KR101625877B1

KR101625877B1 - 액화가스 화물창 및 그 제작방법

Info

Publication number: KR101625877B1
Application number: KR1020140089678A
Authority: KR
Inventors: 박진영; 김대중; 이재훈; 황정오
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2034-07-16
Also published as: KR20160009744A

Abstract

주름부가 구비되는 방벽을 포함하는 액화가스 화물창 및 그 제작방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창은 액화가스를 저장하기 위한 것으로, 외벽에 설치되어 액화가스를 외부로부터 단열하고 평판부에 설치되는 평판패널과 코너부에 설치되는 코너패널을 포함하는 단열패널 구조체 및 단열패널 구조체 상에 고정되어 단열패널 구조체를 밀봉하며 평면부와 주름부를 포함하는 방벽을 포함하고, 코너패널 양 측의 평판패널 상에 고정되는 평판방벽의 주름부 중 어느 하나 이상은 코너패널 상에 고정되는 코너방벽의 주름부와 서로 어긋나도록 배치되고, 어긋나도록 배치되는 주름부의 단부는 인접하는 방벽의 평면부와 연결되어 밀봉상태를 유지한다.

Description

액화가스 화물창 및 그 제작방법{CARGO FOR LIQUEFIED GAS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 액화가스 화물창 및 그 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주름부가 구비되는 방벽을 포함하는 액화가스 화물창 및 그 제작방법에 관한 것이다.

액화가스는 기체를 냉각 또는 압축하여 액체로 만든 것으로, 수송의 편의성을 위해 공업적으로 상온에서 기체인 것을 액체로 한 것이다. 액화가스 중에서 중요하게 사용되는 것 중 하나로 액화천연가스가 있다. 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 ‘LNG’라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162°C로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.

이러한 액화천연가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화가스 수송선박이 개발되었다.

그런데, 액화가스 수송선박에는 초저온상태로 액화시킨 액화가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창(Cargo)이 구비되어 있어야 하는데, 이러한 화물창에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다.

즉, 액화천연가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -162°C 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서는 이를 저장하는 화물창은 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 독특한 단열패널 구조로 설계되어야 한다. 이러한 액화가스 화물창은 그 구조에 따라 독립형(self-supporting) 방식과 멤브레인(membrane) 방식으로 구분할 수 있다.

액화가스가 단열패널 내부에 누설되는 경우 온도 증가에 따른 급격한 체적 팽창으로 인하여 화물창의 파손을 야기할 수 있다. 따라서 화물창 내부의 액화가스를 밀봉하기 위해 멤브레인 방벽을 구비한다.

액화가스 화물창은 복수의 방벽시트가 결합되어 멤브레인 방벽을 형성하는데 이들 방벽들은 극저온의 액화가스에 의하여 열수축이 발생하고, 열수축 발생 시 용접 부위가 열응력을 받아 파손될 수 있다.

이러한 문제 때문에, 방벽은 낮은 면강성(In-plane Stiffness)을 갖기 위해 보강 주름부(corrugation)를 갖는다. 보강 주름부는 열수축 발생 시 일정량 변형됨으로써 용접 부위에서의 열응력을 줄여준다.

공개특허공보 제10-2013-0092238호는 액화천연가스 화물창의 단열구조에 대하여 개시하고 있다.

공개특허공보 제10-2013-0092238호(213.08.20. 공개)

본 발명의 실시예는 설치가 용이하고 제작기간을 단축할 수 있으면서도 기밀성을 유지할 수 있는 액화가스 화물창 및 그 제작방법을 제공하고자 한다. 또한 극저온에서 열응력에 대한 저항성을 향상시킬 수 있는 액화가스 화물창 및 그 제작방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스를 저장하기 위한 액화가스 화물창에 있어서, 외벽에 설치되어 액화가스를 외부로부터 단열하고, 평판부에 설치되는 평판패널과 코너부에 설치되는 코너패널을 포함하는 단열패널 구조체; 및 상기 단열패널 구조체 상에 고정되어 상기 단열패널 구조체를 밀봉하며, 평면부와 주름부를 포함하는 방벽;을 포함하고, 상기 코너패널 양 측의 상기 평판패널 상에 고정되는 평판방벽의 주름부 중 어느 하나 이상은 상기 코너패널 상에 고정되는 코너방벽의 주름부와 서로 어긋나도록 배치되고, 상기 어긋나도록 배치되는 주름부의 단부는 인접하는 상기 방벽의 평면부와 연결되어 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 어긋나도록 배치되는 코너방벽의 주름부의 단부는 인접하는 상기 평판방벽의 평면부와 연결되어 밀봉상태를 유지하고, 상기 어긋나도록 배치되는 평판방벽의 주름부의 단부는 인접하는 상기 코너방벽의 평면부와 연결되어 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 코너방벽의 주름부 양 단은 상기 평판방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 코너방벽의 주름부 일 단은 상기 평판방벽의 주름부와 연결되고, 타 단은 상기 평판방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 코너방벽의 주름부 양 단 중 상기 평판방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 단부는 제1 앤드캡에 의해 마감되어 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 제1 앤드캡은 일 측이 상기 코너방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고, 타 측이 상기 평판방벽 상에 고정되는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 평판방벽의 주름부의 단부 중 상기 코너방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 단부는 제2 앤드캡에 의해 마감되어 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 제2 앤드캡은 일 측이 상기 평판방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고, 타 측이 상기 코너방벽 상에 고정되는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 코너방벽은 연속적으로 배치되는 평면부와, 상기 인접하는 두 평면부 사이의 간극에 설치되는 코너방벽의 주름부를 포함하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 코너방벽은 상기 코너방벽의 주름부의 단부를 마감하여 밀봉상태를 유지하는 제1 앤드캡을 더 포함하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 평판방벽은 상기 코너방벽의 주름부와 만나는 모서리에 제1 절개부를 포함하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 코너방벽은 일 측이 상기 코너방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고 타 측이 상기 평판방벽 상에 고정되어 상기 코너방벽의 주름부의 단부를 마감하여 상기 코너방벽의 밀봉상태를 유지하되, 상기 제1 절개부를 내부에 수용하는 제1 앤드캡을 포함하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 코너방벽은 상기 평판방벽의 주름부와 만나는 모서리에 제2 절개부를 포함하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 평판방벽은 일 측이 상기 평판방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고 타 측이 상기 코너방벽 상에 고정되어 상기 평판방벽의 주름부의 단부를 마감하여 상기 평판방벽의 밀봉상태를 유지하되, 상기 제2 절개부를 내부에 수용하는 제2 앤드캡을 포함하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 평판방벽은 상기 코너방벽의 주름부와 연장되는 마감주름부를 포함하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

상기 단열패널 구조체의 상부에는 상기 어긋나도록 배치되는 주름부 내부의 공간과 연통되고, 상기 방벽의 기밀성을 검사하기 위한 검사가스가 유동하는 가스유동통로가 마련되는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스를 저장하기 위한 액화가스 화물창을 제작하는 방법에 있어서, 외벽에 단열패널 구조체를 설치하되, 평평한 곳에 평판패널을 설치하고, 서로 다른 방향으로 배치되는 평판패널 사이에 코너패널을 설치하고, 상기 단열패널 구조체 상에 평면부와 주름부를 포함하는 방벽을 설치하되, 상기 평판패널 상에는 평판방벽을, 상기 코너패널 상에는 코너방벽을 설치하며, 상기 평판방벽과 상기 코너방벽을 배치함에 있어 상기 평판방벽의 주름부와 상기 코너방벽의 주름부가 서로 어긋나도록 배치하는 액화가스 화물창의 제작방법이 제공될 수 있다.

상기 어긋나는 주름부의 개방된 단부를 마감하여 상기 방벽의 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창의 제작방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액화가스 화물창 및 그 제작방법은 평면부의 주름부와 코너부의 주름부를 일치시키기 위한 마킹 작업 등이 필요 없어 방벽의 설치가 용이하고 제작기간을 단축할 수 있다.

또한, 주름부와 연결되는 절개부를 포함하여 열응력을 해소할 수 있다.

도 1은 액화가스 화물창의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 일반적인 화물창의 코너부의 주름부 연결구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창의 코너부의 주름부 연결구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 주름부 결합구조를 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물창 코너부의 주름부 연결구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 주름부 결합구조를 나타내는 분해사시도이다.
도 7은 절개부를 포함하는 화물창 코너부의 주름부 결합구조를 나타내는 분해사시도이다.
도 8은 평면부 방벽에 절개부 대신 주름부를 포함하는 화물창 코너부의 주름부 결합구조를 나타내는 분해사시도이다.
도 9는 화물창 코너부의 가스유동통로를 나타내는 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

액화가스 화물창은 LNG(Liquefied Natural Gas) 또는 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 극저온 유체를 저장하기 위한 시설로, RV(Regasification Vessel)와 같은 액화가스 수송선박을 비롯하여, FPSO, (Floating, Production, Storage and Offloading), FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), 또는 SRV(Shuttle and Regasification Vessel) 등의 해양구조물과, 육상에 설치되는 가스저장구조물 등에 설치될 수 있다.

액화가스 화물창 단열패널 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 액화가스 화물창의 구조를 나타내는 단면도이다.

액화가스 화물창은 기밀 안정성을 확보하기 위하여 액화가스의 수용공간을 둘러싸도록 밀봉하는 주방벽(50)과 2층 구조의 단열패널 구조체(U, L)를 포함하고, 상부 단열패널 구조체(U)와 하부 단열패널 구조체(L) 사이에 보조방벽(30)을 포함하는 것이 보통이다. 또한, 단열패널은 일반적으로 폴리 우레탄 폼 등과 같이 단열성능이 우수하면서도 경량인 재료를 이용할 수 있다.

하부 단열패널 구조체(L)는 하부 단열패널(20)과 하부 보강패널(21)을 포함할 수 있다. 하부 단열패널(bottom insulation panel; 20)은 액화가스 수송선박의 외벽(10) 내면에 설치되고, 견고한 고정을 위하여 하부 보강패널(21)을 매개로 하여 에폭시 매스틱(epoxy mastic; 11)에 의해 부착됨과 동시에 스터드볼트(stud bolt; 12)에 의해 기계적으로도 고정된다. 외벽(10)은 저장유체의 하중을 지지할 수 있으며, 이너 헐(Inner hull)이 사용될 수 있다.

더 자세히 설명하면, 매스틱(11)은 탄성을 가지는 접착 물질로 하부 보강패널(21) 하면에 발라진 후 외벽(10)에 부착된다. 매스틱(11)은 하부 단열패널(20)의 단차를 조절할 수 있으며, 하부 단열패널(20)에 가해지는 하중을 흡수할 수도 있다. 외벽(10) 내면에는 스터드볼트(12)가 용접 결합되고, 하부 단열패널(20)은 스터드볼트(12)가 삽입될 수 있도록 관통홀(22)을 형성한다. 관통홀(22) 사이로 스터드볼트(12)가 삽입되면 너트(13)를 이용하여 하부 보강패널(21)과 스터드볼트(12)를 견고히 고정한다. 그 후 원기둥 형태의 폼 플러그(23)를 관통홀(22)에 삽입하여 하부 단열패널(20)을 마감한다.

인접하는 하부 단열패널(20)은 서로 간격을 두고 결합하고, 하부 단열패널(20)의 고정이 완료된 후 하부 단열패널(20) 사이의 간격에는 글라스 울(glass wool) 재질의 플랫 조인트(flat joint; 24)가 채워진다.

하부 단열패널(20) 상에는 리지드 트리플렉스(rigid triplex) 또는 SUS(Stainless Steel) 등으로 마련되는 보조방벽(30)이 부착 고정된다. 인접하는 보조방벽(30)은 보조연결방벽(31)에 의해 연결됨으로써 보조방벽(30)의 밀봉이 완료된다. 보조연결방벽(31)은 에폭시 글루를 이용하여 리지드 트리플렉스(rigid triplex; 30) 상에 부착되는 서플 트리플렉스(Supple triplex; 31)일 수 있다.

상부 단열패널 구조체(U)는 상부 단열패널(40)과, 연결패널(41)과, 상부 보강패널(42)을 포함할 수 있다. 상부 단열패널(top insulation panel; 40)은 하부 단열패널(20) 상에 적층 고정되고 인접하는 상부 단열패널(40) 사이에는 연결패널(41)(또는 탑 브릿지 패널, top bridge panel)이 설치된다. 연결패널(41)은 서플 트리플렉스(31) 상에 에폭시 글루를 이용하여 부착 고정될 수 있다.

상부 단열패널(40)과 연결패널(41)의 설치가 완료된 후 금속재질의 멤브레인을 이용하는 주방벽(50)이 상부 단열패널(40)과 연결패널(41) 상에 앵커 스트립(미도시)을 매개로 부착됨으로써 화물창이 완성된다. 주방벽(50)은 상부 보강패널(42)을 매개로 하여 상부 단열패널(40)과 연결패널(41) 상에 고정될 수 있다.

상부 단열패널(40)은 일정 간격으로 슬릿(43)을 포함할 수 있다. 슬릿(43)은 상부 단열패널(40)에 가해지는 열응력을 해소할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있다.

주방벽(50)은 단열패널 구조체(U, L)를 액화가스로부터 기밀하게 보호하기 위한 것으로, 다수의 시트가 용접 등에 의해 결합되어 단열패널 구조체(U, L)를 액화가스로부터 차단시킨다. 주방벽(50)은 다양한 재료를 사용할 수 있지만, 일반적으로 SUS(Stainless Steel) 또는 알루미늄이 사용될 수 있다.

다음으로 도 2를 참고하여 방벽의 주름부에 대하여 설명한다. 도 2는 일반적인 화물창의 코너부의 주름부 연결구조를 나타내는 사시도이다.

주방벽(50)은 극저온의 액화가스와 직접 접촉하는 금속재질의 것으로 큰 열응력을 받는다. 따라서, 주방벽(50)은 열응력을 해소하기 위하여 서로 교차하는 두 방향의 주름부(52: 52a, 52b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주방벽(50)은 평면부(51)와, 평면부(51)로부터 수용공간을 향해 굴곡지고, 열변형에 의한 수축 또는 신장이 용이하도록 서로 다른 방향으로 배열되는 제1 주름부(52a)와 제2 주름부(52b), 그리고 두 방향의 주름부(52a, 52b)가 교차하는 교차부(52c)를 포함할 수 있다. 이하에서의 주름부(52)는 교차부(52c)를 포함한다. 교차부(52c) 역시 두 방향의 주름부(52a, 52b)가 서로 만나는 부분이기 때문이다.

본 발명의 도면에는 서로 수직하게 배치되는 두 방향의 주름부(52a, 52b)가 도시되어 있지만, 필요에 따라 세 방향 이상의 주름부를 포함할 수 있다. 일 예로, 세 방향의 주름부는 서로 60도의 각도를 두고 배치될 수 있다.

주방벽(50)의 면내 방향으로 작용하는 열응력은 두 방향의 주름부(52a, 52b)에 의해 해소될 수 있다. 주름부(52)는 폭방향으로 변형의 여지가 있기 때문에, 열응력에 대응할 수 있다. 제1 주름부(52a)의 길이방향으로 작용하는 열응력은 제2 주름부(52b)의 신축성에 의해 해소되고, 제2 주름부(52b)의 길이방향으로 작용하는 열응력은 제1 주름부(52a)의 신축성에 의해 해소될 수 있다.

다음으로 도 2를 참고하여 일반적인 화물창의 코너부의 주름부 연결구조를 설명한다.

단열패널 구조체는 평면부에 설치되는 평판패널과 코너부에 설치되는 코너패널(60)을 포함한다. 또한 방벽은 평판패널 상에 고정되는 평판방벽과 코너패널(60) 상에 고정되는 코너방벽(54)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이 일반적인 화물창은 코너방벽(54)을 사이에 두고 양 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(52)가 코너방벽의 주름부(55)에 의해 서로 연결된다. 그러나 코너방벽의 주름부(55)와 평판방벽의 주름부(52)가 서로 일치되도록 배치하기 위하여는 별도의 마킹(Marking) 작업이 필요하며 정교한 작업으로 인하여 작업 난이도가 높고 설치기간이 길어지는 문제가 발생한다.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 화물창(100)의 코너부의 주름부 연결구조를 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창(100)의 코너부의 주름부 연결구조를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 주름부 결합구조를 나타내는 분해사시도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물창(100-1) 코너부의 주름부 연결구조를 나타내는 사시도이며, 도 6은 도 5의 주름부 결합구조를 나타내는 분해사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 방벽은 평판패널 상에 고정되는 평판방벽(101)과 코너패널(60) 상에 고정되는 코너방벽(102)을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 화물창(100)은 코너방벽(102) 양 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(101a) 중 어느 하나 이상이 코너방벽의 주름부(110)와 서로 어긋나도록 배치된다. 이 때, 어긋나도록 배치되는 주름부(101a 또는 110)의 단부는 인접하는 방벽(101 또는 102)의 평면부(101b 또는 102a)와 연결되어 밀봉상태를 유지할 수 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창(100)의 방벽은 코너방벽(102) 양 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(101a) 모두 코너방벽의 주름부(110)와 어긋나도록 배치되고, 코너방벽의 주름부(110) 양 단 역시 평판방벽의 주름부(101a)와 어긋나도록 배치된다.

도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 다른 화물창(100-1)의 방벽은 코너방벽(102) 일 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(101a)는 코너방벽의 주름부(110)와 어긋나도록 배치되고, 타 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(101c)는 코너방벽의 주름부(110)와 연결되도록 배치된다. 마찬가지로 코너방벽의 주름부(110) 일 단은 평판방벽의 주름부(101a)와 어긋나도록 배치되고, 타 단은 평판방벽의 주름부(101c)와 연결된다.

평판방벽의 주름부(101a)와 코너방벽의 주름부(110)가 서로 어긋나도록 배치됨으로써 평판방벽의 주름부(101a)와 코너방벽의 주름부(110)를 일치시키는데 소요되는 노력 및 시간을 절약할 수 있다. 비록, 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물창(100)의 방벽은 일 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(101c)가 코너방벽의 주름부(110)와 연결되기는 하지만, 이 경우에도 타 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(101a)가 코너방벽의 주름부(110)와 어긋나도록 배치됨으로써 타 측에 배치되는 평판방벽의 주름부(101a)와 코너방벽의 주름부(110)를 일치시키는 데 소요되는 노력 및 시간을 절약할 수 있게 된다. 따라서 어느 경우에도 일반적인 화물창(100)의 코너부의 주름부 연결구조와 비교할 때 제작이 용이한 장점이 있다.

도 2에 도시된 화물창의 평판방벽의 주름부(52)는 코너방벽의 주름부(55)와 서로 연결되기 때문에 방벽의 밀봉 상태를 유지할 수 있지만, 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 화물창(100)의 평판방벽과 코너방벽의 주름부(101a, 110)는 서로 어긋나도록 배치되기 때문에 주름부(101a, 110)의 단부를 마감하여 밀봉할 필요가 있다. 주름부는 보통 방벽시트에 굴곡지도록 형성되기 때문에 주름부와 평면부가 만나는 경우 주름부의 공간(도 1의 53참조)이 외부로 노출되기 때문이다. 주름부의 공간이 노출되는 경우 단열패널 구조체를 외부와 차단하는 방벽의 밀봉 역할을 다할 수 없게 되므로 개방되는 주름부의 단부는 마감되어야 할 필요가 있다.

주름부의 밀봉상태를 유지하기 위하여 어긋나도록 배치되는 코너방벽의 주름부(110)의 단부는 인접하는 평판방벽(101)의 평면부(101b)와 연결되고, 어긋나도록 배치되는 평판방벽의 주름부(101a)의 단부는 인접하는 코너방벽(102)의 평면부(102a)와 연결될 수 있다.

이를 위해 코너방벽의 주름부(110) 양 단 중 평판방벽의 주름부(101a)와 어긋나도록 배치되는 단부는 제1 앤드캡(111)에 의해 마감되어 밀봉상태를 유지할 수 있으며, 제1 앤드캡(111)은 일 측이 코너방벽의 주름부(110)의 단부 상에 고정되고 타 측이 평판방벽(101) 상에 고정될 수 있다.

또한, 평판방벽의 주름부(101a)의 단부 중 코너방벽의 주름부(110)와 어긋나도록 배치되는 단부는 제2 앤드캡(112)에 의해 마감되어 밀봉상태를 유지할 수 있으며, 제2 앤드캡(112)은 일 측이 평판방벽의 주름부(101a)의 단부 상에 고정되고 타 측이 코너방벽(102) 상에 고정될 수 있다.

제1 앤드캡(111)과 제2 앤드캡(112)은 방벽과의 기밀한 접촉을 위해 단차를 포함할 수 있다. 코너방벽(102)과 평판방벽(101)은 모서리부 일부가 겹쳐진 상태에서 용접 등에 의해 결합될 수 있다. 이 경우 겹쳐지는 부분에 단차가 발생하게 되는데 제1 및 제2 앤드캡(111, 112)은 이 단차에 대응하는 단차를 포함하여 높낮이가 다른 방벽에도 기밀하게 접촉할 수 있다.

도면에는 방벽 상에 별도의 앤드캡(111, 112)이 부착 고정되는 것을 도시하였지만 이와 달리 방벽과 앤드캡이 일체로 형성되는 것을 포함한다. 즉, 평판방벽의 주름부(101a)는 모서리까지 이어지지 않고 평면부(101b)에 수렴하면서 마감될 수 있으며, 코너방벽의 주름부(110)는 양 단부가 평면부(102a)에 수렴하도록 마감될 수 있다. 다만, 별도의 부재로 앤드캡(111, 112)을 마련하는 경우 방벽의 주름부(101a, 110)를 성형하는 데 드는 노력 및 비용이 절감될 수 있다.

도 4에는 일정 간격으로 슬릿(61)이 형성되는 코너패널(60)을 도시하였다. 도 1에서 설명한 바 있는 상부 단열패널(40)의 슬릿(42)은 코너패널(60)에도 적용될 수 있다. 도 4의 슬릿(61)은 코너패널(60)의 상부에 절개되는 슬릿과 인접하는 코너패널(60) 사이의 간극을 포함한다. 코너패널(60)은 슬릿(61)에 의해 코너부의 길이방향으로 작용하는 열응력이 해소될 수 있다.

코너방벽(102)은 연속적으로 배치되는 평면부(102a)와, 인접하는 두 평면부(102a) 사이의 간극(102b)에 설치되는 코너방벽의 주름부(110)를 포함할 수 있다. 코너방벽(102)은 평면 형상의 시트로 마련되는 평면부(102a)가 슬릿(61)으로 구분되는 단위 코너패널 상에 각각 부착될 수 있다. 따라서 인접하는 코너방벽의 평면부(102a) 사이에도 간극(102b)이 형성될 수 있다.

코너방벽의 주름부(110)는 슬릿(61)을 커버하도록 마련되고, 양 측 단부가 각각 인접하는 코너방벽의 평면부(102a) 상에 부착될 수 있다. 코너방벽의 주름부(110)에 의해 코너방벽(102)은 기밀성을 유지하면서도 코너방벽의 주름부(110) 폭방향으로 작용하는 열응력을 해소할 수 있다. 코너방벽의 주름부(110)의 양 단부는 제1 앤드캡(111)에 의해 마감될 수 있다.

도 7은 절개부(113, 114)를 포함하는 화물창(100-2) 코너부의 주름부(52) 결합구조를 나타내는 분해사시도이다.

평판방벽(101)은 코너방벽의 주름부(110)와 만나는 모서리에 제1 절개부(113)를 포함할 수 있고, 제1 앤드캡(111)은 일 측이 코너방벽의 주름부(110)의 단부 상에 고정되고 타 측이 평판방벽(101) 상에 고정되어 코너방벽의 주름부(110)의 단부를 마감하여 코너방벽(102)의 밀봉상태를 유지하되, 제1 절개부(113)를 내부에 수용할 수 있다.

제1 절개부(113)는 제1 앤드캡(111)에 작용하는 열응력을 해소할 수 있다. 코너부의 길이방향(또는, 코너방벽의 주름부(110) 폭방향)으로 열응력이 작용하는 경우 코너방벽의 평면부(102a) 사이의 간격이 달라질 수 있고 코너방벽의 주름부(110)는 폭방향 변위를 달리함으로써 열응력을 해소할 수 있다. 이 때 코너방벽(102)과 연결된 제1 앤드캡(111)도 폭방향 변위가 달라질 수 있으며, 평판방벽(101)에 형성되는 제1 절개부(113)는 제1 앤드캡(111)의 폭방향 변위를 허용할 수 있다.

도면에는 코너방벽(102)의 슬릿(102b)과 제1 절개부(113)가 서로 일치되도록 배치되는 것을 도시하였지만 제1 절개부(113)는 제1 앤드캡(111)의 내부에 수용되는 것으로 충분하다. 따라서 코너방벽(102)의 설치를 용이하게 하면서도 열응력을 해소하고자 하는 본 발명의 목적에 반하지 않을 수 있다.

코너방벽(102)은 평판방벽의 주름부(101a)와 만나는 모서리에 제2 절개부(114)를 포함할 수 있고, 제2 앤드캡(112)은 일 측이 평판방벽의 주름부(101a)의 단부 상에 고정되고 타 측이 코너방벽(102) 상에 고정되어 평판방벽의 주름부(101a)의 단부를 마감하여 평판방벽(101)의 밀봉상태를 유지하되, 제2 절개부(114)를 내부에 수용할 수 있다.

제2 절개부(114)는 제2 앤드캡(112)에 작용하는 열응력을 해소할 수 있다. 평판방벽 주름부(101a)의 폭방향으로 열응력이 작용하는 경우 평판방벽의 주름부(101a)는 폭방향 변위를 달리함으로써 열응력을 해소할 수 있다. 이 때 평판방벽(101)과 연결된 제2 앤드캡(112)도 폭방향 변위가 달라질 수 있으며, 코너방벽(102)에 형성되는 제2 절개부(114)는 제2 앤드캡(112)의 폭방향 변위를 허용할 수 있다.

제1 절개부(113)와 제2 절개부(114)의 내측 단부는 라운드 형상으로 마감될 수 있다. 절개부(113, 114)가 수축, 팽창을 반복하는 경우 절개부(113, 114)에 피로가 집중되어 크랙이 발생할 수 있기 때문이다. 이 때 절개부(113, 114)의 단부를 라운드 형상으로 마감함으로써 크랙이 전파되는 것을 방지할 수 있다.

도 8은 평판방벽(101)에 절개부(113) 대신 주름부(115)를 포함하는 화물창(100-3) 코너부의 주름부 결합구조를 나타내는 분해사시도이다.

평판방벽(101)은 코너방벽의 주름부(110)와 연장되는 마감주름부(115)를 포함할 수 있다. 마감주름부(115)는 평판방벽(101)에 일체로 마련되는 것으로 별도의 제1 앤드캡(111, 도 7 참고)이 필요하지 않다. 또한 마감주름부(115)는 폭방향으로 변위 발생이 가능하여 열응력을 해소할 수 있으므로 제1 절개부(113)를 필요로 하지 않는다.

코너방벽의 주름부(110)와 평판방벽(101)의 마감주름부(115)는 서로 연결되어 밀봉 상태를 유지할 수 있다. 일 예로 코너방벽의 주름부(110) 단부가 마감주름부(115) 상을 일부 덮도록 마련되어 용접 등에 의해 고정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 화물창(100, 100-1, 100-2, 100-3) 코너부의 주름부 연결구조는 화물창의 방벽에 적용되는 것으로 주방벽(50, 도 1 참조)과 보조방벽(30, 도 1 참조)에 모두 적용될 수 있다. 도 3 내지 도 7에서는 주방벽(50)에 적용되는 실시예를 설명하였지만, 이상의 설명은 보조방벽(30)에도 유사하게 적용될 수 있다.

도 9는 화물창(100-4) 코너부의 가스유동통로를 나타내는 사시도이다.

화물창(100-4)의 주름부(101a, 110)는 방벽의 기밀성을 검사하기 위한 검사가스가 유동하는 통로로 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 화물창(100-4) 코너부는 검사가스가 유동할 수 있는 가스유동통로(120)를 포함할 수 있다. 가스유동통로(120)는 코너방벽의 주름부(110) 하부에 연통되도록 코너패널(60)에 형성되는 요입홈일 수 있다.

코너방벽의 주름부(110)는 코너방벽(102)의 인접하는 평면부(102a) 사이의 간극(102b)과 하부 단열패널의 슬릿(61) 또는 인접하는 하부 단열패널의 간극을 통해 연통될 수 있다. 또한, 제1 앤드캡(111), 제2 앤드캡(112), 또는 마감주름부(115)의 하부에는 가스유동통로(120)와 연통되는 가스유동홀(121)이 마련될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 외벽, 11: 매스틱,
12: 스터드볼트, 13: 너트,
20: 하부 단열패널, 21: 하부 보강패널,
22: 관통홀, 23: 폼 플러그,
24: 플랫 조인트, 30: 보조방벽,
31: 보조연결방벽, 40: 상부 단열패널,
41: 연결패널, 42: 상부 보강패널,
43: 슬릿, 50: 주방벽,
51: 평면부, 52: 주름부,
52a: 제1 주름부, 52b: 제2 주름부,
52c: 교차부, 53: 공간,
54: 코너방벽, 55: 코너방벽의 주름부,
60: 코너패널, 61: 슬릿,
100: 화물창, 101: 평판방벽,
102: 코너방벽, 110: 코너방벽의 주름부,
111: 제1 앤드캡, 112: 제2 앤드캡,
113: 제1 절개부, 114: 제2 절개부,
115: 마감주름부, 120: 가스유동통로,
121: 가스유동홀.

Claims

액화가스를 저장하기 위한 액화가스 화물창에 있어서,
외벽에 설치되어 액화가스를 외부로부터 단열하고, 평판패널과 코너패널을 포함하는 단열패널 구조체; 및
상기 단열패널 구조체 상에 고정되어 상기 단열패널 구조체를 밀봉하며, 평면부와 주름부를 포함하는 방벽;을 포함하고,
상기 코너패널 양 측의 상기 평판패널 상에 고정되는 평판방벽의 주름부 중 어느 하나 이상은 상기 코너패널 상에 고정되는 코너방벽의 주름부와 서로 어긋나도록 배치되고,
상기 어긋나도록 배치되는 코너방벽의 주름부의 단부는 인접하는 상기 평판방벽의 평면부와 연결되어 밀봉상태를 유지하고,
상기 어긋나도록 배치되는 평판방벽의 주름부의 단부는 인접하는 상기 코너방벽의 평면부와 연결되어 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창.
삭제
제1항에 있어서,
상기 코너방벽의 주름부 양 단은 상기 평판방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 액화가스 화물창.
제1항에 있어서,
상기 코너방벽의 주름부 일 단은 상기 평판방벽의 주름부와 연결되고, 타 단은 상기 평판방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 액화가스 화물창.
제1항 또는 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코너방벽의 주름부 양 단 중 상기 평판방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 단부는 제1 앤드캡에 의해 마감되어 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창.
제5항에 있어서,
상기 제1 앤드캡은 일 측이 상기 코너방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고, 타 측이 상기 평판방벽 상에 고정되는 액화가스 화물창.
제1항 또는 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평판방벽의 주름부의 단부 중 상기 코너방벽의 주름부와 어긋나도록 배치되는 단부는 제2 앤드캡에 의해 마감되어 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창.
제7항에 있어서,
상기 제2 앤드캡은 일 측이 상기 평판방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고, 타 측이 상기 코너방벽 상에 고정되는 액화가스 화물창.
제1항에 있어서,
상기 코너방벽은 연속적으로 배치되는 평면부와, 상기 인접하는 두 평면부 사이의 간극에 설치되는 코너방벽의 주름부를 포함하는 액화가스 화물창.
제9항에 있어서,
상기 코너방벽은 상기 코너방벽의 주름부의 단부를 마감하여 밀봉상태를 유지하는 제1 앤드캡을 더 포함하는 액화가스 화물창.
제9항에 있어서,
상기 평판방벽은 상기 코너방벽의 주름부와 만나는 모서리에 제1 절개부를 포함하는 액화가스 화물창.
제11항에 있어서,
상기 코너방벽은 일 측이 상기 코너방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고 타 측이 상기 평판방벽 상에 고정되어 상기 코너방벽의 주름부의 단부를 마감하여 상기 코너방벽의 밀봉상태를 유지하되, 상기 제1 절개부를 내부에 수용하는 제1 앤드캡을 포함하는 액화가스 화물창.
제9항에 있어서,
상기 코너방벽은 상기 평판방벽의 주름부와 만나는 모서리에 제2 절개부를 포함하는 액화가스 화물창.
제13항에 있어서,
상기 평판방벽은 일 측이 상기 평판방벽의 주름부의 단부 상에 고정되고 타 측이 상기 코너방벽 상에 고정되어 상기 평판방벽의 주름부의 단부를 마감하여 상기 평판방벽의 밀봉상태를 유지하되, 상기 제2 절개부를 내부에 수용하는 제2 앤드캡을 포함하는 액화가스 화물창.
제9항에 있어서,
상기 평판방벽은 상기 코너방벽의 주름부와 연장되는 마감주름부를 포함하는 액화가스 화물창.
제1항에 있어서,
상기 단열패널 구조체의 상부에는 상기 어긋나도록 배치되는 주름부 내부의 공간과 연통되고, 상기 방벽의 기밀성을 검사하기 위한 검사가스가 유동하는 가스유동통로가 마련되는 액화가스 화물창.
액화가스를 저장하기 위한 액화가스 화물창을 제작하는 방법에 있어서,
외벽에 단열패널 구조체를 설치하되, 평평한 곳에 평판패널을 설치하고, 서로 다른 방향으로 배치되는 평판패널 사이에 코너패널을 설치하고,
상기 단열패널 구조체 상에 평면부와 주름부를 포함하는 방벽을 설치하되, 상기 평판패널 상에는 평판방벽을, 상기 코너패널 상에는 코너방벽을 설치하며,
상기 평판방벽과 상기 코너방벽을 배치함에 있어 상기 평판방벽의 주름부와 상기 코너방벽의 주름부가 서로 어긋나도록 배치하되,
상기 어긋나도록 배치되는 코너방벽의 주름부의 단부를 인접하는 상기 평판방벽의 평면부와 연결하여 밀봉하고,
상기 어긋나도록 배치되는 평판방벽의 주름부의 단부를 인접하는 상기 코너방벽의 평면부와 연결하여 밀봉하는 액화가스 화물창의 제작방법.
제17항에 있어서,
상기 어긋나는 주름부의 개방된 단부를 마감하여 상기 방벽의 밀봉상태를 유지하는 액화가스 화물창의 제작방법.