WO2018155789A1 - 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치 - Google Patents

주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치 Download PDF

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이제명
김명성
김슬기
김정현
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08—Shock-testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight

Definitions

  • the present invention relates to an impact test apparatus, and more particularly, a side impact that can be subjected to an impact evaluation by applying an impact load to a crease at a side of a cryogenic structure having a crease, such as a primary barrier of a LNG storage tank. It relates to a test apparatus.
  • Liquefied Natural Gas Liquefied Natural Gas
  • this form has been configured to withstand internal pressure, there was a problem that the hull weight increases.
  • LNG storage tanks currently applied to LNG carriers can be classified into independent type tanks and membrane type tanks depending on whether the load of cargo is directly applied to the insulation.
  • the LNG storage tank Due to the nature and risk of liquefied natural gas, the LNG storage tank must be evaluated beforehand for the structural design and strength of the storage tank. If leakage of liquefied natural gas occurs anywhere inside the storage tank, it can not only guarantee the safety of LNG carriers but also cause irreversible accidents.
  • the inner wall of the LNG storage tank has a structure in which a rigid plate, plywood, and heat insulating material are laminated in several layers in order to have high strength and insulation property.
  • 150Km3 mark 3 (Mark III)
  • the internal structure of the storage tank of the LNG carrier is of primary barrier, plywood, primary RPUF panel, secondary barrier, secondary insulation wall, Plywood and mastic consist of a stacked structure on an inner hull in order.
  • the primary barrier is a primary membrane mainly formed of a stainless metal plate such as STS 304, and is a part directly contacting a cargo having a degree of about -160 ° C., so that the corrugation of the waveform is well to withstand thermal stress as shown in FIG. 1. It is constructed in a corrugated structure.
  • the wrinkled portion of the primary barrier (hereinafter referred to as a pleat) is arranged in such a manner that small wrinkles and large wrinkles cross each other in a lattice form.
  • the primary barrier configured in the storage tank of the LNG carrier has a strong impact due to the sloshing phenomenon of liquid LNG in the process of transporting LNG. In the process, there is a strong impact laterally. In this case, the wrinkles of the primary barrier may be damaged. In this case, if LNG is continuously leaked to the damaged portion, structural safety problems of the ship may occur.
  • the present invention is to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to accurately evaluate the impact resistance of the structure by applying an impact load on the pleats of the cryogenic structure, such as the primary barrier of the LNG storage tank.
  • a side impact test apparatus is provided.
  • the side impact test apparatus for achieving the above object, the base plate, and is installed perpendicular to the ground (ground) on one side of the base plate and the plate-like specimen having a wrinkled portion on one side is fixed
  • a specimen fixing part including a mounting plate to be coupled and a guide plate disposed side by side at a predetermined distance from a surface of the mounting plate on which the test piece is installed on the other side of the base plate;
  • a striking member installed to move up and down from the upper side of the specimen fixing part to enter between the mount plate and the guide plate to strike the pleats of the specimen;
  • a load measuring device installed under the base plate to measure the impact load when the striking member strikes the pleats of the specimen.
  • a specimen having a pleated portion is installed in a vertical direction with respect to the ground on a mount plate of the specimen fixing part, and the impact member can be dropped freely so that an impact load can be accurately applied on the side of the pleated portion of the specimen. It is possible to easily and accurately perform the performance evaluation for.
  • 1 is a view showing the form of the primary barrier constituting a general LNG storage tank.
  • FIG. 2 is a front view of the side impact test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the main configuration of the impact test apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the main configuration of the impact test apparatus shown in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view showing the principal parts of a main configuration of the impact test apparatus shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a sectional view showing the principal parts of a main configuration of the impact test apparatus shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a striking member of the impact test apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of main parts of a side impact test apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the side impact test apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, the specimen (S) in the form of a flat plate having a corrugated portion (W) (for example, primary of the LNG storage tank) Barrier specimens) are blown to hit the pleats (W) of the specimen (S) by falling freely to the inside of the specimen fixing portion 10 and the specimen fixing portion 10 is installed in the vertical direction to the ground (ground) A member 20 and a load measuring device 30 installed below the base plate 11 to measure the impact load when the striking member 20 strikes the pleats W of the test piece S. Consists of the configuration.
  • W corrugated portion
  • B for example, primary of the LNG storage tank
  • Barrier specimens for example, primary of the LNG storage tank
  • the specimen fixing portion 10 is installed in the vertical direction to the ground (ground)
  • a member 20 and a load measuring device 30 installed below the base plate 11 to measure the impact load when the striking member 20 strikes the pleats W of the test piece S. Consists of the configuration.
  • the specimen fixing part 10 is a square plate-shaped base plate 11 which is horizontally installed on the lower side of the side impact test apparatus 1, and perpendicular to the ground (ground) on one side of the base plate 11
  • Mounted plate 12 is installed and the plate-shaped specimen (S) having a wrinkled portion (W) on one surface is fixedly coupled, and the mounting plate (S) is installed on the other side of the base plate 11
  • a guide plate 13 disposed side by side at a predetermined distance from the surface of the surface 12, and a lower fixed plate 14 in the form of a rectangular flat plate coupled to the lower end portion between the mount plate 12 and the guide plate 13. do.
  • the mount plate 12 is made of a rectangular flat plate, the specimen (S) is fixed to the inner surface by a fastening means such as bolts or screws.
  • the mount plate 12 is firmly fixed to one edge portion of the lower fixing plate 14 fixed to the upper surface of the base plate 11 by fastening means such as a bolt 15 or a screw.
  • the guide plate 13 is formed of a square plate having a smaller size than the mount plate 12 and is installed in parallel with the mount plate 12 to form a space in which the striking member 20 is inserted together with the mount plate 12. .
  • the guide plate 13 is firmly fixed to the other edge portion of the lower fixing plate 14 by fastening means such as bolts 16 or screws.
  • the spacing member 40 is a rod-shaped support bar 41 disposed between the mount plate 12 and the guide plate 13, and is formed to protrude on both ends of the support bar 41 mount plate.
  • the nut fastening part 42 which protrudes to the outside through the hole formed through the edge part of the 12 and the guide plate 13, and the thread is formed in the outer surface, and the nut fastened to the said nut fastening part 42 (43).
  • the striking member 20 is formed in a substantially T-shape and is installed to move up and down on the specimen fixing part 10 to enter between the mount plate 12 and the guide plate 13 to the specimen S. It is configured to hit the wrinkles (W) of the.
  • the striking member 20 has a width smaller than the distance between the mount plate 12 and the guide plate 13, and has a semicircular shape without a lower end portion to prevent tearing when striking the specimen (S). Is made of curved surface.
  • a central portion of the upper surface of the striking member 20 is installed to extend upward, and is coupled to the elevating member 2 installed to freely move up and down with respect to the side impact test apparatus 1 from the upper side of the specimen fixing part 10.
  • the elevating member 2 is configured to move up and down while being guided by a plurality of guide members 3 installed to extend in the vertical direction of the side test apparatus.
  • the load measuring device 30 is installed in contact with the lower surface of the base plate 11 to measure the impact load when the striking member 20 strikes the specimen S in real time.
  • the load measuring device 30 may apply a load cell.
  • the specimen S is fixed to the inner surface of the mount plate 12 using fastening means such as bolts or screws, and the lower fixing plate 14, the mount plate 12, and the guide plate on the base plate 11. Assemble (13) to complete the specimen fixation (10).
  • the striking member 20 is freely dropped from the upper side of the specimen fixing part 10
  • the striking member 20 is guided by the guide member 3 and falls to the correct position so that the lower end of the striking member 20 is fixed to the specimen. Entering between the mount plate 12 and the guide plate 13 through the open upper surface of the (10) is hitting the side of the pleats (W) of the specimen (S).
  • the impact load is transmitted to the load measuring device 30 installed on the lower surface of the base plate 11 so that the load measuring device 30 detects the impact load, and a performance analysis program has a built-in signal according to the detected impact load. It transmits to the controller to evaluate the performance according to the impact load.
  • the impact test needs to be performed in the cryogenic state.
  • a cryogenic state such as the primary barrier of the LNG storage tank
  • the impact test needs to be performed in the cryogenic state.
  • both sides between the mount plate 12 and the guide plate 13 and the heat insulating material on the outer surface of the mount plate 12 and the guide plate 13 C) is attached, and the liquid nitrogen gas is injected between the mount plate 12 and the guide plate 13 to perform an impact test by the striking member 20 in a cryogenic state.
  • the striking member 20 has a width slightly smaller than the gap between the mount plate 12 and the guide plate 13, the difference in the gap between the width of the striking member 20 and the mount plate 12 and the guide plate 13 If large, the striking member 20 may fail to strike the wrinkles (W) of the specimen (S) correctly.
  • the plurality of balls 51 and the balls 51 which freely move in contact with the outer surface of the striking member 20 on the inner surface of the guide plate 13 may be elastically.
  • a bearing spring 52 may be additionally installed.
  • the upper end of the striking member 20 is rotatably connected to the lifting member 2 about the hinge shaft 52.
  • the ball 51 mounts the striking member 20 while elastically contacting the outer surface of the striking member 20 when the striking member 20 descends into the space between the mount plate 12 and the guide plate 13. It is pushed toward the (12), thereby hitting the striking member 20 toward the specimen (S) it is possible to accurately strike the side of the wrinkles (W) of the specimen (S).
  • the present invention is applied to a test apparatus for performing an impact resistance evaluation of a cryogenic structure having wrinkles such as a primary barrier of a liquefied natural gas storage tank.

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Abstract

본 발명은 LNG 저장탱크의 1차 방벽과 같은 극저온 구조물의 주름부의 측면에서 충격 하중을 가하여 구조물의 내충격성 평가를 정확하게 수행할 수 있는 측면 충격 시험 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 측면 충격 시험 장치는, 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 일측에 지면(地面)에 대해 연직하게 설치되며 일면에 주름부를 갖는 평판 형태의 시편이 고정되게 결합되는 마운트플레이트와, 상기 베이스플레이트의 다른 일측에 상기 시험편이 설치된 마운트플레이트의 면과 일정한 거리를 두고 나란하게 배치되는 가이드플레이트를 포함하는 시편고정부와; 상기 시편고정부의 상측에서 상하로 운동하도록 설치되어 상기 마운트플레이트와 가이드플레이트 사이로 진입하여 상기 시편의 주름부를 타격하는 타격부재와; 상기 베이스플레이트의 하측에 설치되어 타격부재가 시편의 주름부를 타격할 때의 충격 하중을 측정하는 하중측정기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치
본 발명은 충격 시험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화천연가스 저장탱크의 1차 방벽과 같이 주름부를 갖는 극저온 구조물의 측면에서 주름부에 충격 하중을 가하여 내충격성 평가를 수행할 수 있는 측면 충격 시험 장치에 관한 것이다.
액화천연가스(Liquefied Natural Gas ; LNG)는 1950년대 중반부터 중요한 에너지원으로 관심을 받기 시작하여, 초기에는 고압가스의 상태로 해상운송을 하는 방식이였다. 그러나, 이러한 형태는 내부압력을 견디도록 구성되어 선체중량이 증가하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점으로 인해 냉각에 의해 체적을 1／600로 감소시킨 후, 극저온(-163℃)의 대기압 상태로 수송하는 기술이 제안되었다. 현재 LNG 운반선에 적용되는 LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 적용하는지 여부에 따라 독립형 탱크(Independent type tank)와 멤브레인형 탱크(Membrane type tank)로 분류할 수 있다.
이러한 LNG 저장탱크는 그 내용물인 액화천연가스의 특성과 위험성으로 인하여 저장탱크에 대한 구조적 디자인과 강도에 대한 평가가 필수적으로 선행되어야 한다. 만일 저장탱크 내부의 어느 한 곳에서라도 액화천연가스의 누출이 발생하게 되면 LNG 수송선의 안전을 담보할 수 없을 뿐 아니라 돌이킬 수 없는 대형사고를 초래할 수 있기 때문이다.
한편 LNG 저장탱크의 내부 벽체는 높은 강도와 단열성을 갖도록 하기 위하여 강체플레이트와 플라이우드(plywood)와 단열재 등이 여러 겹으로 적층된 구조로 이루어지는데, 예를 들어 150K㎥ 급 마크3(Mark Ⅲ) 타입의 LNG 수송선의 저장탱크 내부 구조는 1차 방벽(primary barrier), 플라이우드(plywood), 1차 단열벽(RPUF panel), 2차 방벽(secondary barrier), 2차 단열벽(RPUF panel), 플라이우드 및 마스틱(mastic)이 순서대로 내부 선체(inner hull)에 적층된 구조로 이루어진다. 상기 1차 방벽(primary barrier)은 주로 STS 304 등의 스테인레스 금속판으로 형성되는 1차 멤브레인으로서 -160℃ 정도의 화물이 직접 닿는 부분이므로 도 1에 도시된 것과 같이 열응력에 잘 견디도록 파형의 주름진(corrugated) 구조로 시공된다. 상기 1차 방벽의 주름진 부분(이하 주름부)은 작은 주름과 큰 주름이 격자 형태로 교차 배열된다.
이러한 LNG 운반선의 저장탱크에 구성된 1차 방벽은 LNG를 운반하는 과정에서 액체로 된 LNG의 슬로싱(sloshing) 현상에 의해 강한 충격을 받게 되는데, 특히 상기 1차 방벽의 주름부는 액체가 슬로싱하는 과정에서 측방향으로 강한 충격을 받게 된다. 이에 1차 방벽의 주름부가 파손되는 현상이 발생할 수 있는데, 이 경우 파손 부위로 LNG가 지속적으로 누출되면 선박의 구조 안전성 문제가 발생할 수 있다.
따라서 저장탱크 내벽을 구성하는 구조물에 대한 성능 평가 시에 상기 1차 방벽의 주름부에 측면에서부터 가해지는 충격에 대한 안정성의 평가가 수반되어야 한다.
그러나 현재에 1차 방벽과 같은 저장탱크 구조물의 정면에서 충격을 가하여 성능 평가 시험을 수행하는 장치는 있지만, 1차 방벽의 주름부의 측면에 충격을 가하여 성능을 평가하는 시험 장치는 개발되어 있지 않아 주름부에 대한 측면 충격 시험은 수행하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 LNG 저장탱크의 1차 방벽과 같은 극저온 구조물의 주름부의 측면에서 충격 하중을 가하여 구조물의 내충격성 평가를 정확하게 수행할 수 있는 측면 충격 시험 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 측면 충격 시험 장치는, 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 일측에 지면(地面)에 대해 연직하게 설치되며 일면에 주름부를 갖는 평판 형태의 시편이 고정되게 결합되는 마운트플레이트와, 상기 베이스플레이트의 다른 일측에 상기 시험편이 설치된 마운트플레이트의 면과 일정한 거리를 두고 나란하게 배치되는 가이드플레이트를 포함하는 시편고정부와; 상기 시편고정부의 상측에서 상하로 운동하도록 설치되어 상기 마운트플레이트와 가이드플레이트 사이로 진입하여 상기 시편의 주름부를 타격하는 타격부재와; 상기 베이스플레이트의 하측에 설치되어 타격부재가 시편의 주름부를 타격할 때의 충격 하중을 측정하는 하중측정기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 주름부를 가진 시편을 시편고정부의 마운트플레이트에 지면에 대해 연직방향으로 설치하고, 타격부재를 자유낙하시켜 시편의 주름부의 측면에서 정확하게 충격 하중을 가할 수 있으므로 시편의 측면 충격 하중에 대한 성능 평가를 용이하고 정확하게 수행할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 LNG 저장탱크를 구성하는 1차 방벽의 형태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 충격 시험 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 충격 시험 장치의 주요 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 충격 시험 장치의 주요 구성에 대한 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 충격 시험 장치의 주요 구성에 대한 요부 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 충격 시험 장치의 타격부재를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면 충격 시험 장치의 요부 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 측면 충격 시험 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 충격 시험 장치(1)는, 주름부(W)를 갖는 평판 형태의 시편(S)(예를 들어 LNG 저장탱크의 1차 방벽 시편)이 지면(地面)에 대해 연직방향으로 설치되는 시편고정부(10)와, 상기 시편고정부(10)의 내측으로 자유낙하하여 시편(S)의 주름부(W)를 타격하는 타격부재(20)와, 상기 베이스플레이트(11)의 하측에 설치되어 타격부재(20)가 시편(S)의 주름부(W)를 타격할 때의 충격 하중을 측정하는 하중측정기(30)를 포함한 구성으로 이루어진다.
상기 시편고정부(10)는 측면 충격 시험 장치(1)의 하부에 수평하게 설치되는 사각 평판 형태의 베이스플레이트(11)와, 상기 베이스플레이트(11)의 일측에 지면(地面)에 대해 연직하게 설치되며 일면에 주름부(W)를 갖는 평판 형태의 시편(S)이 고정되게 결합되는 마운트플레이트(12)와, 상기 베이스플레이트(11)의 다른 일측에 상기 시편(S)이 설치된 마운트플레이트(12)의 면과 일정한 거리를 두고 나란하게 배치되는 가이드플레이트(13) 및, 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 하단부에 결합되는 직사각형 평판 형태의 하부고정플레이트(14)를 포함한다.
상기 마운트플레이트(12)는 사각 평판으로 이루어지며, 내측면에 상기 시편(S)이 볼트 또는 나사와 같은 체결수단에 의해 고정된다. 상기 마운트플레이트(12)는 상기 베이스플레이트(11)의 상부면에 고정되는 하부고정플레이트(14)의 일측 가장자리 부분에 볼트(15) 또는 나사와 같은 체결수단에 의해 단단히 고정된다.
상기 가이드플레이트(13)는 마운트플레이트(12)보다 작은 크기의 사각 평판으로 이루어져 상기 마운트플레이트(12)와 나란하게 설치되어 마운트플레이트(12)와 함께 타격부재(20)가 삽입되는 공간을 형성한다. 상기 가이드플레이트(13)는 하부고정플레이트(14)의 다른 일측 가장자리 부분에 볼트(16) 또는 나사와 같은 체결수단에 의해 단단히 고정된다.
상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)의 내측면 가장자리 부분에는 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)를 서로 지지하면서 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 간격유지부재(40)가 결합된다. 여기서, 상기 간격유지부재(40)는 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이에 배치되는 봉형태의 서포트바아(41)와, 상기 서포트바아(41)의 양단부에 돌출되게 형성되어 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)의 가장자리 부분에 관통되게 형성되는 구멍을 통해서 외부로 돌출되며 외면에 나사산이 형성되어 있는 너트체결부(42)와, 상기 너트체결부(42)에 체결되는 너트(43)를 포함한다.
상기 타격부재(20)는 대략 T자형으로 이루지며, 상기 시편고정부(10)의 상측에서 상하로 운동하도록 설치되어 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이로 진입하여 상기 시편(S)의 주름부(W)를 타격하도록 구성된다. 상기 타격부재(20)는 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 거리보다 작은 크기의 폭을 가지며, 시편(S)을 타격할 때 찢김 현상을 방지하기 위하여 하단부가 각진 부분없이 반원형의 곡면으로 이루어진다. 타격부재(20)의 상부면 중앙부는 상측으로 연장되게 설치되어 상기 시편고정부(10)의 상측에서 측면 충격 시험 장치(1)에 대해 상하로 자유롭게 이동하도록 설치된 승강부재(2)와 결합된다. 상기 승강부재(2)는 측면 시험 장치에 상하의 연직방향으로 연장되게 설치되는 복수의 가이드부재(3)의 안내를 받으면서 상하로 승강운동할 수 있게 구성된다.
상기 하중측정기(30)는 상기 베이스플레이트(11)의 하부면에 연접하게 설치되어 타격부재(20)가 시편(S)을 타격할 때의 충격 하중을 실시간으로 계측한다. 상기 하중측정기(30)는 로드셀(Load Cell)을 적용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 충격 시험 장치를 이용하여 주름부(W)를 갖는 시편(S)에 대한 측면 충격 시험을 수행하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 마운트플레이트(12)의 내측면에 시편(S)을 볼트나 나사 등의 체결수단을 이용하여 고정하고, 베이스플레이트(11) 상에 하부고정플레이트(14)와 마운트플레이트(12) 및 가이드플레이트(13)를 조립하여 시편고정부(10)를 완성한다.
이어서 시편고정부(10)의 상측에서 타격부재(20)를 자유낙하시키면 타격부재(20)가 가이드부재(3)의 안내를 받아 정확한 위치로 낙하하여 타격부재(20)의 하단부가 시편고정부(10)의 개방된 상부면을 통해 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이로 진입하여 시편(S)의 주름부(W)의 측면을 타격하게 된다.
이 때, 베이스플레이트(11)의 하부면에 설치된 하중측정기(30)에 충격 하중이 전달되어 하중측정기(30)가 충격 하중을 감지하게 되고, 감지된 충격 하중에 따른 신호를 성능 분석 프로그램이 내장된 컨트롤러로 전송하여 충격 하중에 따른 성능 평가를 하게 된다.
한편 충격 시험을 하고자 하는 시편(S)이 LNG 저장탱크의 1차 방벽과 같이 극저온 상태에 놓여 있을 경우, 충격 시험이 극저온 상태에서 이루어질 필요가 있다. 이에 시편(S)이 특정한 온도 상태에서 시험될 수 있도록 하기 위하여 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 양측면과 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)의 외측면에 단열재(미도시)를 부착하고, 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이로 액화질소가스를 주입하여 극저온 상태에서 타격부재(20)에 의한 충격 시험을 수행한다.
상기 타격부재(20)는 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 간의 간격보다 약간 작은 폭을 갖는데, 타격부재(20)의 폭과 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 간의 간격 차이가 클 경우 타격부재(20)가 시편(S)의 주름부(W)를 정확하게 타격하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위하여 도 7에 도시한 것과 같이 상기 가이드플레이트(13)의 내측면에 타격부재(20)의 외면과 접촉하면서 자유롭게 구름운동하는 복수의 볼(51) 및 상기 볼(51)을 탄력적으로 지탱하는 스프링(52)이 추가로 설치될 수 있다. 여기서 상기 타격부재(20)의 상단부는 승강부재(2)에 힌지축(52)을 중심으로 회전이 가능하게 연결된다.
상기 볼(51)은 타격부재(20)가 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 공간으로 하강할 때 타격부재(20)의 외면과 탄력적으로 접촉하면서 타격부재(20)를 마운트플레이트(12) 쪽으로 밀게 되고, 이에 따라 타격부재(20)가 시편(S) 쪽으로 밀리면서 시편(S)의 주름부(W)의 측면을 정확하게 타격할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명은 액화천연가스 저장탱크의 1차 방벽과 같이 주름부를 갖는 극저온 구조물의 내충격성 평가를 수행하는 시험 장치에 적용된다.

Claims (8)

  1. 베이스플레이트(11)와, 상기 베이스플레이트(11)의 일측에 지면(地面)에 대해 연직하게 설치되며 일면에 주름부(W)를 갖는 평판 형태의 시편(S)이 고정되게 결합되는 마운트플레이트(12)와, 상기 베이스플레이트(11)의 다른 일측에 상기 시편(S)이 설치된 마운트플레이트(12)의 면과 일정한 거리를 두고 나란하게 배치되는 가이드플레이트(13)를 포함하는 시편고정부(10)와;
    상기 시편고정부(10)의 상측에서 상하로 운동하도록 설치되어 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이로 진입하여 상기 시편(S)의 주름부(W)를 타격하는 타격부재(20)와;
    상기 베이스플레이트(11)의 하측에 설치되어 타격부재(20)가 시편(S)의 주름부(W)를 타격할 때의 충격 하중을 측정하는 하중측정기(30);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타격부재(20)는 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 거리보다 작은 크기의 폭을 가지며, 하단부가 반원형의 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 타격부재(20)는 상하방향으로 연장된 가이드부재(3)를 따라 자유낙하하여 시편(S)을 타격하는 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
  4. 제1항에 있어서, 양단이 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)의 가장자리 부분에 결합되어 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)를 서로 지지하면서 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 간격유지부재(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 간격유지부재(40)는, 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이에 배치되는 봉형태의 서포트바아(41)와, 상기 서포트바아(41)의 양단부에 돌출되게 형성되어 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)의 가장자리 부분에 관통되게 형성되는 구멍을 통해서 외부로 돌출되며 외면에 나사산이 형성되어 있는 너트체결부(42)와, 상기 너트체결부(42)에 체결되는 너트(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이의 하단부에는 양측 가장자리 부분이 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)의 하단부에 결합되는 직사각형 평판 형태의 하부고정플레이트(14)가 설치된 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13)에 단열재가 부착되고, 상기 마운트플레이트(12)와 가이드플레이트(13) 사이로 액화질소가스가 주입되어 저온 상태에서 타격부재(20)에 의한 충격 시험이 수행되는 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 가이드플레이트(13)의 내측면에 타격부재(20)의 외면과 접촉하면서 자유롭게 구름운동하는 복수의 볼(51) 및 상기 볼(51)을 탄력적으로 지탱하는 스프링(52)이 설치된 것을 특징으로 하는 주름부를 가진 극저온 구조물의 측면 충격 시험 장치.
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