WO2020138846A1 - 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조 - Google Patents

액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조 Download PDF

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WO2020138846A1
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corner
end cap
wall
natural gas
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김태훈
박성우
권승민
방강제
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대우조선해양 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a thermal insulation structure of a corner portion of a liquefied natural gas storage tank, and more particularly, to a connection structure at a corner portion of a metal membrane installed for sealing the storage tank.
  • natural gas is transported in gaseous form through gas piping on land or offshore, or transported to a long-distance consumer while stored in an LNG carrier in the form of Liquefied Natural Gas (LNG).
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • LNG is obtained by cooling natural gas to approximately -163°C at a very low temperature, and its volume is reduced to about 1/600 than that of natural gas in a gas state, and thus is very suitable for long-distance transportation through the sea.
  • LNG may be carried on an LNG carrier and transported through the sea to be unloaded to an on-site destination, or carried on an LNG RV (Regasification Vessel) to be transported through the sea to reach an on-demand destination and regasified to unload into natural gas.
  • LNG carriers and LNG RVs are equipped with storage tanks (also called'cargo holds') that can withstand the cryogenic temperatures of LNG.
  • LNG storage tanks can be classified into an independent tank type and a membrane type according to whether a load of a cargo directly acts on an insulating material.
  • Membrane type storage tanks are divided into GTT NO 96 type and MARK III type, and independent tank type storage tanks are divided into MOSS type and IHI-SPB type.
  • the membrane-type storage tank is installed on a secondary insulation wall installed on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulation wall, a primary insulation wall installed on the secondary sealing wall, and a primary insulation wall. It has a structure in which the primary sealing walls are sequentially stacked.
  • the insulating wall is to prevent external heat from entering the storage tank so that LNG is not vaporized, and the sealing wall is to prevent LNG from leaking, and the membrane-type storage tank is 2 even if the primary sealing wall is damaged. It is composed of a double insulation structure to prevent leakage of LNG for a certain period of time by the sealing wall of the car.
  • FIG. 1 is a side sectional view of a conventional NO 96 type storage tank 135° corner
  • FIG. 2 is a view showing a membrane connection structure in a conventional NO 96 type storage tank 135° corner.
  • the conventional NO 96-type storage tank, the second insulating wall 110 and the primary insulating wall 130 made of an insulation box (insulation box), 0.5 ⁇ 0.7mm thick inba ( Invar) has a structure in which the secondary sealing wall 120 and the primary sealing wall 140 made of a membrane are stacked, respectively.
  • the insulating boxes constituting the primary and secondary insulating walls 130 and 110 must have high compressive strength and stiffness to support a flat invar membrane, and for this purpose, pearlite in a wooden box (perlite) It can be manufactured in the form of filling the powder.
  • a corner steel (corner steel, 150) is installed as a member connecting each other.
  • the corner steel 150 is made of an Invar material like the sealing walls 140 and 120, and is provided in a bent shape at 135° in response to the inclined surface of the corner portion, and extends along the longitudinal direction of the storage tank.
  • the sealing walls 140 and 120 respectively installed on the inclined surface of the inner wall of the storage tank and the neighboring surfaces thereof are connected to each other by the corner steel 150, so that the sealing form of the conventional NO 96-type storage tank can be completed.
  • the conventional NO 96-type storage tank is a structure in which the sealing walls 140 and 120 are welded to the corner steel 150 made of the same material (Invar) at the 135° corner portion of the storage tank, and the sealing wall ( 140, 120) or corner steel 150, it is not necessary to form a specific wrinkle.
  • FIG. 3 is an internal perspective view of a conventional MARK III storage tank 135° corner
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of a conventional MARK III storage tank 135° corner
  • Figure 5 is a view showing a corner piece and an angle piece installed in the corner portion of the conventional MARK III storage tank, (a) is applied to the 135 ° corner portion of the storage tank, (b) is 90 of the storage tank ° It is applied to the corner.
  • the conventional MARK III type storage tank includes a primary sealing wall 240 made of a 1.2 mm thick stainless steel (SUS) membrane and a secondary sealing wall made of a triplex ( (Not shown), and the primary insulating wall 230 and the secondary insulating wall 210 made of polyurethane foam or the like are alternately laminated on the inner wall of the hull H.
  • SUS stainless steel
  • the primary insulating wall 230 and the secondary insulating wall 210 made of polyurethane foam or the like are alternately laminated on the inner wall of the hull H.
  • a plurality of wrinkles toward the inside of the tank are formed to allow the membrane to be deformed against heat shrinkage caused by cryogenic LNG stored in the storage tank.
  • Wrinkled primary sealing wall 240 is manufactured to a suitable size and is introduced into the tank, and the wrinkles formed between adjacent primary sealing walls 140 are welded across the storage tank in a continuous form.
  • chamfers are formed at inclined angles at the upper and lower sides of the storage tank, and each chamfer is installed on an inclined surface of the chamfer.
  • a corner member 250 that completes the sealed form of the storage tank by connecting the primary sealing wall 240 and the primary sealing wall 240 installed on a horizontal surface (bottom/ceiling surface) or side of the storage tank to each other Is installed.
  • the corner member 250 includes a corner piece 251 connecting the primary sealing walls 240 installed on the adjacent surfaces of the storage tank to each other, and a primary sealing wall connected to both ends of the corner piece 251, respectively.
  • An angle piece 252 that connects and seals the curvature portions of the wrinkles formed on the 240, and a wooden block 253 interposed at the height of the primary insulating wall 230 to support the corner piece 251 ).
  • the corner piece 251 is provided in the form of a bent metal sheet extending along the edge of the corner portion of the storage tank.
  • the corner piece 251 may be provided with a metal sheet bent at an angle formed by an inclined surface of the storage tank and a horizontal surface (bottom surface/ceiling surface) or a side surface, for example, 135°.
  • the corner piece 251 is fixed to the corner portion of the storage tank by being mechanically fastened to the wooden block 253 interposed at the bottom by a rivet or a screw.
  • the primary sealing wall 240 installed on the inclined surface of the chamfer and the primary sealing wall 240 installed on the horizontal surface (bottom/ceiling surface) or side surface of the storage tank are respectively used for overlap welding. Is joined by.
  • the angle piece 252 is installed to seal the wrinkles in the open state formed on the primary sealing wall 240 connected to both ends of the corner piece 251.
  • the angle piece 252 has wrinkles that are closed in an open form to correspond to wrinkles formed on the primary sealing wall 240 so that the curvatures of both wrinkles can be connected to each other.
  • the wrinkles formed in the conventional angle piece 252 are manufactured by bending a single wrinkle to 135°, and there is a problem in that the bending portion where the wrinkles meet is sharply bent and the stress may be concentrated so that the stress is vulnerable to fatigue load. .
  • the conventional angle piece 252 is difficult to manufacture and process due to the geometric shape of the bend where the wrinkles meet, and it is impossible to apply automatic welding in the field.
  • the conventional MARK III-type storage tank including the corner member 250 as described above has continuous flexibility as the wrinkles of the sealing walls formed on the neighboring surfaces of the storage tank are connected to each other by the angle pieces 252. It has the advantage of providing, but more tight tolerance management is required to match the wrinkles on both sides, which has been a factor that hinders productivity in all processes including welding.
  • FIGS. 5A and 5B The corner pieces 251 and 251' and the angle pieces 252 and 252' installed in the 135° corner portion and the 90° corner portion of the MARK III type storage tank are shown in FIGS. 5A and 5B, respectively. have.
  • the corner piece 251 and the angle piece 252 are provided in a bent shape at 90°.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is that the insulating wall is composed of an insulating panel made of polyurethane foam, and the secondary sealing wall is made of a flat flat invar membrane.
  • the membrane connection structure at a corner of a liquefied natural gas storage tank designed for an improved insulation system is to be provided.
  • the present invention is a secondary insulating wall made of a plurality of secondary insulating panels arranged on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulating wall, and the secondary A liquefied natural gas storage tank in which a plurality of primary heat insulating panels are arranged on a sealing wall and a primary sealing wall installed on the primary heat insulating wall is sequentially stacked.
  • a corner assembly that completes sealing of the storage tank by closing the edge of the primary sealing wall at a corner portion, and the corner assembly includes four corners of the primary sealing wall installed on each side of the storage tank.
  • It includes an end cap sheet for closing and sealing, the end cap sheet, the end cap wrinkle of the end cap shape to close the wrinkles formed on the primary sealing wall; And it provides a heat insulating structure of the corner portion of the liquefied natural gas storage tank, characterized in that the long wrinkles extending in a direction perpendicular to the direction in which the end cap wrinkles extend.
  • the long pleats are extended while maintaining a constant height on the end cap sheet, provided in an open structure at both ends in the width direction of the end cap sheet, the end cap sheet is provided in a large number, the plurality of end cap sheets As the storage tanks are continuously arranged in the lateral and longitudinal directions, long wrinkles formed on the end cap sheet may be continuously extended to extend along the lateral and longitudinal directions of the storage tank.
  • the corner assembly further includes a corner finishing sheet that closes and seals the four vertex portions of the primary sealing wall installed on each side of the storage tank, wherein the corner finishing sheet is formed on the end cap sheet. Corner wrinkles may be formed to close long wrinkles.
  • the primary sealing walls installed on adjacent surfaces of the storage tank may be closed independently of each other.
  • the insulating structure of the corner portion of the liquefied natural gas storage tank according to the present invention is installed to extend in the transverse direction along the edges of the front and rear walls of the storage tank, and the transverse supporting the primary and secondary sealing walls. Connector; And it is installed to extend in the longitudinal direction along the edge of the chamfer (chamfer) inclined surface formed in the storage tank, further comprising an invar beam supporting the primary sealing wall, the end cap sheet, one end is connected to the transverse It is welded to the sieve or the invar beam, and the other end can be welded to overlap the primary sealing wall.
  • the primary sealing wall is made of a stainless steel (SUS) membrane, and the end cap sheet and the corner finishing sheet may be made of Invar material.
  • SUS stainless steel
  • the transverse connecting body and the invar beam are made of an Invar material and can be supported on the inner wall of the hull by an insulating box made of a plywood box.
  • the present invention is a secondary insulating wall formed of a plurality of secondary insulating panels arranged on the inner wall of the hull, a secondary sealing wall installed on the secondary insulating wall, and the second A primary insulating wall comprising a plurality of primary insulating panels arranged on a primary sealing wall, and a primary sealing wall installed on the primary insulating wall, the liquefied natural gas storage tank sequentially stacked, wherein the primary As a member for closing the four corners of the sealing wall, by using an end cap sheet including an end cap wrinkle sealing a wrinkle formed on the primary sealing wall on a flat metal sheet, a corner portion of the storage tank In so that the sealing of the tank is made without bending of the corrugation, the end cap sheet is formed with a long wrinkle extending in a direction perpendicular to the end cap wrinkle, so that the end cap sheet is transverse to the storage tank And according to the continuous arrangement in the longitudinal direction, characterized in that the long wrinkles formed on the end cap
  • the closing of the primary sealing wall installed on each side of the storage tank may be made independently.
  • Insulating structure of the corner portion of the liquefied natural gas storage tank according to the present invention further comprises a corner finishing sheet for closing the end cap sheet disposed at the end of the end cap sheets continuously arranged in the lateral and longitudinal directions of the storage tank.
  • the corner finish sheet may include a corner finish wrinkle that seals long wrinkles formed in the end cap sheet.
  • the liquefied natural gas storage tank according to the present invention while the insulating wall is composed of an insulating panel made of polyurethane foam, an improved type of panel type capable of forming the secondary sealing wall as a flat flat in-bar membrane. Provide an insulation system.
  • the present invention has an effect of improving the productivity by enabling automation of welding when installing the secondary sealing wall on the upper portion of the secondary insulating wall, and the primary insulating wall and the secondary insulating wall are made of polyurethane foam. As it is provided with, there is an effect that the heat insulation performance is also excellent.
  • the improved type of panel type insulation system provided by the present invention has a structure in which the insulation wall of the corner portion of the storage tank is a mixture of an insulation box and an insulation panel. Accordingly, it provides a method to cope with the problem of the height difference of the insulating wall generated at the corner of the storage tank during heat shrinkage due to cryogenic temperature.
  • the present invention provides a corner assembly including long corrugations extending in the lateral and longitudinal directions of the storage tank, thereby preventing problems that may be caused by height difference of the insulating wall.
  • the present invention has an effect of reducing the tolerance burden and improving productivity as the treatment of the end portion of the primary sealing wall is easily performed by the end cap sheet including a plurality of wrinkles. According to the present invention, it is not necessary to mass-produce an angle piece that has been conventionally manufactured for connection between corrugations formed on the primary sealing wall, and the welding amount can be reduced by more than 4 times.
  • the end cap sheet is provided with a membrane plate made of an invar material, concentration of thermal stress in the corner portion of the storage tank is alleviated, and the fatigue life side is higher than that of a conventional angle piece including a bent wrinkle. It is advantageous in.
  • the present invention is easy to adjust the size as the edge of the end cap sheet and the corner finishing sheet constituting the corner assembly that closes the primary sealing wall installed in the storage tank is mostly flat, and it is possible to cut the side. The possibility of automatic welding is high.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a conventional NO 96 storage tank 135° corner portion.
  • Figure 2 is a view showing a membrane connection structure in a conventional NO 96 type storage tank 135 ° corner.
  • FIG 3 is an internal perspective view of a conventional MARK III storage tank 135° corner.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of a conventional MARK III storage tank 135° corner portion.
  • FIG. 5 is a view showing a corner piece and an angle piece installed in the corner portion of a conventional MARK III storage tank, (a) is applied to the 135 ° corner portion of the storage tank, (b) is 90 ° of the storage tank It is applied to the corner.
  • FIG. 6 is an internal perspective view showing an insulating structure of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a corner portion assembly installed in a corner portion of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention.
  • Figure 8 (a) is a view showing that a metal sheet of a flat shape as a membrane connecting member to the 135 ° corner portion of the liquefied natural gas storage tank according to the present invention, (b) is for the problems caused by this It is a figure for illustration.
  • FIG. 9 is a view showing the simulation analysis results for the stress concentrated in the corner portion of the liquefied natural gas storage tank according to the present invention, (a) is applied to a flat metal sheet according to Figure 8, (b) Indicates the analysis results when the corner part assembly according to the present invention including long wrinkles is applied.
  • the use of the terms'primary' and'secondary' is a function to primarily seal or insulate LNG based on LNG stored in a storage tank, or to function to seal or insulate secondaryly. It was used as a criterion for determining whether or not.
  • the term'upper' or'upper' applied to the elements of the tank refers to the direction toward the inside of the tank, regardless of the direction to gravity, and likewise, the term'lower' or'down' refers to gravity It refers to the direction toward the outside of the tank regardless of the direction.
  • FIG. 6 is an internal perspective view showing an insulating structure of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention.
  • the secondary insulating wall 310 and a secondary insulating wall 310 made of a plurality of secondary insulating panels arranged on the inner wall of the hull (H) )
  • the secondary insulating panel constituting the secondary insulating wall 310 is made of a unit panel in the form of a hexahedron, and a plurality of secondary insulating panels are arranged in the transverse and longitudinal directions on the inner wall of the hull H, thereby forming the secondary insulating wall. 310 can be formed.
  • the primary insulating panel constituting the primary insulating wall 330 is similarly made of a hexahedral unit panel, whereby a plurality of primary insulating panels are arranged in the lateral and longitudinal directions on the secondary sealing wall 320.
  • a car insulating wall 330 may be formed.
  • the primary and secondary insulation panels can be provided with a sandwich panel where plywood plywood is adhered to both the upper and lower surfaces or the upper and lower surfaces of polyurethane foam (PUF).
  • the branches can be made of unit panels of the same size.
  • the primary and secondary thermal insulation panels constituting the primary and secondary thermal insulation walls 330 and 310, as described later, to configure the secondary sealing wall 320 into a flat-type flat invar membrane include general poly It is preferably made of a reinforced polyurethane foam (Rigid Polyurethane Foam, RPUF) having a higher rigidity than the urethane foam.
  • RPUF reinforced polyurethane foam
  • the secondary insulating wall 310 may be fixed to the inner wall of the hull H by an adhesive such as an epoxy mastic or a stud, and the primary insulating wall 330 and the secondary insulating wall 310 With the secondary sealing wall 320 interposed therebetween, the upper portion of the secondary sealing wall 320 by the primary insulating panel coupled to a securing device provided on the upper portion of the secondary insulating panel It can be fixed in close contact with.
  • an adhesive such as an epoxy mastic or a stud
  • the secondary sealing wall 320 may be formed of a flat Invar membrane.
  • the secondary sealing wall 320 is adhered to the upper portion of the secondary insulating wall 310 by being welded to the tongue member installed on the upper portion of the secondary insulating panel without gaps.
  • Invar Strike is a strip-shaped metal plate with a narrow width.
  • the primary and secondary insulating walls 330 and 310 are panel types made of an insulating panel in which wood plywood is adhered to the upper and/or lower surfaces of a polyurethane foam. It is provided, it characterized in that the secondary sealing wall 320 is composed of a flat in-bar membrane.
  • the flat invar membrane usually has a small heat shrinkage coefficient, it is not suitable for a panel type insulation system in which the insulation panel is made of polyurethane foam.
  • the insulating wall supporting the membrane should be composed of an insulating box with low heat shrinkage deformation and high rigidity.
  • the secondary sealing wall 320 is a flat in-bar membrane It is possible to configure.
  • the present invention further includes a transverse connector (351) installed at the corner of the storage tank to support both ends of the secondary sealing wall (320).
  • the transverse connecting body 351 is a lattice-like structure installed along the edges of the front and rear walls of the storage tank, and supports both ends of the primary and secondary sealing walls 340 and 320 to be applied to them. It serves to transmit various loads to the hull (H).
  • the transverse connecting body 351 is made of an Invar material having high rigidity, and is welded to an anchoring bar formed on the inner wall of the hull and fixedly installed at the corner of the storage tank. Both ends of the primary and secondary sealing walls 340 and 320 are fixed and supported by welding to the transverse connecting body 351, whereby various applied to the primary and secondary sealing walls 340 and 320 The load can be transmitted to the hull (H) via the transverse connection.
  • an insulating box (B, some not shown) having high rigidity is interposed to support the transverse connecting body 351.
  • the insulating box (B) may be provided in the form of filling the pearlite powder inside the plywood box.
  • the transverse connecting body 351 installed at the corner of the storage tank, and thus the flat invar membrane is provided. It is possible to configure the secondary insulating wall 310 supporting the lower portion of the secondary sealing wall 320 as an insulating panel having weaker rigidity than the insulating box.
  • the present invention can form a welding line in a straight line when installing the secondary sealing wall 320 on the upper portion of the secondary insulating wall 310, thereby enabling automation of welding and thus productivity. There is an effect to be improved.
  • the primary and secondary insulating walls 330 and 310 are provided with an insulating panel made of polyurethane foam, the insulating performance is also excellent.
  • Liquefied natural gas storage tank according to the present invention compared to the conventional NO 96-type storage tank in which the insulating wall is provided in the form of an insulating box, the thickness of the primary insulating wall is approximately 40% or more, and the thickness of the secondary insulating wall It is possible to achieve the same thermal insulation effect while reducing about 20% or more.
  • the primary sealing wall 340 is sealed by direct contact with LNG, and is preferably made of a stainless steel (SUS) membrane having a better heat shrinkage coefficient than Invar.
  • the primary sealing wall 340 may be formed with a number of corrugated wrinkles toward the inside of the storage tank to absorb shrinkage due to cryogenic temperatures.
  • the primary sealing wall 340 is a plurality of unit membranes 341 made of stainless steel (SUS) welded to the anchor strip (anchor strip) provided on the upper portion of the primary insulating panel without gaps, the primary insulating wall ( 330) may be installed in close contact with the upper portion.
  • SUS stainless steel
  • the transverse connecting body 351 extending in the transverse direction of the storage tank is installed, and the primary and secondary Both ends of the sealing walls 340 and 320 are respectively supported.
  • a triheadron 352 connecting two transverse connectors 351 is installed.
  • an invar beam 353 extending in the longitudinal direction of the storage tank is provided. Is installed.
  • the invar beam 353 is a member that connects between the triheadron 352 installed on the front wall side of the storage tank and the triheadron (not shown) installed on the rear wall side.
  • the triheadron 352 and the invar beam 353 may be provided in a shape bent at 135° to correspond to the inclination of the chamfer. Both the triheadron 352 and the invar beam 353 may be made of an Invar material having a small thermal contraction coefficient and high rigidity, and may be supported on the inner wall of the hull H by the insulating box B.
  • the insulating box (B) may be provided in a form filled with pearlite powder inside the plywood box to have high compressive strength and rigidity.
  • the liquefied natural gas storage tank each surface forming a storage tank to support the members (transverse structure, triheadron, or invar beam) installed along each corner of the storage tank
  • a high-rigidity insulating box (B) is interposed along the edge of and has a structure in which an insulating panel made of polyurethane foam is interposed therebetween.
  • the unit membrane 341 disposed at the outermost side in the longitudinal direction of the storage tank is the transverse structure 351. It can be seen that the unit membrane 341, which is connected to and disposed at the outermost side in the lateral direction of the storage tank, is connected to the invar beam 353.
  • the unit membrane 341 has a structure in which a plurality of wrinkles are formed in a transverse direction and a longitudinal direction of a storage tank on a stainless steel (SUS) membrane sheet made of a substantially rectangular shape. At this time, a plurality of transverse wrinkles and longitudinal wrinkles are continuously arranged at regular intervals.
  • SUS stainless steel
  • Liquefied natural gas storage tank by connecting the unit membrane 341 and the transverse connector 351 or the invar beam 353 disposed at the corner of the storage tank in the primary sealing wall 340 , Container assembly (360) to complete the sealing of the storage tank.
  • FIG. 7 is a view showing a corner portion assembly installed in a corner portion of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention.
  • the corner assembly 360 closes the unit membrane 410 disposed at the corner of the storage tank at the primary sealing wall 340 installed in the storage tank. And an endcap sheet 361.
  • the end cap seat 361 is a member that connects between the unit membrane 341 disposed at the outermost side of the primary sealing wall 340 installed in the storage tank and the transverse structure 351 or the invar beam 353. , One end is welded to the transverse structure 351 or the invar beam 353, and the other end is connected to the unit membrane 341 by overlap welding.
  • the end cap sheet 361 may be provided in a form in which a plurality of end cap wrinkles c1 are formed on a flat metal sheet.
  • the end cap wrinkle c1 may be provided in an end cap shape. That is, one end of the end cap wrinkle c1 is finished inside the end cap sheet 361, and the other side can be extended to the other end of the end cap sheet 361 to be opened to maintain a corrugated shape. .
  • the end cap wrinkles c1 formed in the end cap sheet 361 are formed to correspond to the wrinkles of the unit membranes 341 connected to each other, and the end cap sheets 361 and the units are in a state where these corresponding wrinkles are engaged with each other. Welding between the membranes 341 may be made.
  • the end cap wrinkles c1 of the end cap sheet 361 may be formed at regular intervals so as to correspond to the wrinkles formed to have a certain gap in the unit membrane 341.
  • the end cap sheet 361 may be connected adjacently in the longitudinal direction of the unit membrane 341, and may be connected adjacently in the transverse direction of the unit membrane 341, as necessary. It is preferable that the spacing between the transverse wrinkles formed in (341) and the spacing between longitudinal wrinkles is equally provided.
  • the end cap sheet 361 is preferably made of an Invar material having a low coefficient of thermal expansion. Due to the nature of the material, Invar has a material property value that is 7 times lower than that of stainless steel (SUS), so it is possible to lower the concentration of thermal deformation and thermal stress.
  • SUS stainless steel
  • the end cap sheet 361 may further include elongated wrinkles c2 extending along the width direction of the sheet.
  • the long wrinkles c2 are formed long in a direction orthogonal to the direction in which the end cap wrinkles c1 extend, and extends while maintaining a constant height on the end cap sheet 361.
  • the long corrugation c2 has an open structure at both ends in the width direction of the end cap sheet 361, and the adjacent end cap sheets 361 are formed by overlap welding in a state in which the long corrugations c2 formed on each are engaged with each other. Can be connected.
  • the corner assembly 360 is a corner finishing sheet 362 that ends the end cap sheet 361 disposed at the far end of the end cap sheets 361 arranged in the transverse and longitudinal directions of the storage tank. It further includes.
  • the corner finishing sheet 362 serves to seal the vertex area when the primary sealing wall 340 is viewed as a whole, and as a plurality of end cap sheets 361 are continuously arranged in the transverse and longitudinal directions of the storage tank, In order to close the long wrinkles (c2) extending in the lateral and longitudinal directions of the storage tank, a corresponding corner finish wrinkle (c3) is included.
  • the corner finishing sheet 362 closes the first corner finishing sheet 362a for closing the long wrinkles c2 extending in the transverse direction of the storage tank and the long wrinkles c2 extending in the longitudinal direction of the storage tank. It may include a second corner finish sheet (362b) for.
  • the first corner finishing sheet 362a and the second corner finishing sheet 362b may be manufactured in separate configurations, as shown in the drawings, or a combination of the two may be manufactured integrally.
  • the present specification suggests a configuration in which the end cap sheet 361 includes a plurality of end cap wrinkles c1, the present invention is not limited thereto.
  • the end cap sheet 361 may be cut along the line indicated by the dotted line in FIG. 7 to be dividedly fabricated to include one end cap wrinkle c1 on one end cap sheet 361. .
  • FIG. 8 shows a configuration in which a flat metal sheet is applied as a connecting member of a membrane (primary sealing wall) to a 135° corner of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention.
  • an insulating box (B) is interposed along the edge of each surface constituting the storage tank, and an insulating panel made of polyurethane foam inside the insulating box (B). It is a structure in which 330 is interposed. That is, in the corner portion of the liquefied natural gas storage tank according to the present invention, an insulation box (B) and an insulation panel (330) are disposed adjacently.
  • connection between the primary sealing walls 340 installed on the surfaces adjacent to each other in the corner portion of the storage tank is made of a flat metal sheet
  • the height difference between the insulating box (B) and the insulating panel (330) The stress is concentrated on, and as shown in FIG. 8(b), a force in which the metal sheet is lifted is generated. Due to this force, a high deformation may occur in the metal sheet or the position may be displaced, and in severe cases, the hermetic performance of the storage tank may be deteriorated or damaged.
  • the finish of the primary sealing wall 340 installed on the chamfered slope of the storage tank and the primary sealing wall 340 installed on the surface adjacent to the slope each independently Between the insulating box (B) and the insulating panel (330) interposed in the corner portion of the storage tank by forming a long crease (c2) in the end cap sheet (361) that closes the primary sealing wall (340).
  • heat is absorbed up to the heat shrinkage in a direction perpendicular to the heat shrinkage direction absorbed by the end cap wrinkles c1 by the long wrinkles c2 formed in the end cap sheet 361, thereby causing heat in the corners of the storage tank. Stress concentration can be more effectively relieved.
  • FIG. 9 is a view showing the simulation analysis results for the stress concentrated in the corner portion of the liquefied natural gas storage tank according to the present invention, (a) is applied to a flat metal sheet (flat metal sheet) according to Figure 8 In the case, (b) shows the analysis results when the corner part assembly 360 according to the present invention including long wrinkles is applied.
  • the conventional MARK III-type storage tank shown in FIGS. 3 to 4 also has an insulating wall in the corner portion of the storage tank made of the same polyurethane foam (PUF) material except for the wooden block 253, so that the present invention
  • PPF polyurethane foam
  • the present invention provides a corner assembly 360 including a long corrugation c2 extending in the lateral and longitudinal directions of the storage tank, thereby preventing problems that may occur due to the height difference as described above. Is to do.
  • corner part assembly 360 can be seen as being composed of a flat plate having a wrinkled shape, it is possible to cut in the side, so that tolerance is small and the application efficiency is high in the field.
  • end cap sheet 361 and the corner finishing sheet 362 are mostly provided with flat edges, it is easy to adjust the size, and accordingly, it is possible to cut and apply it directly in the field according to the installation tolerance.
  • the 90° and 135 degrees ° Membrane disposed on the corner portion can be made by the same member (end cap sheet), and accordingly, the welding amount can be reduced by more than 4 times, so that the productivity of the storage tank can be significantly improved.

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Abstract

액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조가 개시된다. 본 발명은 선체 내벽 상에 다수의 2차 단열패널이 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 2차 밀봉벽 상에 다수의 1차 단열패널이 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 저장탱크의 코너부에서 1차 밀봉벽의 가장자리를 마감하여 저장탱크의 밀봉을 완성시키는 코너부 어셈블리를 포함하고, 코너부 어셈블리는, 저장탱크의 각 면에 설치되는 1차 밀봉벽의 네 모서리를 마감하여 밀봉시키는 엔드캡 시트를 포함하며, 엔드캡 시트에는, 1차 밀봉벽에 형성되는 주름을 마감하는 엔드캡 형상의 엔드캡 주름; 및 엔드캡 주름이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 긴 주름이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조
본 발명은 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조에 관한 것으로서, 특히 저장탱크의 밀봉을 위해 설치되는 금속 멤브레인의 코너부에서의 연결구조에 관한 것이다.
일반적으로 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG')의 상태로 LNG 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.
LNG는 천연가스를 극저온 대략, -163℃로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG는 LNG 운반선에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 하역되거나, LNG RV(Regasification Vessel)에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 도달한 후 재기화되어 천연가스 상태로 하역될 수 있는데, LNG 수송선과 LNG RV에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크('화물창'이라고도 함)가 마련된다.
LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는 지의 여부에 따라 독립탱크형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.
멤브레인형 저장탱크는 GTT NO 96형과 MARK Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.
멤브레인형 저장탱크는, 선체 내벽 상에 설치되는 2차 단열벽, 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽, 2차 밀봉벽 상에 설치되는 1차 단열벽 및 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 구조를 갖는다.
단열벽은 외부의 열이 저장탱크 내부로 침입하는 것을 차단하여 LNG가 기화되지 않도록 하기 위한 것이고, 밀봉벽은 LNG가 누출되지 않도록 하기 위한 것으로, 멤브레인형 저장탱크는 1차 밀봉벽이 파손되더라도 2차 밀봉벽에 의해 일정 기간동안 LNG의 누출을 막을 수 있도록 이중 단열구조로 구성된다.
도 1은 종래 NO 96형 저장탱크 135°코너부의 측단면도이고, 도 2는 종래 NO 96형 저장탱크 135°코너부에서의 멤브레인 연결구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 NO 96형 저장탱크는, 단열박스(insulation box)로 이루어지는 2차 단열벽(110) 및 1차 단열벽(130)의 상부에, 0.5 ~ 0.7mm 두께의 인바(Invar) 멤브레인으로 이루어지는 2차 밀봉벽(120) 및 1차 밀봉벽(140)이 각각 적층되는 구조를 갖는다.
1차 및 2차 단열벽(130, 110)을 구성하는 단열박스는, 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인(flat invar membrane)을 지지하기 위해 높은 압축강도와 강성을 가져야 하며, 이를 위해 목재 상자에 펄라이트(perlite) 분말을 채운 형태로 제작될 수 있다.
종래의 NO 96형 저장탱크에서 135°각도로 절곡되는 코너부(챔퍼부)에는, 저장탱크의 내벽 경사면에 설치되는 밀봉벽(140, 120)과, 경사면에 이웃하는 면에 설치되는 밀봉벽(140, 120)을 서로 연결하는 부재로써 코너스틸(corner steel, 150)이 설치된다.
코너스틸(150)은 밀봉벽(140, 120)과 마찬가지로 인바(Invar) 재질로 마련되며, 코너부의 경사면에 대응하여 135°로 절곡된 형태로 마련되어 저장탱크의 종방향을 따라 연장된다.
저장탱크의 내벽 경사면과 이에 이웃하는 면에 각각 설치되는 밀봉벽(140, 120)은 코너스틸(150)에 의해 서로 연결됨으로써, 종래 NO 96형 저장탱크의 밀봉 형태가 완성될 수 있다.
종래의 NO 96형 저장탱크는, 저장탱크의 135°코너부에서 밀봉벽(140, 120)이 동종 재질(인바)로 이루어지는 코너스틸(150)에 용접되는 구조이며, 인바의 재질 특성상 밀봉벽(140, 120) 또는 코너스틸(150)에 특정한 주름부가 형성될 필요는 없다.
도 3은 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크 135°코너부의 내부 사시도이고, 도 4는 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크 135°코너부의 측단면도이다. 그리고 도 5는 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크의 코너부에 설치되는 코너피스 및 앵글피스를 나타낸 도면으로, (a)는 저장탱크의 135°코너부에 적용되는 것, (b)는 저장탱크의 90°코너부에 적용되는 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 종래의 MARK Ⅲ형 저장탱크는, 1.2mm 두께의 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어지는 1차 밀봉벽(240) 및 트리플렉스(triplex)로 이루어지는 2차 밀봉벽(도시 생략)과, 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 등으로 이루어지는 1차 단열벽(230) 및 2차 단열벽(210)이 선체(H)의 내벽 상에 번갈아 적층되어 이루어진다.
1차 밀봉벽(240)에는, 저장탱크 내에 저장되는 극저온의 LNG에 의해 발생하는 열수축에 대한 멤브레인의 변형을 허용하기 위해, 탱크의 내부를 향하는 다수의 주름이 형성된다.
주름이 형성된 1차 밀봉벽(240)은 적당한 크기로 제작되어 탱크 내부로 투입되고, 인접하게 결합되는 1차 밀봉벽(140) 간에 형성된 주름이 서로 이어지는 형태로 저장탱크 전체에 걸쳐 용접된다.
한편, 저장탱크는 내부에 저장되는 화물(LNG)의 슬로싱 충격을 감소시키고자 저장탱크 측면의 상부 및 하부에 경사진 각도로 챔퍼(chamfer)가 형성되고, 각 챔퍼에는 챔퍼의 경사면에 설치되는 1차 밀봉벽(240)과 저장탱크의 수평면(바닥면/천장면) 또는 측면에 설치되는 1차 밀봉벽(240)을 서로 연결함으로써, 저장탱크의 밀봉된 형태를 완성시키는 코너부재(250)가 설치된다.
코너부재(250)는, 저장탱크에서 이웃하는 각 면에 설치되는 1차 밀봉벽(240)을 서로 연결하는 코너피스(251)와, 코너피스(251)의 양단부에 각각 연결되는 1차 밀봉벽(240)에 형성된 주름의 곡률부를 서로 연결하여 밀봉시키는 앵글피스(252), 그리고 코너피스(251)를 지지하기 위해 1차 단열벽(230)의 높이 위치에 개재되는 우든블록(wooden block, 253)을 포함한다.
코너피스(251)는 저장탱크 코너부의 에지(edge)를 따라 연장되는 절곡된 금속시트 형태로 마련된다. 코너피스(251)는 저장탱크의 챔퍼 경사면과 수평면(바닥면/천장면) 또는 측면이 이루는 각도, 예컨대 135°로 절곡된 금속시트로 마련될 수 있다.
코너피스(251)는 하부에 개재되는 우든블록(253)에 리벳(rivet) 또는 스크류(screw) 등에 의해 기계적으로 체결됨으로써 저장탱크의 코너부에 고정된다.
코너피스(251)의 양단부에는 챔퍼의 경사면에 설치되는 1차 밀봉벽(240)과 저장탱크의 수평면(바닥면/천장면) 또는 측면에 설치되는 1차 밀봉벽(240)이 각각 겹치기 용접에 의해 접합된다.
이때 코너피스(251)의 양단부에 연결되는 1차 밀봉벽(240)에 형성되는 열린 상태의 주름을 밀봉시키기 위해 앵글피스(252)가 설치된다. 앵글피스(252)는 양측 주름의 곡률부를 서로 연결할 수 있도록, 1차 밀봉벽(240)에 형성되는 주름에 대응되도록 열린 형태로 마감되는 주름을 갖는다.
그런데 종래의 앵글피스(252)에 형성되는 주름은 단일 주름을 135°로 절곡하여 제작한 것으로서, 주름이 만나는 굽힘부가 예리하게 절곡되어 응력이 크게 집중될 우려가 있어서 피로 하중에 취약하다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 앵글피스(252)는 주름이 만나는 굽힘부의 기하학적인 형상때문에 제작 가공이 어렵고, 현장에서 자동용접을 적용하는 것이 불가능하다
더불어, 상기와 같이 코너부재(250)를 함하는 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크는, 저장탱크에서 이웃하는 면에 형성되는 밀봉벽의 주름이 앵글피스(252)에 의해 서로 연결됨에 따라 연속적인 유연성을 제공하는 장점은 있으나, 양측 주름을 일치시키기 위하여 보다 엄밀한 공차 관리가 요구되어 용접 작업을 포함하는 모든 공정에서의 생산성을 저해하는 요인이 되었다.
종래 MARK Ⅲ형 저장탱크에 적용되는 코너부재(250)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 저장탱크의 측면과 바닥면(또는 천장면)이 135°각도를 이루는 코너부에 적용됨은 물론, 저장탱크의 전방벽 또는 후방벽과 바닥면(또는 천장면)이 90°각도를 이루는 코너부에도 동일하게 적용된다.
도 5의 (a) 및 (b)에 각각 MARK Ⅲ형 저장탱크의 135°코너부와 90°코너부에 설치되는 코너피스(251, 251') 및 앵글피스(252, 252')가 도시되어 있다. 종래의 코너부재(250)가 90°각도를 이루는 저장탱크의 코너부에 적용되는 경우에는, 코너피스(251)와 앵글피스(252)는 90°로 절곡된 형태로 마련된다.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단열벽을 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널(insulation panel)로 구성하면서도, 2차 밀봉벽을 평편한 플랫 인바 멤브레인(flat invar membrane)으로 구성하는 것이 가능한 개선된 형태의 패널타입(panel type) 단열시스템을 제공함과 더불어, 개선된 형태의 단열시스템에 적합하게 설계된 액화천연가스 저장탱크의 코너부에서의 멤브레인 연결구조를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체 내벽 상에 다수의 2차 단열패널이 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 다수의 1차 단열패널이 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 저장탱크의 코너부에서 상기 1차 밀봉벽의 가장자리를 마감하여 저장탱크의 밀봉을 완성시키는 코너부 어셈블리를 포함하고, 상기 코너부 어셈블리는, 상기 저장탱크의 각 면에 설치되는 상기 1차 밀봉벽의 네 모서리를 마감하여 밀봉시키는 엔드캡 시트를 포함하며, 상기 엔드캡 시트에는, 상기 1차 밀봉벽에 형성되는 주름을 마감하는 엔드캡 형상의 엔드캡 주름; 및 상기 엔드캡 주름이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 긴 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조를 제공한다.
상기 긴 주름은 상기 엔드캡 시트 상에서 일정한 높이를 유지하며 연장되어, 상기 엔드캡 시트의 폭방향 양 끝단에서 열린 구조로 마련되고, 상기 엔드캡 시트는 다수로 마련되며, 상기 다수의 엔드캡 시트가 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연속적으로 배열됨에 따라, 상기 엔드캡 시트 상에 형성된 긴 주름이 연속되어 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
상기 코너부 어셈블리는, 상기 저장탱크의 각 면에 설치되는 상기 1차 밀봉벽의 네 꼭짓점 부위를 마감하여 밀봉시키는 코너 마감시트를 더 포함하며, 상기 코너 마감시트에는, 상기 엔드캡 시트에 형성되는 긴 주름을 마감하는 코너 마감주름이 형성될 수 있다.
상기 저장탱크에서 서로 이웃하는 면에 설치되는 1차 밀봉벽은 서로 독립적으로 마감이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조는, 상기 저장탱크의 전방벽 및 후방벽의 가장자리를 따라 횡방향으로 연장되게 설치되어, 상기 1차 및 2차 밀봉벽을 지지하는 트랜스버스 연결체; 및 상기 저장탱크에 형성되는 챔퍼(chamfer) 경사면 가장자리를 따라 종방향으로 연장되게 설치되어, 상기 1차 밀봉벽을 지지하는 인바 빔을 더 포함하고, 상기 엔드캡 시트는, 일단이 상기 트랜스버스 연결체 또는 상기 인바 빔에 용접되고, 타단은 상기 1차 밀봉벽과 겹치기 용접될 수 있다.
상기 1차 밀봉벽은 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어지고, 상기 앤드캡 시트 및 상기 코너 마감시트는 인바(Invar) 재질로 마련될 수 있다.
상기 트랜스버스 연결체 및 상기 인바 빔은 인바(Invar) 재질로 마련되고, 플라이우드 박스로 이루어지는 단열박스에 의해 선체 내벽에 지지될 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체 내벽 상에 다수의 2차 단열패널이 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 다수의 1차 단열패널이 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 1차 밀봉벽의 네 모서리를 마감하는 부재로써, 플랫(flat)한 금속시트 상에 상기 1차 밀봉벽에 형성된 주름을 밀봉시키는 엔드캡 주름을 포함하는 엔드캡 시트를 이용함으로써, 상기 저장탱크의 코너부에서 주름(corrugation)의 절곡됨 없이 탱크의 밀봉이 이루어지도록 하고, 상기 엔드캡 시트에는 상기 엔드캡 주름과 직교하는 방향으로 연장되는 긴 주름이 형성되어, 상기 엔드캡 시트가 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연속적으로 배열딤에 따라, 상기 엔드캡 시트 상에 형성된 긴 주름이 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향을 따라 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조를 제공한다.
상기 저장탱크의 각 면에 설치되는 상기 1차 밀봉벽의 마감은 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조는, 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연속적으로 배열되는 상기 엔드캡 시트 중 말단에 배치되는 엔드캡 시트를 마감하는 코너 마감시트를 더 포함하고, 상기 코너 마감시트는, 상기 엔드캡 시트에 형성된 긴 주름을 밀봉시키는 코너 마감주름을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 단열벽을 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널로 구성하면서도, 2차 밀봉벽을 평편한 플랫 인바 멤브레인으로 구성하는 것이 가능한 개선된 형태의 패널타입(panel type) 단열시스템을 제공한다.
따라서 본 발명은 2차 단열벽의 상부에 2차 밀봉벽을 설치함에 있어 용접의 자동화가 가능하여 생산성이 향상되는 효과가 있으며, 1차 단열벽 및 2차 단열벽이 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널로 마련됨에 따라 단열성능도 우수해지는 효과가 있다.
또한, 본 발명이 제공하는 개선된 형태의 패널타입(panel type) 단열시스템은, 저장탱크의 코너부 단열벽이 단열박스(insulation box)와 단열패널(insulation panel)이 혼재된 구조를 가지며, 이에 따라 극저온에 의한 열수축시 저장탱크의 코너부에서 발생하는 단열벽의 높이 단차 문제에 대응하는 방안을 제공한다.
본 발명은 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연장되는 긴 주름을 포함하는 코너부 어셈블리를 제공함으로써, 단열벽의 높이 단차에 의해 발생할 수 있는 문제들을 미연에 방지한다.
또한, 본 발명은 다수의 주름을 포함하는 엔드캡 시트에 의해 1차 밀봉벽의 끝단부 처리가 용이하게 이루어짐에 따라 공차 부담이 줄어 생산성이 향상되는 효과가 있다. 본 발명에 따르면, 종래에 1차 밀봉벽에 형성되는 주름간의 연결을 위해 제작되던 앵글피스가 대량 생산될 필요가 없으며, 용접량을 4배 이상 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 엔드캡 시트가 인바 재질의 멤브레인 판으로 마련됨에 따라, 저장탱크의 코너부에 열응력이 집중되는 것이 완화되고, 굽힌 형태의 주름을 포함하는 종래의 앵글피스보다 피로수명 측면에 있어서 유리하다.
더불어, 본 발명은 저장탱크 내에 설치되는 1차 밀봉벽을 마감하는 코너부 어셈블리를 구성하는 엔드캡 시트 및 코너 마감시트의 가장자리가 대부분 플랫하게 마련됨에 따라 사이즈 조절이 용이하고, 현측 재단이 가능하여 자동용접의 적용 가능성이 높다.
도 1은 종래 NO 96형 저장탱크 135°코너부의 측단면도이다.
도 2는 종래 NO 96형 저장탱크 135°코너부에서의 멤브레인 연결구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크 135°코너부의 내부 사시도이다.
도 4는 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크 135°코너부의 측단면도이다.
도 5는 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크의 코너부에 설치되는 코너피스 및 앵글피스를 나타낸 도면으로, (a)는 저장탱크의 135°코너부에 적용되는 것, (b)는 저장탱크의 90°코너부에 적용되는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 나타낸 내부 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 설치되는 코너부 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 8의 (a)는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 135°코너부에 멤브레인 연결부재로써 평편한 형태의 금속시트를 적용한 것을 나타낸 도면이고, (b)는 이에 따라 발생하는 문제점에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 집중되는 응력에 대한 시뮬레이션 해석 결과를 나타낸 도면으로, (a)는 도 8에 따라 평편한 형태의 금속시트를 적용한 경우, (b)는 긴 주름을 포함하는 본 발명에 따른 코너부 어셈블리를 적용한 경우의 해석 결과를 각각 나타낸 것이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명에서 '1차' 및 '2차'라는 용어의 사용은, 저장탱크에 저장된 LNG를 기준으로 LNG를 1차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지, 2차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지에 대한 구분 기준으로 구사된 것이다.
또한, 관례상 탱크의 요소에 적용된 용어 '상부' 또는 '위'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 내측을 향하는 방향을 가리키는 것이고, 마찬가지로, 용어 '하부' 또는 '아래'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 외측을 향하는 방향을 가리키는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 단열구조를 나타낸 내부 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 선체(H)의 내벽 상에 배열되는 다수의 2차 단열패널로 이루어지는 2차 단열벽(310)과, 2차 단열벽(310) 상에 설치되는 2차 밀봉벽(320)과, 2차 밀봉벽(320) 상에 배열되는 다수의 1차 단열패널로 이루어지는 1차 단열벽(330)과, 1차 단열벽(330) 상에 설치되는 1차 밀봉벽(340)을 포함한다.
2차 단열벽(310)을 구성하는 2차 단열패널은 육면체 형태의 단위패널로 제작되어, 선체(H)의 내벽에 다수의 2차 단열패널이 횡방향 및 종방향으로 배열됨으로써 2차 단열벽(310)을 형성할 수 있다.
1차 단열벽(330)을 구성하는 1차 단열패널도 마찬가지로 육면체 형태의 단위패널로 제작되어, 2차 밀봉벽(320) 상에 다수의 1차 단열패널이 횡방향 및 종방향으로 배열됨으로써 1차 단열벽(330)을 형성할 수 있다.
1차 및 2차 단열패널은 폴리우레탄 폼(PUF)의 상면이나 하면 혹은 상하면 모두에 플라이우드 합판이 접착된 샌드위치 패널(sandwich panel)로 마련될 수 있으며, 너비와 길이가 대략 1:3 비율을 가지는 동일한 크기의 단위패널로 제작될 수 있다.
1차 및 2차 단열벽(330, 310)을 구성하는 1차 및 2차 단열패널은, 후술하는 바와 같이 2차 밀봉벽(320)을 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인으로 구성하기 위해, 일반 폴리우레탄 폼보다 강성이 높은 강화 폴리우레탄 폼(Rigid Polyurethane Foam, RPUF)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
2차 단열벽(310)은 선체(H)의 내벽에 에폭시 매스틱(epoxy mastic)과 같은 접착제나 스터드에 의해 고정될 수 있고, 1차 단열벽(330)은 2차 단열벽(310)과의 사이에 2차 밀봉벽(320)이 개재된 상태에서, 2차 단열패널의 상부에 마련되는 고정장치(securing device)에 1차 단열패널이 결합되는 것에 의해 2차 밀봉벽(320)의 상부에 밀착되게 고정될 수 있다.
2차 밀봉벽(320)은 플랫 인바(Invar) 멤브레인으로 이루어질 수 있다.
2차 밀봉벽(320)은, 복수 개의 인바 스트레이크(invar strake)가 2차 단열패널의 상부에 설치되는 텅(tongue) 부재에 빈틈 없이 용접됨으로써, 2차 단열벽(310)의 상부에 밀착되게 설치될 수 있다. 인바 스트레이크는 좁은 폭을 가지는 띠 형상의 금속 플레이트이다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 1차 및 2차 단열벽(330, 310)이 폴리우레탄 폼의 상면 및/또는 하면에 목재 합판을 접착한 단열패널 형태로 이루어지는 패널타입(panel type)으로 마련되되, 2차 밀봉벽(320)이 평편한 형태의 플랫 인바 멤브레인으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
통상적으로 플랫 인바 멤브레인은 열수축 계수가 작으므로, 단열패널이 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 패널 타입의 단열 시스템에는 적합하지 않다.
플랫 인바 멤브레인을 적용하기 위해서는, 종래의 NO 96형 저장탱크와 같이, 멤브레인을 지지하는 단열벽이 열수축 변형이 적고 강성이 높은 단열박스로 구성되어야 한다.
그러나 본 발명에서는 2차 단열벽(310)의 강성을 보강하는 구조를 제공함으로써, 2차 단열벽(310)을 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널로 마련하면서도 2차 밀봉벽(320)을 플랫 인바 멤브레인으로 구성하는 것이 가능하게끔 한다.
구체적으로는, 본 발명은 저장탱크의 코너부에 설치되어 2차 밀봉벽(320)의 양단을 지지하는 트랜스버스 연결체(transverse connector, 351)를 더 포함한다.
트랜스버스 연결체(351)는 저장탱크의 전방벽 및 후방벽의 가장자리를 따라 설치되는 격자 형태의 구조물로, 1차 및 2차 밀봉벽(340, 320)의 각 양단을 지지하여 이들에 가해지는 각종 하중을 선체(H)로 전달하는 역할을 한다.
트랜스버스 연결체(351)는 강성이 높은 인바(Invar) 재질로 마련되고, 선체의 내벽에 형성되는 앵커링 바(anchoring bar)에 용접되어 저장탱크의 코너부에 고정 설치된다. 1차 및 2차 밀봉벽(340, 320)의 양 끝단은 트랜스버스 연결체(351)에 용접에 의해 고정 및 지지되고, 이에 의해 1차 및 2차 밀봉벽(340, 320)에 가해지는 각종 하중이 트랜스버스 연결체를 통해 선체(H)로 전달될 수 있다.
트랜스버스 연결체(351)의 내부 및 트랜스버스 연결체(351)와 선체(H) 사이에는, 트랜스버스 연결체(351)를 지지하기 위해 강성이 높은 단열박스(B, 일부 미도시)가 개재될 수 있다. 단열박스(B)는 플라이우드 박스 내부에 펄라이트 분말을 채운 형태로 마련될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 저장탱크의 코너부에 설치되는 트랜스버스 연결체(351)에 의해 1차 및 2차 밀봉벽(340, 320)의 하중의 일부가 해소될 수 있으므로, 플랫 인바 멤브레인으로 마련되는 2차 밀봉벽(320)의 하부를 지지하는 2차 단열벽(310)을 단열박스보다 강성이 약한 단열패널로 구성하는 것이 가능하다.
따라서 본 발명은 2차 단열벽(310)의 상부에 2차 밀봉벽(320)을 설치함에 있어 용접 라인(welding line)을 직선으로 형성할 수 있게 되어, 용접의 자동화가 가능하고 이에 따라 생산성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 1차 및 2차 단열벽(330, 310)이 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널로 마련됨에 따라 단열성능도 우수해진다. 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 단열벽이 단열박스 형태로 마련되는 종래의 NO 96형 저장탱크와 대비하여, 1차 단열벽의 두께를 대략 40% 이상, 그리고 2차 단열벽의 두께를 대략 20% 이상 감소시키면서도 동일한 단열 효과를 거둘 수 있다.
1차 밀봉벽(340)은 LNG와 직접 접촉하여 밀봉하는 것으로서, 인바(Invar)보다는 열수축 계수가 좋은 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어지는 것이 바람직하다. 1차 밀봉벽(340)에는 극저온에 의한 수축을 흡수하기 위해 저장탱크의 내부를 향하는 다수의 파형 주름이 형성될 수 있다.
1차 밀봉벽(340)은, 스테인리스강(SUS)으로 이루어지는 다수의 단위 멤브레인(341)이 1차 단열패널의 상부에 마련되는 앵커 스트립(anchor strip)에 빈틈 없이 용접됨으로써, 1차 단열벽(330)의 상부에 밀착되게 설치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 저장탱크의 전방벽 및 후방벽의 가장자리를 따라 90°각도로 형성되는 코너부에는, 저장탱크의 횡방향으로 연장되는 트랜스버스 연결체(351)가 설치되어 1차 및 2차 밀봉벽(340, 320)의 양 단부를 각각 지지한다.
저장탱크의 챔퍼 경사면과 저장탱크의 수평면 및 수직면이 만나는 저장탱크의 코너부에는, 2개의 트랜스버스 연결체(351)를 연결하는 트라이헤드론(352)이 설치된다.
저장탱크의 챔퍼 경사면과 저장탱크의 수평면(바닥면/천장면) 또는 측면 사이에 135°각도로 형성되는 코너부(챔퍼부)에는, 저장탱크의 종방향으로 길게 연장되는 인바 빔(353)이 설치된다. 인바 빔(353)은 저장탱크의 전방벽 측에 설치되는 트라이헤드론(352)과 후방벽 측에 설치되는 트라이헤드론(미도시) 사이를 연결하는 부재이다.
트라이헤드론(352)과 인바 빔(353)은 챔퍼의 경사에 대응되도록 135°로 절곡된 형태로 마련될 수 있다. 트라이헤드론(352)과 인바 빔(353)은 모두 열수축 계수가 작고 강성이 높은 인바(Invar) 재질로 마련될 수 있으며, 단열박스(B)에 의해 선체(H) 내벽에 지지될 수 있다. 단열박스(B)는 높은 압축강도와 강성을 가지도록 플라이우드 박스 내부에 펄라이트 분말을 채운 형태로 마련될 수 있다.
이를 종합해 보면, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 저장탱크의 각 코너부를 따라 설치되는 부재들(트랜스버스 구조체, 트라이헤드론, 또는 인바 빔)을 지지하기 위해 저장탱크를 이루는 각 면의 모서리를 따라 강성이 높은 단열박스(B)들이 개재되고, 이들 내측으로 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널이 개재되는 구조를 갖는다.
계속 도 6을 참조하면, 1차 밀봉벽(340)을 구성하는 다수의 단위 멤브레인(341) 중에서, 저장탱크의 종방향으로의 최외각에 배치되는 단위 멤브레인(341)은 트랜스버스 구조체(351)와 연결되고, 저장탱크의 횡방향으로의 최외각에 배치되는 단위 멤브레인(341)은 인바 빔(353)과 연결됨을 알 수 있다.
단위 멤브레인(341)은, 대략 직사각형 형태로 제작되는 스테인리스강(SUS) 멤브레인 시트 상에 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 다수의 주름이 형성된 구조를 갖는다. 이때 다수의 횡방향 주름 및 종방향 주름은 일정한 간격을 가지면서 연속적으로 배열된다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 1차 밀봉벽(340)에서 저장탱크의 코너부에 배치되는 단위 멤브레인(341)과 트랜스버스 연결체(351) 또는 인바 빔(353) 사이를 연결함으로써, 저장탱크의 밀봉을 완성시키는 코너부 어셈블리(corner assembly, 360)를 포함한다.
이하에서는 도 6 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조에 대해 자세히 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 설치되는 코너부 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 다른 코너부 어셈블리(360)는, 저장탱크 내에 설치되는 1차 밀봉벽(340)에서 저장탱크의 코너부에 배치되는 단위 멤브레인(410)을 마감하는 엔드캡 시트(361, endcap sheet)를 포함한다.
엔드캡 시트(361)는 저장탱크의 내에 설치되는 1차 밀봉벽(340)에서 최외각에 배치되는 단위 멤브레인(341)과 트랜스버스 구조체(351) 또는 인바 빔(353) 사이를 연결하는 부재로써, 일단이 트랜스버스 구조체(351) 또는 인바 빔(353)에 용접되고, 타단은 단위 멤브레인(341)과 겹치기 용접에 의해 연결된다.
엔드캡 시트(361)는 플랫(flat)한 금속시트 상에 다수의 엔드캡 주름(c1)이 형성된 형태로 마련될 수 있다.
엔드캡 주름(c1)은 엔드캡 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 엔드캡 주름(c1)의 일측은 엔드캡 시트(361)의 내측에서 마감이 이루어지고, 타측은 엔드캡 시트(361)의 타단까지 연장되어 주름진 형태를 유지하도록 열린 상태로 마무리될 수 있다.
엔드캡 시트(361)에 형성되는 엔드캡 주름(c1)은 인접하게 연결되는 단위 멤브레인(341)의 주름과 대응되도록 형성되어, 대응되는 이들 주름이 서로 맞물린 상태에서 엔드캡 시트(361)와 단위 멤브레인(341) 간의 용접이 이루어질 수 있다.
따라서 단위 멤브레인(341)에 일정한 간격을 가지도록 형성되는 주름에 대응되도록, 엔드캡 시트(361)의 엔드캡 주름(c1)도 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 엔드캡 시트(361)는 경우에 따라 단위 멤브레인(341)의 종방향으로 인접하게 연결될 수도 있고, 단위 멤브레인(341)의 횡방향으로 인접하게 연결될 수도 있으므로, 단위 멤브레인(341)에 형성되는 횡방향 주름간의 간격과 종방향 주름간의 간격은 동일하게 마련되는 것이 바람직하다.
엔드캡 시트(361)는 열팽창 계수가 낮은 인바(Invar) 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 인바는 재질의 특성상 스테인리스강(SUS)과 대비하여 7배 이상의 낮은 재료 물성치를 가지므로, 열변형 및 열응력의 집중 현상을 낮출 수 있다.
또한, 스테인리스강(SUS)으로 마련되는 1차 밀봉벽(340)과의 용접을 고려하더라도, 스테인리스강(SUS)끼리 용접이 이루어지는 것보다는 스테인리스강(SUS)과 인바(Invar) 간에 용접이 이루어지는 것이 열적으로 더 좋다.
엔드캡 시트(361)는 시트의 폭방향을 따라 연장되는 긴 주름(c2)을 더 포함할 수 있다. 긴 주름(c2)은 엔드캡 주름(c1)이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 길게 형성되며, 앤드캡 시트(361) 상에서 일정한 높이를 유지하면서 연장된다.
따라서 긴 주름(c2)은 엔드캡 시트(361)의 폭방향 양 끝단에서 열린 구조를 가지며, 인접하는 엔드캡 시트(361)는 각각에 형성된 긴 주름(c2)이 서로 맞물린 상태에서 겹치기 용접에 의해 연결될 수 있다.
본 발명에 다른 코너부 어셈블리(360)는, 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 배열되는 엔드캡 시트(361) 중 제일 말단에 배치되는 엔드캡 시트(361)를 마감하는 코너 마감시트(362)를 더 포함한다.
코너 마감시트(362)는 1차 밀봉벽(340)을 전체적으로 보았을 때 꼭짓점 부위를 밀봉하는 역할을 하며, 다수의 엔드캡 시트(361)가 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연속적으로 배열됨에 따라 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 길게 연장되는 긴 주름(c2)을 마감하기 위하여, 이에 대응하는 코너 마감주름(c3)을 포함한다.
코너 마감시트(362)는, 저장탱크의 횡방향으로 연장되는 긴 주름(c2)을 마감하기 위한 제1 코너 마감시트(362a)와, 저장탱크의 종방향으로 연장되는 긴 주름(c2)을 마감하기 위한 제2 코너 마감시트(362b)를 포함할 수 있다.
제1 코너 마감시트(362a)와 제2 코너 마감시트(362b)는, 도면에 도시된 바와 같이 각각 별개의 구성으로 제작되거나, 또는 이 둘의 구성이 일체로 제작될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서는 엔드캡 시트(361)가 다수의 엔드캡 주름(c1)을 포함하는 구성을 바람직한 실시예로 제시하고 있지만, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 엔드캡 시트(361)가 도 7에서 점선으로 표시된 라인을 따라 절단되어, 하나의 엔드캡 시트(361) 상에 하나의 엔드캡 주름(c1)을 포함하도록 분할 제작될 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 설치되는 코너부 어셈블리(360)에 있어서, 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연장되는 긴 주름(c2)을 형성하는 것에 의한 효과를 설명한다.
도 8에는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 135°코너부에 멤브레인(1차 밀봉벽)의 연결부재로써 평편한 형태의 금속시트(flat metal sheet)를 적용하는 구성이 도시되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 저장탱크를 이루는 각 면의 모서리를 따라 단열박스(B)가 개재되고, 단열박스(B) 내측으로는 폴리우레탄 폼으로 이루어지는 단열패널(330)이 개재되는 구조이다. 즉, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부에는 단열박스(B)와 단열패널(330)이 인접하게 배치된다.
이와 같은 구조에서는, 단열박스(B)와 단열패널(330) 간에 열수축 정도에 차이에 의해, 극저온에 의한 열수축시 단열박스(B)와 단열패널(330) 간에 높이 단차가 발생하게 된다.
그런데 이때 저장탱크의 코너부에서 서로 이웃하는 면에 설치되는 1차 밀봉벽(340) 간의 연결이 평편한 형태의 금속시트에 의해 이루어지면, 단열박스(B)와 단열패널(330)간의 높이 단차에 응력이 집중되어, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 금속시트가 들어 올려지는 힘이 발생하게 된다. 이러한 힘에 의해 금속시트에 높은 변형이 발생하거나 위치가 이탈될 수 있으며, 심각한 경우에는 저장탱크의 기밀 성능이 저하되거나 파손되는 문제로 이어질 수 있다.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 저장탱크의 챔퍼 경사면에 설치되는 1차 밀봉벽(340)의 마감과, 경사면에 이웃하는 면에 설치되는 1차 밀봉벽(340)의 마감을 각각 독립적으로 이루어지게 하고, 1차 밀봉벽(340)을 마감하는 엔드캡 시트(361)에 긴 주름(c2)을 형성하여 저장탱크의 코너부에 개재되는 단열박스(B)와 단열패널(330) 간에 발생하는 높이 단차에 유연하게 대응할 수 있도록 함으로써, 상기와 같은 문제점을 미연에 방지할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 엔드캡 시트(361)에 형성되는 긴 주름(c2)에 의해 엔드캡 주름(c1)이 흡수하는 열수축 방향과 직교하는 방향에 대한 열수축까지 흡수함으로써, 저장탱크의 코너부에 열응력이 집중되는 것을 더욱 효과적으로 완화시킬 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 코너부에 집중되는 응력에 대한 시뮬레이션 해석 결과를 나타낸 도면으로, (a)는 도 8에 따라 평편한 형태의 금속시트(flat metal sheet)를 적용한 경우, (b)는 긴 주름을 포함하는 본 발명에 따른 코너부 어셈블리(360)를 적용한 경우의 해석 결과를 각각 나타낸 것이다.
도 9의 (a) 및 (b)의 해석 결과를 대비해 보면, 도 9의 (b)의 경우가 도 9의 (a)의 경우보다 저장탱크의 코너부에 집중되는 열응력이 현저하게 완화된 것을 알 수 있다.
도 1에 도시된 종래 NO 96형 저장탱크는 밀봉벽이 주름을 포함하는 구조가 아니고, 단열벽이 모두 강성이 동일한 나무 박스 구조로 이루어져 있기 때문에, 본 발명에서와 같은 높이 단차가 거의 발생하지 않는다.
또한, 도 3 내지 도 4에 도시된 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크도, 저장탱크의 코너부 단열벽이 우든블록(253)을 제외하고는 동일한 폴리우레탄 폼(PUF) 재료로 이루어져 있기 때문에, 본 발명에서와 같은 높이 단차가 문제시되지 않는다.
그러나 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 상술한 바와 같이 코너부에 단열박스(B)와 단열패널(330, 130)이 혼재되어 있기 때문에, 이에 따른 높이 단차 문제를 반드시 극복해야 할 필요성이 발생하며, 본 발명은 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연장되는 긴 주름(c2)을 포함하는 코너부 어셈블리(360)를 제공함으로써, 상기와 같은 높이 단차에 의해 발생할 수 있는 문제들을 미연에 방지하는 것이다.
본 발명에 따른 코너부 어셈블리(360)는, 주름이 형성되어 있는 플랫한 형태의 멤브레인 판(plate)으로 구성되는 것으로 볼 수 있으므로, 현측 재단이 가능하여 공차 부담이 적고 현장 적용 효율성이 높다.
즉, 엔드캡 시트(361)와 코너 마감시트(362)는 가장자리가 대부분 플랫하게 마련되기 때문에 사이즈 조절이 용이하고, 이에 따라 설치 공차에 따라 현장에서 바로 재단하여 적용하는 것이 가능하다.
또한, 종래 MARK Ⅲ형 저장탱크에서는 90°코너부와 135°코너부에 적용되기 위해 각각 다른 타입의 앵글피스가 대량으로 제작되어야 했는데, 반면 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크에서는 90°및 135°코너부에 배치되는 멤브레인의 마감이 동일한 부재(엔드캡 시트)에 의해 이루어질 수 있고, 이에 따라 용접량 또한 4배 이상 줄일 수 있으므로, 저장탱크의 제작에 있어서 생산성이 엄청나게 향상될 수 있다.
본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 선체 내벽 상에 다수의 2차 단열패널이 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 다수의 1차 단열패널이 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서,
    상기 저장탱크의 코너부에서 상기 1차 밀봉벽의 가장자리를 마감하여 저장탱크의 밀봉을 완성시키는 코너부 어셈블리를 포함하고,
    상기 코너부 어셈블리는, 상기 저장탱크의 각 면에 설치되는 상기 1차 밀봉벽의 네 모서리를 마감하여 밀봉시키는 엔드캡 시트를 포함하며,
    상기 엔드캡 시트에는, 상기 1차 밀봉벽에 형성되는 주름을 마감하는 엔드캡 형상의 엔드캡 주름; 및 상기 엔드캡 주름이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 긴 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 긴 주름은 상기 엔드캡 시트 상에서 일정한 높이를 유지하며 연장되어, 상기 엔드캡 시트의 폭방향 양 끝단에서 열린 구조로 마련되고,
    상기 엔드캡 시트는 다수로 마련되며,
    상기 다수의 엔드캡 시트가 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연속적으로 배열됨에 따라, 상기 엔드캡 시트 상에 형성된 긴 주름이 연속되어 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향을 따라 길게 연장되는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 코너부 어셈블리는,
    상기 저장탱크의 각 면에 설치되는 상기 1차 밀봉벽의 네 꼭짓점 부위를 마감하여 밀봉시키는 코너 마감시트를 더 포함하며,
    상기 코너 마감시트에는, 상기 엔드캡 시트에 형성되는 긴 주름을 마감하는 코너 마감주름이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 저장탱크에서 서로 이웃하는 면에 설치되는 1차 밀봉벽은 서로 독립적으로 마감이 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 저장탱크의 전방벽 및 후방벽의 가장자리를 따라 횡방향으로 연장되게 설치되어, 상기 1차 및 2차 밀봉벽을 지지하는 트랜스버스 연결체; 및
    상기 저장탱크에 형성되는 챔퍼(chamfer) 경사면 가장자리를 따라 종방향으로 연장되게 설치되어, 상기 1차 밀봉벽을 지지하는 인바 빔을 더 포함하고,
    상기 엔드캡 시트는, 일단이 상기 트랜스버스 연결체 또는 상기 인바 빔에 용접되고, 타단은 상기 1차 밀봉벽과 겹치기 용접되는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 1차 밀봉벽은 스테인리스강(SUS) 멤브레인으로 이루어지고,
    상기 앤드캡 시트 및 상기 코너 마감시트는 인바(Invar) 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 트랜스버스 연결체 및 상기 인바 빔은 인바(Invar) 재질로 마련되고,
    플라이우드 박스로 이루어지는 단열박스에 의해 선체 내벽에 지지되는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  8. 선체 내벽 상에 다수의 2차 단열패널이 배열되어 이루어지는 2차 단열벽과, 상기 2차 단열벽 상에 설치되는 2차 밀봉벽과, 상기 2차 밀봉벽 상에 다수의 1차 단열패널이 배열되어 이루어지는 1차 단열벽과, 상기 1차 단열벽 상에 설치되는 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층되는 액화천연가스 저장탱크에 있어서,
    상기 1차 밀봉벽의 네 모서리를 마감하는 부재로써, 플랫(flat)한 금속시트 상에 상기 1차 밀봉벽에 형성된 주름을 밀봉시키는 엔드캡 주름을 포함하는 엔드캡 시트를 이용함으로써, 상기 저장탱크의 코너부에서 주름(corrugation)의 절곡됨 없이 탱크의 밀봉이 이루어지도록 하고,
    상기 엔드캡 시트에는 상기 엔드캡 주름과 직교하는 방향으로 연장되는 긴 주름이 형성되어, 상기 엔드캡 시트가 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연속적으로 배열딤에 따라, 상기 엔드캡 시트 상에 형성된 긴 주름이 상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향을 따라 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 저장탱크의 각 면에 설치되는 상기 1차 밀봉벽의 마감은 독립적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 저장탱크의 횡방향 및 종방향으로 연속적으로 배열되는 상기 엔드캡 시트 중 말단에 배치되는 엔드캡 시트를 마감하는 코너 마감시트를 더 포함하고,
    상기 코너 마감시트는, 상기 엔드캡 시트에 형성된 긴 주름을 밀봉시키는 코너 마감주름을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    액화천연가스 저장탱크의 코너부 단열구조.
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