WO2012015158A2 - 액화 가스 수송 선박의 화물창 - Google Patents

액화 가스 수송 선박의 화물창 Download PDF

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WO2012015158A2
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auxiliary barrier
liquefied gas
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김지한
전상언
황정오
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삼성중공업(주)
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/14—Hull parts
    • B63B3/68—Panellings; Linings, e.g. for insulating purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/04—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by insulating layers

Definitions

  • the present invention relates to a cargo hold of a liquefied gas transport ship, and more particularly to a cargo hold of a liquefied gas transport ship comprising a plurality of insulation panels.
  • liquefied gas such as Liquefied Natural Gas (LNG)
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the ship is provided with a cargo hold for receiving the liquefied gas.
  • the cargo hold is such that the state of the liquefied gas in a cryogenic state, for example, a temperature of 163 ° C. or less, is maintained from a starting point at which the liquefied gas is injected into the cargo hold to a destination where the liquefied gas is unloaded from the cargo hold. It has several types of insulation structures.
  • the cargo hold is formed with a liquefied gas leak prevention structure for preventing the liquefied gas from leaking to the outside of the cargo hold.
  • the cargo hold may be a self-contained MoSS type of imdependece tank formed of a spherical metal structure or a membrane tank type formed of a plurality of cells. It can be produced in various types.
  • the cargo hold manufactured by the membrane tank type may include a main barrier made of stainless steel and an insulation panel assembly surrounding the main barrier, the main barrier being formed inside the cargo hold and surrounding the receiving space in which the liquefied gas is accommodated; And an outer wall surrounding the insulation panel assembly.
  • the insulation panel assembly is formed of an insulation material such as a foamed polyurethane material, and includes a plurality of first insulation panels and second insulation panels disposed in two layers, and between the first insulation panels and the second insulation panels. It is provided, for example, consists of an auxiliary barrier formed of a material of a triplex having a plurality of layers formed by aluminum and glass fibers.
  • the plurality of first insulation panels and the second insulation panels are alternately disposed.
  • a bridge pad is provided between the plurality of second insulation panels to fill the space between the second insulation panels.
  • auxiliary barriers disposed between the plurality of first insulation panels and the plurality of second insulation panels and the plurality of bridge pads are fixed to the respective panels or each pad by, for example, an adhesive method.
  • the plurality of first insulation panels disposed on the first layer of the insulation panel assembly, and the plurality of second insulation panels and bridge pads disposed on the second layer overlap each other by a predetermined area.
  • the plurality of panels and the plurality of pads constituting the insulation panel assembly are thermally contracted by the cryogenic temperature.
  • the panels and the auxiliary barrier are fixed to the plurality of panels and the plurality of pads. Stress due to thermal contraction of the pads is generated.
  • the stress is concentrated near the boundary region between the panels and the pads, so that the auxiliary barrier is damaged by the concentrated stress, thereby causing a problem that the airtight state of the liquefied gas is damaged.
  • an object of the present invention in the cargo hold of the liquefied gas transport ship, the liquefied gas is prevented from being damaged by the stress generated by the heat shrinkage of the plurality of panels and the plurality of pads of the panel assembly. It is to propose cargo hold of transport ship.
  • the present invention forms a stress distribution region in the panel assembly of the cargo hold of the liquefied gas transport ship, so that the stress generated between the panel and the pads of the panel assembly can be dispersed.
  • the stress applied by the contraction of the first insulation panel and the bridge pad between the first auxiliary barrier and the second auxiliary barrier is dispersed by the stress distribution region, thereby causing excessive stress. Breakage of the auxiliary barriers due to concentration can be prevented.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which a portion of the liquefied gas transport ship according to the embodiment cut.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the cargo hold according to the present embodiment according to the II-II diagram of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
  • a bridge pad disposed between the second insulating panels and spaced apart from the second insulating panels;
  • a second auxiliary barrier positioned between the bridge pad and the first auxiliary barriers, one side of which is fixed to the bridge pad and a portion of the other side of which is fixed to the first auxiliary barriers.
  • the first stress distribution region may be located at an edge portion of one surface of the first auxiliary barrier.
  • a second fixing region may be provided between the first auxiliary barrier and the second auxiliary barrier, and the first fixing region and the second fixing region may partially overlap each other.
  • the first auxiliary barrier or the second auxiliary barrier may not overlap with the first stress distribution region, and may be caused by thermal expansion or thermal contraction between the first insulation panel and the bridge pad.
  • a second stress distribution region may be provided to prevent breakage of the barrier.
  • Figure 1 is a view showing a state in which a portion of the liquefied gas transport ship is cut according to this embodiment
  • Figure 2 is a cross-sectional view taken along the II-II diagram of FIG.
  • the liquefied gas transport ship 100 is a vessel for transporting liquefied liquefied gas in a cryogenic state, for example, liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas, LNG).
  • the cargo hold 1 is formed therein to accommodate the liquefied gas.
  • the cargo hold 1 is a membrane tank type formed to have an independent MoS type of imdependece tank or a membrane type cargo hold in which a part of the cargo hold formed of a spherical metal structure protrudes out of the ship. It can be manufactured in various forms such as (Membrane tank type).
  • the cargo hold 1 according to the present embodiment is described as being formed as a tank type formed as the membrane tank type as an example.
  • the cargo hold 1 is surrounded by the hull outer wall 110 of the transport ship 100 and is provided in the transport ship 100.
  • a ballast tank may be provided between the cargo hold 1 and the hull outer wall 110 to adjust the buoyancy of the ship.
  • the cargo hold 1 is formed therein and includes an accommodation space 2 in which the liquefied gas is accommodated, a main barrier 20 surrounding the accommodation space 2, and a panel assembly surrounding the main barrier 20. 10 and an outer wall 30 surrounding the panel assembly 10.
  • the accommodation space 2 is surrounded by the main barrier 20 so as to prevent leakage to the outside in the state where the liquefied gas is accommodated, the airtight state is maintained.
  • the accommodation space 2 is partitioned into a plurality of spaces in the liquefied gas transport ship 100. Therefore, even when the airtight state of any one accommodating space 2 is damaged, the airtight state of the other accommodating spaces 2 can be maintained.
  • the main barrier 20 surrounds the accommodation space 2 and is formed of, for example, a high strength stainless steel material.
  • the main barrier 20 performs primary shielding to prevent the liquefied gas from leaking out of the accommodation space.
  • the panel assembly 10 insulates the receiving space 2 with respect to the outside of the cargo hold 1 so that the temperature of the liquefied gas accommodated in the receiving space 2 is kept at a cryogenic state.
  • auxiliary barriers 14 and 15 are continuously provided, and the secondary barriers 14 and 15 perform secondary shielding to prevent the liquefied gas from leaking.
  • the outer wall 30 forms an outer shape of the cargo hold 1 and is formed in a shape surrounding the panel assembly 10.
  • the outer wall 30 may be formed of a high-strength metal material to prevent the main barrier 20 and the assembly 10 from being damaged or the shape of the cargo hold 1 being deformed due to external impact.
  • the panel assembly 10 includes a plurality of panels, pads, and a plurality of panels for preventing thermal leakage of the liquefied gas contained in the insulation space 2 and the accommodation space 2. Barriers.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the III-III diagram of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view of part IV of FIG. 3.
  • the panel assembly 10 includes an outer wall 30 forming a main barrier 20 surrounding the accommodation space 2 and an outer shape of the cargo hold 1. Is located between.
  • one side of the panel assembly 10 adjacent to the outer wall 30 is provided with an adhesive member 31, the panel assembly 10 is spaced apart from the outer wall 30 by a predetermined interval, with respect to the outer wall 30 Can be fixed.
  • the fastening member such as a stud bolt (not shown) fixed to the outer wall 30
  • the other side of the fastening member is formed on the first insulation panel 11 of the panel assembly 10.
  • the outer wall 30 and the panel assembly 10 are fixed to be spaced apart from each other.
  • an adhesive member 31, such as a mastic is provided, and the adhesive member 31 is cured to form the outer wall 30 and the panel. The fixing between the assembly 10 is to be made firmly.
  • the main barrier 20 may be formed of a plurality of metal plates, and the plurality of metal plates are fixed to each other by welding to each other.
  • the panel assembly 10 includes a plurality of first insulation panels 11, a plurality of second insulation panels 12, a plurality of bridge pads 13, and a first auxiliary barrier 14. And second auxiliary barriers 15.
  • Each of the components is fixed to each other by a plurality of fixing regions 161, 162, 163 and 164 to which an adhesive is applied.
  • the first insulation panels 11, the second insulation panels 12, and the bridge pads 13 are arranged in a plurality of layered structures in the panel assembly 10, for example, hardened polyurethane foam.
  • Polyurethane foam (RPUF) may be formed of a heat insulating member such as.
  • the first insulation panels 11 are disposed on a first layer adjacent to the outer wall 30, and are spaced apart from each other by a first distance d1.
  • the first distance d1 may be filled with a filler made of glass wool.
  • the second insulation panels 12 are disposed on a second layer adjacent to the main barrier 20, and are spaced apart from each other by a second interval d2 greater than the first distance d1.
  • the bridge pads 13 are positioned between the second insulation panels 12 spaced apart from each other in a state in which the bridge pads 13 are disposed on the second layer, similarly to the second insulation panels 12. In this case, the bridge pads 13 are disposed to be spaced apart from the adjacent second insulating panels 12 by a third interval d1.
  • an airtight state of the accommodation space 2 is defined between the first layer on which the first insulation panels 11 are disposed, the second layer on which the insulation panels 12 and the bridge pads 13 are arranged.
  • the secondary barriers 14 and 15 are arranged to be differentially maintained.
  • the auxiliary barriers 14 and 15 may be formed of, for example, an aluminum sheet and a triplex material in which both surfaces of the aluminum sheet are impregnated with a glass fiber.
  • the auxiliary barriers 14 and 15 include a plurality of first auxiliary barriers 14 and a plurality of second auxiliary barriers 15.
  • the first insulation panel 11 is fixed to one surface of the first auxiliary barrier 14, and the second insulation panel 12 is fixed to the other surface of the first auxiliary barrier 15.
  • the second auxiliary barrier 15 is disposed between the bridge pad 13 and the first insulation panels 11 overlapping the bridge pad 13, and a bridge pad is disposed on one surface of the second auxiliary barrier 15. 13 is fixed, and a part of the other surface of the second auxiliary barrier 15 is fixed to a part of one surface of the first auxiliary barrier 14.
  • first auxiliary barrier 14 and the second auxiliary barrier 15 are continuously disposed and fixed to each other to perform the secondary shielding on the accommodation space 2.
  • the fixing regions 161, 162, 163, and 164 for fixing the panel, the pad, and the auxiliary barrier to each other may include a first fixing region 161, a second fixing region 162, a third fixing region 163, and a fourth fixing region ( 164).
  • the first fixing region 161 is provided between each of the first insulating panels 11 and the first auxiliary barrier 14, and the first fixing region 161 has a first insulating panel 11 and a first auxiliary barrier ( An adhesive is applied to fix 14) to each other.
  • the second fixed region 162 is provided between the first auxiliary barrier 14 and the second auxiliary barrier 15 to fix the first auxiliary barrier 14 and the second auxiliary barrier 15 to each other. Adhesive is applied.
  • the third fixing region 163 is provided between each of the second auxiliary barriers 15 and the bridge pads 13 to fix one surface of the second auxiliary barriers 15 and the bridge pads 13 to each other. Adhesive is applied.
  • the adhesive is applied to the third fixed region 163 to a thickness thicker than the thickness of the first auxiliary barrier 14 and the second auxiliary barrier 15.
  • the installation height of the bridge pad 13 is higher than the installation height of the second auxiliary barrier 12, the bridge pad 13 ).
  • the installation height of the bridge pad 13 is increased by applying a force toward the first auxiliary buckles 11 and compressing the adhesive disposed in the third fixed region 163. You can adjust the height.
  • the fourth fixing region 164 is connected to the third fixing region 163, and the first auxiliary barrier 14 is positioned at one side of the fourth fixing region 164, and the bridge pad 13 is located at the other side of the fourth fixing region 164. Is prepared. That is, the fourth fixed region 164 is disposed along the edges of the second fixed region 162, the third fixed region 163, and the second auxiliary barrier 15.
  • the second auxiliary barrier 15 is surrounded by the adhesive applied to the second fixed region 162, the third fixed region 163, and the fourth fixed region 164.
  • a portion of the adhesive applied to the third fixing region 163 may be injected into the fourth fixing region 164 by a force applied from the bridge pad 13 toward the first insulating panel 11. .
  • first auxiliary barrier 14 and the second auxiliary barrier 15 are fixed to each other by the second adhesive region 162, and all regions of one surface of the first auxiliary barrier 14 are first insulating panel 11.
  • the pair of first auxiliary barriers 14 and the second auxiliary barrier adjacent to each other Concentration of the stress is maximized at the point where (15) abuts, that is, the first distance (d1).
  • a first stress distribution region 171 to which the adhesive is not applied is provided for each of the first insulation panels 11 and the first insulation panels 11. It is formed between the first auxiliary barrier 14 is fixed to.
  • the adhesive is not applied to the first stress distribution region 171, the first insulation panel 11 and the first auxiliary barrier 14 are not fixed in the region where the first stress distribution region 171 is formed. No.
  • the first stress distribution region 171 is located on the edge portion 141 of one surface of the first auxiliary barrier 14, and one surface of the first auxiliary barrier 14 based on the first stress distribution region 171.
  • the first fixing region 161 for fixing the first insulation panel 11 and the first auxiliary barrier 14 is located at the inner side 142 of the second insulation panel 11.
  • first stress dispersion distance d4 greater than the first distance d1 is formed by the one stress dispersion region 171.
  • the stress is concentrated on the distance between the edges of the pair of first auxiliary barriers 14, that is, the first distance d1.
  • the stress is a distance between the pair of first fixed regions 161, that is, the first stress dispersion distance d4.
  • the stress is a distance between the pair of first fixed regions 161, that is, the first stress dispersion distance d4.
  • the first fixing distance d5 may include the first insulating panel 11, the first fixing region 161, the first auxiliary barrier 14, the second fixing region 162, the second auxiliary barrier 15, The distance between the portion where the third fixed region 163 and the bridge pad 13 overlap each other.
  • the second fixing distance d5 is a portion where the first insulation panel 11, the first fixing region 161, the first auxiliary barrier 14, the fourth fixing region 164, and the bridge pad 13 overlap each other. Means.
  • a part of the first fixing region 161 provided between each of the first insulating panels 11 and the first auxiliary barrier 14 fixed to the first insulating panel 11 is a first auxiliary barrier.
  • the stress applied between the first auxiliary barrier 14 and the second auxiliary barrier 15 can be distributed to the portion where the first fixed region 161 and the second fixed region 162 overlap.
  • the first insulation panel 11, which is formed by the first fixing region 161 and the second fixing region 162 Adhesive fixing of the first auxiliary barrier 14 and the second auxiliary barrier 15 is performed firmly, and there is an advantage that the strength due to the adhesion can be increased.
  • the first auxiliary barrier 14 of the cargo hold 1 is formed with an area corresponding to the area facing the first insulation panel 11, the second auxiliary barrier 15 is a bridge pad ( An area smaller than the area opposed to 13) is formed.
  • a part of one surface of the bridge pad 13 to which one surface of the second auxiliary barrier 15 is fixed is opposite to the second auxiliary barrier 15, and the other part of one surface of the bridge pad 13 is the first auxiliary barrier. It is opposed to 14.
  • a separate fixed configuration is not provided between the first auxiliary barrier 14 and one surface of the bridge pad 13 directly facing the first auxiliary barrier 14, and has a second stress dispersion distance d7. 2 stress dispersion region 172 is formed.
  • the second stress distribution region 172 is disposed along the outer edge of the fourth fixed region 164.
  • the stress generated by the first insulation panel 11 and the bridge pad 13 which are contracted in opposite directions to each other can be prevented from being transmitted to each other. .

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Abstract

본 발명은 액화가스 운반선박의 화물창에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 운반선박의 화물창은, 액화 가스가 수용되는 수용공간을 둘러싸는 주 방벽; 주 방벽을 둘러싸는 패널 어셈블리; 패널 어셈블리를 둘러싸는 외벽을 포함하는 액화 가스 수송 선박의 화물창에 있어서, 패널 어셈블리는, 제1거리으로 이격되어 배치되는 복수의 제1단열 패널; 일면이 제1단열 패널에 고정되는 복수의 제1보조 방벽; 제1보조 방벽의 타면에 고정되며, 제1거리보다 큰 제2간격으로 배치되는 복수의 제2단열 패널; 각 제2단열 패널들 사이 사이에 배치되며, 그 제2단열 패널들과 이격되는 브리지 패드; 및 상기 브리지 패드와 상기 제1보조 방벽들 사이에 위치되며, 일면은 브리지 패드에 고정되고, 타면의 일부는 제1보조 방벽들에 고정되는 제2보조 방벽;을 포함하고, 각 제1단열 패널과, 그 제1단열 패널에 고정되는 제1보조 방벽 사이에는, 제1단열 패널과 제1보조 방벽을 상호 고정시키도록 접착제가 도포된 제1고정 영역; 및 접착제가 도포되지 아니하여, 제1단열 패널과 브리지 패드의 열팽창 또는 열수축에 따른 제1보조 방벽 또는 제2보조 방벽의 파손을 방지하기 위한 제1응력분산영역이 형성된다.

Description

액화 가스 수송 선박의 화물창
본 발명은 액화 가스 수송 선박의 화물창에 관한 것으로서, 보다 상세히 다수의 단열 패널을 포함하는 액화 가스 수송 선박의 화물창에 관한 것이다.
일반적으로 액화 천연 가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG)와 같은 액화 가스는, 상온에서 기체 상태로 존재하는 가스를 포화온도 미만의 극저온의 액체 상태로 액화되어, 선박과 같은 운송 수단을 통하여 운송이 된다.
그리고, 상기 선박에는 상기 액화 가스를 수용하기 위한 화물창이 마련된다.
상기 화물창은, 상기 액화 가스가 상기 화물창에 주입되는 출발지에서부터, 상기 액화 가스가 상기 화물창으로부터 하역되는 도착지까지, 일례로 - 163℃ 이하의 온도인 극저온 상태의 상기 액화 가스의 상태가 유지되도록 하기 위하여, 여러 형태의 단열구조를 갖는다. 또한, 상기 화물창에는 상기 액화 가스가 상기 화물창의 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 액화가스 누출방지구조가 형성된다.
상기 화물창은 형상 및 구조에 따라서, 구형의 금속구조물로 형성되는 독립식 모스 구형 탱크 타입(MOSS Type of imdependece tank) 또는 다수의 셀(Cell) 구조로 형성되는 멤브레인 탱크 타입(Membrane tank type)과 같은 다양한 타입으로 제작될 수 있다.
특히, 상기 멤브레인 탱크 타입으로 제작되는 상기 화물창은, 상기 화물창의 내부에 형성되며 상기 액화 가스가 수용되는 수용공간을 둘러싸는 스테인리스 강 재질의 주 방벽과, 상기 주 방벽을 둘러싸는 단열 패널 어셈블리와, 상기 단열 패널 어셈블리를 둘러싸는 외벽으로 구성된다.
그리고, 상기 단열 패널 어셈블리는 발포 폴리우레탄 재질과 같은 단열재로 형성되며, 2개의 층에 배치되는 복수의 제1단열 패널 및 제2단열 패널과, 상기 제1단열 패널 및 상기 제2단열 패널 사이에 마련되며, 일례로 알루미늄 및 유리섬유에 의하여 형성되는 다수의 층을 갖는 트리플렉스(Triplex)의 재질로 형성되는 보조 방벽으로 구성된다.
이때, 복수의 제1단열 패널 및 제2단열 패널들은 서로 엇갈리게 배치된다. 그리고, 복수의 제2단열 패널들 사이에는, 각각의 제2단열 패널들 사이의 이격 공간을 메꾸기 위한 브리지 패드가 마련된다.
그리고, 복수의 상기 제1단열 패널과, 복수의 상기 제2단열 패널 및 복수의 상기 브리지 패드 사이에 배치되는 상기 보조 방벽은 일례로 접착 방식에 의하여 각 패널들 또는 각 패드에 고정된다.
이때, 상기 단열 패널 어셈블리의 제1층에 배치되는 상기 복수의 제1단열 패널과, 제2층에 배치되는 상기 복수의 제2단열 패널 및 브릿지 패드는 서로 일정 영역만큼 오버랩된다.
한편, 상기 화물창의 상기 수용공간에 상기 액화 가스가 수용된 상태에서, 상기 수용공간에 인접되는 상기 주 방벽 및 상기 단열 패널 어셈블리는 극저온 상태에 노출이 된다.
따라서, 상기 단열 패널 어셈블리를 구성하는 상기 복수의 패널들 및 상기 복수의 패드들은 상기 극저온에 의하여 열수축을 하게 된다. 이때, 상기 복수의 패널들 및 상기 복수의 패드들이 일정 영역만큼 오버랩된 상태에서, 수축을 하게 되면, 상기 복수의 패널들 및 상기 복수의 패드들 사이에 고정되는 상기 보조 방벽에는 상기 패널들 및 상기 패드들의 열수축에 의한 응력이 발생된다.
그리고, 상기 응력은 상기 패널들 및 상기 패드들의 경계 영역 부근에 집중됨으로써, 집중된 상기 응력에 의하여 상기 보조 방벽이 파손되어, 상기 액화 가스의 기밀 상태가 손상되는 문제점이 발생된다.
이에 본 발명의 목적은, 액화가스 수송선박의 화물창에 있어서, 상기 패널 어셈블리의 복수의 패널들 및 복수의 패드들의 열수축에 의하여 발생되는 상기 응력에 의하여, 상기 보조 방벽이 손상되는 것이 방지되는 액화가스 수송선박의 화물창을 제안하는 것에 있다.
본 발명은 액화가스 수송선박의 화물창의 패널어셈블리에 응력분산영역을 형성시킴으로써, 상기 패널어셈블리의 패널 및 패드들 사이에 발생되는 응력이 분산될 수 있도록 한다.
제안되는 실시예에 의하면, 상기 제1보조방벽 및 상기 제2보조방벽 사이에, 제1단열패널 및 브리지 패드의 수축에 의하여 작용되는 응력이 상기 응력분산영역에 의하여 분산됨에 따라서, 상기 응력의 과도한 집중에 따른 상기 보조방벽들의 파손이 방지될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 액화가스 수송선박의 일부가 절개된 상태를 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선도에 따른 본 실시예에 따른 화물창의 단면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선도에 따른 단면도.
도 4는 도 3의 Ⅳ 부분의 확대도.
상기 목적을 달성하기 위한 액화가스 수송선박의 화물창은, 액화가스 운반선박의 화물창은, 액화 가스가 수용되는 수용공간을 둘러싸는 주 방벽; 상기 주 방벽을 둘러싸는 패널 어셈블리; 상기 패널 어셈블리를 둘러싸는 외벽을 포함하는 액화 가스 수송 선박의 화물창에 있어서, 상기 패널 어셈블리는, 제1거리으로 이격되어 배치되는 복수의 제1단열 패널; 일면이 상기 제1단열 패널에 고정되는 복수의 제1보조 방벽; 상기 제1보조 방벽의 타면에 고정되며, 상기 제1거리보다 큰 제2간격으로 배치되는 복수의 제2단열 패널; 상기 각 제2단열 패널들 사이 사이에 배치되며, 그 제2단열 패널들과 이격되는 브리지 패드; 및 상기 브리지 패드와 상기 제1보조 방벽들 사이에 위치되며, 일면은 상기 브리지 패드에 고정되고, 타면의 일부는 상기 제1보조 방벽들에 고정되는 제2보조 방벽;을 포함하고, 상기 각 제1단열 패널과, 그 제1단열 패널에 고정되는 상기 제1보조 방벽 사이에는, 상기 제1단열 패널과 상기 제1보조 방벽을 상호 고정시키도록 접착제가 도포된 제1고정 영역; 및 상기 접착제가 도포되지 아니하여, 상기 제1단열 패널과 상기 브리지 패드의 열팽창 또는 열수축에 따른 상기 제1보조 방벽 또는 상기 제2보조 방벽의 파손을 방지하기 위한 제1응력분산영역이 형성된다.
또한, 상기 제1응력분산영역은 상기 제1보조방벽의 일면의 테두리부에 위치될 수 있다.
또한, 상기 제1보조방벽과 상기 제2보조방벽 사이에는 제2고정영역이 마련되며, 상기 제1고정영역 및 상기 제2고정영역은 일부가 상호 간에 오버랩될 수 있다.
또한, 상기 제1보조방벽과 상기 브리지 패드 사이에는, 상기 제1응력분산영역과 오버랩되지 않으며, 상기 제1단열패널과 상기 브리지 패드의 열팽창 또는 열수축에 따른 상기 제1보조방벽 또는 상기 제2보조방벽의 파손을 방지하기 위한 제2응력분산영역이 마련될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 액화 가스 수송선의 일부가 절개된 상태를 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선도에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 액화가스 수송선박(100)은 일례로 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG)와 같이 극저온 상태로 액화된 액화가스를 운반하기 위한 선박으로서, 내부에는 상기 액화가스가 수용되는 화물창(1)이 형성된다.
화물창(1)은 구형의 금속구조물로 형성되는 화물창의 일부가 선박의 외부로 돌출되는 형상으로 형성되는 독립식 모스 구형 탱크 타입(MOSS Type of imdependece tank) 또는 멤브레인형 화물창을 갖도록 형성되는 멤브레인 탱크타입(Membrane tank type)과 같은 다양한 형태로 제작될 수 있다.
본 실시예에 따른 화물창(1)은 일례로 상기 멤브레인 탱크 타입으로 형성되는 탱크 타입으로 형성되는 것으로 설명된다.
화물창(1)은 수송선박(100)의 선체 외벽(110)에 둘러싸인 형태로, 수송선박(100)에 구비된다. 그리고, 화물창(1)과 선체 외벽(110) 사이에는 선박의 부력을 조절하기 위한 밸러스트 탱크가 마련될 수 있다.
그리고, 화물창(1)은 내부에 형성되며, 상기 액화 가스가 수용되는 수용공간(2)과, 수용공간(2)을 둘러싸는 주 방벽(20)과, 주 방벽(20)을 둘러싸는 패널 어셈블리(10)와, 패널 어셈블리(10)를 둘러싸는 외벽(30)을 포함한다.
상기 수용공간(2)은, 상기 액화가스가 수용된 상태에서 외부로 누출되는 것이 방지될 수 있도록, 주 방벽(20)에 둘러싸여 기밀상태가 유지된다. 그리고, 수용공간(2)은 액화가스 수송선박(100) 내에 복수의 공간들로 구획된다. 따라서, 어느 하나의 수용공간(2)의 기밀상태가 손상되는 경우에도, 다른 수용공간(2)들의 기밀상태는 유지될 수 있게 된다.
상기 주 방벽(20)은 수용공간(2)을 둘러싸며, 일례로 고강도의 스테인리스 강 재질로 형성된다. 그리고, 주 방벽(20)은 수용공간의 외부로 상기 액화 가스가 누출되는 것을 방지하는 1차 차폐를 수행한다.
상기 패널 어셈블리(10)는 수용공간(2)을 화물창(1)의 외부에 대하여 단열시킴으로써, 수용공간(2)에 수용되는 상기 액화가스의 온도가 극저온 상태를 유지하도록 한다. 그리고, 패널 어셈블리(10)의 내부에는,연속적으로 이어지는 보조 방벽(14,15)이 마련되며, 보조 방벽(14,15)은 상기 액화 가스가 누출되는 것을 방지하는 2차 차폐를 수행한다.
상기 외벽(30)은 화물창(1)의 외측 형상을 형성하며, 패널 어셈블리(10)를 감싸는 형상으로 형성된다. 그리고, 외벽(30)은 고강도의 메탈 재질로 형성되어, 외부의 충격에 대하여 주 방벽(20) 및 어셈블리(10)가 파손되거나, 화물창(1)의 형상이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 패널 어셈블리(10)는 수용공간(2)에 대한 단열 및 수용공간(2)에 수용되는 상기 액화가스의 외부 누출을 방지하기 위한 다수의 패널들, 패드들 및 다수의 방벽들을 포함한다.
이하에서는 본 실시예에 따른 패널 어셈블리(10)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선도에 따른 단면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ 부분의 확대도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 패널 어셈블리(10)는, 수용 공간(2)을 둘러싸는 주 방벽(20)과 화물창(1)의 외곽측 형상을 형성하는 외벽(30) 사이에 위치된다.
이때, 외벽(30)에 인접되는 패널 어셈블리(10)의 일측에는 접착부재(31)가 마련되어, 패널 어셈블리(10)가 외벽(30)과 일정 간격만큼 이격된 상태로, 외벽(30)에 대하여 고정될 수 있다.
보다 상세히, 외벽(30)에 일례로 스터드 볼트(미도시)와 같은 체결부재의 일측이 고정된 상태에서, 상기 체결부재의 타측이 패널 어셈블리(10)의 제1단열 패널(11)에 형성되는 홀(미도시)에 삽입되어, 외벽(30) 및 패널 어셈블리(10)는 서로 이격된 상태에서 고정되도록 한다. 이때, 외벽(30) 및 패널 어셈블리(10)가 이격된 공간에는 일례로 매스틱(Mastic)과 같은 접착부재(31)가 마련되며, 접착부재(31)가 경화되어, 외벽(30) 및 패널 어셈블리(10)간의 고정을 견고하게 이루어 지도록 한다.
그리고, 주 방벽(20)은 다수의 금속판으로 형성될 수 있으며, 다수의 금속판은 상호 간에 용접에 의하여 서로 고정된다.
한편, 패널 어셈블리(10)는, 복수의 제1단열패널(11)들과, 복수의 제2단열패널(12)들과, 복수의 브리지패드(13)들과, 제1보조 방벽(14)들과, 제2보조 방벽(15)들을 포함한다. 그리고 각각의 구성은 접착제가 도포되는 복수의 고정영역(161,162,163,164)들에 의하여 상호 고정된다.
상기 제1단열패널(11)들, 상기 제2단열패널(12)들 및 상기 브리지패드(13)들은, 패널 어셈블리(10)에서 복수의 층상 구조로 배치되며, 일례로 경화 폴리우레탄 폼(Rigid Polyurethane foam,RPUF)와 같은 단열 부재로 형성될 수 있다.
상기 제1단열패널(11)들은 외벽(30)에 인접되는 제1층에 배치되며, 상호 간에 제1거리(d1)으로 이격되어 배치된다. 이때, 제1거리(d1)에는 글라스 울(Glass wool) 재질의 충전재가 충전될 수 있다.
상기 제2단열패널(12)들은 주 방벽(20)에 인접되는 제2층에 배치되며, 상호 간에 제1거리(d1)보다 큰 제2간격(d2)으로 이격된 상태로 배치된다.
그리고, 상기 브리지패드(13)들은 제2단열패널(12)과 마찬가지로 상기 제2층에 배치된 상태에서, 서로 이격되는 제2단열패널(12)들 사이에 위치된다. 이때, 브리지패드(13)들은 인접되는 제2단열패널(12)들과 제3간격(d1)만큼 이격된 상태로 배치된다.
이때, 상기 제1층에 배치되는 제1단열패널(11)들과 상기 제2층에 배치되는 브리지패드(13)들은 상호 간에 일부가 중첩된다.
한편, 제1단열패널(11)들이 배치되는 상기 제1층과 제2단열패널(12)들과 브리지패드(13)들이 배치되는 상기 제2층 사이에는 수용공간(2)의 기밀 상태를 2차적으로 유지하기 위한 상기 보조방벽(14,15)이 배치된다.
보조방벽(14,15)들은 일례로 알루미늄 박판과, 그 알루미늄 박판의 양면에 유리섬유를 수지로 함침시킨 트리플렉스(Triplex) 재질로 형성될 수 있다.
보조방벽(14,15)들은 복수의 제1보조장벽(14)들과, 복수의 제2보조방벽(15)들을 포함한다.
제1보조방벽(14)의 일면에는 제1단열패널(11)이 고정되며, 제1보조장벽(15)의 타면에는 제2단열패널(12)이 고정된다.
그리고, 제2보조장벽(15)은 브리지 패드(13)와 그 브리지 패드(13)와 오버랩되는 제1단열패널(11)들 사이에 배치되며, 제2보조방벽(15)의 일면에는 브리지 패드(13)가 고정되며, 제2보조방벽(15)의 타면 중 일부는 제1보조방벽(14)의 일면 중 일부에 고정된다.
즉, 제1보조방벽(14) 및 제2보조방벽(15)들은 연속적으로 배치되며, 상호 간에 고정됨으로써, 상기 수용공간(2)에 대한 상기 2차 차폐를 수행할 수 있다.
한편, 상기 패널, 패드 및 보조방벽들을 상호 고정시키기 위한 상기 고정영역(161,162,163,164)은 제1고정영역(161), 제2고정영역(162), 제3고정영역(163) 및 제4고정영역(164)을 포함한다.
제1고정영역(161)은 각 제1단열패널(11)과 제1보조방벽(14)사이에 마련되며, 제1고정영역(161)에는 제1단열패널(11)과 제1보조방벽(14)을 상호 고정시키도록 접착제가 도포된다.
그리고, 제2고정영역(162)은 각 제1보조방벽(14)과 제2보조방벽(15)사이에 마련되며, 제1보조방벽(14)과 제2보조방벽(15)을 상호 고정시키도록 접착제가 도포된다.
마찬가지로, 제3고정영역(163)은 각 제2보조방벽(15)과 브리지 패드(13)의 사이에 마련되며, 제2보조방벽(15)과 브리지 패드(13)의 일면을 상호 고정시키도록 접착제가 도포된다.
일례로 제3고정영역(163)에는 제1보조방벽(14) 및 제2보조방벽(15)의 두께보다 두꺼운 두께로 상기 접착제가 도포된다.
따라서, 본 실시예에 따른 패널 어셈블리(10)가 화물창(1)에 설치되는 과정에서, 브릿지 패드(13)의 설치 높이가 제2보조방벽(12)의 설치 높이보다 높은 경우, 브릿지 패드(13)에 대하여 제1보조방벅(11)을 향하여 힘을 가하여, 제3고정영역(163)에 배치되는 상기 접착제를 압착시킴으로써, 브릿지 패드(13)의 설치 높이를 제2보조방벽(12)의 설치 높이로 조정할 수 있다.
한편, 상기 제4고정영역(164)은 제3고정영역(163)과 이어지며, 제4고정영역(164)의 일측에는 제1보조방벽(14)이 위치되고, 타측에는 브리지 패드(13)가 마련된다. 즉, 제4고정영역(164)은 제2고정영역(162), 제3고정영역(163) 및 제2보조방벽(15)의 테두리를 따라서 배치된다.
따라서, 제2보조방벽(15)은 제2고정영역(162), 제3고정영역(163), 제4고정영역(164)에 도포되는 상기 접착제에 의하여 둘러싸이게 된다.
그리고, 제4고정영역(164)에는 브리지 패드(13)로부터 제1단열패널(11)을 향하는 방향으로 가해지는 힘에 의하여 제3고정영역(163)에 도포된 접착제의 일부가 주입될 수 있다.
한편, 각각의 상기 단열패널 또는 상기 패드와 상기 보조방벽들이 상호 간에 접착 고정된 상태에서, 상기 수용공간(2)에 극저온 상태의 상기 액화가스가 수용되는 경우, 상기 극저온 상태에 의하여 상기 단열패널 및 상기 패드들은 열수축된다.
이때, 상기 제1층에 배치되는 제1단열패널(11)과 제1단열패널(11)과 오버랩되며, 상기 제2층에 배치되는 브리지 패드(13)에는 서로 반대 방향, 즉 P1 방향 및 P2 방향으로 각각 수축력이 작용된다. 따라서, 서로 반대 방향으로 작용되는 상기 수축력들에 제1단열패널(11) 및 브리지 패드(13) 사이에 배치되는 제1보조방벽(14) 및 제2보조방벽(15)에는 응력이 발생된다.
한편, 제1보조방벽(14) 및 제2보조방벽(15)이 제2접착영역(162)에 의하여 상호 고정되며, 제1보조방벽(14)의 일면의 모든 영역이 제1단열패널(11)에 완전하게 고정된 상태에서, 상기 응력이 제1보조방벽(14) 및 제2보조방벽(15)에 작용되면, 서로 인접되는 한 쌍의 제1보조방벽(14)들 및 제2보조방벽(15)들이 접하는 지점, 즉 제1거리(d1)에 대하여 상기 응력의 집중이 극대화된다.
상기 응력의 집중이 극대화되어, 집중된 상기 응력이 제1보조방벽(14) 및 제2보조방벽(15) 중 어느 하나의 방벽의 한계 응력을 초과하게 되면, 제1보조방벽(14) 또는 제2보조방벽(15)이 파손되어, 상기 수용공간(2)에 대한 기밀 상태가 손상되는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 실시예에 따른 화물창(1)의 패널 어셈블리(10)에는 상기 접착제가 도포되지 않는 제1응력분산영역(171)이 각 제1단열 패널(11)과, 그 제1단열패널(11)에 고정되는 제1보조방벽(14)사이에 형성된다.
제1응력분산영역(171)에는 상기 접착제가 도포되지 아니하여, 제1응력분산영역(171)이 형성되는 영역에서는 제1단열패널(11)과 제1보조방벽(14)의 고정이 수행되지 아니한다.
이때, 제1응력분산영역(171)은 제1보조방벽(14)의 일면의 테두리부(141)에 위치되며, 제1응력분산영역(171)을 기준으로 제1보조방벽(14)의 일면의 내측부(142)에는, 제1단열패널(11)과 제1보조방벽(14)을 고정시키기 위한 상기 제1고정영역(161)이 위치된다.
그리고, 하나의 상기 브리지 패드(13)를 중심으로 제1거리(d1)만큼 이격되는 한 쌍의 제1단열패널(11)들 및 제1보조방벽(14)들 사이에 형성되는 한 쌍의 제1응력분산영역(171)에 의하여 제1거리(d1)보다 큰 제1응력분산거리(d4)가 형성된다.
즉, 제1응력분산영역(171)이 형성되지 않은 상태에서, 상기 응력은, 한 쌍의 제1보조방벽(14)의 테두리측 사이의 거리, 즉 제1거리(d1)에 집중이 된다.
하지만, 본 실시예에서와 같이 제1응력분산영역(171)이 형성되는 경우에는, 상기 응력이 상기 한 쌍의 제1고정영역(161) 사이의 거리, 즉 제1응력분산거리(d4)로 분산됨으로써, 제1단열패널(11)과 브리지 패드(13)의 열수축에 의하여 발생되는 상기 응력이 과도하게 집중되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 제1응력분산거리(d4)에 인접되는 위치에는, 제1응력분산거리(d4)로부터 멀어지는 방향으로 제1고정거리(d5) 및 제2고정거리(d6)가 형성된다. 이때, 제1고정거리(d5)는 제1단열패널(11), 제1고정영역(161), 제1보조방벽(14), 제2고정영역(162), 제2보조방벽(15), 제3고정영역(163) 및 브리지 패드(13)가 중첩되는 부분의 거리를 의미한다. 그리고 제2고정거리(d5)는 제1단열패널(11), 제1고정영역(161), 제1보조방벽(14), 제4고정영역(164) 및 브리지 패드(13)가 중첩된 부분을 의미한다.
한편, 각 제1단열패널(11)들과 그 제1단열패널(11)에 고정되는 제1보조방벽(14) 사이에 마련되는 제1고정영역(161)의 일부는, 각 제1보조방벽(14)들과 그 제1보조방벽(14)과 고정되는 제2보조방벽(15)사이에 마련되는 제2고정영역(162)의 일부와 중첩되도록 배치될 수 있다.
따라서, 제1보조방벽(14)과 제2보조방벽(15) 사이에 작용되는 응력이 제1고정영역(161)과 제2고정영역(162)이 중첩되는 부분으로 분산되도록 할 수 있다. 또한, 제1고정영역(161)과 제2고정영역(162)의 일부가 중첩되도록 함으로써, 제1고정영역(161)과 제2고정영역(162)에 의한, 제1단열패널(11), 제1보조방벽(14) 및 제2보조방벽(15)의 접착 고정이 견고하게 수행되며, 접착에 따른 강도가 증가될 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에 따른 화물창(1)의 제1보조방벽(14)은 제1단열패널(11)에 대향되는 면적에 대응되는 면적으로 형성되며, 제2보조방벽(15)은 브리지 패드(13)에 대향되는 면적보다 작은 면적으로 형성된다.
따라서, 제2보조방벽(15)의 일면이 고정되는 브리지 패드(13)의 일면의 일부는 제2보조방벽(15)과 대향되며, 브리지 패드(13)의 일면의 나머지 일부는 제1보조방벽(14)과 대향된다. 그리고, 제1보조방벽(14)과 제1보조방벽(14)과 직접 대향되는 브리지 패드(13)의 일면 사이에는 별도의 고정 구성이 마련되지 아니하고, 제2응력분산거리(d7)를 갖는 제2응력분산영역(172)이 형성된다. 이때, 제2응력분산영역(172)은 제4고정영역(164)의 외측 테두리를 따라서 배치된다.
즉, 제2응력분산영역(172)이 형성되는 부분에서는, 서로 반대방향으로 수축되는 제1단열패널(11)과 브리지 패드(13)에 의하여 발생되는 응력이 상호 간에 전달되는 것이 방지될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 발명에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (4)

  1. 액화 가스가 수용되는 수용공간을 둘러싸는 주 방벽; 상기 주 방벽을 둘러싸는 패널 어셈블리; 상기 패널 어셈블리를 둘러싸는 외벽을 포함하는 액화 가스 수송 선박의 화물창에 있어서,
    상기 패널 어셈블리는,
    제1거리로 이격되어 배치되는 복수의 제1단열 패널;
    일면이 상기 제1단열 패널에 고정되며 상호 이격되는 복수의 제1보조 방벽;
    상기 제1보조 방벽의 타면에 고정되며, 상기 제1거리보다 큰 제2간격으로 배치되는 복수의 제2단열 패널;
    상기 각 제2단열 패널들 사이에 배치되며, 그 제2단열 패널들과 이격되는 브리지 패드; 및
    상기 브리지 패드와 상기 제1보조 방벽들 사이에 위치되며, 일면은 상기 브리지 패드에 고정되고, 타면의 일부는 상기 제1보조 방벽들에 고정되는 제2보조 방벽;을 포함하고,
    상기 각 제1단열 패널과, 그 제1단열 패널에 고정되는 상기 제1보조 방벽 사이에는,
    상기 제1단열 패널과 상기 제1보조 방벽을 상호 고정시키도록 접착제가 도포된 제1고정 영역; 및 상기 접착제가 도포되지 아니하여, 상기 제1단열 패널과 상기 브리지 패드의 열팽창 또는 열수축에 따른 상기 제1보조 방벽 또는 상기 제2보조 방벽의 파손을 방지하기 위한 제1응력분산영역이 형성되는 액화 가스 수송 선박의 화물창.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1응력분산영역은 상기 제1보조방벽의 일면의 테두리부에 위치되는 것을 특징으로 하는 액화 가스 수송 선박의 화물창.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1보조방벽과 상기 제2보조방벽 사이에는 제2고정영역이 마련되며, 상기 제1고정영역 및 상기 제2고정영역은 일부가 상호 간에 오버랩되는 것을 특징으로 하는 액화 가스 수송 선박의 화물창.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1보조방벽과 상기 브리지 패드 사이에는, 상기 제1응력분산영역과 오버랩되지 않으며, 상기 제1단열패널과 상기 브리지 패드의 열팽창 또는 열수축에 따른 상기 제1보조방벽 또는 상기 제2보조방벽의 파손을 방지하기 위한 제2응력분산영역이 마련되는 것을 특징으로 하는 액화 가스 수송 선박의 화물창.
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