WO2015142126A1 - 지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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김대순
천인수
이동주
정세환
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Definitions

  • the present invention relates to a ground liquefied natural gas storage tank and a method of manufacturing the same.
  • a liquefied natural gas storage tank is for storing or transporting a cryogenic liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas (LNG)) of about -165 °C, the land-type storage tank (installed on the ground or buried underground) Ground storage tanks, buried storage tanks, semi-filled storage tanks), and mobile storage tanks installed in vehicles, ships, and other means of transportation.
  • LNG cryogenic liquefied Natural Gas
  • the liquefied natural gas storage tank stores the liquefied natural gas in a cryogenic state, there is a risk of explosion when exposed to impact.
  • the structure of liquefied natural gas storage tank should satisfy the conditions such as impact resistance and sealability.
  • the LNG storage tank has a multilayer wall structure. That is, the liquefied natural gas storage tank has a tank wall (outer tank) in which a storage space is formed, an inner tank (inner tank) that directly contacts the liquefied natural gas and seals the liquefied natural gas, and is interposed between the tank wall and the inner tank to liquefied natural gas. Perlite to insulate the.
  • the ground storage tank included in the land-type storage tank can be generally constructed as follows.
  • the side wall construction can be achieved by injecting concrete into the formwork, and then removing the formwork when the concrete is hardened. Then, the inner wall and bottom of the side wall are reinforced with insulation panels, the inner tank is constructed inside the concrete, and the inner tank is finished.
  • the present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention, while using the sandwich concrete during the construction of the ground storage tank, while improving the insulation performance, impact resistance, durability, construction is easy and construction It is to provide a ground liquefied natural gas storage tank capable of reducing the period and a method of manufacturing the same.
  • an object of the present invention by adding an external reinforcing material to the outer tank using the sandwich concrete, while improving the heat insulation performance, impact resistance, durability, while reducing the weight can be modularized manufacturing, thereby reducing the construction cost To provide a ground liquefied natural gas storage tank and a method of manufacturing the same.
  • the above-mentioned liquefied natural gas storage tank and the method of manufacturing the same can be realized by modularizing the outer tank tank and the production place and installation place can be realized, the air shortening of the tank construction, reduction of the required labor force, etc. It is to provide.
  • the above-described liquefied natural gas storage tank includes a stand-alone tank having a space formed therein so as to store stored matter; At least one sandwich plate made of a pair facing each other and having a steel plate having a reinforcement formed therein and concrete filled between the steel plates, the outer plate surrounding the independent tank to form an outer tub; And an external reinforcing material formed on an outer surface of the sandwich plate.
  • the stand-alone tank is positioned on top of the insulation structure installed on the ground in the state of completion of the production, the modular sandwich plate may be installed after being transported to surround the outer surface of the stand-alone tank is completed.
  • the stand-alone tank may include a support portion formed to extend outward from the bottom surface at the lower edge.
  • the stand-alone tank may include a support formed to the outside of the surface connected to the heat insulating structure.
  • it may further include an outer shell slab covering the lower portion of the sandwich plate to form an outer shell with the sandwich plate.
  • the outer shell slab may further include an outer shell slab reinforcement formed in the skeleton.
  • it may further include at least one support for supporting the outer shell slab from the ground.
  • the support may be a rod, H-beam, pipe or pile as an elevated type support.
  • the support is spaced apart from each other, and the length of the support column facing the outermost support column and the outermost support column of the support spaced apart from each other may be equal to or greater than the left and right length of the transport means.
  • it may further include a pump tower installed in the stand-alone tank, the pump tower for discharging the storage from the bottom surface of the stand-alone tank.
  • the independent tank may be rectangular or cylindrical.
  • it may further include a perlite (perlite) provided between the independent tank and the sandwich plate.
  • a perlite perlite
  • the method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an aspect of the present invention, the step of installing a support extending to the upper surface; Installing an outer tub slab on the support; Installing an inner tank in the outer slab; And installing a sandwich plate to surround the inner tank along the circumferential surface of the outer slab, wherein the sandwich plate includes an outer reinforcement formed on an outer surface thereof.
  • manufacturing the inner tank Modularizing the sandwich plate; Transferring the inner tank to an installation site; And transferring the sandwich plate to an installation site.
  • the step of installing the inner tank may further include the step of transferring the inner tank tank to the upper portion of the outer tank slab using a transfer means.
  • the conveying means or the other conveying means may move along the outer side of the outer slab to convey the inner tank to the upper portion of the outer slab.
  • the step of installing the outer shell slab the step of transferring the outer shell slab to the support; And assembling the outer slab.
  • the step of installing the sandwich plate the step of transferring the sandwich plate to the outer slab; And assembling the sandwich plate.
  • the method may further include installing perlite between the inner tank and the sandwich plate.
  • the step of manufacturing the sandwich plate forming a steel plate which is made of a pair facing each other, the reinforcement is formed; And filling the concrete between the steel plates.
  • Ground liquefied natural gas storage tank and a method of manufacturing the same according to the present invention can be installed by modularizing the sandwich plate without the need to install and release a separate formwork, cost savings by reducing the number of installation labor, labor required This can be achieved, and the air shortening can be achieved, so that it is easy to install even in extreme regions such as polar regions and regions with a weak supply of manpower.
  • the modular construction method can be performed efficiently and at the same time reduce the material cost Therefore, the construction cost can also be reduced.
  • the thickness of the sandwich plate can be made thin, so that the installation of holes for discharging the storage to the outside becomes simple and easy.
  • FIG. 1 is a front view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the interior of the above-described liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a bottom view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of a sandwich plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8A is a perspective view of an inner tank according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a perspective view of the inner tank in accordance with an embodiment of the present invention.
  • 8C is a cross-sectional view of the inner tank according to the embodiment of the present invention.
  • 9A is a cross-sectional view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9b is a partial detail view of the heat insulating portion of the above-described liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a conceptual view in which the ground liquefied natural gas storage tank according to the embodiment of the present invention is installed in a conveying means.
  • FIG. 11 is a first step diagram showing the installation step of the above-ground liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a second stage diagram illustrating an installation stage of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a third step view showing the installation step of the above-ground liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a fourth step view showing the installation step of the above-ground liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a fifth step showing the installation step of the liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a sixth step diagram showing the installation step of the above-described liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a first partial flowchart of a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 19 is a second partial flowchart of a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a third partial flowchart of a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 21 is a fourth partial flowchart of a method of manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a fifth partial flowchart of a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a sixth partial flowchart of a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is a seventh partial flow diagram of a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is an eighth partial flowchart of the method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view of a liquefied natural gas storage tank according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view of the interior of the liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 3 4 is a perspective view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side view of a ground liquefied natural gas storage tank according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a block diagram of a sandwich plate according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8a is 8B is a perspective view of the inner tank according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of the inner tank according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9A is a perspective view of the inner tank according to an embodiment of the present invention.
  • Natural LNG Figure 9b is a cross-sectional view of the tank
  • Figure 9b is a detailed view of the thermal insulation of the liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 10 is a liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention is installed in the transport means It is a conceptual diagram.
  • the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 according to the first and second embodiments of the present invention include an outer tank 100 and an inner tank 200. .
  • the production site and installation site are described mixed with the production site and installation site.
  • the transport means 40 to be described later may be omitted, for example, a transport means commonly used in the shipbuilding industry, such as ships, transporters, SPMT, cranes, cranes.
  • the ground liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 have a floor (not shown) on the ground (not shown) to be installed at an installation site (not shown). Can be formed. Although not shown in the drawings, the steel pipe wedge (not shown) and a concrete material may be formed on the ground to prevent an earthquake or impact.
  • the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 according to the first and second embodiments of the present invention are foam boards that prevent the temperature of the liquid stored in the inner tank 200 to be described below from being transferred to the ground ( Not shown), the foam board may be formed by foaming synthetic resin.
  • the outer tank 100 may be provided to surround the inner tank 200 to be described later, and may include an outer tank roof 101, a sandwich plate 102, and an outer tank slab 103.
  • the outer roof 101 may be installed to close the sandwich plate 102 to be described later on the inner tank 200.
  • the outer roof 101 may be in the form of a sandwich concrete plate (SCP), such as the sandwich plate 102, and may be manufactured and installed in a form of SCP.
  • SCP sandwich concrete plate
  • it can be manufactured and installed directly at the installation site (not shown), and of course, can be installed in other forms.
  • the sandwich plate 102 includes a pair of steel plates 130 and a steel plate 130 that face each other and are formed of a reinforcement (preferably, a shear connecting member 110 to be described later). At least one or more modules are manufactured to have a concrete 120 filled therebetween to surround the outer surface of the inner tank 200 to form an outer tank.
  • a reinforcement preferably, a shear connecting member 110 to be described later.
  • the shear connecting member 110 may be connected by a welding method to form a multilayer between the steel plates 130, and the shear connecting member 110 may connect a pair of steel plates 130 to each other to form a sandwich plate.
  • the structure of the 102 can be simplified and the resistance to fatigue and corrosion to the sandwich plate 102 can be improved.
  • the shear connection member 110 may allow the concrete 120 to be maintained between two steel plates 130 facing each other so that the heterogeneous concrete material and iron may be integrally carried with each other by forming a single member.
  • the concrete 120 may be a filler filled in the steel plate 130.
  • Concrete materials are generally known to have strong compressive properties and excellent thermal insulation performance.
  • Such concrete 120 may use pre-stressed concrete. This is because an increased iron core (not shown) is embedded before the material of the concrete 120 is hardened to create a compressive residual stress due to the increased iron core, so that the shape deformation of the externally pulled force (tensile force) is reduced by the compressive residual stress. do.
  • the iron core (not shown) to be embedded in the concrete material may be provided to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the shear connecting member 110 formed between the steel plate 130.
  • Steel plate 130 is a configuration for guiding the shape of the concrete 120 so that the sandwich plate 102 can form a wall, it is made of a pair facing each other, the shear connection member 110 is formed therebetween.
  • the steel plate 130 is made of a plate made of iron material
  • the shear connecting member 110 is made of iron to be made of a plurality across a pair of plates to improve the rigidity of the sandwich plate 102 You can.
  • the sandwich plate 102 may be installed by welding along the welding line A between the sandwich plates 102 after being transported to surround the outer surface of the inner tank 200 in which manufacturing is completed.
  • the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 according to the first and second embodiments of the present invention may include an external reinforcing material 20 formed on an outer surface of the sandwich plate 102.
  • the external reinforcing material 20 is the first external reinforcing material 21 and the second external reinforcing material 22 provided in the sandwich plate 102, the third external reinforcing material 23 provided in the outer roof 101, the fourth external The reinforcement 24, the fifth external reinforcement 25, and the sixth external reinforcement 26 and the seventh external reinforcement 27 installed on the outer slab 103 may be formed of steel.
  • the first external reinforcing material 21 may be provided on the sandwich plate 102, which is a side of the outer tank 100, and may be a longitudinal reinforcing member.
  • the second external reinforcement 22 may be provided on the sandwich plate 102 orthogonal to the first external reinforcement 21 and may be a reinforcement member in a horizontal direction.
  • the third external reinforcing material 23 may be provided in the outer tank roof 101, which is a lid of the outer tank 100 of the above-described liquefied natural gas storage tank 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the liquefied natural gas storage tank 1 according to the first embodiment of the present invention has a cylindrical shape and a reinforcing member installed on the outer roof 101 may be provided in a shape gathering at any one point of the outer roof 101. have.
  • the fourth external reinforcement 24 and the fifth external reinforcement 25 are provided on the outer roof 101 which is the lid of the outer tank 100 of the above-described liquefied natural gas storage tank 2 according to the second embodiment of the present invention.
  • the fourth external reinforcement 24 and the fifth external reinforcement 25 may be installed orthogonal to each other, and may be configured to extend and be connected to the first external reinforcement 21 or the second external reinforcement 22. have.
  • the sixth outer stiffener 26 and the seventh outer stiffener 27 may be provided in the outer shell slab 103 which is the bottom of the outer tank 100 and the sixth outer stiffener 24 and the seventh outer stiffener 25. May be installed orthogonal to each other and may be configured such that the first external reinforcement 21 or the second external reinforcement 22 extends and is connected.
  • the first to seventh external reinforcing materials 21 to 27 may be flexibly changed in position, length, and shape according to a design according to conditions such as rigidity, durability, impact resistance, etc. of the outer tank 100.
  • the reinforcing member as described above is installed in the outer tank 100, there is a fear of contact with the stored matter (for example, LNG) stored in the inner tank 200 (for example, the inner tank ( 200) is broken and the storage leaks) there is a problem that must be provided with a reinforcing member of a special property. Therefore, there was a problem that the purchase cost of the reinforcing member is increased. Therefore, the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 according to the embodiment of the present invention are installed outside the reinforcement, not the inside, thereby reducing the installation cost of the reinforcement member and the reinforcement member stored in the inner tank 200 It also reduces the risk of contact with water.
  • the stored matter for example, LNG
  • the inner tank 200 for example, the inner tank ( 200) is broken and the storage leaks
  • Ground liquefied natural gas storage tank (1, 2) is to maintain or improve the original function, purpose and effect of the sandwich plate (102) in order to enable the local installation process after modular production and transport and At the same time, it is essential to reduce the weight of the sandwich plate 102.
  • the external reinforcing material 20 in each component (preferably sandwich plate 102) of each of the above-mentioned liquefied natural gas storage tank (1, 2), durability, sound insulation, heat insulation and The impact resistance is improved and the weight reduction effect is obtained.
  • This enables the local installation process after modular fabrication and transportation of the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks (1, 2), and can improve the durability, sound insulation, insulation and impact resistance, and at the same time maximize the effect of light weight.
  • Table 1 shows a table comparing the weight of the conventional tank and the tank of the present invention. Referring to ⁇ Table 1> it can be seen that the weight of the outer tank 200 occupies a considerable proportion of the total weight of the LNG tank of 200,000 m3. Therefore, the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 according to the present invention modularize the outer tank 100 and further include an external reinforcing material 20, thereby weighing the outer tank 100 as shown in Table 1. Can be reduced effectively (about 40%).
  • the outer tank 100 is modularly manufactured at a production site (not shown), and then all of the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 are installed at the installation site.
  • a production site not shown
  • all of the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 are installed at the installation site.
  • the sandwich plate 102 may use the sandwich plate 102 assembled or pre-assembled at the same time as the bottom or inner tank 200 is formed in the process of drying the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2. It helps to reduce air and reduce costs.
  • the sandwich plate 102 has high durability, sound insulation, and fire resistance in comparison with a wall of general cement material, thereby minimizing external stimulus or external temperature of the liquid to the liquid stored in the inner tank 200. can do.
  • the sandwich plate 102 is excellent in workability and structural rationality by using the construction efficiency of the steel plate 130 together with the high rigidity of the concrete material.
  • the liquefied natural gas has a risk of explosion when exposed to an impact and should be stored in a cryogenic state.
  • the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 form a structure in which impact resistance and liquid tightness by the sandwich plate 102 are maintained firmly.
  • the outer tub slab 103 may cover the lower portion of the sandwich plate 102 to outer tub with the sandwich plate 102.
  • the external slab 103 may be manufactured and installed in a modular form of SCP, and may be directly manufactured and installed at an installation site (not shown), which may be flexibly changed according to an installation plan. It is not limited to the content described in the example.
  • the outer shell slab reinforcing material (preferably in the outer shell slab 103 in order to modularize and transport the outer shell slab 103)
  • a sixth or seventh external reinforcement 26,27 Preferably a sixth or seventh external reinforcement 26,27.
  • the outer slab reinforcing members 26 and 27 are provided in the outer slab 103 so that the strength, durability, and heat insulation of the outer slab 103 are improved while the weight is reduced and the thickness thereof is reduced. Since the thinning effect has an effect that the process of transporting after the modular production of the outer tub slab 103 is made efficient.
  • the outer slab 103 may further include at least one support 10 for supporting the outer slab 103 from the ground.
  • the support 10 may be an elevated type support and may be a rod, H-beam, pipe or pile.
  • the support 10 may be installed spaced apart from each other, the support (not shown) and both sides of the outermost support (not shown) facing both of the outermost support (not shown) of the support 10 installed spaced apart from each other.
  • the length of the separation may be more than the left and right length of the conveying means (40).
  • the liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 may include a heat insulating part 30.
  • the heat insulating part 30 may include a bottom heat insulating part 31, a side heat insulating part 32, and a corner heat insulating part 33. If the liquefied natural gas is stored in the liquefied natural gas storage tank (1,2), the liquefied natural gas is liquefied at a temperature of about -163 °C, so the storage tank should be kept in a cryogenic state when stored in liquid state.
  • the above-described ground liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 require a structure for minimizing heat transfer to the outside and heat absorption into the inside, and may include an insulation unit 30 for this purpose. This will be described with reference to FIG. 9.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of the above-described liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9B is a partial detail view of the heat insulating part of the above-described liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
  • the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 installed at a predetermined distance from the ground by a plurality of supports 10 may store the storage therein in order to maximize thermal insulation of the storage.
  • the inner tank 200 and installing the outer tank 100 on the outside of the inner tank 200 has a double barrier tank structure, between the inner tank 200 and the outer tank 100 perlite (perlite) It has a filling structure.
  • the structure as described above shows a macroscopic thermal insulation structure and looks at the details of the lower and side insulation structure of the above-described liquefied natural gas storage tank (1, 2) with reference to FIG.
  • the bottom and side insulation structures of the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 may include a bottom insulation portion 31, a side insulation portion 32, and a corner insulation portion 33.
  • the bottom insulation part 31 may serve as a heat shield between the lower portion of the inner tank 200 and the lower portion of the outer tank 100.
  • the bottom insulation portion 31 is an inner tank 200, a screed 311, a cellular glass foam board (CGF) 313, an outer tank in a direction from the inner tank 200 to the ground.
  • CGF cellular glass foam board
  • a bottom protection (314) layer can be installed between the screed (311) layer and the cellular glass foam (313) layer to add a reinforcement function
  • the cell glass foam 313 may be provided with perlite concrete 312.
  • the bottom protection 314 may be 9% or 7% Ni steel to improve the protection of the tank and the strength and durability of the tank.
  • the side heat insulating part 32 may serve as a heat shield between the side of the inner tank 200 and the side of the outer tank 100.
  • the side insulation portion 32 is a glass wool blanket (GWB; 323), perlite (322), polyurethane foam (PolyUrethane Foam, PUF; 321) in the outward direction in the inner tank 200 ) In order to maximize the insulation function.
  • the pearlite 322 is configured to insulate so that the temperature of the liquid stored in the inner tank 200 may be prevented from being transmitted to the outside, and may be provided between the inner tank 200 and the sandwich plate 102.
  • a pearlite 322 may be formed by firing, for example, a raw stone (pearlite) made of volcanic stone at a high temperature (for example, 1200 ° C).
  • the edge insulation part 33 may serve as a heat insulation between the edge of the inner tank 200 and the edge of the outer tank 100. Since the corner insulation part 33 has structural weakness at the point where the bottom insulation part 31 and the side insulation part 32 meet, the corner insulation 331 and the corner protection are provided to overcome the vulnerability and maximize the insulation effect. 332 may be further provided.
  • the corner insulation 331 may be made of cellular glass foam (CGF), and the corner protection 332 may be made of 9% or 7% of Ni steel.
  • the layer configurations in the bottom insulation section 31, the side insulation section 32 and the corner insulation section 33 can be connected by adhesion, and the arrangement and structures are one embodiment for explaining the construction of the present invention. It is not limited to this.
  • the inner tank 200 is formed by forming a space such that liquids and gases such as liquefied natural gas or oil are stored.
  • the inner tank 200 may be a stand-alone tank.
  • the stand-alone tank is a stand-alone tank is independent of the sandwich plate 102, the stand-alone tank itself to maintain the pressure for confinement of the internal storage, accepting the weight of the storage.
  • the stand-alone tank has a Moss type, and the detailed structure of the stand-alone tank uses a general configuration and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 to 8a is a perspective view of the inner tank tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8b is a perspective view of the inner tank tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8c is a cross-sectional view of the inner tank tank according to an embodiment of the present invention.
  • the outer surface of the inner tank 200 includes an inner tank upper surface 201, an inner tank tank side 202, and an inner tank tank lower surface 203, and the inside of the inner tank 200 is Internal tank 1st frame (preferably Horizonal Ring Frame) 205, internal tank 2nd frame (preferably Transverse Web Frame) 206, internal tank 1st bulkhead (Preferably Transverse Swash BHD); and a tank 2nd bulkhead (preferably Longitudinal Swash BHD); 208.
  • the inner tank 200 may further include an inner tank reinforcing material 204.
  • the inner tank 200 may be a pump tower (not shown) for discharging the storage stored in the inner tank 200.
  • the inner tank 200 may be in a state in which the inner space is isolated from the outside at a time when the operation of the pump tower is not made in a sealed structure.
  • the inner tank 200 may be in the form of a polygon, for example may have a rectangular parallelepiped shape or the shape of a cylinder.
  • the inner tank 200 may be located above the thermal insulation structure (not shown) installed on the ground (not shown) in the state of completion of production.
  • the thermal insulation structure may be an outer tub slab 103, but is not limited thereto.
  • the inner tank 200 may include a support 209.
  • the supporting unit 209 will be described later in detail with reference to FIG. 10.
  • 10 is a conceptual diagram in which the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 are installed in the transfer means 40.
  • the support part 209 may be formed to extend outwardly from the bottom to the lower edge of the inner tank 200, and the outer tank 200 may be connected to the outer slab 103. Can be formed.
  • the transfer means 40 is the inner tank tank 200 It is difficult to transfer the inner tank 200 to the outer tub slab 103 after being located in the lower part of the bottom. Therefore, the transfer means 40 is located on both sides of the inner tank 200, and then proceeds along both sides of the outer tank slab 103 to effectively transport the inner tank 200 to the desired position of the outer tank slab 103.
  • the inner tank 200 may include a support 209.
  • the support part 209 is formed to extend outward from the bottom to the lower edge of the inner tank 200 for the above effects, or formed to the outside of the surface connected to the outer tank slab 103 of the inner tank 200.
  • the transport means 40 may serve as a support for loading the inner tank 200.
  • the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 according to the first and second embodiments of the present invention are modularized by sandwich plate 102 without the need to install and release a separate formwork (not shown). Since construction can be carried out, installation man-hours are reduced, labor costs are reduced, and air shortening can be achieved, making it easy to install even in harsh regions such as polar regions and areas where labor supply is weak.
  • the weight can be significantly reduced, thereby performing the modular construction method efficiently. At the same time, it is possible to reduce construction costs by reducing material costs.
  • the thickness of the sandwich plate 102 can be made thin, so that the installation of holes (not shown) for discharging the stored matter to the outside becomes simple and easy.
  • FIG. 11 is a first step showing the installation step of the terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a second step showing the installation step of a ground liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • 13 is a third step showing the installation step of the terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 14 is a third step showing the installation step of a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a fifth step showing the installation of the above-described liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 16 is a step of installing the liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention It is a 6th step diagram shown. This is an easy to see at a glance a method for manufacturing a liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention will be briefly described at the end.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 18 is a first partial flow chart of the method for manufacturing a liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 20 is a third partial flow chart of a method for manufacturing a liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • Figure 21 is a view of the present invention
  • FIG. 22 is a fifth partial flowchart of a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 23 is an embodiment of the present invention
  • FIG. 24 is a sixth partial flowchart of the method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a partial flowchart of a method of manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an example.
  • the method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention may be implemented by the terrestrial liquefied natural gas storage tanks (1, 2) in the first and second embodiments described above. Each step of the liquefied natural gas storage tank manufacturing method will be described.
  • the method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank according to an embodiment of the present invention, the step of installing a support (10) extending upward on the ground (not shown) (S100) ); Installing the outer tub slab 103 to the support (100) (S200); Installing the inner tank 200 on the outer tub slab 103 (S300); And installing the sandwich plate 102 to surround the inner tank 200 along the circumferential surface of the outer tub slab 103 (S400).
  • the external reinforcing material 20 formed on the outer surface of the sandwich plate 102 include.
  • the external reinforcing material 20 may be provided on at least one of the sandwich plate 102 and the outer slab 103.
  • step S100 the support 10 which extends upwards from the surface (not shown) is installed.
  • This is the foundation work for compacting the ground, for example, it is possible to embed a plurality of iron pipe wedges (also called "Pile") to the ground to prevent earthquakes or impacts.
  • the support 10 may be a raised support and may be a rod, an H-beam, a pipe, or a pile.
  • the support 10 When the support 10 is installed, a plurality of supports are installed to be spaced apart from each other, and the spacing may be changed according to design. However, the spaced apart lengths of the support 10 rows and the outermost support 10 rows facing the outermost support 10 rows of the support 10 installed to be spaced apart from each other may be installed more than the left and right length of the transport means (40).
  • step S200 the outer tubular slab 103 is installed on the support 10. After the installation of the support 10 is completed, the outer shell slab 103 may be installed on the upper portion of the support 10.
  • the outer tub slab 103 can prevent heat from being supplied to the insides of the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 or deprived of cold heat to the outside.
  • the outer slab 103 may be a foam board (not shown), or may be formed by a sandwich concrete plate (SCP) method.
  • the foam board may be formed by foaming a synthetic resin into a flat plate shape, and may form a lattice-shaped frame to withstand loads by storage in a tank (not shown). In addition, it may be formed by foaming a synthetic resin after the frame is disposed on the top of the bottom. Alternatively, the foam pod may be pre-formed into a flat structure and then placed and assembled on top of the floor.
  • the outer slab 103 formed by the sandwich concrete plate method is similar to the method of forming the sandwich plate 102, which will be described later, so that the method of manufacturing the sandwich plate 102 will be replaced.
  • the step of installing the outer tub slab 103 as shown in Figure 21, the step of transferring the outer tub slab 103 to the support (10) (S210); It may further include a step (S220) of assembling the outer slab 103.
  • step S210 the outer tub slab 103 is transferred to the support 10.
  • the outer slab 103 may be modularized at the production site and transported to the installation site by the transport means 40, which may be positioned above the support 10 by the transport means 40.
  • the outer slab 103 may be directly manufactured at the installation site and positioned above the support 10 by the transfer means 40.
  • step S220 the outer tub slab 103 is assembled.
  • the outer slab 103 positioned above the support 10 by the transfer means 40 may be assembled by welding each other.
  • step S300 the inner tank 200 is installed in the outer tub slab 103.
  • the inner tub tank 200 may be installed on the upper portion of the outer tub slab 103.
  • the step of installing the inner tank 200 as shown in Figure 18 and 19, the step of manufacturing the inner tank 200 (S310); Transferring the inner tank 200 to the installation site (S320); And transferring the inner tank 200 to the upper portion of the outer tank slab 103 using the transfer means 40 (S330).
  • step S310 the inner tank 200 is produced.
  • the inner tank 200 may be produced directly at the production site, which is the same as the production of a general inner tank, and thus will be omitted.
  • step S320 the inner tank 200 is transferred to the installation site.
  • the inner tank 200 may be transferred to the installation site by the transfer means 40 (eg, a vessel).
  • step S330 the inner tank 200 is transferred to the upper portion of the outer tub slab 103 using the transfer means 40.
  • the inner tank 200 transferred to the installation place may be positioned above the outer tub slab 103 by a transfer means 40 (for example, a transporter, SPMT, etc.).
  • the transfer means 40 is placed on the upper tank slab 103 of the inner tank slab 103 and then placed on the outer slab 103 to retreat to install the inner tank 200 to the upper portion of the outer slab 103. Can be.
  • step (S340) to install a temporary support (not shown) that extends upwards to the ground; Transferring the inner tank 200 to a temporary support using the transfer means 40 (S350); Installing the support part 209 in the inner tank 200 (S360); It may also include the step (S370) of transferring the inner tank 200 to the upper portion of the outer tank slab 103 by using the transfer means 40 or other transfer means (not shown).
  • a temporary support (not shown) extending upwards is installed on the ground.
  • Temporary support may be installed to be located in the vicinity of the support (10) in which the outer tub slab (103) is installed.
  • the temporary support may be configured with various types of supports to temporarily support the inner tank 200, and preferably may be rod, pipe or H-beam as an elevated support.
  • step S350 the inner tank 200 is transferred to the temporary support using the transfer means 40.
  • the inner tank 200 may be positioned above the temporary support by a transfer means (eg, a transporter).
  • the transfer means 40 may be placed on the upper portion of the inner tank tank 200 and then placed on the temporary support and retreat to install the inner tank tank 200 on the upper portion of the temporary support.
  • step S360 the support part 209 is installed in the inner tank 200.
  • the inner tank 200 located on the temporary support has a support 209 formed extending from the bottom to the outside at the lower edge of the inner tank 200, or a support 209 formed outside the surface connected to the temporary support. Can be installed.
  • step S370 the inner tank 200 is transferred to the upper portion of the outer tub slab 103 using the transfer means 40 or another transfer means (not shown).
  • the inner tank 200 provided with the support 209 in the temporary support may be moved along the outside of the outer tub slab 103 by another transfer means and transferred to the upper portion of the outer tub slab 103.
  • step S400 the sandwich plate 102 is installed to surround the inner tank 200 along the circumferential surface of the outer tub slab 103.
  • the step of installing the sandwich plate 102 may include the step (S450) for installing the pearlite 322 between the inner tank 200 and the sandwich plate 102.
  • step S410 the sandwich plate 102 is produced.
  • the step of manufacturing the sandwich plate 102 is made of a pair facing each other as shown in Figure 25 but forming a steel plate 130 is formed of a reinforcement (shear connection member 110) (S411) ); Filling the concrete 120 between the steel plate 130 may further include a step (S412).
  • a steel plate 130 formed of a pair of opposed to each other (reinforcement connecting member 110) is formed.
  • the steel plate 130 may be connected in plurality so that a pair of plate shapes face each other, and the shear connecting member 110 is provided at right angles between the steel plates 130.
  • the shear connecting member 110 may be formed by connecting a pair of steel plate 130 to each other integrally.
  • the steel plate 130 may be formed as part of the outer tub while guiding the shape of the filling (concrete 120) to be made.
  • step S412 the concrete 120 is filled between the steel plates 130.
  • the concrete 120 has high durability, sound insulation, and fire resistance compared to a wall of a general cement material, thereby minimizing the transmission of the external stimulus of the liquid stored in the inner tank 200 or the temperature of the liquid to the outside.
  • the concrete 120 is a mixture kneaded in water by mixing a variety of materials (sand, gravel, aggregate, cement, etc.), after being injected into the steel plate 130 and hardened over time between the steel plate 130 Is made corresponding to the shape of the space.
  • the sandwich plate 102 is made by this step.
  • step S420 the sandwich plate 102 is transferred to the installation site.
  • the sandwich plate 102 may be transferred from the production site to the installation site by the transfer means 40 (eg, a ship, etc.).
  • step S430 the sandwich plate 102 is transferred to the outer tub slab 103.
  • the sandwich plate 102 After the sandwich plate 102 is transported to the installation site, it can be transported to the outer slab 103 by the transport device 40 or by another transport device. At this time, the sandwich plate 102 is transferred to the outer tub slab 103 to be positioned above the outer tub slab 103.
  • the sandwich plate 102 may be positioned near the outer slab 103 by the transfer device 40 and then positioned above the outer slab 103 through equipment such as a crane or a crane.
  • step S440 the sandwich plate 102 is assembled.
  • the plurality of sandwich plates 102 positioned on the outer tub slab 103 may be assembled to surround the inner tub tank 200 as an outer tub by connecting to each other.
  • the pearlite 322 is installed between the inner tank 200 and the sandwich plate 102.
  • the inner tank tank 200 and the sandwich plate 102 may be used to reinforce the thermal insulation or impact resistance of the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2.
  • the pearlite 322 can be provided in between.
  • Such a pearlite 322 may be formed by firing, for example, a raw stone (pearlite) made of volcanic stone at a high temperature (for example, 1200 ° C).
  • the inner tank 200 and the outer tank 100 are manufactured simultaneously or sequentially at a production site.
  • the inner tank 200 produces a panel (Panel; not shown) and manufactures it in the form of a unit block (Unit Block), and then assembles the inner tank 200 to complete the finished product.
  • the outer tank 200 by adding the outer reinforcing material 20 to the outer tank roof 101, sandwich plate 102, the outer slab 103 is modularized production in the production site (for example, outer roof 101, The sandwich plate 102 and the outer slab 103 are formed into parts. Thereafter, each of the modular outer tanks 200 undergoes an adiabatic process.
  • the inner tank tank 200, the parts of the outer tank tank 100 (outer tank roof 101, sandwich plate 102) by a transport means (for example, a vessel) ), External slab 103, etc.) is transferred to the installation site.
  • the foundation is provided with the support 10 on the ground, and after the modular outer tub slab 103 is assembled and completed, the outer tub slab ( 103) is insulated and laminated.
  • the inner tank 200 is positioned on the outer tub slab 103 through four steps.
  • step A the inner tank 200 is transferred to the temporary support via the transfer means.
  • step B the inner tank 200 is temporarily placed on a temporary support.
  • step C the support 209 is installed in the inner tank 200 and lifted through another transport means.
  • step D the inner tank 200 is transferred from the temporary support to the upper portion of the outer tank slab 103 through another transfer means.
  • step D step in the step D-1 step, the inner tank 200 is placed on the upper part of the outer tub slab 103 by another transfer means, and in the step D-2, the inner tank is transferred through the other transfer means.
  • the tank 200 is lowered to the outer tub slab 103, and in step D-3, the other transfer means is withdrawn from the outer tub slab 103.
  • the prefabricated inner tank 200 is installed on the outer tub slab 103 where the assembly is completed.
  • the prefabricated sandwich plate 102 is then positioned to surround the exterior of the inner tank 200 to connect the sandwich plates 102 to each other.
  • this step a process of connecting the sandwich plates 102 to the inner tank 200 by using a crane (not shown) or a crane (not shown) is performed. And at the same time the outer roof 101 is connected together.
  • various tests severe stability tests such as insulation, impact resistance, pressure resistance, etc.
  • Conduct This completes the above-described liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 of the present invention.
  • the method for manufacturing the above-mentioned liquefied natural gas storage tank in the embodiment of the present invention is to manufacture the above-described liquefied natural gas storage tanks (1, 2) in a production site and then deliver them to an installation site for the internal tank 200.
  • the outer tank 100 after the installation method can significantly reduce the construction period and has the effect of maximizing the reduction of the labor required.
  • the above-described method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank is a method for manufacturing a terrestrial liquefied natural gas storage tank, which is different from the conventional method of manufacturing a storage tank.
  • the method of manufacturing the storage tank is divided into a ground type and a ground type branch, where the ground type puts a pile on the ground and forms an outer tank (not shown) by using a formwork (not shown). Insulation is made by installing insulation, and the underground type is dug the ground to a certain depth, installs an outer tank (not shown), and manufactures an inner tank (not shown) with insulation therein.
  • a sandwich plate 102 forming an outer tank with an inner tank 200 in order to shorten a time required in a space in which a tank should be installed in the related art.
  • the inner tank tank 200 is placed in the installation place, and then completed the above-described liquefied natural gas storage tanks (1, 2) by assembling the sandwich plate (102) module on the outer surface of the inner tank (200). Therefore, the man-hour of installation at the installation place can be reduced.
  • the above-mentioned liquefied natural gas storage tanks 1 and 2 according to the first and second embodiments of the present invention are modularized by sandwich plate 102 without the need to install and release a separate formwork (not shown). Since construction can be carried out, installation man-hours are reduced, labor costs are reduced, and air shortening can be achieved, making it easy to install even in harsh regions such as polar regions and areas where labor supply is weak.
  • the weight can be significantly reduced, thereby performing the modular construction method efficiently. At the same time, it is possible to reduce construction costs by reducing material costs.
  • the thickness of the sandwich plate 102 can be made thin, so that the installation of holes (not shown) for discharging the stored matter to the outside becomes simple and easy.

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Abstract

본 발명은 저장물이 저장되도록 내조를 이루는 독립형 탱크; 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물이 형성되는 금속 플레이트와 상기 금속 플레이트 사이에 충진되는 충진재를 구비하도록 모듈 제작되어, 상기 독립형 탱크의 외면을 둘러싸 외조를 이루는 샌드위치 플레이트; 및 상기 샌드위치 플레이트의 외면에 형성되는 외부 보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법
본 발명은 지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액화천연가스 저장탱크는 약 -165℃의 초저온 액화천연가스(Liquefied Natural Gas: LNG)를 저장 또는 운반하기 위한 것으로, 설치 위치에 따라 지상에 설치되거나 지중에 매립되는 육상형 저장탱크(지상저장탱크, 매립형 저장탱크, 반매립형 저장탱크를 포함)와, 차량, 선박, 등 운송수단에 설치되는 이동형 저장탱크로 구분된다.
여기서, 액화천연가스 저장탱크는 초저온 상태의 액화천연가스를 저장하기때문에, 충격에 노출시 폭발의 위험성이 있다. 이러한 이유로 액화천연가스 저장탱크의 구조는 내충격성과 밀봉성 등의 조건을 만족해야 한다. 이러한 조건을 만족하기 위해 액화천연가스 저장탱크는 다층 벽 구조로 이루어진다. 즉, 액화천연가스 저장탱크는 저장공간이 형성된 탱크 벽(외조)과, 액화천연가스와 직접 접하고 액화천연가스를 밀봉하는 내부탱크(내조)와, 탱크 벽과 내부탱크 사이에 개재되어 액화천연가스를 단열하는 펄라이드(perlite)를 포함한다.
특히, 육상형 저장탱크에 포함되는 지상저장탱크는 일반적으로 아래와 같이 시공이 이루어질 수 있다.
먼저, 지반을 다지기 위한 기초공사로서, 지진 또는 충격 예방을 위해 철파이프 쐐기를 박고 콘크리트를 붓는다. 그리고 나서 기초 공사 토대에 지상저장탱크의 저장능력을 결정하는 원통형의 사이드 월(side wall)공사를 수행한다. 여기서, 사이드 월 공사는 거푸집에 콘크리트를 주입한 후 콘크리트 (외조를 이룸)가 굳으면 거푸집을 제거함으로써 이룰 수 있다. 그리고 나서 사이드 월의 내벽과 바닥에 단열패널을 보강하고, 내부 탱크를 콘크리트의 내측에 시공한 후 내부탱크의 마감 처리를 한다.
이와 같이, 사이드 월을 이용하여 지상저장탱크를 건설하면 콘크리트와 단열패널을 동시에 시공하지 못하므로, 먼저 거푸집을 이용하여 콘크리트를 시공한 후에 단열패널을 형성하여 시공함에 따른 시간 및 인력이 많이 소요된다.
<선행기술문헌>
<특허문헌>
일본특허공개공보 2000-159290 (2000.06.13)
일본특허공개공보 2001-180793 (2001.07.03)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 지상저장탱크의 시공시 샌드위치 콘크리트를 사용하여 단열 성능, 내충격성, 내구성이 향상되면서도, 시공이 용이하며 공사기간을 감축할 수 있는 지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 샌드위치 콘크리트를 사용한 외조 탱크에 외부 보강재를 추가 구비하여 단열 성능, 내충격성, 내구성이 향상되면서도, 무게를 감소시킬 수 있어 모듈화 제작이 가능하게 됨으로써, 시공비용도 절감할 수 있는 지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 외조 탱크를 모듈화하여 생산 장소와 설치장소를 달리할 수 있어 탱크 건설의 공기단축, 필요 노동력 감소 등이 실현될 수 있는 지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크는, 저장물이 저장되도록 공간이 형성되어 내조를 이루는 독립형 탱크; 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물이 형성되는 스틸 플레이트와 상기 스틸 플레이트 사이에 충진되는 콘크리트를 구비하도록 모듈 제작되어, 상기 독립형 탱크의 외면을 둘러싸 외조를 이루는 적어도 하나 이상의 샌드위치 플레이트; 및 상기 샌드위치 플레이트의 외면에 형성되는 외부 보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 독립형 탱크는, 제작이 완료된 상태로 지면에 설치된 단열 구조물의 상부에 위치되고, 상기 모듈화된 샌드위치 플레이트는, 상기 제작이 완료된 독립형 탱크의 외면을 둘러싸도록, 운반된 후 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 독립형 탱크는, 하부 모서리에 저면으로부터 외측으로 연장되어 형성되는 받침부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 독립형 탱크는, 상기 단열 구조물과 연결되는 면의 외측으로 형성되는 받침부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 샌드위치 플레이트의 하부를 커버하여 상기 샌드위치 플레이트와 외조를 이루는 외조 슬라브를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 외조 슬라브의 외면에 뼈대로 형성되는 외조 슬라브 보강재를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 외조 슬라브를 지면으로부터 지지하는 적어도 하나 이상의 지지대를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 지지대는, 상승형(elevated type) 지지대로 막대형, H-빔형, 파이프형 또는 파일(pile)일 수 있다.
구체적으로, 상기 지지대는, 서로 이격되어 설치되며, 서로 이격되어 설치된 지지대 중 최외각 지지대 열과 대면하는 지지대 열과 최외각 지지대 열의 이격 길이가 이송수단의 좌우 길이 이상일 수 있다.
구체적으로, 상기 독립형 탱크에 설치되어, 상기 독립형 탱크의 바닥면으로부터 상부로 저장물을 토출시키는 펌프타워를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 독립형 탱크는, 직육면체형 또는 실린더형일 수 있다.
구체적으로, 상기 독립형 탱크와 상기 샌드위치 플레이트 사이에 구비되는 펄라이트(perlite)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법은, 지면에 상부로 연장되는 지지대를 설치하는 단계; 상기 지지대에 외조 슬라브를 설치하는 단계; 상기 외조 슬라브에 내조 탱크를 설치하는 단계; 및 상기 외조 슬라브의 둘레면을 따라 상기 내조 탱크를 둘러싸도록 샌드위치 플레이트를 설치하는 단계를 포함하고, 상기 샌드위치 플레이트는, 외면에 형성되는 외부 보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 내조 탱크를 제작하는 단계; 상기 샌드위치 플레이트를 모듈화하여 제작하는 단계; 상기 내조 탱크를 설치현장으로 이송하는 단계; 및 상기 샌드위치 플레이트를 설치현장으로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 내조 탱크를 설치하는 단계는, 상기 내조 탱크를 이송수단를 이용하여 상기 외조 슬라브의 상부로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 지면에 상부로 연장되는 임시 지지대를 설치하는 단계; 상기 내조 탱크를 이송수단을 이용하여 상기 임시 지지대로 이송하는 단계; 상기 내조 탱크에 받침부를 설치하는 단계; 및 상기 내조 탱크를 상기 이송수단 또는 다른 이송수단을 이용하여 상기 외조 슬라브의 상부로 이송하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 내조 탱크를 상기 외조 슬라브로 이송하는 단계는, 상기 이송수단 또는 상기 다른 이송 수단이 상기 외조 슬라브의 외측을 따라 이동하여 상기 내조 탱크를 상기 외조 슬라브의 상부로 이송할 수 있다.
구체적으로, 상기 외조 슬라브를 설치하는 단계는, 상기 외조 슬라브를 상기 지지대로 이송하는 단계; 및 상기 외조 슬라브를 조립하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 샌드위치 플레이트를 설치하는 단계는, 상기 샌드위치 플레이트를 상기 외조 슬라브로 이송하는 단계; 및 상기 샌드위치 플레이트를 조립하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 내조 탱크와 상기 샌드위치 플레이트 사이에 펄라이트(perlite)를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 샌드위치 플레이트를 제작하는 단계는, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물이 형성되는 스틸 플레이트를 형성하는 단계; 및 상기 스틸 플레이트 사이에 콘크리트를 채우는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 및 이를 제조하는 방법은, 별도의 거푸집을 설치하고 해제할 필요없이 샌드위치 플레이트를 모듈화하여 시공할 수 있으므로, 설치 공수가 절감되고, 필요 노동력이 줄어듦으로써 비용절감이 이루어지고, 공기단축을 이룰 수 있어 극지방 등 혹한의 지역 및 인력수급이 미약한 지역에서도 설치가 용이해지는 효과가 있다.
또한, 샌드위치 플레이트에 외부 보강재를 부가함으로써, 샌드위치 플레이트의 내구성, 내충격성 또는 단열 성능을 향상시킴과 함께 무게를 획기적으로 줄일 수 있어 상기 모듈화 시공방법을 효율적으로 수행할 수 있음과 동시에 재료비용을 절감하여 공사비용절감 또한 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 샌드위치 플레이트의 두께가 얇아질 수 있어 외부로 저장물을 토출하기 위한 구멍의 설치가 간단해지고 쉬워지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 내부가 반영된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 플레이트의 구성도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 사시도이다.
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 내부 투시도이다.
도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 단면도이다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 단열부에 대한 부분세부도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크가 이송수단에 설치되는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 1 단계도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 2 단계도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 3 단계도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 4 단계도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 5 단계도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 6 단계도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 순서도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 1 부분순서도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 2 부분순서도이다.
도 20는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 3 부분순서도이다.
도 21는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 4 부분순서도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 5 부분순서도이다.
도 23는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 6 부분순서도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 7 부분순서도이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 8 부분순서도이다.
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 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 정면도, 도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 내부가 반영된 사시도, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 사시도, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 평면도, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 저면도, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 측면도, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 플레이트의 구성도, 도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 사시도, 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 내부 투시도, 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 단면도, 도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 단면도, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 단열부에 대한 세부도, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크가 이송수단에 설치되는 개념도이다.
도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 외조탱크(100), 내조 탱크(200)를 포함한다.
이하에서 생산 현장 및 설치 현장은 생산 장소 및 설치 장소와 혼용하여 기재하였다. 또한, 후술할 이송수단(40)은 일 예로 선박, 트랜스포터, SPMT, 기중기, 크레인 등 조선업계에서 일반적으로 쓰이는 이송수단일 수 있어 이에 대해서는 생략하였다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 설치 현장(도시하지 않음)에 설치되기 위해서 지면(부호 도시하지 않음)위에 바닥(도시하지 않음)을 형성시킬 수 있다. 바닥은 도면에 도시하지는 않았으나 지진 또는 충격 예방을 위해 철파이프 쐐기(도시하지 않음)와 콘크리트 재질이 지면에 형성되어 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 후술할 내조 탱크(200)에 저장된 액체의 온도가 지면으로 전달되는 것을 방지하는 폼보드(도시하지 않음)를 포함할 수 있으며, 폼보드는 합성수지가 발포되어 형성될 수 있다.
이와 같은 바닥과 폼보드에 대해서는 후술되는 제조방법에서 설명하도록 한다.
외조탱크(100)는, 후술할 내조 탱크(200)의 둘레를 둘러싸도록 구비될 수 있으며, 외조 지붕(101), 샌드위치 플레이트(102), 외조 슬라브(103)를 포함할 수 있다.
외조 지붕(101)은, 내조 탱크(200)의 상부에 후술할 샌드위치 플레이트(102)가 폐쇄되도록 설치될 수 있다. 여기서 외조 지붕(101)은, 샌드위치 플레이트(102)와 같이 샌드위치 콘크리트 플레이트(Sandwich Concrete Plate, SCP)의 형태일 수 있으며, SCP의 형태로 모듈화되어 제작되어 설치될 수 있다. 또한, 설치 현장(도시하지 않음)에서 직접 제작되어 설치될 수 있으며, 다른 형태로 제작 설치도 가능함은 물론이다.
샌드위치 플레이트(102)의 설명은 도 7을 참조하여 설명하도록 한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 플레이트의 구성도이다. 도 7을 참조해 보면, 샌드위치 플레이트(102)는, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물(바람직하게는 후술할 전단 연결부재(110))이 형성되는 스틸 플레이트(130)와 스틸 플레이트(130) 사이에 충진되는 콘크리트(120)를 구비하도록 모듈제작되어 내조 탱크(200)의 외면을 둘러싸 외조를 이루도록 적어도 하나 이상 구비된다.
전단 연결부재(110)는, 스틸 플레이트(130)의 사이에 다층을 이루도록 용접의 방법으로 연결될 수 있으며, 전단 연결부재(110)는, 한 쌍의 스틸 플레이트(130)를 서로 연결할 수 있어 샌드위치 플레이트(102)의 구조를 단순화시키고 샌드위치 플레이트(102)에 대해 피로 및 내부식에 대한 저항이 향상될 수 있다.
전단 연결부재(110)는, 이종 재질인 콘크리트 재질과 철이 하나의 부재를 이루어 서로 일체로 운반될 수 있도록 서로 대면하는 두 개의 스틸 플레이트(130) 사이에 콘크리트(120)가 유지되게 할 수 있다.
콘크리트(120)는, 스틸 플레이트(130) 내에 충전되는 충전물일 수 있다. 콘크리트 재질은 압축에 강한 성질을 가지며 단열 성능이 우수하다고 일반적으로 알려져 있다. 이러한 콘크리트(120)는 프리스트레스드콘크리트(pre-stressed concrete)를 이용할 수 있다. 이는 콘크리트(120)의 재질을 굳히기 전에 늘어난 철심(도시하지 않음)이 박혀 있어 늘어난 철심에 의한 압축 잔류 응력이 만들어져, 외부로 잡아당겨지는 힘(인장력)에 대한 형상변형이 압축 잔류응력만큼 감소되도록 한다. 여기서, 콘크리트 재질에 박히는 철심(도시하지 않음)은 스틸 플레이트(130) 사이에 형성된 전단 연결부재(110)의 길이방향을 따라 서로 이격되게 구비될 수 있다
스틸 플레이트(130)는, 샌드위치 플레이트(102)가 벽체를 이룰 수 있도록 콘크리트(120)의 형상을 가이드하는 구성으로서, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 그 사이에 전단 연결부재(110)가 형성된다. 예를 들어 스틸 플레이트(130)는 철재질로 이루어지는 판 형태로 이루어지고, 전단 연결부재(110)는, 철로 이루어져 한 쌍의 판 사이를 가로질러 복수 개로 이루어짐에 따라 샌드위치 플레이트(102)의 강성을 향상시킬 수 있다.
이러한 샌드위치 플레이트(102)는, 제작이 완료된 내조 탱크(200)의 외면을 둘러싸기 위해서 운반된 후 샌드위치 플레이트(102) 간에 용접 라인(A)을 따라 용접에 의해 설치될 수 있다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 샌드위치 플레이트(102)의 외면에 형성되는 외부 보강재(20)를 포함할 수 있다. 외부 보강재(20)는, 샌드위치 플레이트(102)에 설치되는 제 1 외부 보강재(21)와 제 2 외부 보강재(22), 외조 지붕(101)에 설치되는 제 3 외부 보강재(23), 제 4 외부 보강재(24), 제 5 외부 보강재(25), 외조 슬라브(103)에 설치되는 제 6 외부 보강재(26), 제 7 외부 보강재(27)를 포함할 수 있으며, steel로 형성될 수 있다.
제 1 외부 보강재(21)는, 외조 탱크(100)의 측부인 샌드위치 플레이트(102)에 구비될 수 있으며 세로 방향의 보강부재일 수 있다. 제 2 외부 보강재(22)는 제 1 외부 보강재(21)와 직교하여 샌드위치 플레이트(102)에 구비될 수 있으며 가로 방향의 보강부재일 수 있다.
제 3 외부 보강재(23)는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1)의 외조 탱크(100)의 뚜겅인 외조 지붕(101)에 구비될 수 있다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1)는 실린더 형으로 외조 지붕(101)에 설치되는 보강부재는 외조 지붕(101)의 임의의 한 점에 모이는 형상으로 구비될 수 있다.
제 4 외부 보강재(24) 및 제 5 외부 보강재(25)는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(2)의 외조 탱크(100)의 뚜겅인 외조 지붕(101)에 구비될 수 있으며 제 4 외부 보강재(24)와 제 5 외부 보강재(25)가 서로 직교하며 설치될 수 있고 제 1 외부 보강재(21) 또는 제 2 외부 보강재(22)가 연장하여 연결되도록 구성될 수 있다.
제 6 외부 보강재(26) 및 제 7 외부 보강재(27)는, 외조 탱크(100)의 바닥인 외조 슬라브(103)에 구비될 수 있으며 제 6 외부 보강재(24)와 제 7 외부 보강재(25)가 서로 직교하며 설치될 수 있고 제 1 외부 보강재(21) 또는 제 2 외부 보강재(22)가 연장하여 연결되도록 구성될 수 있다.
제 1 내지 7 외부 보강재(21~27)는, 외조 탱크(100)의 강성, 내구성, 내충격성 등의 조건에 따른 설계에 따라 위치, 길이, 형태가 유연하게 변경될 수 있다.
상기와 같은 보강부재를 외조 탱크(100)의 내부에 설치하는 경우에는 내조 탱크(200)에 저장된 저장물(예를 들어 액화천연가스(LNG))과의 접촉의 우려(예를 들어 내조 탱크(200)가 깨져 저장물이 누출되는 경우)가 있어 특수한 성질의 보강부재를 구비해야하는 문제가 발생한다. 따라서 보강부재의 구입비용이 증대되는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는 보강재가 내부가 아닌 외부에 설치됨으로써, 보강부재의 설치 비용이 감소하고 보강부재가 내조 탱크(200)에 저장된 저장물과의 접촉위험도 감소하는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 모듈화 제작 및 이송 후 현지 설치 공정이 가능하기 위해서 샌드위치 플레이트(102)를 본래 기능, 목적 및 효과를 유지 또는 향상시킴과 동시에 샌드위치 플레이트(102)를 경량화하는 것이 필수적이다.
이에 본 발명의 실시예에서는, 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2) 각각의 부품(바람직하게는 샌드위치 플레이트(102))에 외부 보강재(20)를 설치함으로써, 내구성, 차음성, 단열성 및 내충격성을 향상시킴과 동시에 경량화의 효과를 얻고 있다. 이로 인해 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)의 모듈화 제작 및 이송 후 현지 설치 공정이 가능하고, 내구성, 차음성, 단열성 및 내충격성을 향상시킴과 동시에 경량화의 효과를 극대화할 수 있다.
외부 보강재(20)의 설치로 인한 경량화 효과에 대해서 하기 표를 참조하여 설명하도록 한다.
표 1
200,000㎥ LNG 탱크의 무게(tonnes)
종래의 탱크 본 발명의 탱크
내조 탱크 3,435 (Steel Roof 포함) 4,656
외조 탱크 48,073 16,021
총계 51,508 20,677
비율 1.0 0.4
<표 1>은 종래의 탱크와 본 발명의 탱크의 무게를 비교한 값을 표로 나타낸 것이다. <표 1>을 참조하여 보면 200,000㎥의 LNG 탱크의 총 무게 중 외조 탱크(200)의 무게가 상당히 많은 비중을 차지하는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는 외조 탱크(100)를 모듈화하고 이에 외부 보강재(20)를 추가 구비함으로써, <표 1>과 같이 외조 탱크(100)의 무게를 효과적(약 40%)으로 경량화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서는, 생산 현장(도시하지 않음)에서 외조 탱크(100)를 모듈화 제작하고, 그 후 설치 장소로 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)의 모든 구성요소를 이송한 뒤 설치 장소에서 조립하여 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)를 완성시킴으로써, 공사 기간을 획기적으로 단축하고 인력수급의 문제를 효과적으로 해결하며, 공사 비용 또한 대량 절감이 가능한 효과가 있다.
샌드위치 플레이트(102)는, 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)를 건조하는 과정에서 바닥 또는 내조 탱크(200)를 형성하는 것과 동시에 조립이 되거나 미리 조립된 샌드위치 플레이트(102)를 이용할 수 있어 공기 단축 및 비용절감을 이룰 수 있도록 한다.
게다가, 샌드위치 플레이트(102)는, 내구성, 차음성, 내화성이 일반 시멘트 재질의 벽체에 대비하여 높아, 내조 탱크(200) 내 저장된 액체에 외부 자극이 전달되거나 액체의 온도가 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 이러한, 샌드위치 플레이트(102)는 스틸 플레이트(130)의 시공 효율성과 콘크리트 재질의 고강성을 함께 이용함으로써, 시공성과 구조적 합리성이 뛰어나다.
즉, 내조 탱크(200)에 저장되는 저장물이 액화천연가스(Liquified Natural Gas; LNG)인 경우 액화천연가스는 충격에 노출 시 폭발의 위험성이 있고, 극저온 상태로 보관되어야 하는바, 이를 보관하는 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는 샌드위치 플레이트(102)에 의한 내충격성 및 액밀성(Liquid tightness)이 견고하게 유지되는 구조를 이루도록 한다.
외조 슬라브(103)는, 샌드위치 플레이트(102)의 하부를 커버하여 샌드위치 플레이트(102)와 외조를 이룰 수 있다. 여기서 외조 슬라브(103)는, SCP의 형태로 모듈화되어 제작되어 설치될 수 있고, 설치 현장(도시하지 않음)에서 직접 제작되어 설치될 수도 있는바 이는 설치 계획에 따라 유연하게 변경될 수 있어 본 실시예에 기술된 내용에 한정되지 않는다.
따라서, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 외조 슬라브(103)를 모듈화 제작하여 운반하기 위해서 외조 슬라브(103)에 외조 슬라브 보강재(바람직하게는 제 6 또는 제 7 외부 보강재(26,27))가 구비될 수 있다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서는, 외조 슬라브(103)에 외조 슬라브 보강재(26,27)가 구비됨으로써, 외조 슬라브(103)의 강도, 내구성, 단열성은 향상되고 그에 반하여 무게는 줄어들며 두께는 얇아지는 효과가 있어 외조 슬라브(103)의 모듈화 제작 후 이송하는 과정이 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.
외조 슬라브(103)는, 외조 슬라브(103)를 지면으로부터 지지하는 적어도 하나 이상의 지지대(10)를 더 포함할 수 있다.
지지대(10)는, 상승형(elevated type) 지지대일 수 있으며 막대형, H-빔형, 파이프형 또는 파일(Pile)일 수 있다. 또한, 지지대(10)는, 서로 이격되어 설치될 수 있으며, 서로 이격되어 설치된 지지대(10) 중 양측 최외각 지지대(부호 도시하지 않음)와 대면하는 지지대(부호도시하지 않음)와 양측 최외각 지지대의 이격 길이가 이송수단(40)의 좌우 길이 이상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는 단열부(30)를 포함할 수 있다. 단열부(30)는, 바닥단열부(31), 측단열부(32) 및 모서리단열부(33)를 포함할 수 있다. 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)의 저장물이 액화천연가스인 경우, 액화천연가스는 약 -163℃의 온도에서 액화되므로 액체 상태로의 보관시 저장탱크가 극저온 상태를 유지하여야 한다.
따라서, 이를 보관하는 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는 외부로의 열전달 및 내부로의 열흡수를 최소화하기 위한 구조를 필요로 하는데 이를 위해 단열부(30)를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 단면도이고, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 단열부에 대한 부분세부도이다.
도 9a를 참조하여 보면, 다수의 지지대(10)에 의해 지면으로부터 일정 거리 이격되어 설치되는 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 저장물의 단열을 극대화하기 위해서 내부에 저장물을 저장하는 내조 탱크(200)를 설치하고 내조 탱크(200)의 외부에 외조 탱크(100)를 설치하여 이중 방벽의 탱크 구조를 가지며, 내조 탱크(200)와 외조 탱크(100) 사이에 펄라이트(perlite)를 채워넣는 구조를 가지고 있다.
상기와 같은 구조는 거시적인 단열구조를 나타내는 것으로 하기에는 도 9b를 참고하여 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)의 하부와 측부 단열구조의 세부적인 모습을 살펴본다.
도 9b를 참조하여 보면 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)의 하부와 측부 단열구조는 바닥단열부(31), 측단열부(32) 및 모서리단열부(33)를 포함할 수 있다.
바닥단열부(31)는, 내조 탱크(200) 하부와 외조 탱크(100) 하부 사이의 열차단의 역할을 할 수 있다. 바닥단열부(31)는, 내조탱크(200)에서 지면을 향하는 방향으로 내조 탱크(200), 스크리드(screed; 311), 셀룰라 글래스 폼 보드(Cellular Glass Foam Board, CGF; 313), 외조 탱크(100) 순의 층 구조를 이루어 단열 기능을 수행하며, 스크리드(311) 층과 셀룰라 글래스 폼(313)층 사이에 바텀 프로텍션(Bottom Protection; 314) 층을 설치하여 보강기능을 추가할 수 있고, 셀룰라 글래스 폼(313)에는 펄라이트 콘크리트(perlite concrete; 312)가 구비될 수 있다. 여기서, 바텀 프로텍션(314)은 탱크의 보호 및 탱크의 강도, 내구성을 향상시키기 위해 9% 또는 7%의 Ni steel일 수 있다.
측단열부(32)는, 내조 탱크(200)의 측부와 외조 탱크(100)의 측부 사이의 열차단 역할을 할 수 있다. 측단열부(32)는, 내조 탱크(200)에서 외부를 향하는 방향으로 글래스 울 블랜킷(Glass Wool Blanket, GWB; 323), 펄라이트(Perlite; 322), 폴리우레탄 폼(PolyUrethane Foam, PUF; 321) 순의 층 구조를 이루어 단열 기능을 극대화할 수 있다.
펄라이트(322)는 내조 탱크(200) 내에 저장된 액체의 온도가 외부로 전달되는 것을 차단할 수 있도록 단열을 이루는 구성으로서, 내조 탱크(200)와 샌드위치 플레이트(102) 사이에 구비될 수 있다. 이러한, 펄라이트(322)는, 예를 들어 화산석으로된 원석(진주석)을 고온(예를 들어 1200℃)으로 소성하여 이룰 수 있다.
모서리단열부(33)는, 내조 탱크(200)의 모서리와 외조 탱크(100)의 모서리 사이의 단열역할을 할 수 있다. 모서리단열부(33)는, 바닥단열부(31)와 측단열부(32)가 만나는 지점으로 구조적 취약성을 지니고 있으므로, 이러한 취약성을 극복하고 단열효과를 극대화하기 위해서 코너 인슐레이션(331)과 코너 프로텍션(332)을 추가 구비할 수 있다. 여기서 코너 인슐레이션(331)은, 셀룰라 글래스 폼(CGF)으로 구성될 수 있으며, 코너 프로텍션(332)은, 9% 또는 7%의 Ni steel로 구성될 수 있다.
바닥단열부(31), 측단열부(32) 및 모서리단열부(33)에서의 층 구성들은 접착에 의해 연결될 수 있으며, 상기 구성 및 구조들은 본 발명의 구성을 설명하기 위한 하나의 실시예로 이에 한정되지 않는다.
내조 탱크(200)는, 액체와 기체 등의 저장물(예를 들어 액화천연가스나 오일)이 저장되도록 공간이 형성되어 내조를 이룬다. 본 발명의 실시예에서 내조 탱크(200)는, 독립형 탱크일 수 있다. 예를 들어, 독립형 탱크는 독립형 탱크가 샌드위치 플레이트(102)로부터 독립하고 있어, 독립형 탱크 자체적으로 내부의 저장물을 가두기 위한 압력을 유지하여, 저장물의 중량을 받아 들이는 방식이다. 일 예로 독립형 탱크는 모스(Moss) 타입이 있고, 독립형 탱크의 세부구조는 일반적 구성을 사용하므로 자세한 설명은 생략한다.
내조 탱크(200)는, 도 8을 참조하여 설명하도록 한다. 도 8에서 도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 사시도, 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 내부 투시도, 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 내조 탱크 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하여 보면, 내조 탱크(200)의 겉면은 내조 탱크 상면(201), 내조 탱크 측면(202) 및 내조 탱크 하면(203)으로 구성되며, 내조 탱크(200)의 내부는 내조 탱크 제 1 프레임(바람직하게는 호리즌탈 링 프레임(Horizontal Ring Frame); 205), 내조 탱크 제 2 프레임(바람직하게는 트랜스벌스 웹 프레임(Transverse Web Frame); 206), 내조 탱크 제 1 격벽(바람직하게는 트랜스벌스 스워시 벌크헤드(Transverse Swash BHD); 207) 및 내조 탱크 제 2 격벽(바람직하게는 롱지튜디널 스워시 벌크헤드(Longitudinal Swash BHD); 208)로 구성될 수 있다. 또한, 내조 탱크(200)의 내구성 및 강성을 향상시키기 위해서 내조 탱크(200)는 내조 탱크 보강재(204)를 추가 구비할 수 있다.
여기서, 내조 탱크(200)에는 내조탱크(200)에 저장된 저장물을 토출시키기 위한 펌프타워(도시하지 않음)가 설치될 수 있다. 이때, 내조 탱크(200)는 밀폐구조를 이루어 펌프타워의 작동이 이루어지지 않는 평시에 내부 공간이 외부와 격리된 상태가 될 수 있다. 이러한, 내조 탱크(200)는 다각형의 형태로 이루어 질 수 있으며, 일 예로 직육면체의 형상 또는 실린더의 형상을 가질 수 있다.
내조 탱크(200)는, 제작이 완료된 상태로 지면(부호 도시하지 않음)에 설치된 단열 구조물(부호 도시하지 않음)의 상부에 위치될 수 있다. 여기서 단열 구조물은 외조 슬라브(103)일 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
내조 탱크(200)는, 받침부(209)를 포함할 수 있다. 받침부(209)에 대해서는 도 10을 참고하여 상세히 후술하도록 한다. 도 10은, 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)가 이송수단(40)에 설치되는 개념도이다.
도 10을 참고해보면 받침부(209)는, 내조탱크(200)의 하부 모서리에 저면으로부터 외측으로 연장되어 형성될 수 있으며, 내조 탱크(200)가 외조 슬라브(103)와 연결되는 면의 외측으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 지면으로부터 상측을 향해 연장되어 형성된 지지대(10) 상부에 기설치되는 외조 슬라브(103)에 내조 탱크(200)를 이송시켜야하므로, 이송수단(40)이 내조 탱크(200)의 정하부에 위치한 후 내조 탱크(200)를 외조 슬라브(103)로 이송하는 것은 어려움이 있다. 따라서, 이송수단(40)이 내조 탱크(200)의 양 측면에 위치한 후 외조 슬라브(103)의 양 사이드를 따라 진행하여 내조 탱크(200)를 외조 슬라브(103)의 원하는 위치에 효과적으로 이송시키기 위해서 내조 탱크(200)는 받침부(209)를 구비할 수 있다.
받침부(209)는, 상기와 같은 효과를 위해서 내조탱크(200)의 하부 모서리에 저면으로부터 외측으로 연장되어 형성되거나, 내조 탱크(200)의 외조 슬라브(103)와 연결되는 면의 외측으로 형성되며, 이송수단(40)이 내조 탱크(200)를 싣기 위한 받침의 역할을 할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 별도의 거푸집(도시하지 않음)을 설치하고 해제할 필요없이 샌드위치 플레이트(102)를 모듈화하여 시공할 수 있으므로, 설치 공수가 절감되고, 필요 노동력이 줄어듦으로써 비용절감이 이루어지고, 공기단축을 이룰 수 있어 극지방 등 혹한의 지역 및 인력수급이 미약한 지역에서도 설치가 용이해지는 효과가 있다.
또한, 샌드위치 플레이트(102)에 외부 보강재(20)를 부가함으로써, 샌드위치 플레이트(102)의 내구성, 내충격성 또는 단열 성능을 향상시킴과 함께 무게를 획기적으로 줄일 수 있어 상기 모듈화 시공방법을 효율적으로 수행할 수 있음과 동시에 재료비용을 절감하여 공사비용절감 또한 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 샌드위치 플레이트(102)의 두께가 얇아질 수 있어 외부로 저장물을 토출하기 위한 구멍의(도시하지 않음) 설치가 간단해지고 쉬워지는 효과가 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 1 단계도, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 2 단계도, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 3 단계도, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 4 단계도, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 5 단계도, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크의 설치 단계를 나타내는 제 6 단계도이다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법을 한눈에 보기 쉽게 도시한 것으로 이에 대해서는 마지막에 간단히 설명하도록 한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 순서도이고, 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 1 부분순서도, 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 2 부분순서도, 도 20는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 3 부분순서도, 도 21는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 4 부분순서도, 도 22는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 5 부분순서도, 도 23는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 6 부분순서도, 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 7 부분순서도, 도 25는 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 제 8 부분순서도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법은, 상기에서 살펴본 제 1 및 제 2 실시예에서의 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)에 의해 구현될 수 있으며, 이하 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법의 각 단계에 대해 설명하도록 한다.
도 17 내지 도 25에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법은, 지면(부호 도시하지 않음)에 상부로 연장되는 지지대(10)를 설치하는 단계(S100); 지지대(100)에 외조 슬라브(103)를 설치하는 단계(S200); 외조 슬라브(103)에 내조 탱크(200)를 설치하는 단계(S300); 및 외조 슬라브(103)의 둘레면을 따라 내조 탱크(200)를 둘러싸도록 샌드위치 플레이트(102)를 설치하는 단계(S400)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법에서 각 단계에서 설치되는 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 샌드위치 플레이트(102)의 외면에 형성되는 외부 보강재(20)를 포함한다. 이러한 외부 보강재(20)는 샌드위치 플레이트(102) 및 외조 슬라브(103) 중 적어도 하나 이상에 구비될 수 있다.
단계 S100에서는, 지면(도시하지 않음)에서 상부로 연장되는 지지대(10)를 설치한다. 이는 지반을 다지기 위한 기초공사로서, 예를 들어 지진 또는 충격 예방을 위해 복수의 철파이프 쐐기("파일(Pile)"이라고도 함)를 지면에 박을 수 있다. 이때, 지지대(10)는, 상승형 지지대일 수 있으며 막대형, H-빔형, 파이프형 또는 파일(Pile)일 수 있다.
지지대(10)의 설치시에는 복수의 지지대가 서로 이격되어 설치되며 그 간격은 설계에 따라 변경이 가능할 수 있다. 다만 서로 이격되어 설치된 지지대(10) 중 최외각 지지대(10) 열과 대면하는 지지대(10) 열과 최외각 지지대(10) 열의 이격 길이가 이송수단(40)의 좌우 길이 이상 설치될 수 있다.
단계 S200에서는, 지지대(10)에 외조 슬라브(103)를 설치한다. 지지대(10)의 설치가 완료되고 난 후에는 지지대(10)의 상부에 외조 슬라브(103)를 설치할 수 있다.
외조 슬라브(103)는, 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)의 내부로 열이 공급되거나 외부로 냉열을 빼앗기는 것을 방지할 수 있다. 외조 슬라브(103)는, 폼보드(도시하지 않음)일 수 있으며, 또는 샌드위치 콘크리트 플레이트(SCP) 공법으로 형성될 수 있다.
폼보드는 합성수지를 평판 형상으로 발포하여 이룰 수 있으며, 탱크(도시하지 않음) 내의 저장물에 의한 하중을 견딜 수 있도록 격자 형상의 프레임을 구성할 수도 있다. 또한, 바닥의 상부에 프레임이 배치된 후 합성수지를 발포하여 형성될 수 있다. 이와 달리, 폼포드는 평판 형태의 구조물로 미리 형성된 후 바닥의 상부에 배치되어 조립될 수도 있다.
샌드위치 콘크리트 플레이트 공법으로 형성된 외조 슬라브(103)는, 하기에 기술할 샌드위치 플레이트(102)의 형성방법과 유사하므로 후술할 샌드위치 플레이트(102)의 제조방법으로 갈음하도록 한다.
여기서 외조 슬라브(103)를 설치하는 단계는, 도 21에 도시한 바와 같이, 외조 슬라브(103)를 지지대(10)로 이송하는 단계(S210); 외조 슬라브(103)를 조립하는 단계(S220)를 추가적으로 부분 포함할 수 있다.
단계 S210에서는, 외조 슬라브(103)를 지지대(10)로 이송한다. 외조 슬라브(103)는 생산 장소에서 모듈화 제작되어 설치 장소로 이송수단(40)에 의해 이송될 수 있으며, 이를 다시 이송수단(40)에 의해 지지대(10)의 상부로 위치될 수 있다. 이 외에도 외조 슬라브(103)는, 설치 장소에서 직접 제작되어 이송수단(40)에 의해 지지대(10)의 상부로 위치될 수 있다.
단계 S220에서는, 외조 슬라브(103)를 조립한다. 이송수단(40)에 의해서 지지대(10)의 상부로 위치한 외조 슬라브(103)는 서로 용접하여 조립될 수 있다.
단계 S300에서는, 외조 슬라브(103)에 내조 탱크(200)를 설치한다. 지지대(10)의 상부에 외조 슬라브(103)의 설치가 완료된 후 외조 슬라브(103)의 상부에는 내조 탱크(200)가 설치될 수 있다.
여기서 내조 탱크(200)를 설치하는 단계는 도 18 및 도 19에 도시한 바와 같이, 내조 탱크(200)를 제작하는 단계(S310); 내조 탱크(200)를 설치 현장으로 이송하는 단계(S320); 및 내조 탱크(200)를 이송수단(40)을 이용하여 외조 슬라브(103)의 상부로 이송하는 단계(S330)를 포함할 수 있다.
단계 S310에서는, 내조 탱크(200)를 제작한다. 내조 탱크(200)는 생산 현장에서 직접 생산할 수 있으며, 이는 일반적인 내조 탱크의 생산과 동일하므로 이에 대해서는 생략하도록 한다.
단계 S320에서는, 내조 탱크(200)를 설치 현장으로 이송한다. 내조 탱크(200)는, 이송수단(40; 일 예로 선박 등)에 의해 설치 장소로 이송될 수 있다.
단계 S330에서는, 내조 탱크(200)를 이송수단(40)을 이용하여 외조 슬라브(103)의 상부로 이송한다. 설치 장소로 이송된 내조 탱크(200)는, 이송수단(40; 일 예로 트랜스포터, SPMT 등)에 의해 외조 슬라브(103)의 상부에 위치할 수 있다. 이때, 이송수단(40)은 내조 탱크(200)를 외조 슬라브(103)의 상부에 위치시킨 후 외조 슬라브(103)에 내려 놓고 후퇴하여 내조 탱크(200)를 외조 슬라브(103)의 상부에 설치할 수 있다.
또한, 내조 탱크(200)를 설치하는 단계를 좀 더 구체적으로 살펴보면 도 20에 도시한 바와 같이 지면에 상부로 연장되는 임시 지지대(도시하지 않음)를 설치하는 단계(S340); 내조 탱크(200)를 이송수단(40)을 이용하여 임시 지지대로 이송하는 단계(S350); 내조 탱크(200)에 받침부(209)를 설치하는 단계(S360); 내조 탱크(200)를 이송수단(40) 또는 다른 이송수단(부호 도시하지 않음)을 이용하여 외조 슬라브(103)의 상부로 이송하는 단계(S370)를 포함할 수도 있다.
단계 S340에서는, 지면에 상부로 연장되는 임시 지지대(도시하지 않음)를 설치한다. 임시 지지대는 외조 슬라브(103)를 설치한 지지대(10)의 인근에 위치하도록 설치할 수 있다. 임시 지지대에는 내조 탱크(200)를 임시로 지지할 수 있도록 다양한 형태의 지지대로 구성될 수 있으며 바람직하게는 상승형 지지대로 막대형, 파이프형 또는 H-빔형일 수 있다.
단계 S350에서는, 내조 탱크(200)를 이송수단(40)을 이용하여 임시 지지대로 이송한다. 내조 탱크(200)는 이송수단(일 예로 트랜스 포터 등)에 의해 임시 지지대의 상부로 위치할 수 있다. 이때, 이송수단(40)은 내조 탱크(200)를 임시지지대의 상부에 위치시킨 후 임시지지대에 내려 놓고 후퇴하여 내조 탱크(200)를 임시지지대의 상부에 설치할 수 있다.
단계 S360에서는, 내조 탱크(200)에 받침부(209)를 설치한다. 임시 지지대에 위치한 내조 탱크(200)는, 내조 탱크(200)의 하부 모서리에 저면으로부터 외측으로 연장되어 형성되는 받침부(209) 또는 임시지지대와 연결되는 면의 외측으로 형성되는 받침부(209)를 설치할 수 있다.
단계 S370에서는, 내조 탱크(200)를 이송수단(40) 또는 다른 이송수단(도시하지 않음)을 이용하여 외조 슬라브(103)의 상부로 이송한다. 임시 지지대에서 받침부(209)를 설치한 내조 탱크(200)는, 다른 이송수단에 의해 외조 슬라브(103)의 외측을 따라 이동하여 외조 슬라브(103)의 상부로 이송될 수 있다.
단계 S400에서는, 외조 슬라브(103)의 둘레면을 따라 내조 탱크(200)를 둘러싸도록 샌드위치 플레이트(102)를 설치한다.
여기서 샌드위치 플레이트(102)를 설치하는 단계는 도 22 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 샌드위치 플레이트(102)를 제작하는 단계(S410); 샌드위치 플레이트(102)를 설치 현장으로 이송하는 단계(S420); 샌드위치 플레이트(102)를 외조 슬라브(103)로 이송하는 단계(S430); 샌드위치 플레이트(102)를 조립하는 단계(S440); 내조 탱크(200)와 샌드위치 플레이트(102) 사이에 펄라이트(322)를 설치하는 단계(S450)를 포함할 수 있다.
단계 S410에서는, 샌드위치 플레이트(102)를 제작한다.
여기서 샌드위치 플레이트(102)를 제작하는 단계는 도 25에 도시한 바와 같이 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물(전단 연결부재(110))이 형성되는 스틸 플레이트(130)를 형성하는 단계(S411); 스틸 플레이트(130) 사이에 콘크리트(120)를 채우는 단계(S412)를 더 포함할 수 있다.
단계 S411에서는, 서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물(전단 연결부재(110))이 형성되는 스틸 플레이트(130)를 형성한다. 예를 들어, 스틸 플레이트(130)는 한 쌍의 판 형태가 서로 마주하게 하고, 스틸 플레이트(130)의 사이에 전단 연결부재(110)이 직각으로 구비되게 복수로 연결될 수 있다. 이때, 전단 연결부재(110)는 한 쌍의 스틸 플레이트(130)를 서로 연겨라여 일체로 이루도록 할 수 있다. 이러한 스틸 플레이트(130)는 충전물(콘크리트(120))의 형태가 이루어지도록 가이드하면서 외조의 일부로 이루어질 수 있다.
단계 S412에서는, 스틸 플레이트(130) 사이에 콘크리트(120)를 채운다. 콘크리트(120)는 내구성, 차음성, 내화성이 일반 시멘트 재질의 벽체에 대비하여 높아, 내조 탱크(200) 내에 저장된 액체의 외부 자극이 전달되거나 액체의 온도가 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 이러한 콘크리트(120)는 여러 자재(모래, 자갈, 골재, 시멘트 등)가 혼합되어 물에 반죽된 혼합물로서, 스틸 플레이트(130)에 주입된 후 시간이 경과되어 굳어진 형태가 스틸 플레이트(130) 사이의 공간의 형상에 대응하여 이루어진다. 이와 같은 단계에 의해 샌드위치 플레이트(102)가 이루어진다.
단계 S420에서는, 샌드위치 플레이트(102)를 설치 현장으로 이송한다. 샌드위치 플레이트(102)는 이송수단(40; 일 예로 선박 등)에 의해서 생산 현장에서 설치 현장으로 이송될 수 있다.
단계 S430에서는, 샌드위치 플레이트(102)를 외조 슬라브(103)로 이송한다. 샌드위치 플레이트(102)가 설치 현장에 이송된 후에는 이송장치(40)에 의해서 또는 다른 이송장치에 의해서 외조 슬라브(103)로 이송될 수 있다. 이때, 샌드위치 플레이트(102)는 외조 슬라브(103)로 이송되어 외조 슬라브(103)의 상부로 위치되게 된다. 또는 샌드위치 플레이트(102)는 이송장치(40)에 의해서 외조 슬라브(103)의 근처에 이송된 후 크레인 또는 기중기 등의 장비를 통하여 외조 슬라브(103)의 상부로 위치될 수 있다.
단계 S440에서는, 샌드위치 플레이트(102)를 조립한다. 외조 슬라브(103)의 상부에 위치된 복수의 샌드위치 플레이트(102)는 서로 연결하여 외조로서 내조 탱크(200)를 감싸도록 조립할 수 있다.
단계 S450에서는, 내조 탱크(200)와 샌드위치 플레이트(102) 사이에 펄라이트(322)를 설치한다. 샌드위치 플레이트(102)가 내조 탱크(200)를 둘러싸며 외조로 형성된 후 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)의 단열성 또는 내충격성 등을 강화하기 위해서 내조 탱크(200)와 샌드위치 플레이트(102) 사이에 펄라이트(322)를 설치할 수 있다. 이러한, 펄라이트(322)는, 예를 들어 화산석으로된 원석(진주석)을 고온(예를 들어 1200℃)으로 소성하여 이룰 수 있다.
이하에서는 상기에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법을 간략하게 도 11 내지 도 16을 참조하여 설명하도록 한다.
도 11을 보면 본 단계에서는, 생산 현장에서 동시 또는 순차적으로 내조 탱크(200)와 외조 탱크(100)를 제조한다. 여기서 내조 탱크(200)는 패널(Panel; 부호도시하지 않음)을 생산하여 이를 이용해 단위블럭(Unit Block) 형태로 제조한 후 이를 조립하여 내조 탱크(200)를 완제품으로 완성시킨다. 다만, 외조 탱크(200)는, 외조 지붕(101), 샌드위치 플레이트(102), 외조 슬라브(103)에 외부 보강재(20)를 추가하여 생산 현장에서 모듈화 제작(일 예로, 외조 지붕(101), 샌드위치 플레이트(102), 외조 슬라브(103)를 부품화한다.)을 완성한다. 이후 모듈화된 외조 탱크(200) 각각은 단열공정을 진행한다.
그 다음 단계로 도 12를 참고하여 보면 본 단계에서는, 이송수단(예를 들어 선박 등)에 의해서 내조 탱크(200), 외조 탱크(100)의 부품들(외조 지붕(101), 샌드위치 플레이트(102), 외조 슬라브(103) 등)을 설치 현장으로 이송한다.
그 다음 단계로 도 13을 참고하여 보면 본 단계에서는, 지면에 지지대(10)를 구비하여 기초를 구현하고, 지지대(10) 상부에 모듈화된 외조 슬라브(103)를 조립하여 완성시킨후 외조 슬라브(103)를 단열처리하고, 적층화시킨다.
그 다음 단계로 도 14를 참고하여 보면 본 단계에서는, 4 단계를 통하여 내조 탱크(200)를 외조 슬라브(103)에 위치시킨다.
Step A 단계에서는, 내조 탱크(200)를 이송수단을 통하여 임시 지지대로 이송한다. Step B 단계에서는, 내조 탱크(200)를 임시 지지대에 잠시 위치시켜 놓는다. Step C 단계에서는 내조 탱크(200)에 받침부(209)를 설치하여 다른 이송수단을 통해 들어올린다. Step D 단계에서는 내조 탱크(200)를 다른 이송수단을 통해 임시 지지대에서 외조 슬라브(103)의 상부로 이송시킨다. 여기서 Step D단계를 상세하게 살펴보면 Step D-1 단계에서는, 다른 이송수단을 통해 내조 탱크(200)를 외조 슬라브(103)의 상부에 위치시키고, Step D-2 단계에서는, 다른 이송수단을 통해 내조 탱크(200)를 외조 슬라브(103)로 내려 놓으며, Step D-3 단계에서는 다른 이송수단을 외조 슬라브(103)에서 후퇴시킨다.
그 다음 단계로 도 15를 참고하여 보면 본 단계에서는, 도 14에서 본 바와 같이 조립이 완성된 외조 슬라브(103) 상부에 기제조된 내조 탱크(200)를 위치시켜 설치한다. 그후 기제조된 모듈화 샌드위치 플레이트(102)를 내조 탱크(200)의 외부를 둘러싸도록 위치시켜 샌드위치 플레이트(102)를 서로 연결한다.
마지막 단계로 도 16를 참고하여 보면 본 단계에서는 기중기(부호 도시하지 않음) 또는 크레인(부호 도시하지 않음)을 이용하여 샌드위치 플레이트(102)를 내조 탱크(200)에 둘러싸도록 서로 연결하는 공정을 실시함과 동시에 외조 지붕(101)을 함께 연결한다. 상기와 같은 연결과정을 통해 내조 탱크(200)의 외부를 모두 감싸도록 설치하여 외조를 형성하게 되면 저장물을 안전하게 저장할 수 있는지에 대한 여러가지 테스트(단열, 내충격성, 내압성 등의 여러 안정성 테스트)를 실시한다. 이로서 본 발명의 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)가 완성되게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서의 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법은, 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)를 모듈화하여 생산 현장에서 제조한 후 이를 설치 현장으로 공수하여 내조 탱크(200)를 먼저 설치 후 외조 탱크(100)를 조립하는 방법으로 공사 기간을 획기적으로 줄일 수 있으며 필요 노동력의 절감을 극대화하는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서의 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법은, 종래의 저장탱크를 제작하는 방식과는 차별화되고 획기적인 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법이다.
종래에는 저장탱크를 제작하는 방식은 지상식과 지중식 가지로 나뉘는데 지상식은 지면에 파일(Pile)을 박고 거푸집(도시하지 않음)을 이용해 외조(도시하지 않음)를 형성한 뒤 외조의 내면에 단열재를 설치하여 제작하고 지중식은 지면을 일정 깊이로 파내고 외조(도시하지 않음)를 설치한 뒤 그 안에 단열재로 내조(도시하지 않음)를 제작한다.
이에 비해 본 발명의 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크 제작방법은, 종래의 경우 탱크가 설치되어야 하는 공간에서 소요되는 시간을 단축시키기 위해서 내조 탱크(200)와 외조를 이루는 샌드위치플레이트(102)를 별도로 제작하고, 내조 탱크(200)를 설치 장소에 위치시킨 후, 내조 탱크(200)의 외면에 샌드위치 플레이트(102) 모듈을 조립하는 방식으로 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)를 완성하여 설치 장소에서의 설치 공수를 절감할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 지상 액화천연가스 저장탱크(1,2)는, 별도의 거푸집(도시하지 않음)을 설치하고 해제할 필요없이 샌드위치 플레이트(102)를 모듈화하여 시공할 수 있으므로, 설치 공수가 절감되고, 필요 노동력이 줄어듦으로써 비용절감이 이루어지고, 공기단축을 이룰 수 있어 극지방 등 혹한의 지역 및 인력수급이 미약한 지역에서도 설치가 용이해지는 효과가 있다.
또한, 샌드위치 플레이트(102)에 외부 보강재(20)를 부가함으로써, 샌드위치 플레이트(102)의 내구성, 내충격성 또는 단열 성능을 향상시킴과 함께 무게를 획기적으로 줄일 수 있어 상기 모듈화 시공방법을 효율적으로 수행할 수 있음과 동시에 재료비용을 절감하여 공사비용절감 또한 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 샌드위치 플레이트(102)의 두께가 얇아질 수 있어 외부로 저장물을 토출하기 위한 구멍의(도시하지 않음) 설치가 간단해지고 쉬워지는 효과가 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (21)

  1. 저장물이 저장되도록 공간이 형성되어 내조를 이루는 독립형 탱크;
    서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물이 형성되는 금속 플레이트와 상기 금속 플레이트 사이에 충진되는 충진재를 구비하도록 모듈 제작되어, 상기 독립형 탱크의 외면을 둘러싸 외조를 이루는 적어도 하나 이상의 샌드위치 플레이트; 및
    상기 샌드위치 플레이트의 외면에 형성되는 외부 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 독립형 탱크는,
    제작이 완료된 상태로 지면에 설치된 단열 구조물의 상부에 위치되고,
    상기 모듈화된 샌드위치 플레이트는,
    상기 제작이 완료된 독립형 탱크의 외면을 둘러싸도록, 운반된 후 설치되는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 독립형 탱크는,
    하부 모서리에 저면으로부터 외측으로 연장되어 형성되는 받침부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 독립형 탱크는,
    상기 단열 구조물과 연결되는 면의 외측으로 형성되는 받침부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 샌드위치 플레이트의 하부를 커버하여 상기 샌드위치 플레이트와 외조를 이루는 외조 슬라브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외조 슬라브의 외면에 뼈대로 형성되는 외조 슬라브 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 외조 슬라브를 지면으로부터 지지하는 적어도 하나 이상의 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 지지대는,
    상승형(elevated type) 지지대로 막대형, H-빔형, 파이프형 또는 파일(pile)인 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 지지대는,
    서로 이격되어 설치되며, 서로 이격되어 설치된 지지대 중 최외각 지지대 열과 대면하는 지지대 열과 최외각 지지대 열의 이격 길이가 이송수단의 좌우 길이 이상인 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 독립형 탱크에 설치되어, 상기 독립형 탱크의 바닥면으로부터 상부로 저장물을 토출시키는 펌프타워를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 독립형 탱크는,
    직육면체형 또는 실린더형인 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 독립형 탱크와 상기 샌드위치 플레이트 사이에 구비되는 펄라이트(perlite)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크.
  13. 지면에 상부로 연장되는 지지대를 설치하는 단계;
    상기 지지대에 외조 슬라브를 설치하는 단계;
    상기 외조 슬라브에 내조 탱크를 설치하는 단계; 및
    상기 외조 슬라브의 둘레면을 따라 상기 내조 탱크를 둘러싸도록 샌드위치 플레이트를 설치하는 단계를 포함하고,
    상기 샌드위치 플레이트는,
    외면에 형성되는 외부 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 내조 탱크를 제작하는 단계;
    상기 샌드위치 플레이트를 모듈화하여 제작하는 단계;
    상기 내조 탱크를 설치현장으로 이송하는 단계; 및
    상기 샌드위치 플레이트를 설치현장으로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 내조 탱크를 설치하는 단계는,
    상기 내조 탱크를 이송수단를 이용하여 상기 외조 슬라브의 상부로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 지면에 상부로 연장되는 임시 지지대를 설치하는 단계;
    상기 내조 탱크를 이송수단을 이용하여 상기 임시 지지대로 이송하는 단계;
    상기 내조 탱크에 받침부를 설치하는 단계; 및
    상기 내조 탱크를 상기 이송수단 또는 다른 이송수단을 이용하여 상기 외조 슬라브의 상부로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 내조 탱크를 상기 외조 슬라브로 이송하는 단계는,
    상기 이송수단 또는 상기 다른 이송 수단이 상기 외조 슬라브의 외측을 따라 이동하여 상기 내조 탱크를 상기 외조 슬라브의 상부로 이송하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 외조 슬라브를 설치하는 단계는,
    상기 외조 슬라브를 상기 지지대로 이송하는 단계; 및
    상기 외조 슬라브를 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 샌드위치 플레이트를 설치하는 단계는,
    상기 샌드위치 플레이트를 상기 외조 슬라브로 이송하는 단계;
    상기 샌드위치 플레이트를 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 내조 탱크와 상기 샌드위치 플레이트 사이에 펄라이트(perlite)를 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 샌드위치 플레이트를 제작하는 단계는,
    서로 마주하여 한 쌍으로 이루어지되 보강물이 형성되는 금속 플레이트를 형성하는 단계; 및
    상기 금속 플레이트 사이에 충진재를 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 액화천연가스 저장탱크 제조방법.
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