발의 위험성이 있고, 초저온 상태로 보관되는 바, 이를 보관하는 화물창은 내충격성 및 액밀성이 견고하게 유지되는 구조를 이룬다.
그리고, 유동이 거의 없는 육상 화물창과 대비하여, 유동이 있는 자동차, 선박에 설치되는 액화천연가스 화물창은 유동에 의한 기계적 응력에 대한 대비책을 강구하여야 한다.
그러나, 기계적 응력에 대하여 대비책이 마련된 선박에 설치된 액화천연가스 화물창은 당연히 육상 화물창에도 사용될 수 있으므로, 본 발명에 명세서에는 선박에 설치된 액화천연가스 화물창의 구조를 일례로 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 액화가스 화물창을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액화가스 화물창이 설치된 선박의 개략 단면도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 액화가스 화물창(10)이 설치되는 선박(1)은, 통상, 외형을 이루는 외부벽(16)과, 이 외부벽(16)의 내부에 형성된 내부벽(12)으로 이루어지는 이중구조의 선체를 갖는다.
또한, 선체의 내부, 즉 내부벽(12)의 내부는 하나 이상의 격벽(14)에 의하여 분할될 수 있으며, 격벽(14)에 의해 분할된 각각의 내부 공간은 액화천연가스와 같은 극저온 액체를 적재하는 화물창(10)으로 활용될 수 있다.
여기에서, 화물창(10)의 내부벽면은 밀봉벽(30)에 의해서 액밀 상태로 밀봉된다.
즉, 상기 밀봉벽(30)은 복수개의 금속판들이 용접에 의해 서로 일체로 연결됨으로써 하나의 저장공간을 형성하며, 그에 따라 상기 화물창(10)은 액화천연가스를 누출 없이 저장 및 수송할 수 있게 된다.
밀봉벽(30)과 내부벽(12) 또는 격벽(14) 사이에는 단열층을 형성할 수 있도록 단열벽(20)이 배열되고, 단열벽(20)은 화물창의 외부와 내부 사이의 열전달을 차단하는 역할을 할 수 있다.
또한, 밀봉벽(30)은 1차 및 2차 밀봉벽을 포함할 수 있고, 액화가스 화물창 및 그 시공방법(40)에 의해 액화가스 화물창의 내부벽(12)에 고정될 수 있다.
이 때, 극저온 상태인 액화가스와 직접 접촉하는 1차 및 2차 밀봉벽(31,32)에는 액화가스의 선하적에 따른 온도 변화에 대응하기 위해 주름이 형성될 수 있다.
이러한 주름은 1차 및 2차 밀봉벽이 액화가스의 선하적에 따른 온도 변화에 대응하기 위해 요구되며, 1차 및 2차 밀봉벽의 내충격성 및 액밀성을 유지시키는 중요한 기능을 수행하므로, 그 형상 및 배치 위치가 중요하게 작용하게 된다.
또한, 상술한 종래의 액화가스 화물창은 밀봉벽을 고정하는 액화가스 화물창 및 그 시공방법이 상당히 복잡하게 구성되어 있어, 액화가스 화물창의 시공 작업이 까다로워 제작성이 떨어지고 설치 공수가 증가되는 문제점이 있어 왔다.
이에, 밀봉벽의 최적의 주름 형상을 적용하여 밀봉벽의 내충격성 및 액밀성을 향상시키고, 그 시공방법을 단순화하여 액화가스 화물창의 설치 공수를 절감함에 따라 작업 편의성을 증대시킬 수 있는 기술 개발의 필요성이 제기되었다.
본 발명의 목적은 액화가스 화물창 내 밀봉벽의 주름부 형상을 개선하여 내충격성 및 액밀성을 향상시키고, 그 시공방법의 구조를 단순화하여 액화가스 화물창의 제작 및 설치 공수를 절감함에 따라 작업 편의성을 증대시킬 수 있는 액화가스 화물창 및 그 시공방법을 제공함에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 액화가스 화물창은, 화물창의 내부에 설치되어 외부와의 열전달을 차단하는 단열재, 단열재의 상면에 접합되는 상부 플레이트, 상부 플레이트에 적층되는 2차 밀봉벽, 2차 밀봉벽 상에 이격된 상태로 구비되어 액화가스와 직접 접하는 1차 밀봉벽 및 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽을 상부 플레이트 상에 고정시키는 앵커 구조체를 포함한다.
또한, 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽은 길이, 폭, 높이 및 곡률 중 적어도 하나가 서로 상이한 둘 이상의 주름부를 가진다.
또한, 2차 밀봉벽은, 중앙부에 형성되는 제1 주름부 및 제1 주름부를 중심으로 양측에 형성되는 제2 주름부를 포함하며, 제2 주름부는 제1 주름부보다 높이 및 곡률이 크게 형성된다.
또한, 1차 밀봉벽은, 중앙부에 형성되는 제3 주름부 및 제3 주름부를 중심으로 양측에 형성되는 제4 주름부를 포함하며, 제4 주름부는 제3 주름부보다 높이 및 곡률이 크게 형성된다.
또한, 단열재는 다수 개로 제공되어 선체 내부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되며, 이웃하는 단열재 사이에 충진재가 삽입되어 이웃한 단열재 사이가 충진된다.
또한, 충진재로 글라스 울(Glass Wool)이 사용된다.
또한, 충진재는, 반으로 접혀 포개어진 형태로 이웃하는 단열재 사이에 삽입되되, 단열재와 맞닿는 충진재의 양측면에 구비되는 판 형상의 삽입용 치구에 의해, 단열재 사이에서 상부와 하부에 각각 절반씩 삽입되는 2번의 공정을 통해 이웃한 단열재 사이에 충진된다.
또한, 앵커 구조체는, 상부 플레이트 상에 안착되는 베이스 부재, 상부 플레이트 상에서 베이스 부재의 상부면의 가장자리를 덮도록 구비되는 커버 부재, 커버 부재와 상부 플레이트를 관통하여 커버 부재를 상부 플레이트 상에 체결시킴에 따라, 베이스 부재가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 체결 부재, 베이스 부재의 상부에 결합되고 주위에 2차 밀봉벽이 접합되는 제1 앵커 부재 및 제1 앵커 부재의 상부에 결합되고 주위에 1차 밀봉벽이 접합되는 제2 앵커 부재를 포함한다.
또한, 본 발명의 액화가스 화물창의 시공 방법에 있어서, 화물창의 내부에 단열재를 설치하는 단계, 단열재의 상부에 상부 플레이트를 접합하는 단계, 상부 플레이트 상부에 베이스 부재를 안착시키는 단계, 베이스 부재와 상부 플레이트의 상부에 커버 부재를 안착시키는 단계, 커버 부재 및 상부 플레이트를 체결 부재가 관통하여 커버 부재를 상부 플레이트 상에 고정시키는 단계, 베이스 부재의 상부에 제1 앵커 부재를 결합하고, 제1 앵커 부재에 2차 밀봉벽을 접합하는 단계, 제1 앵커 부재의 상부에 제2 앵커 부재를 결합시키는 단계 및 제2 앵커 부재에 1차 밀봉벽을 접합하는 단계를 포함한다.
또한, 단열재는 다수 개로 제공되어 선체 내부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되며, 이웃하는 단열재 사이에 충진재를 삽입하여 이웃한 단열재 사이를 충진시키는 단계를 더 포함한다.
또한, 충진재를 반으로 접어 포갠 형태로 이웃하는 단열재 사이에 삽입하되, 단열재와 맞닿는 충진재의 양측면에 구비되는 판 형상의 삽입용 치구를 사용하여, 단열재 사이에서 상부와 하부에 각각 절반씩 삽입시키는 2번의 공정을 통해 충진재를 이웃한 단열재 사이에 충진시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 액화가스 화물창 내 밀봉벽의 주름부 형상을 개선하여 내충격성 및 액밀성을 향상시키고, 그 시공방법의 구조를 단순화하여 액화가스 화물창의 제작 및 설치 공수를 절감함에 따라 작업 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 액화가스 화물창이 설치된 선박의 개략 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 액화가스 화물창 및 그 시공방법이 적용된 액화가스 화물창을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 구성을 도시한 분해사시도다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재, 상부 플레이트 및 밀봉벽의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 및 삽입용 치구를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 밀봉벽 및 1차 밀봉벽을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 A-A'의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커 구조체의 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커 구조체의 분해단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 일부를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 시공 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 액화가스 화물창 및 그 시공방법이 적용된 액화가스 화물창을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 구성을 도시한 분해사시도다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재, 상부 플레이트 및 밀봉벽의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 및 삽입용 치구를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 밀봉벽 및 1차 밀봉벽을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 A-A'의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커 구조체의 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커 구조체의 분해단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 일부를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 시공 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 있어서, 각 구성들의 크기, 두께 및 형상은 설명의 편의를 위해 과장되게 도시되었으며, 실제 액화가스 화물창 및 그 시공방법에서는 이와 다른 크기와 형상을 가질 수 있다.
또한, 도시된 배선의 연결 구조는 편의를 위해 간략하게 도시된 것으로써, 이와 다른 연결 형태가 적용될 수 있으며, 소정 구성 요소를 기준으로 하여 상부, 하부, 측부 등을 표시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 장치의 회전이나 배치에 따라 지칭한 방향과 다른 방향으로 해석될 수 있다.
본 발명의 액화가스 화물창은 화물창 내 밀봉벽의 주름부 형상을 개선하여 내충격성 및 액밀성을 향상시키고, 그 시공방법의 구조를 단순화하여 액화가스 화물창의 제작 및 설치 공수를 절감함에 따라 작업 편의성을 증대시키기 위한 것이다.
본 명세서 상에 기재된 액화가스는 액화질소, LNG, LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 액화가스 연료를 포괄하는 의미로 사용되었다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 구성을 도시한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단열재, 상부 플레이트 및 밀봉벽의 구성을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충진재 및 삽입용 치구를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 액화가스 화물창(100)은, 단열재(110), 상부 플레이트(120), 2차 밀봉벽(140), 1차 밀봉벽(150) 및 앵커 구조체(200)의 구성을 포함할 수 있다.
먼저, 단열재(110)는 화물창의 내부에 설치되어 화물창의 내부벽을 형성하며 외부와의 열전달을 차단하는 기능을 한다.
단열재(110)는 고분자 폼(foam) 등의 단열성 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들어, 단열재(110)는 단열 성능이 우수한 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 또는 강화 폴리우레탄 폼 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 단열재(110)는 다수 개로 제공되어 선체 내부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되며, 이웃하는 단열재(110) 사이에 충진재가 삽입되어 이웃한 단열재(110)의 사이가 충진되도록 마련될 수 있다.
예를 들면, 충진재로는 글라스 울(Glass Wool)이 사용될 수 있다.
이러한 충진재는 반으로 접혀 포개어진 형태로 이웃하는 단열재(110) 사이에 삽입되되, 단열재(110)와 맞닿는 충진재의 양측면에 구비되는 판 형상의 삽입용 치구(112)에 의해, 단열재(110) 사이에서 상부와 하부에 각각 절반씩 삽입되는 2번의 공정을 통해 이웃한 단열재(110) 사이에 충진될 수 있다.
본 발명에 사용되는 삽입용 치구(112)는 스테인리스(Stainless) 재질로 마련될 수 있고, 판 형상의 한 쌍으로 제공되며 단열재(110)의 높이 보다 크게 형성되어, 충진재를 삽입 후 단열재(110) 외부로 용이하게 빼낼 수 있도록 제공될 수 있다.
이에 따라, 단열재(110) 사이에 빈 공간이 채워짐으로써, 외부와의 열 전달 경로를 완전하게 차단할 수 있어서 단열 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 화물창 외부 온도로 인해 단열재(110)에 발생하는 열적 수축에 글라스 울이 신축적으로 대응하여 열적 응력을 보다 용이하게 해소할 수 있는 이점이 있다.
이어서, 상부 플레이트(120)는, 단열재(110)의 상면에 접합되는 구성으로 플라이우드(plywood) 등으로 이루어질 수 있으며, 시공 과정에서 폴리우레탄 접착제 등을 통해 단열재(110)의 상면에 공고히 부착될 수 있다.
이러한 상부 플레이트(120)와 함께 단열재(110)를 보호하는 기능을 하는 하부 플레이트(130)가 단열재(110)의 하면에 접합될 수도 있다.
계속해서 도 3 및 도 4를 참조하면, 2차 밀봉벽(140)은 상부 플레이트(120)에 적층될 수 있고, 1차 밀봉벽(150)은 2차 밀봉벽(140) 상에 이격된 상태로 구비되어 액화가스와 직접 접하도록 적층될 수 있다.
1차 밀봉벽(150) 및 2차 밀봉벽(140) 사이에는 스페이서(160)의 구성이 더 구비될 수 있으며, 스페이서(160)는 1차 밀봉벽(150) 및 2차 밀봉벽(140)의 간격을 일정하게 유지시키는 기능을 한다.
이러한 1차 밀봉벽(150) 및 2차 밀봉벽(140)은 스테인레스 강 또는 인바 강 등으로 이루어질 수 있으며, 스페이서(160)는 상부 플레이트(120)와 마찬가지로 플라이우드(plywood)로 형성될 수 있다.
1차 및 2차 밀봉벽(140)의 일부에는 상방으로 볼록하게 형성되는 다수의 주름부가 형성될 수 있으며, 1차 밀봉벽(150)의 주름부와 대응되는 위치에서 소정의 이격 거리를 가지며 2차 밀봉벽(140)의 주름부가 위치하도록 형성될 수 있다.
이러한 주름부는 외부의 온도 변화에 대해 수축 및 팽창이 용이하도록 마련됨에 따라, 화물창에 발생하는 열응력에 유연하게 대응 가능함으로써, 밀봉벽의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 이점을 가진다.
이와 같은 1차 밀봉벽(150)은 복수의 금속판을 용접을 통해 서로 일체로 연결하여 제작될 수 있고, 2차 밀봉벽(140) 또한 동일한 방식으로 제작되어 1차 밀봉벽(150)과 일정 간격 이격되도록 설치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상부 플레이트(120)의 상면에는 주름부가 형성된 멤브레인 피스(101)와, 멤브레인 피스(101)의 주위에 배치되는 주름부가 형성되지 않은 평판 피스(102)가 적층된다.
여기서, 이웃하는 멤브레인 피스(101)들의 주름부의 방향은 상호 수직을 이루도록 배치될 수 있으며, 멤브레인 피스(101)로 둘러싸인 나머지 부분에는 평판 피스(102)가 배치될 수 있다.
이러한 이중 밀봉벽 구조를 통해 화물창 내 저장된 액화가스가 외부로 새어나오지 못하도록 완벽히 밀봉될 수 있다.
아래에서는 본 발명의 밀봉벽의 주름부 형상에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 밀봉벽 및 1차 밀봉벽을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 2차 밀봉벽(140)은, 중앙부에 형성되는 제1 주름부(141) 및 제1 주름부(141)를 중심으로 양측에 형성되는 제2 주름부(142)로 이루어질 수 있다.
이 때, 제1 주름부(141)는 길이 방향으로 소정 간격을 두고 이격된 다수 개의 주름으로 이루어질 수 있다.
도면에는 중앙부에 2개의 제1 주름부(141)가 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 밀봉벽의 변위에 용이하게 대응할 수 있는 형상이라면 모두 적용될 수 있을 것이다.
제1 주름부(141)는 길이 방향을 따라 형성되되, 제1 주름부(141)와 제2 주름부(142)의 단부는 서로 이웃하도록 배치될 수 있으며, 제1 주름부(141)와 제2 주름부(142)의 길이는 다양한 길이, 폭, 높이 및 곡률을 가지도록 제공될 수 있다.
또한, 1차 밀봉벽(150)은 마찬가지로 중앙부에 형성되는 제3 주름부(153) 및 제3 주름부(153)를 중심으로 양측에 형성되는 제4 주름부(154)를 포함할 수 있으며, 1차 밀봉벽(150)의 주름부는 2차 밀봉벽(140)의 주름부의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 1차 밀봉벽(150) 및 2차 밀봉벽(140)은 길이, 폭, 높이 및 곡률 중 적어도 하나가 서로 상이한 둘 이상의 주름부를 가질 수 있다.
도 7은 도 6의 A-A'의 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 예로서, 2차 밀봉벽(140)의 제2 주름부(142)는 제1 주름부(141)보다 높이 및 곡률이 크게 형성될 수 있다.
또한, 1차 밀봉벽(150)의 제4 주름부(154)는 제3 주름부(153)보다 높이 및 곡률이 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 밀봉벽의 주름부 형상이 이와 같이 형성됨에 따라, 화물창의 액밀성이 향상되고 화물창에 발생하는 열응력 및 변위에 더욱 유연하게 대응할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 상술한 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽은 후술할 앵커 구조체에 의해 상부 플레이트 상에 고정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커 구조체의 분해사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커 구조체의 분해단면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 일부를 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 앵커 구조체(200)는, 베이스 부재(210), 커버 부재(220), 체결 부재(230), 제1 앵커 부재(240) 및 제2 앵커 부재(250)의 구성으로 이루어질 수 있다.
먼저, 베이스 부재(210)는 화물창의 내부에 설치되어 외부와의 열전달을 차단하는 단열재(110)의 상면에 접합되는 상부 플레이트(120) 상에 안착되도록 마련될 수 있다.
베이스 부재(210)는 원판 형상으로 제공될 수 있으며, 상부에 후술할 제1 앵커 부재(240)가 결합될 수 있는 제1 결합 홈(211)이 형성될 수 있다.
베이스 부재(210)는 상부 플레이트(120) 상에 완벽하게 접착되지 않고 상부에서 유동이 가능하도록 안착될 수 있다.
이 때, 상부 플레이트(120)는 베이스 부재(210)가 안착되는 수용 홈(121)을 가질 수 있고, 수용 홈(121)의 직경은 베이스 부재(210)의 직경보다 크게 형성될 수 있으며, 베이스 부재(210)의 유동 반경을 고려하여 충분한 공간이 확보되도록 형성될 수 있다.
즉, 외부 온도 변화에 의해 밀봉벽이 수축과 팽창을 반복함에 따라 발생하는 변위에 대응하여 베이스 부재(210)가 상부 플레이트(120) 상에서 슬라이딩이 가능해진다.
이에 따라, 후술할 밀봉벽 상에서 특정 부위에 집중되는 응력을 해소시켜 줌으로써, 밀봉벽이 응력에 의해 파손 또는 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이어서, 커버 부재(220)는 상부 플레이트(120) 상에서 베이스 부재(210)의 상부면의 가장자리를 덮도록 구비될 수 있다.
커버 부재(220)는 중앙부에 통공이 형성된 고리 형상으로 마련될 수 있다.
이 때, 통공의 직경은 베이스 부재(210)의 최대 직경보다 작게 형성될 수 있으며, 커버 부재(220)의 최대 직경은 베이스 부재(210)보다 크도록 제공될 수 있다.
즉, 커버 부재(220)가 베이스 부재(210)의 가장자리의 일부를 덮는 형태로 구비될 수 있다.
또한, 상부 플레이트(120)의 상부에는 커버 부재(220)가 부착될 수 있도록 커버 부재(220)의 두께와 직경에 대응되는 단차가 형성될 수 있다.
이어서, 체결 부재(230)는 커버 부재(220)와 상부 플레이트(120)를 관통하여 커버 부재(220)를 상부 플레이트(120) 상에 체결시키는 기능을 하며, 이에 따라, 베이스 부재(210)가 상부 플레이트(120) 상에서 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.
체결 부재(230)는 커버 부재(220)의 가장자리에 적어도 둘 이상 구비될 수 있다.
일 예로서, 체결 부재(230)는 리벳(Rivet)으로 제공될 수 있으며, 그 재질은 연강, 합금강 및 경합금 등으로 마련될 수 있다.
이 경우, 상부 플레이트(120)와 단열재(110)에 형성된 체결 홀에 가열한 리벳을 꽂아 넣고, 머리 부분을 받친 후 해머 등으로 두들겨 변형시킴에 따라, 영구적으로 체결이 가능하다.
도면에는 다수 개의 체결 부재(230)가 커버 부재(220)의 가장자리에서 일정 간격을 두고 배치된 형태를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 배치될 수 있을 것이다.
이러한 체결 부재(230)는 종래에 앵커 구조체(200)를 체결하기 위해 사용되는 리브의 구성과는 구조적으로 차이점이 있다.
도 2에서, 종래의 앵커 부재는, 앵커를 상부 플레이트 상에 고정하기 위한 수단으로 앵커 로드(Anchor Rod)(55)의 구성을 포함하며, 앵커 로드(55)가 단열재(41)를 관통하여 인출된 하단부에 너트를 결합시킴에 따라 앵커 부재가 고정되는 구조이다.
이러한 앵커 로드로 인해 히트 패스(Heat Path)가 형성됨에 따라 외부의 열이 전달되는 열 전달 경로가 생성되는 문제가 있었다.
본 발명의 앵커 구조체(200)는 상기 앵커 로드가 가지는 문제점을 해결하기 위해 앵커 로드 대신 체결 부재(230)를 적용한 것이다.
즉, 본 발명의 체결 부재(230)는 단열재(110)를 모두 통과하지 않고 상단부에 체결되는 구조로 이루어짐에 따라, 단열재(110)를 통과하는 열 전달 경로를 형성하지 않으므로, 화물창 외부와의 열 차단 기능이 더욱 향상되는 이점을 가진다.
또한, 종래에는 하나의 앵커 로드를 통해 앵커 부재를 고정한 것에 반해, 본 발명의 경우, 다수의 체결 부재(230)가 커버 부재(220)의 가장자리에 소정 간격으로 배치되어 앵커 구조체(200)를 고정시키는 구조를 채택하였다.
이에 따라, 하나의 앵커 로드에 집중되었던 응력이 커버 베이스 부재(210)의 둘레에 구비된 체결 부재(230)들에 골고루 분산되므로 구조적 안정성이 현저하게 향상되는 효과가 있다.
이어서, 제1 앵커 부재(240)는 체결 부재(230), 베이스 부재(210)의 상부에 결합되고 주위에 2차 밀봉벽(140)이 접합되며, 제2 앵커 부재(250)는 제1 앵커 부재(240)의 상부에 결합되고 주위에 1차 밀봉벽(150)이 접합되도록 마련될 수 있다.
제1 앵커 부재(240)와 제2 앵커 부재(250)의 재질은 스테인레스 강 또는 인바 강 등 금속 재질로 이루어질 수 있다.
1차 밀봉벽(150) 및 2차 밀봉벽(140) 역시 스테인레스 강 또는 인바 강 등으로 이루어지며, 1차 밀봉벽(150)은 복수의 금속판을 용접을 통해 서로 일체로 연결하여 제작될 수 있고, 2차 밀봉벽(140) 또한 동일한 방식으로 제작되어 1차 밀봉벽(150)과 일정 간격 이격되도록 설치될 수 있다.
이러한 이중 밀봉벽 구조를 통해 화물창 내 저장된 액화가스가 외부로 새어나오지 못하도록 완벽히 밀봉할 수 있다.
이 때, 베이스 부재(210)의 상부에는 제1 앵커 부재(240)가 결합되는 제1 결합 홈(111)이 형성될 수 있다.
또한, 제1 앵커 부재(240)의 하부에는 제1 결합 홈(211)에 대응되는 제1 결합 돌기(241)가 형성되며 상부에는 제2 결합 홈(242)이 형성되고, 제2 앵커 부재(250)의 하부에는 제2 결합 홈(242)에 대응되는 제2 결합 돌기(251)가 형성되며 상부에는 제3 결합 홈(252)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 베이스 부재(210), 제1 앵커 부재(240) 및 제2 앵커 부재(250)가 홈 및 돌기 구조로 상호 결합될 수 있다.
상술한 제2 결합 홈(242) 및 제3 결합 홈(252)에는 2차 밀봉벽(140) 및 1차 밀봉벽(150)의 설치 작업을 위한 장비, 즉, 지그 또는 자동 용접 장치가 체결 가능하도록 마련되어 작업 편의성 및 작업 효율을 증대시킬 수 있다.
예를 들면, 제2 결합 홈(242) 및 제3 결합 홈(252)의 내부에 나사산이 형성되며, 여기에 고정 브라켓이 체결되고 자동 용접 장치가 고정 브라켓을 파지함으로써, 2차 밀봉벽(140) 및 1차 밀봉벽(150)을 용접하도록 마련될 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 앵커 구조체(200)는 탭 부재(260)의 구성을 더 포함할 수 있다.
탭 부재(260)는 상부 플레이트(120) 상에 부착되어 베이스 부재(210)의 안착 위치를 표시할 수 있다.
예를 들면, 탭 부재(260)는 양면 테이프의 형태로 마련될 수 있으며, 베이스 부재(210)를 설치하기 전, 상부 플레이트(120)에 부착되어 베이스 부재(210)를 상부 플레이트(120)의 수용 홈(121) 내에 고정시키는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 탭 부재(260)는 영구적으로 접착시키는 것은 아니며 선체가 흔들리거나 화물창 외부의 온도 변화 시 상부 플레이트(120) 혹은 베이스 부재(210)와 분리되도록 제공될 수 있다.
즉, 탭 부재(260)는 베이스 부재(210)의 설치 시 상부 플레이트(120) 상에서 베이스 부재(210)를 고정하는 기능을 하며, 설치 이후 화물창에 발생하는 변위에 대응하여 베이스 부재(210)의 유동이 가능하도록 구비될 수 있다.
본 발명이 탭 부재(260)를 더 포함함에 따라, 베이스 부재(210)의 부착 위치를 시각적으로 용이하게 파악할 수 있으며, 베이스 부재(210)의 위치를 고정시킬 수 있으므로 현장 작업 시 앵커 구조체(200)의 시공에 용이한 이점이 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 구성에 대해 살펴보았다.
아래에서는 본 발명의 앵커 구조체를 포함하는 액화가스 화물창의 시공 방법에 대해 더욱 자세하게 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 시공 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 액화가스 화물창(100)은 아래 단계들을 통해 시공된다.
먼저, 화물창의 내부에 하부 플레이트(130)를 접합시키고 그 상부에 단열재(110)를 설치하는 단계(S110)가 수행된다.
단열재(110)는 다수 개로 제공되어 선체 내부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되도록 마련될 수 있다.
이어서, 이웃하는 단열재(110) 사이에 충진재(111)를 삽입하여 이웃한 단열재(110) 사이를 충진시키는 단계(S120)가 수행된다.
충진재(111)를 반으로 접어 포갠 형태로 이웃하는 단열재(110) 사이에 삽입하되, 단열재(110)와 맞닿는 충진재(111)의 양측면에 구비되는 판 형상의 삽입용 치구(112)를 사용하여, 단열재(110) 사이에서 상부와 하부에 각각 절반씩 삽입시키는 2번의 공정을 통해 충진재(111)를 이웃한 단열재(110) 사이에 충진시킬 수 있다.
이 후, 단열재(110)의 상부에 폴리우레탄 접착제 등을 통해 상부 플레이트(120)를 접합(S130)하고, 상부 플레이트(120) 상부에 베이스 부재(210)를 안착시키는 단계(S140)가 수행된다.
이 때, 상부 플레이트(120)의 상부에는 베이스 부재(210)가 안착되는 수용 홈(121)이 형성될 수 있으며, 수용 홈(121)은 베이스 부재(210)가 내부에서 유동 가능하도록 베이스 부재(210)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 베이스 부재(210)를 안착시키기 전 수용 홈(121)의 중앙부에 탭 부재(260)를 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라, 베이스 부재(210)의 배치 위치를 시각적으로 용이하게 파악할 수 있는 이점이 있다.
이어서, 베이스 부재(210)와 상부 플레이트(120)의 상부에 커버 부재(220)를 안착시키는 단계(S150)가 수행된다.
커버 부재(220)는 베이스 부재(210)의 가장자리와 상부 플레이트(120)를 함께 덮도록 구비될 수 있다.
다음으로, 커버 부재(220) 및 상부 플레이트(120)를 관통하는 관통홀을 형성하고, 체결 부재(230)를 관통홀에 체결시켜 커버 부재(220)를 상부 플레이트(120) 상에 고정시키는 단계(S160)가 수행되며, 이에 따라, 베이스 부재(210)가 외부로 이탈되지 않도록 할 수 있다.
이 후, 상부 플레이트(120)의 상부에 2차 밀봉벽(140)을 설치하는 단계(S170)가 수행된다.
이 때, 2차 밀봉벽(140) 상에는 베이스 부재(210)의 상단부에 형성된 제1 결합 홈(211)을 덮지 않도록 제1 결합 홈(211)을 지나는 부분에 홀이 형성될 수 있으며, 홀의 중심이 제1 결합 홈(211)의 중심부에 위치하도록 2차 밀봉벽(140)이 배치될 수 있다.
이어서, 베이스 부재(210)의 상부에 제1 앵커 부재(240)를 결합하고, 제1 앵커 부재(240)에 2차 밀봉벽(140)을 접합하는 단계(S180)가 수행된다.
제1 앵커 부재(240)는 베이스 부재(210)의 제1 결합 홈(211)에 제1 앵커 부재(240)의 제1 결합 돌기(241)를 삽입함으로써 결합될 수 있다.
또한, 제1 앵커 부재(240)의 상단부에 형성된 제2 결합 홈(242)에 용접 작업에 사용되는 지그 또는 용접 장치를 결합하여 제1 앵커 부재(240)의 하단부 외측면과 2차 밀봉벽(140)을 용접할 수 있다.
이어서, 제1 앵커 부재(240)의 상부에 1차 밀봉벽(150)을 설치하는 단계(S190)가 수행된다.
1차 밀봉벽(150)도 2차 밀봉벽(140)과 마찬가지로 제1 앵커 부재(240)의 제2 결합 홈(242)을 덮지 않도록 홀이 형성될 수 있다.
여기서, 2차 밀봉벽(140)과 1차 밀봉벽(150) 사이에 스페이서(미도시)를 더 구비하는 경우, 2차 밀봉벽(140)과 1차 밀봉벽(150) 사이 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다.
이어서, 제1 앵커 부재(240)의 상부에 제2 앵커 부재(250)를 결합시키고, 제2 앵커 부재(250)에 1차 밀봉벽을 접합하는 단계(S200)가 수행된다.
이 때, 제1 앵커 부재(240)의 제2 결합 홈(242)에 제2 앵커 부재(250)의 제2 결합 돌기(251)를 결합시키고, 제2 앵커 부재(250)의 상단부에 형성된 제3 결합 홈(252)에 지그 또는 용접 장치를 결합하여 제2 앵커 부재(250)의 하단부 외측면과 1차 밀봉벽(150)을 용접할 수 있다.
이상에서 살펴 본 본 발명의 앵커 구조체를 사용하면 다음과 같은 효과가 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 액화가스 화물창 및 그 시공방법이 적용된 액화가스 화물창을 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 화물창 구조는 단열재(41)의 하단에 제1 앵커 하부판(44)과 제2 앵커 하부판(45)을 부착시키고, 제1 앵커 하부판(44)과 제2 앵커 하부판(45) 사이에 앵커 지지 볼트 캡(46)을 결합시킨 후, 단열재(41)를 관통하는 관통공을 형성한 뒤 앵커 로드(55)를 앵커 부재 고정 너트(47)를 사용하여 앵커 지지 볼트 캡(46)에 고정하는 복잡한 공정이 수반되었다.
또한, 이렇게 설치된 앵커 로드(55)는 단열재(41) 내부를 가로지르는 열 전달 경로를 형성하므로 외부의 열을 차단하는 기능이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다.
더하여, 종래의 앵커 로드(55)가 앵커 부재(40)의 중앙부에 단독으로 배치됨에 따라, 밀봉벽 상에 발생되는 응력이 집중되는 문제가 있었다.
이에 더하여, 종래의 앵커 부재는 단열재(41)와 상부 플레이트에 완전하게 고정되는 구조를 채택하고 있어, 선체의 흔들림 또는 외부 온도 변화에 따라 상부 플레이트 상에서 유동이 불가능하므로, 화물창의 특정 부분에 응력이 집중될 우려가 있었다.
이 경우, 밀봉벽의 주름부가 눌리거나 쏠림 현상이 발생하여 밀봉벽이 파손 또는 변형될 우려가 있으며, 응력이 사라진 뒤에도 변형된 부위가 복구되지 않는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 화물창의 시공 방법에 있어서, 종래의 경우 이웃하게 배치된 단열재의 사이에 글라스 울과 같은 충진재를 삽입하는 작업 시, 단열재 사이 공간에 글라스 울을 끝까지 밀어 넣기에 어려움이 있었다.
이 때문에 단열재 사이 공간 전체를 글라스 울로 다 채우지 않고 상단부 절반만을 채우는 것이 일반적이며, 이에 따라, 글라스 울이 삽입되지 않은 빈 공간을 통해 열 전달 통로가 형성되어 차단 효율이 저하되는 문제점이 있어 왔다.
하지만, 본 발명의 액화가스 화물창의 시공 방법은, 글라스 울(111)을 반으로 접은 상태에서 도 5의 삽입용 치구(112)를 사용하여 단열재(110) 사이 공간에 밀어 넣는 방식을 채택하고 있다.
즉, 단열재(110)와 글라스 울(111) 사이에 스테인리스 재질의 삽입용 치구(112)가 구비됨으로써, 마찰력을 줄여 단열재(110) 사이 공간에 글라스 울의 삽입이 수월해지는 효과가 있다.
또한, 2번의 작업을 통해 상하부에 각각 절반씩 삽입이 가능함에 따라, 단열재 사이 공간에 글라스 울을 모두 채워 넣는 것이 가능하여 단열 효과를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더하여, 본 발명의 액화가스 화물창의 밀봉벽은 길이, 폭, 높이 및 곡률 중 적어도 하나가 서로 상이한 둘 이상의 주름부가 형성될 수 있으며, 특히, 중앙부의 주름보다 가장자리 부의 주름의 높이 및 곡률이 크게 형성될 수 있다.
이에 따라, 화물창의 액밀성이 향상되고 화물창에 발생하는 열응력 및 변위에 더욱 유연하게 대응할 수 있는 효과가 있다.
이어서, 도 2 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 액화가스 화물창에 적용되는 앵커 구조체(200)의 경우, 종래의 앵커 부재와는 다르게, 단열재(110)를 관통하는 관통홀을 형성할 필요 없이 체결 부재(230)가 삽입될 수 있도록 상부 플레이트(120)를 관통하는 홈을 형성하면 되므로 시공이 용이한 이점이 있다.
이로 인해, 종래와 같은 단열재(110)를 가로지르는 열 전달 경로가 형성되지 않아 열 차단 효과가 더욱 향상되는 효과가 있다.
또한, 종래의 앵커 구조체 고정 너트(47)와 앵커 지지 볼트 캡(46)과 같은 부자재에 의한 고정 작업 없이도 체결 부재(230)를 사용한 간단한 작업을 통해 앵커 구조체의 고정 작업이 가능하므로 공수가 절감되는 효과가 있다.
더하여, 본 발명의 앵커 구조체는 체결 부재(230)가 베이스 부재(210)의 둘레에 소정 간격마다 다수 개 배치됨에 따라, 구조적 안정성이 향상되며 화물창 구조에 가해지는 응력을 고르게 분산시킬 수 있는 이점을 가진다.
나아가, 본 발명의 앵커 구조체(200)는 상부 플레이트(120)의 수용 홈(121) 내에서 베이스 부재(210)가 유동될 수 있는 충분한 공간이 형성됨에 따라, 베이스 부재(210)가 상부 플레이트(120) 상에서 슬라이딩이 가능하도록 마련된다.
이에 따라, 선체 변형 또는 외부 온도의 급변 시 밀봉벽의 특정 부위에 응력이 가해지는 경우 이를 효과적으로 분산시킴에 따라 화물창에 발생하는 변위에 대해 유연한 대응이 가능하여 밀봉벽의 파손 또는 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 액화가스 화물창
101 : 멤브레인 피스
102 : 평판 피스
110 : 단열재
111 : 충진재
112 : 삽입용 치구
120 : 상부 플레이트
121 : 수용 홈
130 : 하부 플레이트
140 : 2차 밀봉벽
141 : 제1 주름부
142 : 제2 주름부
150 : 1차 밀봉벽
153 : 제3 주름부
154 : 제4 주름부
160 : 스페이서
200 : 앵커 구조체
210 : 베이스 부재
211 : 제1 결합 홈
220 : 커버 부재
230 : 체결 부재
240 : 제1 앵커 부재
241 : 제1 결합 돌기
242 : 제2 결합 홈
250 : 제2 앵커 부재
251 : 제2 결합 돌기
252 : 제3 결합 홈
260 : 탭 부재
101 : 멤브레인 피스
102 : 평판 피스
110 : 단열재
111 : 충진재
112 : 삽입용 치구
120 : 상부 플레이트
121 : 수용 홈
130 : 하부 플레이트
140 : 2차 밀봉벽
141 : 제1 주름부
142 : 제2 주름부
150 : 1차 밀봉벽
153 : 제3 주름부
154 : 제4 주름부
160 : 스페이서
200 : 앵커 구조체
210 : 베이스 부재
211 : 제1 결합 홈
220 : 커버 부재
230 : 체결 부재
240 : 제1 앵커 부재
241 : 제1 결합 돌기
242 : 제2 결합 홈
250 : 제2 앵커 부재
251 : 제2 결합 돌기
252 : 제3 결합 홈
260 : 탭 부재
Claims (11)
- 화물창의 내부에 설치되어 외부와의 열전달을 차단하는 단열재;
상기 단열재의 상면에 접합되는 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트에 적층되는 2차 밀봉벽;
상기 2차 밀봉벽 상에 이격된 상태로 구비되어 액화가스와 직접 접하는 1차 밀봉벽; 및
상기 1차 밀봉벽 및 상기 2차 밀봉벽을 상기 상부 플레이트 상에 고정시키는 앵커 구조체를 포함하는 액화가스 화물창. - 제1 항에 있어서,
상기 1차 밀봉벽 및 상기 2차 밀봉벽은 길이, 폭, 높이 및 곡률 중 적어도 하나가 서로 상이한 둘 이상의 주름부를 가지는 액화가스 화물창. - 제2 항에 있어서,
상기 2차 밀봉벽은,
중앙부에 형성되는 제1 주름부; 및
상기 제1 주름부를 중심으로 양측에 형성되는 제2 주름부를 포함하며,
상기 제2 주름부는 상기 제1 주름부보다 높이 및 곡률이 크게 형성된 액화가스 화물창. - 제2 항에 있어서,
상기 1차 밀봉벽은,
중앙부에 형성되는 제3 주름부; 및
상기 제3 주름부를 중심으로 양측에 형성되는 제4 주름부를 포함하며,
상기 제4 주름부는 상기 제3 주름부보다 높이 및 곡률이 크게 형성된 액화가스 화물창. - 제1 항에 있어서,
상기 단열재는 다수 개로 제공되어 선체 내부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되며,
이웃하는 상기 단열재 사이에 충진재가 삽입되어 이웃한 상기 단열재 사이가 충진되는 액화가스 화물창. - 제5 항에 있어서,
상기 충진재로 글라스 울(Glass Wool)이 사용되는 액화가스 화물창. - 제5 항에 있어서,
상기 충진재는,
반으로 접혀 포개어진 형태로 이웃하는 상기 단열재 사이에 삽입되되,
상기 단열재와 맞닿는 상기 충진재의 양측면에 구비되는 판 형상의 삽입용 치구에 의해, 상기 단열재 사이에서 상부와 하부에 각각 절반씩 삽입되는 2번의 공정을 통해 이웃한 상기 단열재 사이에 충진되는 액화가스 화물창. - 제1 항에 있어서,
상기 앵커 구조체는,
상기 상부 플레이트 상에 안착되는 베이스 부재;
상기 상부 플레이트 상에서 상기 베이스 부재의 상부면의 가장자리를 덮도록 구비되는 커버 부재;
상기 커버 부재와 상기 상부 플레이트를 관통하여 상기 커버 부재를 상기 상부 플레이트 상에 체결시킴에 따라, 상기 베이스 부재가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 체결 부재;
상기 베이스 부재의 상부에 결합되고 주위에 상기 2차 밀봉벽이 접합되는 제1 앵커 부재; 및
상기 제1 앵커 부재의 상부에 결합되고 주위에 상기 1차 밀봉벽이 접합되는 제2 앵커 부재를 포함하는 액화가스 화물창. - 제1 항의 액화가스 화물창의 시공 방법에 있어서,
화물창의 내부에 단열재를 설치하는 단계;
상기 단열재의 상부에 상부 플레이트를 접합하는 단계;
상기 상부 플레이트 상부에 베이스 부재를 안착시키는 단계;
상기 베이스 부재와 상기 상부 플레이트의 상부에 커버 부재를 안착시키는 단계;
상기 커버 부재 및 상기 상부 플레이트를 체결 부재가 관통하여 상기 커버 부재를 상기 상부 플레이트 상에 고정시키는 단계;
상기 베이스 부재의 상부에 제1 앵커 부재를 결합하고, 상기 제1 앵커 부재에 상기 2차 밀봉벽을 접합하는 단계;
상기 제1 앵커 부재의 상부에 제2 앵커 부재를 결합시키는 단계; 및
상기 제2 앵커 부재에 1차 밀봉벽을 접합하는 단계를 더 포함하는 액화가스 화물창의 시공 방법. - 제9 항에 있어서,
상기 단열재는 다수 개로 제공되어 선체 내부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되며,
이웃하는 상기 단열재 사이에 충진재를 삽입하여 이웃한 상기 단열재 사이를 충진시키는 단계를 더 포함하는 액화가스 화물창의 시공 방법. - 제10 항에 있어서,
상기 충진재를 반으로 접어 포갠 형태로 이웃하는 상기 단열재 사이에 삽입하되,
상기 단열재와 맞닿는 상기 충진재의 양측면에 구비되는 판 형상의 삽입용 치구를 사용하여, 상기 단열재 사이에서 상부와 하부에 각각 절반씩 삽입시키는 2번의 공정을 통해 상기 충진재를 이웃한 상기 단열재 사이에 충진시키는 액화가스 화물창 시공 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020220074641A KR102639901B1 (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 액화가스 화물창 및 그 시공방법 |
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| KR1020220074641A KR102639901B1 (ko) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 액화가스 화물창 및 그 시공방법 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH06123397A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 低温タンクのメンブレンの溶接歪防止構造 |
| KR101626848B1 (ko) | 2014-07-11 | 2016-06-02 | 한국가스공사 | 앵커 구조체 및 앵커 구조체를 포함하는 액화천연가스 저장탱크 |
| KR20170122334A (ko) * | 2016-04-26 | 2017-11-06 | 삼성중공업 주식회사 | 화물창 방벽구조물 앵커장치 |
| KR20220041773A (ko) * | 2020-09-25 | 2022-04-01 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 |
-
2022
- 2022-06-20 KR KR1020220074641A patent/KR102639901B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06123397A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 低温タンクのメンブレンの溶接歪防止構造 |
| KR101626848B1 (ko) | 2014-07-11 | 2016-06-02 | 한국가스공사 | 앵커 구조체 및 앵커 구조체를 포함하는 액화천연가스 저장탱크 |
| KR20170122334A (ko) * | 2016-04-26 | 2017-11-06 | 삼성중공업 주식회사 | 화물창 방벽구조물 앵커장치 |
| KR20220041773A (ko) * | 2020-09-25 | 2022-04-01 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102639901B1 (ko) | 2024-02-22 |
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