KR100667500B1

KR100667500B1 - 액화천연가스 저장탱크 및 그 제조용 모듈

Info

Publication number: KR100667500B1
Application number: KR1020050031400A
Authority: KR
Inventors: 양영명; 홍성호; 윤인수; 양영철; 서흥석; 김지훈; 오병택; 김영균
Original assignee: 한국가스공사
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: JP2006300319A; JP4813934B2; JP2006300320A; KR20060109110A

Abstract

본 발명은 액화천연가스 저장탱크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 초저온 상태의 액체인 액화천연가스를 저장하는 탱크를 단순화시켜 조립공정을 단축시킴과 동시에, 액밀성을 견고하게 유지하면서 기계적 변형에 따른 응력을 보다 용이하게 해소시켜 액화천연가스의 기화에 따른 손실을 최소화할 수 있는 액화천연가스 저장탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는 액화천연가스를 적재하는 탱크와; 상기 탱크내에 적재되는 액화천연가스와 직접 접하는 1차 밀봉벽과; 상기 탱크와 상기 1차 밀봉벽과 탱크를 기계적으로 연결하는 다수의 연결수단과; 상기 탱크와 상기 1차 밀봉벽 사이에 위치하는 중간벽 구조체로 이루어지며, 상기 중간벽 구조체는 상기 탱크의 코너부에 설치되는 코너구조체와 평면부에 설치되는 평면구조체로 이루어지고, 상기 평면구조체는 상기 탱크 및 상기 1차 밀봉벽 중 어느 하나 이상에 대하여 이동이 가능한 것이다.

LNG 탱크, 선박. 단열벽, 밀봉벽

Description

액화천연가스 저장탱크 및 그 제조용 모듈{LNG STORAGE TANK AND MODULES FOR CONSTRUCTING IT}

도 1 및 도 2는 종래의 멤브레인형의 액화천연가스 저장탱크인 GTT NO 96-2형을 도시한 단면도 및 사시도.

도 3 및 도 4는 종래의 멤브레인형의 액화천연가스 저장탱크인 GTT Mark Ⅲ형을 도시한 단면도 및 사시도.

도 5는 종래의 LNG 저장탱크의 코너부 구조를 도시한 단면도.

도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예 따른 액화천연가스 저장탱크를 구성하는 코너구조체의 내부구조를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장탱크의 코너구조의 연결관계를 도시한 전체 사시도.

도 8은 본 발명의 일 실시예 따른 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장탱크의 코너구조를 도시한 부분확대 단면 사시도.

도 9 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예 따른 액화천연가스 저장탱크가 선체 내부공간에 조립되는 과정을 순차적으로 도시한 사시도.

도 24는 본 발명의 일 실시예 따른 액화천연가스 저장탱크에서 2차 밀봉벽을 상호 체결시키는 수단을 도시한 확대단면도.

도 25는 본 발명의 일 실시예 따른 액화천연가스 저장탱크에서 2차 밀봉벽을 상호 체결시키는 수단을 도시한 확대 사시도.

도 26의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시예 따른 액화천연가스 저장탱크에서 앵커구조체의 결합관계를 확대 도시한 부분단면 사시도.

도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 일부절결 사시도.

도 28 내지 도 36은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크가 선체 내부공간에 조립되는 과정을 순차적으로 도시한 사시도.

도 37과 도 38은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 액화천연가스 저장탱크에서 2차 밀봉벽을 상호 체결시키는 상태도를 도시한 확대단면도.

도 39는 본 발명에 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크가 설치된 선박의 단면도.

도 40은도 39에서 단열시스템의 부분 확대도.

도 41은 앵커부에서 2차 밀봉벽의 연결상태를 도시한 도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 코너 지지판 51 : 코너부 1차 단열벽

52 : 코너부 2차 밀봉벽 53 : 코너부 2차 단열벽

54, 56 : 판재 57, 58 : 단열재

60 : 하부 지지로드 61 : 로드 지지캡

70 : 상부 지지로드 80, 81 : 코너부 경계턱

90 : 연결보강대 100 : 코너구조체

101 : 고정대 109 : 스터드 핀

110 : 앵커 베이스판 111 : 앵커 하부판

113 : 앵커부 2차 단열벽 114 : 앵커부 2차 밀봉벽

115 : 주름부 119 : 앵커 상부캡

150 : 앵커구조체 200 : 평면구조체

201 : 하부 판재 202 : 평면부 2차 단열벽

203 : 평면부 2차 밀봉벽 204 : 평면부 1차 단열벽

205 : 상부판재 211 : 단열재

212 : 상부 고정판 213 : 하부 고정판

214 : 고정볼트 250 : 1차 밀봉벽

251 : 주름부

본 발명은 선박, 육상용 탱크, 차량 등의 구조물 내부에 설치되는 액화천연가스 저장탱크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초저온 상태의 액체인 액화천연가스를 저장하는 탱크의 구조를 단순화시켜 조립공정을 단축시킴과 동시에, 액밀성을 견고하게 유지하면서 기계적 변형에 따른 응력을 보다 용이하게 해소할 수 있는 액화천연가스 저장탱크 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)는 화석연료의 하나인 천연가스가 액화된 것으로서, 액화천연가스 저장탱크는 설치되는 위치에 따라 지상에 설치되거나 지중에 매립되는 육상형 저장탱크 또는 자동차, 선박 등의 운송수단에 설치된 이동형 저장탱크 등으로 구분된다.

전술된 액화천연가스는 충격에 노출시 폭발의 위험성이 있고, 극저온 상태로 보관되는 바, 이를 보관하는 저장탱크는 내충격성 및 액밀성이 견고하게 유지되는 구조를 이룬다. 이와 같은 저장탱크는 유동이 거의 없는 육상형 저장탱크와 대비하여, 유동이 있는 자동차, 선박에 설치되는 액화천연가스 저장탱크의 구조는 유동에 의한 기계적 응력에 대한 대비책을 강구하여야 한다는 점에서는 다소 차이가 있다. 그러나, 기계적 응력에 대하여 대비책이 마련된 선박에 설치된 액화천연가스 저장탱크는 당연히 육상형 저장탱크에도 사용될 수 있으므로, 본 발명에 명세서에는 선박에 설치된 액화천연가스 저장탱크의 구조를 일례로 설명한다.

먼저, LNG 수송선의 내부에 설치되는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 저장탱크는 독립탱크형(Independent Tank)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 나눌 수 있다. 이는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는 지에 따른 분류이며, 그 구체적 내용은 아래와 같다.

하기 [표 1]에서 일명 GTT NO 96-2형과 GTT Mark Ⅲ형은 1995년 Gaz Transport(GT)사와 Technigaz(TGZ)사가 GTT(Gaztransport & Technigaz)사로 명칭이 변경되면서 각각 GT형은 GTT NO 96-2형으로, TGZ형은 GTT Mark Ⅲ형로 개칭되어 사용되고 있다.

전술된 GT형 및 TGZ형 탱크구조는 미합중국특허 US6,035,795, US6,378,722, US5,586,513, 미합중국특허공개US2003-0000949와, 대한민국특허공개KR2000-0011347호, KR2000-0011346호 등에 기재되어 있다.

GTT사의 멤브레인형 LNG선은 단열재 및 선체가 직접적인 하중을 받고 화물 탱크와 화물탱크 사이에 기계적/열적특성에 의한 위험성을 피하기 위하여 코퍼댐(Cofferdam)이 설치되어 있으며, 이러한 코퍼댐 내부의 공기온도는 코퍼댐 측 선체 내판의 저온 취성을 막기 위하여 +5℃ 이상 유지해야 하고, 이를 위하여 일반적으로 증기 또는 고온수와 같은 열원을 이용하도록 Heating Coil과 같은 가열수단이 설치되어 있다. 단열재 시공은 먼저 선체에 족장을 설치하여 완성한 후 Access House로 족장 자재와 육상에서 완성된 단열재 상자와 멤브레인 및 기타 자재를 반입하여 설치한다. 구형탱크의 경우, 진수 전 작업기간이 긴 것에 비해 멤브레인 방식은 진수 후의 기간이 길다.

GTT사의 멤브레인형 중에서 NO 96-2형은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 0.5~0.7㎜ 두께의 인바(Invar)강(36% Ni)을 사용하며, 1차 밀봉벽(10) 및 2차 밀봉벽(15)이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 갖고 있어 1차 밀봉벽(10)의 누설 시 상당한 기간동안 2차 밀봉벽(15)만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있다. 또한 GTT NO 96-2형의 밀봉벽(10,15)은 멤브레인(Membrane)이 직선형이므로 Mark Ⅲ형의 파형 멤브레인보다 용접이 간편하여 자동화 율은 높으나, 전체적인 용접장은 GTT NO 96-2형이 길다.

또한, 기존의 GT형과 현재 채용되고 있는 GTT NO 96-2형의 가장 큰 차이점은 단열재 상자(단열벽, 11,16)를 지지하는 U형 바(Bar) 대신에 Double Couple(17)을 이용하는데 있다. GTT NO 96-2형 LNG선의 저장탱크 방열단면에 대한 주요 부분의 기능은 표 2와 같다.

한편, GTT사의 Mark Ⅲ형은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 밀봉벽(20)으로 1.2㎜ 두께의 파형이 붙은 스테인리스강 멤브레인(Membrane)이며, 저온에 의한 수축은 파형부의 주름에서 흡수하여 멤브레인 내에는 거의 큰 응력이 생기지 않는다. 또한 단열벽(21,26)의 재료로 폴리우레탄포움(PUF), Glass Wool, Triplex 등이 사용된다. Mark Ⅲ형은 1차 및 2차 단열벽(Insulation)(21,26)을 육상에서 가공하여 일체형으로 탑재하므로, 박스형의 1차 및 2차 단열벽(21,26)을 각각 설치해야 하는 GTT NO 96-2형에 비하여 시공이 상대적으로 쉽다.

GTT Mark Ⅲ형의 LNG선 저장탱크 방열단면에 대한 주요 부분의 기능은 하기 [표 3]에 나타내었다.

상기와 같은 구조로 이루어지는 GTT NO 96-2형 저장탱크와 GTT Mark Ⅲ형 저장탱크 중에서 중요한 부분을 차지하는 부분이 코너부(Coner Part)의 구조이다.

여기서, 액화천연가스 저장탱크에서의 코너부(모서리부)는 저장탱크를 구성하는 각각의 밀봉벽(멤브레인)의 열변형에 의한 하중이 비대칭적으로 작용하는 구역으로서, 이러한 비대칭 하중을 분산시킴으로써 저장탱크로부터 발생하는 응력을 해소하도록 구조적으로 구성되어야만 한다.

이러한 LNG 저장탱크에서의 코너부(모서리부)에 관한 최근의 기술로서는, 대한민국 공개특허공보 KR2000-0011347호에 개시된 "선박의 지지구조물 내에 설치되는 탱크로서 개량된 모서리 구조를 갖춘 액밀 및 단열탱크"가 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 KR2000-0011347호에 개시된 코너부 구조는 선체 내부면(1)과 횡단격벽(2)이 이루는 90도 각도의 부위에 예비조립식 복합거더(30)를 고정시키게 되는데, 이 복합거더(30)는 경질의 W형 금속형상체(31)에 일정 간격으로 형성된 강화 웨브(39, 점선부분)를 내장한 열 절연재(40)로 구성된다.

이러한 형식의 예비조립식 복합거더(30)는 선체 내부면(1)과 횡단격벽(2)에 면접하는 부분은 각각 중합수지(34)를 매개로하여 고정되면서, 양 분기면은 상기 횡단격벽(2) 및 이중 선체의 내부면(1)에 의해 각각 지지되는 고정수단(32,33)에 의해 선체의 베어링 구조물에 기계적으로 체결되도록 한다.

또한, 상기 예비조립식 복합거더(30)의 저부는 선체 내부면(1)과 횡단격벽(2)이 접하는 90도 각도 부위에 배수공간(41)이 형성되도록 경사면(42)으로 형성되어 있다.

상기한 예비조립식 복합거더(30)를 이용하여 LNG 저장탱크의 코너부를 조립하는 기술은 비교적 간단한 구조로서 저렴한 설치비용 및 이중격벽의 도장체를 손상시키지 않고 기계적 충격에 의한 밀봉벽의 저항성을 개선한다는 효과는 있으나, 저장탱크의 코너부를 구성하는 기본 단위인 예비조립식 복합거더(30)가 경질의 금속형상체(31)로 이루어지고, 상기 금속형상체(31)기 선체 내부면(1)과 횡단격벽(2)에 고정 형성된 기계적 고정수단(32,33, 볼트-너트)에 의하여 수작업으로 고정되기 때문에 조립작업이 간단하지 않다.

전술된 멤브레인형 LNG 저장탱크의 코너부 구조는 전술된 저장탱크의 코너부를 구성하는 기본 단위인 예비조립식 복합거더(30)가 선체 내부면(1)과 횡단격벽(2)에 견고하게 고정된 구조로서, 선체의 운행시 또는 파도에 의해 선체에 부분적인 응력이 발생할 수 있으며, 이에 따라 코너부에 응력집중 현상이 발생하고 있다.

이에 따라 수십년에 걸쳐 응력집중을 개선하려는 노력이 진행되고 있으며, 지속적인 개선이 더욱 필요하다. 뿐만 아니라, 초저온의 액체 LNG의 기화에 의한 손실인 BOG(boil of gas)의 저감, 구조 단순화, 제조 공정의 단순화에 대한 지속적인 개선이 진행되고 있다.

전술된 멤브레인형의 액화천연가스 저장탱크는 아직까지 초저온의 액상인 액화천연가스의 기화에 의한 손실인 BOG(boil of gas)의 저감, 복잡한 단열벽 및 밀봉벽의 구조 단순화, 제조 공정의 단순화에 의한 탱크 건조기간 감소, 탱크부의 코너부 및 밀봉벽에서의 응력해소 등의 점에서 수십년에 걸쳐 개선의 노력이 있었지만 아직까지 더 개선의 필요성이 있다.

이에 본 발명은 종래의 멤브레인형 액화천연가스 저장탱크와 상이한 새로운 구조의 멤브레인형 액화천연가스 저장탱크를 발명하여 상기 여러 문제점을 개선하고자 한다.

또한, 상기 저장탱크의 바닥면에 설치되는 단열시스템의 평면구조체는 복수개로 이루어진 구조이고, 각각의 평면구조체는 앵커 구조체에 의해 고정된다. 한편, 상기 단열벽은 선박의 이동시 파도나 하물의 슬로싱 등에 의해 선체에 변형이 발생되고, 이로 인해 기계적 응력이 발생하고 있으며, 이를 해소하기 위한 지속적 인 기술개발이 이루어지고 있다.

본 발명은 종래의 멤브레인형 LNG 저장탱크와 상이한 새로운 구조의 멤브레인형 LNG 저장탱크를 제안하여, 조립구조 및 제조공정이 단순화되어 탱크의 건조기간이 단축될 뿐만 아니라, 저장탱크에 저장되는 액화천연가스의 저장 및 배출로부터 발생하는 열적/기계적 응력을 보다 효율적으로 해소하기 위한 새로운 구조의 액화천연가스 저장탱크 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따르면,

액화천연가스를 적재하는 탱크와;

상기 탱크내에 적재되는 액화천연가스와 직접 접하는 1차 밀봉벽과;

상기 탱크와 상기 1차 밀봉벽과 탱크를 기계적으로 연결하는 다수의 연결수단과;

상기 탱크와 상기 1차 밀봉벽 사이에 위치하는 중간벽 구조체로 이루어지며,

상기 중간벽 구조체는 상기 탱크 및 상기 1차 밀봉벽 중 어느 하나 이상에 대하여 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크가 제공된다.

상기 중간벽 구조체는 상기 탱크 및 상기 1차 밀봉벽 중 어느 하나 이상에 대하여 수평 방향으로 이동이 가능한 것이 바람직하다. 여기서 탱크는 단열벽 및 밀봉벽이 설치되기 전의 구조물을 이야기하며, 경우에 따라서는 이들이 설치된 것을 의미하기도 한다. 또한, 상기 중간벽 구조체는 다수의 구멍을 가지고 있고, 상기 구멍에 상기 연결수단이 통과하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 중간벽 구조체는 상기 1차 밀봉벽과 접하는 1차 단열벽과;

상기 탱크와 접하는 2차 단열벽과;

상기 1차 및 2차 단열벽 사이에 위치하는 2차 밀봉벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크가 제공된다. 상기 2차 밀봉벽은 상기 중간벽 구조체와 상기 연결수단 사이에서 액밀적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간벽 구조체는 다수의 모듈로 구성될 수 있는데, 상기 모듈은 상기 탱크의 평면부에 위치하는 다수의 평면구조체와 코너부에 위치하는 다수의 코너구조체로 구성된다. 상기 모듈은 예비조립체로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 코너구조체는 상기 탱크에 접착제로 접착되어 상기 1차 밀봉벽에 대해서만 이동이 가능하고, 상기 평면구조체는 상기 1차 밀봉벽 및 탱크에 대하여 이동이 가능한 것이 바람직하다. 상기 액화천연가스의 저장탱크는 선박에 설치될 수 있다. 상기 연결수단의 상단부는 상기 1차 밀봉벽과 용접으로 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 액화천연가스의 저장탱크에 사용되는 단열 모듈로서, 상기 모듈은 인접하는 모듈간의 조립을 용이하도록 하기 위하여 그 하단부가 돌출되고, 상기 액화천연가스의 저장탱크와, 상기 저장탱크의 내측에 설치되어 액화천연가스와 직접 접촉하는 1차 밀봉벽과의 사이에서 상기 저장탱크와 상기 1차 밀봉벽 중 어느 하나 이상에 대하여 슬라이딩 이동이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈이 제공된다. 상기 모듈은 1차 단열벽과; 상기 1차 단열벽 하부에 접착제로 접착되는 2차 밀봉벽과; 상기 2차 밀봉벽 하부에 접착제로 접착되는 2차 단열벽으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 모듈은 4각 기둥을 형성하며, 하나 이상의 모서리 부위는 일부가 절단된 단턱 형상으로 형성되거나, 상기 단열 모듈은 L형상을 형성할 수도 있다. 상기 단열벽은 폴리우레탄포움으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 모듈은 1차 단열벽과;

삭제

상기 1차 단열벽 상부에 부착되는 상부판재와;

상기 1차 단열벽 하부에 부착되는 2차 밀봉벽과;

상기 2차 밀봉벽의 하부에 부착되는 2차 단열벽과;

상기 2차 단열벽의 하부에 부착되는 하부판재로 구성되며,

상기 하부판재는 상기 2차 단열벽의 하나 이상의 측면에서 연장되어 플랜지 를 형성하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈이 제공된다. 상기 1차 또는 2차 단열벽 및 밀봉벽 상호간은 접착제로 접착되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2차 밀봉벽은 상기 1차 및 2차 단열벽의 하나 이상의 측면에서 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2차 밀봉벽은 모듈 상호간에서 액밀적으로 연결된다.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 2개의 연속하는 밀봉벽 및 2개의 단열벽을 포함하며, 상기 밀봉벽 중 1차 밀봉벽은 저장탱크에 저장되는 액화천연가스와 접촉하고, 그 하부에 1차 단열벽, 2차 밀봉벽 및 2차 단열벽의 순서로 배치되는 액화천연가스의 저장탱크에 있어서,

상기 1차 밀봉벽은 상기 탱크 바닥면과 기계적으로 결합된 앵커부에 의하여 지지되고,

상기 1차 단열벽, 2차 밀봉벽 및 2차 단열벽은 탱크의 평면부에서 그 상하면이 결합된 평면구조체들로 이루어지고, 상기 평면구조체 각각은 상기 1차 밀봉벽과 탱크 바닥면 사이에 다소간 슬라이딩 가능하게 설치된다. 다만, 탱크내 화물의 하중에 대해서는 앵커부와 단열벽이 동일하게 받지만, 1차 밀봉벽은 앵커부에만 용접되어 지지되기 때문에 단열벽들이 1차 밀봉벽에 대하여 약간의 슬라이딩이 가능하다. 탱크가 설치되는 구조물이 이중 선체 선박인 경우 상기 "탱크의 바닥면"(또는 내부 면)은 선체의 측면 및 하면의 내부벽과 탱크의 상부벽 및 횡격벽을 의미하는 것은 당연하다.

여기서, 슬라이딩은, 선박의 경우 파도 등에 의해 선체에 비틀림이 발생하고 이 비틀림에 의해 선체에 굴곡이 생길 경우, 1차 및 2차 단열벽으로 이루어진 탱크의 단열시스템은 선체의 내벽에 접하고 있기 때문에 상기 단열시스템에도 굴곡 응력이 생기는데, 이 굴곡 응력에 대하여 단열시스템을 파괴하지 않으면서 하기의 평면구조체와 같은 단열벽 단위체들이 다소간 횡방향으로 움직일 수 있는 것을 의미한다. 상기 단열벽 단위체는 본 발명에서 주로 예비조립체로 형성되는 1차 단열벽, 이에 접착된 2차 밀봉벽 및 이에 접착된 2차 단열벽 단위체를 의미한다.

바람직하게는, 상기 1차 단열벽과 2차 단열벽은 상기 2차 밀봉벽의 상하부면에 각각 접착제에 의하여 접착되고, 예비조립체로 형성되어 탱크 제조시에 조립의 단위가 될 수 있다. 본 발명에서 예비조립체로 제작되는 것은 탱크의 코너부에 설치되는 코너구조체와 탱크의 평면바닥부에 설치되는 평면구조체가 있다. 상기 2차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 하부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함할 수 있다. 더불어, 상기 1차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 상하부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 2차 밀봉벽의 재질은 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(Triplex, 바람직하게는 rigid triplex)일 수 있다.

한편, 상기 2차 밀봉벽은 상기 1차 단열벽 및 2차 단열벽의 측면에서 돌출되어 예비조립체(평면구조체)의 단위체들을 조립할 경우 인접하는 예비조립체의 2차 밀봉벽 또는 앵커부의 2차 밀봉벽과 상호 연결된다. 여기서, 상기 1차 밀봉벽의 형상이나 재질은 특별히 제한은 없으며, 하기에 기재된 본 출원인에 의해 공개된 특허나 TGZ사에 의해 공개된 특허들에 기재된 바와 같이 스테인리스 재질일 수 있고 주름부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 2차 단열벽 사이에 형성되는 측면 공간부는 폴리우레탄폼 재질의 단열재로 충진될 수 있다. 한편, 상기 1차 단열벽 사이에 형성되는 측면 공간부는 글래스 울(Glass Wool) 재질의 단열재로 충진될 수 있다.

또한, 상기 2차 밀봉벽은 상기 단열벽이 형성하는 공간부(즉, 단열벽 측면 사이)로 연장되고, 상기 공간부에는 상기 2차 밀봉벽의 단부는 상부 고정판 및 하부고정판에 의해 연결되며, 상기 상부 고정판 및 하부고정판의 결합면은 상기 2차 밀봉벽의 단부가 삽입 가능하게 형성된 홈부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 홈부는 굴곡지게 형성될 수 있고, 상기 하부 고정판 및 상부 고정판의 결합체는 그 종방향으로 다소간의 굴곡이 존재하여 다소간의 여유 길이를 가져서 냉각에 의한 밀봉벽의 수축시에 그 응력을 흡수할 수 있다.

또다른 실시예에 의하면, 상기 2차 밀봉벽은 상부면과 하부면에 수지재가 도포되며 인접하는 단열벽이 형성하는 측면 공간부로 연장되고, 상기 공간부에는 상기 2차 밀봉벽의 단부와 맞닿게 결합되는 상부 연결부재 및 하부 연결부재를 포함하고, 상기 상부 내열부재 및 하부 연결부재의 결합면에는 각각 형성된 요철부가 형성되어 상기 2차 밀봉벽의 상부면과 하부면에 도포된 수지재를 압착하며 결합되는 것이 바람직하다. 이와 같은 결합 방식은 2차 밀봉벽의 밀봉특성을 더욱 향상시킨다.

2차 밀봉벽의 연결과 관련한 본 발명의 한 다른 실시예에 따르면, 상기 탱크 내부의 모서리부에 결합되는 코너구조체와, 상기 탱크 내부의 평면상에서 슬라 이딩 이동가능하게 위치된 평면구조체와, 상기 탱크에 결합되어 상기 평면구조체를 상기 탱크 내부에 부착시키는 앵커구조체를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 평면구조체는 상기 코너구조체가 고정된 코너부 경계턱에 의하여 일측이 고정되면서, 상기 코너부 2차 단열벽과 동일한 높이로 설치되는 평면부 2차 단열벽과, 이의 상부 면에 형성되는 평면부 2차 밀봉벽 및 이의 상부 면에 형성되는 평면부 1차 단열벽으로 이루어지는 예비조립체로 제작되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 앵커구조체는 상기 평면구조체가 만나는 모서리 부위에 기계적으로 고정되는 앵커 하부판에 고정되는 앵커지지로드와, 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입 고정되어 상기 평면부 2차 단열벽과 동일한 높이로 설치되는 앵커부 2차 단열벽과, 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 단열벽의 상부 면에 고정되면서, 이웃하는 평면부 2차 밀봉벽과 기계적으로 체결되는 앵커부 2차 밀봉벽과, 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 밀봉벽 상부 면에 고정되는 앵커부 1차 단열벽과, 상기 앵커부 1차 단열벽의 상부 중심부인 상기 앵커지지로드 상단부에 고정되는 상부캡을 포함할 수 있다.

상기 구조에 있어서, 상기 앵커 하부판은 이에 인접하는 예비조립체 단위 구조체의 2차 단열벽 하부 판재를 상기 탱크의 내부면과 고정시키도록 구성된다. 또한, 상기 앵커부 2차 밀봉벽은 외주면부에 형성된 주름부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 앵커부 2차 밀봉벽은 상기 앵커부 1차 단열벽의 단면보다 돌출되어 인접하는 예비조립체의 2차 밀봉벽과 연결된다. 또한, 상기 앵커부 1차 단열벽과 앵커 부 2차 단열벽은 상기 앵커부 2차 밀봉벽의 상하부면에 각각 접착제에 의하여 접착될 수 있다.

한편, 상기 앵커부 2차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 상부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 앵커부 1차 단열벽은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와, 이의 상하부 면에 접착된 플라이우드 재질의 판재를 포함할 수 있다. 예비조립체의 2차단열벽의 하단에 접착된 플라이우드 판재는 그 측면부가 돌출되어 앵커부를 구성하는 앵커 하부판에 의하여 탱크 하부면에 고정된다. 이와 같은 고정에 의하여 단열벽들의 상향 이동을 방지하고 수평으로는 고정 되어 있으나, 다소간의 이동은 가능하다.

한편, 상기 코너구조체는 상기 탱크 내부에 형성된 면이 만나는 코너 지점에 각각 면접하도록 L형태로 형성되는 코너부 2차 단열벽과, 이의 상부 면에 형성되는 코너부 2차 밀봉벽 및 이의 상부 면에 형성되는 코너부 1차 단열벽과, 상기 코너부 1차 단열벽 상부 면에 저장탱크의 하중을 지지할 수 있도록 L형태의 코너 지지판이 더 설치된 예비조립체로 제작되어 상기 탱크 내부 면에 각각 형성된 코너부 경계턱에 의하여 고정될 수 있다.

상기 코너 지지판은 열에 의한 수축 및 신장이 가능하도록 하기 위해 다소간 슬라이딩 이동가능하게 설치될 수 있다. 또한, 상기 코너부 1차 단열벽과 2차 단열벽은 상기 2차 밀봉벽의 상하부면에 각각 접착제에 의하여 접착될 수 있다. 아울러, 상기 1차 단열벽, 2차 단열벽 및 코너 지지판은 예비조립체로 제작될 수 있다.

한편, 상기 코너부의 예비조립체(코너구조체)는 탱크의 내부 면에 각각 형성된 코너부 경계턱에 의하여 고정될 수 있다. 또한, 상기 2차 밀봉벽은 상기 1차 단열벽 및 2차 단열벽의 측면에서 돌출되도록 형성될 수 있다. 더불어, 상기 1차 단열벽 및 2차 단열벽의 하부면에는 판재가 형성되고, 상기 판재는 그 단부가 상기 단열재보다 돌출되도록 형성되어 상기 경계턱에서 고정대에 의하여 탱크 하부면에 고정된다. 또한, 2차 단열벽의 하부면은 탱크 벽면에 접착제로 접착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 코너부의 2차 단열벽과 1차 단열벽은 상기 2차 단열벽을 관통하여 돌출되는 하부 지지로드의 상단부와, 상기 1차 단열벽을 관통하는 상부 지지로드의 하단부를 연결 고정하는 연결보강대에 의하여 기계적으로 결합될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 하부 지지로드는 상기 2차 단열벽 하부 면에 고정된 로드 지지캡에 삽입 고정되어 2차 단열벽을 관통한 다음, 그 상단부가 상기 연결보강대에 고정될 수 있다. 또한, 상기 상부 지지로드는 상기 1차 단열벽의 하부에 고정되면서 상기 연결보강대에 고정된 로드 지지캡에 삽입 고정되어 상기 1차 단열벽을 관통하여 상기 코너 지지판을 지지할 수 있다. 이 지지 방법은 용접에 의해 결합되어 지지되는 것이 바람직하다. 상기 코너 지지판 상부에는 1차 밀봉벽이 위치하게 되며, 1차 밀봉벽과 코너 지지판은 용접으로 결합된다. 이와 같은 구조에 의하여, 코너부의 1차 밀봉벽은, 탱크 바닥에 결합된 하부 지지로드, 하부 지지로드에 결합된 상부 지지로드, 상부 지지로드와 결합된 코너 지지판에 의하여 안정적으로 지지된다. 또한, 상기 코너 지지판은 다소 두꺼운 후판으로 구성되므로 비대칭 응 력이 발생하는 코너부의 1차 밀봉벽을 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 코너 지지판은 코너부의 1차 단열벽과는 직접적인 결합이 약하여 1차 단열벽에 대하여 다소간의 슬라이딩이 가능하고, 이에 따라 1차 단역벽과 코너 지지판 및 1차 밀봉벽과의 온도변화에 의한 신축률 차이에 의한 기계적 응력의 극복이 가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 앵커구조체는 상기 평면구조체가 만나는 모서리 부위에 기계적으로 고정되는 앵커 하부판에 고정되는 앵커지지로드와, 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입 고정되어 상기 평면부 2차 단열벽과 동일한 높이로 설치되는 앵커부 2차 단열벽과, 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 단열벽의 상부면에 고정되면서, 이웃하는 평면부 2차 밀봉벽과 기계적으로 체결되는 앵커부 2차 밀봉벽과, 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입되어 앵커부 2차 밀봉벽 상부면에 고정되는 앵커부 1차 단열벽과, 상기 앵커부 1차 단열벽의 상부 중심부인 상기 앵커지지로드 상단부에 고정되는 상부캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 앵커 하부판은 이에 인접하는 단위 구조체의 2차 단열벽 하부 판재를 탱크 내부면과 고정시키는 역할을 한다. 상기 앵커부 2차 밀봉벽은 외주면부에 주름부를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 앵커부 1차 단열벽과 앵커부 2차 단열벽은 상기 앵커부 2차 밀봉벽의 상하부면에 각각 접착제에 의하여 접착되는 것이 바람직하다.

앵커부의 또 다른 실시예로서, 상기 앵커구조체는 상기 탱크의 내부에 형성된 공간의 바닥면 및 좌우 격벽에 일정 간격으로 설치되며 체결공이 형성된 로드 지지캡이 내장된 앵커 베이스판을 고정하는 앵커하부판과, 상기 로드 지지캡에 수직하게 고정되는 앵커지지로드와, 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입 고정되는 앵커부 2차 단열벽과, 상기 앵커부 2차 단열벽의 상부면에 고정되며 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입 고정되는 앵커부 2차 밀봉벽과, 상기 앵커부 2차 밀봉벽 상부면에 고정되며 상기 앵커지지로드에 중심부가 삽입 고정되는 앵커부 1차 단열벽과, 상기 앵커지지로드의 상단부에 고정되며 상기 앵커부 1차 단열벽을 고정시키는 상부캡과, 인접 배치되는 1차 단열벽 측부와 2차 밀봉벽의 상부면에 고정되며, 상기 앵커부 1차 단열벽과 소정거리 이격되게 결합되어 이웃하는 상기 2차 밀봉벽과 상기 앵커부 2차 밀봉벽의 단부의 상부에 고정되는 평면부 연결 단열벽을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 평면부 연결 단열벽은 인접 배치된 각각의 1차 단열벽 측면과 인접된 2차 단열재 상부에 고정된 2차 밀봉벽 상부면에 고정되고, 상기 평면부 연결 단열벽은 그 하부의 상기 평면부 2차 밀봉벽 및 앵커부 2차 밀봉벽과 접착제에 의해 고정되는 것이 바람직하다. 상기 평면부 연결 단열벽과 상기 앵커부 1차 단열벽 사이의 공간부에는 단열재가 충진된다. 상기 평면부 연결단열벽은 그 하부에 그 가장자리가 위치하는 2차 단열벽을 고정하는 역할도 있다.

본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 제조방법은, 2개의 연속하는 밀봉벽 및 2개의 단열벽을 포함하며, 상기 밀봉벽 중 1차 밀봉벽은 저장탱크에 저장되는 액화천연가스와 접촉하고, 그 하부에 1차 단열벽, 2차 밀봉벽 및 2차 단열벽의 순서로 배치되는 저장탱크를 제조하는 방법에 있어서, 상기 탱크 내부에 형성된 코너부에 각각 경계턱을 형성하고, 탱크 내부 면에 일정간격으로 앵커 베이스판을 부 착 고정하는 단계와, 상기 형성된 코너부 경계턱을 경계로 하여 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽 및 코너부 지지판으로 예비 조립된 코너구조체를 부착 고정시키는 단계와, 상기 고정된 코너구조체를 상기 코너부 경계턱에 고정대로서 고정시킴과 동시에, 상기 앵커 베이스판 상부에 앵커 하부판을 고정시키고 중앙부에 앵커 지지로드를 수직 고정하는 단계와, 상기 코너구조체를 고정시킨 고정대의 일측에 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽으로 예비 조립된 평면구조체의 일측부를 삽입 고정시키고, 상기 평면구조체의 타측 모서리부를 상기 앵커 베이스판 및 상기 앵커 하부판이 이루는 공간부에 삽입 고정시키는 단계와, 상기 코너구조체와 평면구조체의 2차 단열벽이 형성하는 공간부를 단열재로 충전함과 동시에, 상기 앵커 지지로드에 앵커부 2차 단열벽 및 앵커부 2차 밀봉벽을 삽입하는 단계와, 상기 코너구조체의 2차 밀봉벽과 이와 인접하는 평면구조체의 2차 밀봉벽을 고정시키고, 상기 평면구조체의 2차 밀봉벽을 상호 고정시킴과 동시에, 상기 평면구조체의 2차 밀봉벽과 인접하는 상기 앵커부 2차 밀봉벽을 상호 고정시키는 단계와, 상기 앵커 지지로드에 앵커부 1차 단열벽을 삽입하는 다음, 앵커 상부판 및 앵커 단열판재를 부착 고정하고, 상기 앵커 지지로드 단부에 앵커 상부캡을 부착 고정하여 앵커구조체를 조립 완료하는 단계와, 상기 코너구조체, 평면구조체 및 앵커구조체가 형성하는 1차 단열벽의 사이공간부에 단열재로 충진하는 단계와, 상기 코너구조체, 평면구조체 및 앵커구조체의 상부면에 주름부를 갖는 1차 밀봉벽을 부착 고정하는 단계를 포함한다.

상기 앵커 베이스판 상부에 앵커 하부판을 고정시키고 중앙부에 앵커 지지로 드를 수직 고정하는 단계는 상기 앵커 베이스판에 볼팅 고정된 앵커 하부판의 중앙부에 고정된 로드 지지캡에 상기 앵커 지지로드가 볼팅결합하여 고정될 수 있다.

상기 코너구조체와 평면구조체의 2차 단열벽이 형성하는 공간부를 단열재로 충전하는 단계는 단열재로서 폴리우레탄폼을 충전할 수 있다.

또한, 상기 코너구조체의 2차 밀봉벽과 이와 인접하는 평면구조체의 2차 밀봉벽을 고정시키고, 상기 평면구조체의 2차 밀봉벽을 상호 고정시킴과 동시에, 상기 평면구조체의 2차 밀봉벽과 인접하는 상기 앵커부 2차 밀봉벽을 상호 고정시키는 단계는 상기 2차 밀봉벽 하부에 위치하는 하부 고정판과, 이의 상부면과 대면하도록 위치하는 상부 고정판을 볼팅 체결함으로써 고정시킬 수 있다. 여기서, 상기 코너구조체의 2차 밀봉벽과 이와 인접하는 평면구조체의 2차 밀봉벽을 고정시키고, 상기 평면구조체의 2차 밀봉벽을 상호 고정시킴과 동시에, 상기 평면구조체의 2차 밀봉벽과 인접하는 상기 앵커부 2차 밀봉벽을 상호 고정시키는 단계는 상기 2차 밀봉벽을 볼팅 체결하는 하부 고정판과, 이의 상부면 대면하도록 위치하는 상부 고정판에 형성된 곡면 부위에 의하여 곡면형상으로 고정될 수 있다.

상기에 기재된 본 발명의 LNG용 탱크는, 화물의 유동이 있는 자동차, 선박에 설치되는 액화천연가스 저장탱크는, 유동이 거의 없는 육상형 탱크, 등을 포함하며 본 발명에 따른 탱크는 상기 선박, 육상용 탱크, 차량 등에 설치될 수 있다.

또한, 본 발명은 초저온 상태의 액체인 액화천연가스를 수송하는 선박 내부에 설치되는 저장탱크의 평면구조체를 연결하는 앵커부 구조를 단순화시켜 조립공정을 단축시킴과 동시에, 인접하는 평면구조체의 연결을 보다 결속시킴으로써 앵커 부의 액밀성을 견고하게 유지한다. 더불어, 선박의 항해시 파도 등에 의하여 선박 선체에 비틀림이 발생할 경우, 본 발명에 따른 단열시스템에서는 1차 밀봉벽이 앵커부에 직접 연결되고 단열벽들과는 직접적인 연결이 약하여 단열벽들이 1차 밀봉벽에 대하여 다소간의 슬라이딩이 가능하여 상기 선체의 비틀림에 순응할 수 있으므로 단열시스템의 파괴가 발생되지 않는다.

또한, 본 발명은 초저온 상태의 액체인 액화천연가스를 저장하는 탱크 내부에 설치되는 탱크의 코너구조를 단순화시켜 조립공정을 단축시킴과 동시에, 코너부의 액밀성을 견고하게 유지하면서 코너부를 지지할 수 있는 후판재를 설치함으로써 저장탱크의 기계적/열적 수축 및 팽창에 따른 응력을 보다 용이하게 해소시켜 신뢰성이 높은 선박을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 평면부 연결 단열벽과 그 아래의 2차 밀봉벽과의 접착제에 의한 결합과, 상하 연결부재들의 결합구조에 의해 앵커부 주변에서 2차 밀봉벽의 결합구조가 더욱 개선되어 액밀성 및 안전성이 더욱 증가되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.

본 발명은 액화천연가스 저장탱크로서, 고압, 극저온 상태의 액화천연가스를 저장한다. 이를 위해 액화천연가스 저장탱크는 내충격성 및 액밀성이 견고하게 유지되는 구조를 이룬다.

화물의 유동이 있는 자동차, 선박에 설치되는 액화천연가스 저장탱크는, 유동 거의 없는 육상형 탱크와 대비하여, 화물의 유동에 의한 기계적 응력에 대한 대비책을 강구하여야 한다는 점에서는 차이가 있다. 그러나, 기계적 응력에 대비책 이 마련된 선박에 설치된 액화천연가스 저장탱크는 당연히 육상형 탱크에도 사용될 수 있으므로, 본 발명에 명세서에는 선박에 설치된 액화천연가스 저장탱크의 구조를 일례로 설명한다.

도 39는 본 발명의 한 실시예에 따라 LNG 탱크가 설치된 예시적인 선박 3900의 단면도이다. 선박 3900은 선박의 외형을 형성하는 외부벽 3901과 내부벽 3903의 이중선체로 이루어져 있다. 선체의 내부벽과 외부벽은 3905에 의하여 연결되어 일체로 형성되어 있다. 경우에 따라서는 내부벽 3903이 존재하지 않을 수도 있다.

또한, 선박 3900의 상부는 도 39에 도시된 것과 상이하게 단일층의 갑판으로 형성될 수도 있다. 내부벽 3903의 내부는 하나 이상의 격벽 3907에 의하여 분할될 수 있다. 격벽 3907은 종래 LNG에 공지된 바와 같이 코퍼댐을 형성할 수도 있다.

각각의 내부 공간 3911은 액화천연가스와 같은 초저온 액체를 적재하는 탱크를 구성할 수 있다. 예로서 선박 3900의 좌측에서 2번째 공간에 탱크를 설치한 개념도로 설명한다. 1차 밀봉벽 250은 LNG를 1차적으로 액밀하는 밀봉벽으로서 LNG 3913과 접하고 있고 종래에 공지된 바와 같이 초저온 LNG의 선하적에 따른 온도변화에 대응하기 위하여 주름부가 형성될 수 있다. 1차 밀봉벽 250은 다수의 앵커구조체 또는 연결수단 3915에 의해 선박의 내부벽 3903(또는 격벽 3907)에 연결되어 있다. 따라서, 1차 밀봉벽 250은 선체에 대하여 이동이 자유롭지 않다.

1차 밀봉벽 250과 탱크를 구성하는 선체 내부벽 3903 사이에는 중간벽 구조체 3917이 위치하고 있다. 중간벽 구조체3917(200a, 200b)은 선체의 내부 격벽 또는 내부벽과 1차 밀봉벽 250 사이에 위치하는데, 이들은 모듈로 구성되어 코너부에 위치하는 코너구조체 100, 평면부에 위치하는 것은 평면구조체 200로 이루어진다.

도 39는 이해를 돕기 위하여 실제 LNG탱크에서보다 이들 모듈이 확대도시되었다. 각각의 중간벽 구조체 3917은 실제로는 상당히 개수가 많고 상호 연결되어 있다.

도 40은 도 39에서 도시된 원 3923의 확대도이다. 도시된 예에서 중간벽 구조체 3917(평면 구조체 200a, 200b, 및 코너구조체 100)은 1차 단열벽 204, 51, 2차 단열벽 202, 53 및 2차 밀봉벽 203, 52를 포함하고 있다. 각 중간벽 구조체는 하나 이상의 또 다른 기능층을 가질 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면 상기 중간벽 구조체 3917의 각 단위 모듈(200, 100)의 각 밀봉벽 및 단열벽의 접촉면은 접착제로 접착되어 일체형으로 형성된다. 또한, 중간벽 구조체 3917의 하부의 2차 단열벽 202, 52의 하단부에는 플랜지가 형성되어 있다. 보통 2차 단열벽은 절연성 물질인 PUF과 그 하부에 부착된 판재로 구성되며 이 판재가 PUF(폴리우레탄포움)보다 크게 형성되어 플랜지를 형성한다. 1차 단열벽은 PUF와 그 상부에 접착제로 부착된 판재로 이루어진다.

도시된 예에서 각 앵커 구조체 3915는 앵커지지로드 112a, 112b, 하부에 위치한 고정부재 113a, 113b, 2차 밀봉벽 3933, 상부 공간 3929, 3931에 채워지는 1차 단열벽(미도시)을 가진다. 앵커지지로드 112a, 112b의 한 말단은 1차 밀봉벽 250에 연결되어 있고, 다른 말단은 선체 내부벽 3903에 연결되어 있다. 이와 같은 앵커구조체의 연결관계는 하기 다른 실시예에서 자세하게 설명될 것이다. 앵커구조체 3915는 탱크를 이루는 선체 내부벽 또는 격벽과 1차 밀봉벽 250을 연결한다.

또한, 앵커구조체 3915는 이웃하는 중간벽 구조체 모듈들의 100, 200a, 200b의 연결지점에 위치하여 이들을 상호 연결하며 중간벽 구조체를 탱크를 이루는 선체 내부벽 또는 격벽에 고정시킨다. 다른 실시예에서 중간벽 구조체 중 코너구조체와 평면구조체는 앵커구조체 이외의 수단에 의하여 선체 내부벽 또는 격벽에 고정될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 자세히 설명한다. 또는 다른 실시예로서 앵커구조체 3915는 단일체로 형성된 중간벽 구조체의 벽에 형성된 구멍에 위치할 수도 있다.

앵커구조체 3915의 고정부재 113a, 113b는 앵커지지로드 112의 주위에 설치된다. 공간부 3923 및 3931은 PUF와 같은 절연성 물질로 채워진다. 고정부재 113a, 113b의 하부에는 홈이 형성되어 2차 단열벽 202 및 52의 하부에 돌출된 플랜지 3925를 탱크에 밀착시킨다. 이와 같은 구조에 의하여 중간벽 구조체 3917 중의 평면구조체 200은 1차 밀봉벽 250의 하부에서 1차 밀봉벽에 대해 수평으로는 다소간 이동이 가능하지만 수직방향으로의 이동이 제한된다. 고정부재 113a의 하부 홈 3927과 2차 단열벽 202의 플랜지 3925 사이에는 다소간의 공간이 존재할 수 있고, 또 고정부재 113a와 2차 단열벽 202 사이에도 다소간의 공간이 존재하여 도40에서 평면구조체 200a가 좌우로 수평이동이 가능하다. 물론 도 40에서 평면구조체 200a는 앞뒤 방향(상기 좌우에 수직방향)으로도 수평이동이 가능하다. 한편, 중간벽 구조체 3917중 코너구조체 100은 탱크와 접하는 면이 접착제로 접착되어 고정되어 선체의 내부벽 및 격벽에 고정되어 이동이 자유롭지 않고, 다만 그 상부의 1차 밀봉벽 250은 상기 코너구조체 100에 대하여 다소간의 이동이 가능하게 된다. 물론 1차 밀봉벽 250이 앵커구조체에 의하여 선체에 연결되어 있으나, 1차 밀봉벽은 앵커구조체 상부에 용접결합된다고 하더라도 앵커구조체의 하부와 선체의 연결을 용접이 아닌 다소간의 움직임이 가능하도록 연결된다면 1차 밀봉벽이 코너구조체(또는 선체)에 대하여 다소간의 이동이 가능하게 될 것이다. 이에 대한 구체적인 실시예에 대해서는 하기 다른 실시예에서 설명되어 있다.

도 40에서 2차 밀봉벽 52, 203은 중간벽 구조체 100, 200는 앵커구조체 내의 2차 밀봉벽과 도 41에 도시된 바와 같이 액밀적으로 연결된다. 또한, 다수의 모듈 100, 200 상호간도 2차 밀봉벽은 액밀적으로 연결된다.

앵커구조체 3915의 앵커지지로드 112a에는 적당한 결합부재, 도 41의 실시예에서는 두개의 너트 3936, 3937에 의하여 앵커구조체의 2차 밀봉벽 3933이 고정되어 있다. 인접하는 중간벽 구조체의 2차 밀봉벽 52, 203과는 적당한 연결부재 212와 스크류 214에 의하여 액밀적으로 연결된다. 연결부재 212와 2차 밀봉벽인 접하는 면은 접착제를 도포하여 액밀성을 증대시킬 수 있다. 또한 액밀성을 증대히키기 위하여 연개부재 212의 상하 접합면에는 굴곡부 3935가 형성될 수 있다. 앵커구조체 3915의 2차 밀봉벽 3933의 가장자리 둘레에는 주름부 115가 형성되어 인접하는 평면구조체의 수평 이동시 발생하는 2차 밀봉벽의 신축 또는 응축 응력을 흡수할 수 있다.

또한, 상기 연결부재 212에 의한 2차 밀봉벽간의 연결은 인접하는 평면구조체간의 밀봉벽간의 연결, 평면구조체와 코너구조체간의 연결에도 동일하게 적용된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 액화천연가스 저장탱크는 선박의 선체 내부에 형성된 면에 면접하도록 설치되는 2차 단열벽과, 이의 상부 면에 형성되는 2차 밀봉벽 및 이의 상부 면에 형성되는 1차 단열벽을 포함하게 되며, 본 발명에서는 이러한 탱크를 선박 외부에서 예비조립체로서 각각 코너구조체, 평면구조체를 미리 제작하여 탱크 내부공간에 조립하게 하는 것이 바람직하다.

즉, 미리 제작된 코너구조체를 선체 내부에 먼저 고정시킨 다음, 이를 기준으로 평면구조체를 조립하며, 이러한 평면구조체의 고정은 탱크의 조립 현장에서 앵커구조체를 조립함으로써 이루어지는 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크를 구성하는 코너구조체의 내부구조를 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예 따른 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장탱크의 코너구조의 연결관계를 도시한 전체 사시도이다. 또한 도 8은 본 발명의 일 실시예 따른 선박 내부에 설치되는 액화천연가스 저장탱크의 코너구조를 도시한 부분확대 단면 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 코너구조체(100)는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 선박의 선체면이 만나는 코너 지점에 각각 면접하도록 코너부 2차 단열벽(53)이 L형태로 형성되며, 이의 상부 면에 코너부 2차 밀봉벽(52)이 동일한 형태로 부착 고정되며, 다시 이의 상부 면에 코너부 1차 단열벽(51)이 형성되는 구조로 예비 조립된 것이다. 여기서 상기 코너부 1차 단열벽(51)과 코너부 2차 단열벽(53)은 상기 코너부 2차 밀봉벽(52)의 상하부면에 각각 접착제에 의하여 접착되어 견고하게 밀착 고정되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 설명한 코너 지지판(50), 1차 및 2차 단열벽(51,53), 2차 밀봉벽(52)과 상기 상부 및 하부 지지로드(70,60)의 연결관계를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

액화천연가스(LNG)를 저장하기 위한 선박의 내부는 본 발명의 코너구조가 설치될 수 있는 공간을 형성하도록 하부 바닥면(1) 및 이와 일체형으로 격벽(2)이 형성되어 있으며, 본 발명은 상기한 하부 바닥면(1)과 좌우 또는 횡격벽(2)이 소정의 각도로 만나는 지점에 설치되는 코너구조에 관한 것이다. 따라서, 2차 단열벽의 형상은 탱크의 모양이나 코너의 위치에 따라 탱크 면의 접속 각도가 상이하므로 그 모양은 L자보다 더 벌어질 수도 있다.

상기한 바와 같이, 상기 하부 바닥면(1)과 격벽(2)이 소정의 각도로 만나는 지점에는 상기 하부 바닥면(1) 및 격벽(2)과 면접하는 L형의 2차 단열벽(53)이 형성된다. 본 발명에서 '1차' 및 '2차'라는 용어의 사용은 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 기준으로 하여 액화천연가스를 1차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지 2차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지에 대한 구분기준으로 구사된 것이다.

상기 2차 단열벽(53)은 폴리우레탄폼(Polyurethane Form) 재질의 2차 단열재(58)와, 이의 하부 면에 접착된 플라이우드(Plywood) 재질의 2차 단열벽 판재(56)로 형성되는데, 상기 2차 단열벽 판재(56)는 선체 내부에 형성된 하부 바닥면(1) 및 격벽(2)과 면접하게 되는 것이다. 단열벽의 구성 방법이나 형상, 재질 등에 관해서는 US4747513, WO8909909, US5501359, US5586513, JP2000-038190(공개), US6035795, JP2001-122386(공개), 등에 공지되어 있으며, 이들 특허를 본 발명에 기재된 내용을 참조로 하며, 이들 특허에 기재된 단열벽, 접착되는 목재 등을 사용할 수도 있다.

상기 2차 단열벽(53)이 형성되면, 그 상부 면에 2차 밀봉벽(52)이 위치하게 된다. 이 2차 밀봉벽(52)은 저장탱크에 저장된 액화천연가스의 누출 가스를 2차적으로 차단하는 기능을 하는 것이다. 이러한 상기 2차 밀봉벽(52)의 하부면에 상기한 2차 단열벽(53)의 2차 단열재(58)의 상부 면이 접착제에 의하여 접착되도록 한다. 이와 같은 2차 밀봉벽(52)의 재질은 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(일명 'Triplex')가 바람직하다. 상기 참조 특허 US6035795에서는 flexible triplex에 관하여 기재하고 있으나, 본 발명에서는 보다 딱딱한 rigid triplex를 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 2차 단열벽(53)과 2차 밀봉벽(52)의 결합이 이루어지면, 이 상부 면에 형성되는 1차 단열벽(51)과의 고정을 위한 하부 지지로드(60)가 상기 2차 단열벽(53)과 2차 밀봉벽(52)을 관통하게 된다.

즉, 상기 2차 단열벽(53)에는 상기 하부 지지로드(60)가 관통될 수 있는 관통홀이 일정 간격으로 형성되며, 2차 단열벽 판재(56)에 형성된 관통홀의 하부에는 상기 하부 지지로드(60)의 하부가 견고하게 고정될 수 있는 로드 지지캡(61)이 삽입되어 상기 2차 단열벽 판재(56)에 지지되어진다.

상기 로드 지지캡(61)에 하부 지지로드(60)가 삽입되어 2차 단열벽(53)을 관통한 다음, 상기 하부 지지로드(60)의 하부는 지지캡(61) 내부에서 고정너트(62)로 견고하게 고정되는 것이다.

또한, 상기 2차 단열벽(53)을 관통한 상기 하부 지지로드(60)의 상부는 2차 단열벽(53) 상부 면에 고정된 2차 밀봉벽(52)을 관통하게 되고, 이 2차 밀봉벽(52)은 하부 지지로드(60) 상부에 체결되는 지지너트(63)와 밀봉벽 고정너트(64)에 의하여 하부 지지로드(60) 상에 고정되도록 한다.

상기와 같이 2차 단열벽(53) 및 2차 밀봉벽(52)을 관통하여 고정되는 하부 지지로드(60)의 상단부는 1차 단열벽(51) 하부를 관통하여 고정되어진다.

즉, 상기 1차 단열벽(51)은 2차 단열벽(53) 상부 면에 고정된 2차 밀봉벽(52)에 면접하여 부착 고정되는 것으로서, 그 구성은 상기 2차 밀봉벽(52)과 면접하여 접착제 등으로 부착 고정되는 1차 단열벽(51)의 하부판재(55)와 이의 상부면에 형성되는 1차 단열재(57) 및 이 상부 면에 부착 고정되는 1차 단열벽(51)의 상부판재(54)로 이루어진다. 상기 1차 단열벽 상부 및 하부판재(54,55)는 플라이우드 재질이며, 1차 단열재(57)는 폴리우레탄폼 재질이다.

이때, 상기 하부 지지로드(60)가 관통하는 1차 단열벽(51)의 하부판재(55) 상에는 후술하는 상부 지지로드(70)와의 고정을 위하여 연결 보강대(90)가 위치하게 된다. 즉, 상기 2차 단열벽(53) 및 2차 밀봉벽(52)을 관통하여 고정된 하부 지지로드(60)의 상단부가 상기 1차 단열벽(51) 하부판재(55) 상에 위치하는 연결 보강대(90)를 관통하여 볼트-너트 체결방식으로 고정되는 것이다.

상기 연결 보강대(90)에는 다수의(본 발명의 도면에서는 한 쌍의) 상부 지지로드(70)의 하부가 고정되는데, 고정방식은 연결 보강대(90)의 하부 면에 용접과 같은 방식으로 고정된 로드 지지캡(71)에 상부 지지로드(70)가 삽입된 다음 고정너트(72)로 고정되는 방식이다.

따라서, 2차 단열벽(53) 및 2차 밀봉벽(52)을 관통하는 하부 지지로드(60)의 상단부와 1차 단열벽(51)을 관통하는 상부 지지로드(70)의 하단부가 견고하게 고정되는 것이다.

또한, 도 6의 (a)에서는 상기 상부 지지로드(70)는 1차 단열벽(51)과 그 상부판재(54)가 고정되어 지지되며, 이 1차 단열벽(51)의 상부판재(54)의 상부 면에 상기한 저장탱크의 비대칭 하중을 받을 수 있도록 L형태의 코너 지지판(50)이 위치하여 지지되는 것이다. 여기서 상기 코너 지지판(50)은 열에 의한 수축 및 신장이 가능하도록 상기 1차 단열벽(51)의 접착제로 결합하지 않고, 슬라이딩 이동 가능하게 기계적으로 결합된다. 이러한 코너 지지판(50) 상에 후술되는 1차 밀봉벽(250)이 용접 등의 방법으로 결합되어 위치하게 되는 것이다.

상부 지지로드(70)와 코너 지지판(50)의 결합방법에 대한 또 다른 실시예로서 도 6의 (b)가 있다. 즉 상부 지지로드(70)은 1차 단열벽(51)과 그 상부의 상부판재(54)를 관통하여 코너 지지판(50)에 직접 결합하여 코너 지지판(50)을 지지한다. 이때, 상부 지지로드(70)은 코너부의 1차 단열벽(51)과 사이에 다소간의 공간이 존재하고, 상기 코너 지지판(50)과 1차 단열벽(51) 사이에는 접착제 등에 의한 직접적인 결합이 없기 때문에, 상기 코너 지지판(50)은 1차 단열벽(51)에 대하여 다소간의 슬라이딩이 가능하다. 이와 같은 슬라이딩은 1차 단열벽(51)과 코너 지지판(50) 사이에 재질의 상이로 인한 온도변화에 대한 신축율 차이를 해소해 준다.

또한, 이와 같은 구조에 의하여, 코너부의 1차 밀봉벽은, 탱크 바닥에 결합된 하부 지지로드(60), 상기 하부 지지로드(60)에 결합된 상부 지지로드(70), 상기 상부 지지로드(70)와 결합된 코너 지지판(50)에 의하여 안정적으로 지지된다. 또한, 상기 코너 지지판(50)은 다소 두꺼운 후판으로 구성되므로 비대칭 응력이 발생하는 코너부의 1차 밀봉벽을 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 코너구조체(100)를 형성하는 상기 2차 밀봉벽(52)의 재질은 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(Triplex) 재질로서, 상기 코너부 2차 밀봉벽(52)은 상기 코너부 1차 단열벽(51) 및 코너부 2차 단열벽(53)의 측면에서 더 돌출되도록 형성되어 후공정에서 이웃하는 평면부의 예비조립체의 2차 밀봉벽(203)과 체결되도록 한다.

본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크를 구성하는 평면구조체를 도시한 사시도인 도 9를 참조하면, 본 발명을 구성하는 상기 평면구조체(200)는 선체 외부에서 예비 조립된 상태로 선체 내부로 도입되는 것이며, 이러한 평면구조체(200)의 구조는 상기 코너구조체(100)와 유사한 구성으로 이루어지고, 평면부 1차 단열벽(204)의 상부에는 플라이우드 재질의 상부판재(205)가 설치된다.

즉, 선체 내부면(1)에 면접하는 평면부 2차 단열벽(202)에는 하부 판재(201)가 마련되며, 이 상부 면에 폴리우레탄폼(Polyurethane Foam) 재질의 평면부 2차 단열벽(202)이 부착되고, 이 상부 면에 다시 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(Triplex, 바람직하게는 Rigid Triplex) 재질의 평면부 2차 밀봉벽(203)이 부착되고, 다시 이 상부 면에 폴리우레탄폼(Polyurethane Foam) 재질의 평면부 1차 단열 벽(204) 및 플라이우드 재질의 상부 판재(205)가 부착되는 구조로 이루어진다.

또한, 상기 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)와 2차 밀봉벽(203)은 1차 및 2차 단열벽(202,204)의 측면에서 다소 돌출되어 후공정에서 이웃하는 평면구조체(200) 또는 코너구조체(100)와 상호 결합 고정되어지도록 하며, 코너구조체(100)와 접하는 반대면의 모서리 부위는 본 발명의 앵커구조체(150)에 의하여 조립 고정되도록 일부가 절단된 단턱 형상으로 형성되어 있다. 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 평면구조체(200)의 높이는 이웃하는 코너구조체(100)의 높이와 동일하도록 제작된다.

도 10은 선체 내벽에 경계턱과 스터드 핀(109)을 설치한 사시도, 도 11은 도 10의 경계턱에 코너구조체를 삽입한 사시도, 도 12는 도 11의 코너구조체를 고정한 사시도, 도 13은 도 12의 코너구조체와 인접하는 평면구조체를 배치한 사시도, 도 14는 도 13의 평면구조체가 고정한 후 앵커 지지로드를 결합한 사시도, 도 15는 도 14의 앵커 지지로드에 앵커부 2차 단열벽 및 앵커부 2차 밀봉벽을 설치한 사시도, 도 16은 선체 내벽에 복수의 평면구조체를 고정한 사시도, 도 17은 도 16의 평면구조체에 도시된 앵커부 2차 밀봉벽을 고정한 사시도, 도 18은 도 17의 앵커부 2차 밀봉벽 상부에 앵커부 2차 밀봉벽을 삽입한 사시도, 도 19는 도 18의 앵커부 2차 밀봉벽을 고정한 사시도, 도 20은 도 19의 앵커부 2차 밀봉벽에 앵커 단열판재를 설치한 사시도, 도 21은 도 20의 앵커 단열판재를 고정한 사시도, 도 22는 1차 단열재가 충진된 사시도, 그리고 도 23은 도 22에 1차 밀봉벽이 설치된 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크 및 이러한 탱크가 설치되는 과정을 도 10 내지 도 23을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는 선체의 하부 바닥면(1) 및 이와 좌우 또는 횡방향에서 수직 또는 일정각도로 연장 형성되는 좌우 측벽 또는 횡격벽(2)에 설치된다.

먼저, 코너구조체(100)를 고정시킬 수 있는 코너부 경계턱(80,81)을 하부 바닥부(1) 및 격벽(2)에 고정시킨다. 이때 상기 코너부 경계턱(80,81)을 고정하는 방법으로는 용접에 의한 방법이 적당하며, 코너부로부터의 간격은 조립이 완료된 코너구조체(100)의 삽입할 수 있는 정도로 한다. 이와 같이 코너부 경계턱(80,81) 사이에 삽입된 코너구조체(100)는 상기 경계턱(80,81) 사이에 소정의 유격이 형성된다.

상기 경계턱(80,81) 사이에, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 코너구조체(100)가 장착되면, 상기 경계턱(80,81)에 고정대(101)를 고정시키게 된다.

이때 고정하는 방식은 상기 고정대(101)를 상기 경계턱(80,81)에 볼팅 고정하는 방식을 채용한다. 상기 고정대(101)는 상기 경계턱(80,81)과 코너구조체(100) 사이의 유격에 해당하는 돌기가 형성되어 상기 고정대(101)의 고정시 상기 코너구조체(100)와 경계턱(80,81) 사이의 유격이 메꿔지며 유동이 방지되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 선체 내부의 하부 바닥부(1) 또는 격벽(2)과 코너구조체(100) 하면은 본딩에 의하여 결합되며, 2차적으로는 상기 내부 경계턱(80,81)에는 본 발명의 코너구조체(100)가 부착 고정된다.

또한, 이와 동시에 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 코너구조체(100)로부터 연속적으로 설치되는 평면구조체(200)를 상호 고정시키기 위한 앵커구조체(150)의 앵커 베이스판(110)을 하부 바닥부(1) 및 격벽(2) 면에 일정 간격으로 고정시킨다.

이를 위해, 선체 내부 면에 일정 간격으로 일군의 스터드 핀(109)을 설치한다. 이때, 상기 스터드 핀(109)은 상기 바닥면(1) 또는 격벽(2)에 접촉되는 부분을 뾰족하게 가공한 후, 가압한 상태에서 용접하여, 상기 스터드 핀(109)이 선체의 내벽면에 용접된다.

다음으로 상기 스터드 핀(109)에는 상기 스터드 핀(109)과 대응되는 관통공이 형성되어 상기 스터드 핀(109)에 삽입되는 앵커 베이스판(110)을 삽입한다. 이때, 상기 앵커 베이스판(110)은 선체의 내벽면에 용접 또는 본딩에 의하여 결합되도록 한다. 또한, 상기 앵커 베이스판(110)의 두께는 상기 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)의 두께와 동일하다.

이어서, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)의 돌출부를 덮을 수 있도록 상기 앵커 베이스판(110)의 상부에 앵커 하부판(111)을 결합한다. 이를 위해, 상기 앵커 하부판(111)은 상기 스터드 핀(109)과 대응되는 위치에 관통구멍이 형성되고, 상기 앵커 하부판(111)을 관통한 스터드 핀(109)에는 너트가 체결됨으로서 상기 앵커 베이스판(110)의 고정이 이루어진다.

이와 같이, 상기 평면구조체(200)는 그 하부 판재(201)가 상기 고정대(101) 또는 상기 앵커 하부판(111)에 의해 고정되어 상방향 이동이 제한되며, 수평 방향으로는 다소간의 슬라이딩이 가능하게 된다. 즉, 앵커 하부판(201)은 예비 조립체로 형성되는 평면구제체(200)을 상방향으로 움직이는 것을 방지한다.

다음으로, 도 14와 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 앵커 하부판(111)의 중앙부에 앵커 지지로드(112)를 수직하게 고정한다.

이를 위해, 상기 앵커 하부판(111)의 중앙부에는 소정의 자리파기 공간이 형성된다. 또한, 상기 앵커 하부판(111)의 하부에 앵커 베이스판(110)이 위치된다.

이때, 상기 앵커 베이스판(110)에는 상기 스터드 핀(109)에 대응하는 복수의 관통공이 형성되고, 상기 스터드 핀(109)에 관통공을 관통시키며 상기 앵커 베이스판(110)을 설치한다. 다음으로 상기 앵커 베이스판(110)을 관통한 스터드 핀(109)을 너트로 체결하여 상기 앵커 베이스판(110)을 고정하게 된다.

한편, 상기 앵커 하부판(111)의 자리파기 공간에는 상기 앵커 베이스판(110)의 중앙에 형성된 홀을 통해 로드 지지캡(120)이 설치된다. 상기 로드 지지캡(120)은 내부에 너트가 포함되거나, 너트 구조가 일체로 형성된 것으로서, 본 발명에서는 상기 로드 지지캡(120)의 중앙부가 너트 가공되어 있으며, 상기 로드 지지캡(120)에 전술된 앵커 지지로드(112)가 수직하게 결합되는 방식을 취하게 된다.

여기서, 상기 로드 지지캡(120) 및 너트는 도 8에 도시된 로드 지지캡(61) 및 고정너트(62)와 동일한 방식이다.

여기서, 상기 앵커 지지로드(112)는 상부 또는 하부로 열전달이 발생될 수 있으나, 설계시 상기 앵커 지지로드(112)의 직경 및 다른 부품으로의 열전달율을 고려하여 탱크내의 액화천연가스로부터 선체로의 열전달을 최소화하는 것이 바람직하다.

이러한 앵커 지지로드(112)는 후공정에서 부착되는 1차 밀봉벽으로부터 발생 되는 하중을 1차적으로 지지하는 역할을 하게 되고, 단열벽 예비조립체는 1차 밀봉벽과 접착제 등에 의하여 직접적인 결합이 약하여 종래의 단열벽과는 상이하게 1차 밀봉벽 대하여 다소간의 슬라이딩이 허용되므로 선체의 변형 등에 대해서 탱크구조의 안정성이 증대된다.

상기와 같은 고정방식으로 본 발명의 앵커 하부판(111) 및 앵커 지지로드(112)를 중심으로 하여 각각의 평면구조체(200)를 위치 고정하게 되는 것이다. 이때, 상기 평면구조체(200)는 상기 선체 내부면(1)과 상기 앵커 하부판(111)이 형성하는 틈 사이에 삽입되어 고정되어 진다.

상기한 평면구조체(200)는 선체 외부에서 예비 조립된 상태로 선체 내부로 도입되는 것이며, 이러한 평면구조체(200)의 평면부 1차 단열벽(204)의 상부는 판재(205)가 접착된다.

즉, 선체 내부면(1)에 면접하는 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)가 마련되며, 이 상부 면에 폴리우레탄폼(Polyurethane Foam) 재질의 평면부 2차 단열벽(202)이 부착되고, 이 상부 면에 다시 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(Triplex) 재질의 평면부 2차 밀봉벽(203)이 부착되고, 다시 이 상부 면에 폴리우레탄폼(Polyurethane Foam) 재질의 평면부 1차 단열벽(204)과 그 상부면에 플라이우드 재질의 상부 판재(205)가 부착되는 구조로 이루어진다.

또한, 상기 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)와 2차 밀봉벽(203)은 1차 및 2차 단열벽(202,204)의 측면에서 다소 돌출되어 후공정에서 이웃하는 평면구조체(200) 또는 코너구조체(100)의 2차 밀봉벽과 상호 결합 고정되어지도록 하며, 코너 구조체(100)와 접하는 반대면의 모서리 부위는 본 발명의 앵커구조체(150)에 의하여 조립 고정되도록 일부가 절단된 단턱 형상으로 형성되어있다. 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 평면구조체(200)의 높이는 이웃하는 코너구조체(100)의 높이와 동일하도록 제작된다.

본 발명의 예비 조립된 평면구조체(200)가 선체 내부 면에 고정되는 방식은 코너구조체(미도시)를 경계턱에 고정하는 고정대의 타측에 평면부 2차 단열벽(202)의 측면에서 돌출된 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)가 삽입됨과 동시에, 상기 코너구조체(100)와 접하는 반대면의 모서리 부위에서 돌출된 평면부 2차 단열벽 하부 판재(201)가 선체 내부면(1)에 고정된 금속재질의 앵커 베이스판(110)과 이 상부 면에 고정된 플라이우드 재질의 앵커 하부판(111)이 형성하는 사이공간부에 삽입하는 방식으로 고정되는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 앵커구조체를 형성하는 앵커 하부판(111) 및 앵커 지지로드(112)를 중심으로 상기 평면구조체(200)가 삽입 고정되면, 도 15에 도시된 바와 같이, 앵커부 2차 단열벽(113)이 삽입된다. 이 앵커부 2차 단열벽(113)의 상부 면에는 원형의 주름부(115)가 형성된 앵커부 2차 밀봉벽(114)이 위치하게 되며, 이러한 2차 밀봉벽(114)은 앵커 지지로드(112)에 형성된 걸림턱(121)에 의하여 지지되면서, 삽입된 다음에는 지지로드(112)에 볼팅 결합하는 고정너트(123)에 의하여 견고하게 고정된다.

이러한 평면구조체(200)의 위치가 고정되면, 도 15 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 코너구조체(100)와 평면구조체(200)의 2차 단열벽(53,202)이 형성하는 공 간부를 폴리우레탄폼 재질의 단열재로 충전함과 동시에, 상기 앵커 지지로드(112)에 앵커부 2차 단열벽(113) 및 앵커부 2차 밀봉벽(114)을 삽입하게 된다.

상기 앵커부 2차 단열벽(113)은 폴리우레탄폼 재질의 단열재와 플라이우드 재질의 판재로 되고 단면이 사각형 형상이며, 이 상부면에 부착 고정된 앵커부 2차 밀봉벽(114)은 알루미늄 시트 또는 가요성 시트(Triplex) 재질로 이루어진다.

전술된 바와 같이 구성된 LNG 저장탱크는 선박의 이동시 파도등에 의하여 선체의 휨 현상이 발생하여 부분적인 응력이 발생되고, 이로 인해 선체에 변형이 생기면 단열재 및 2차 밀봉벽에 가해지는 응력이 증가한다. 이와 같이 상기 밀봉벽에 발생하는 응력을 감소하기 위해 상기 앵커부 2차 밀봉벽(114)에는, 도 23에 도시된 바와 같이, 원형의 주름부(115)가 형성되는 것이 좋다. 즉, 상기 주름부(115)는 상기 평면구조체(200)의 슬라이딩 이동시 상기 평면구조체(200)가 슬라이딩 이동되는 방향으로 신장되거나 수축되어 단열재 또는 밀봉벽에 가해지는 기계적인 또는 열적 변형을 방지한다.

또한, 단열벽층에 발행하는 응력에 의하여 상기 평면구조체(200) 간의 연결이 벌어지려는 경향이 있다. 이때, 본 발명에 따른 저장탱크의 평면구조체(200)는 상기 앵커 구조체(150)의 상기 앵커 하부지지판(111)에 걸려있기 때문에 이탈이 방지된 상태로 다소간의 슬라이딩 이동이 가능하다.

상기한 이유로 선체에 응력이 발생될 경우, 상기 코너구조체(100)는 고정된 상태이나 각각의 평면구조체(200)는 선체 변형시 부분적인 횡방향 슬라이딩이 가능하여, 선체의 변형을 상기 단열벽층 자체가 흡수할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 코너구조체(100) 및 각각의 평면구조체(200)가 선체 내부 면에 설치된 다음, 각각의 2차 단열벽이 이루는 공간부에 폴리우레탄폼 재질의 단열재(211)가 충전된 후에는 각각의 이웃하는 2차 밀봉벽이 고정수단에 의하여 연결 고정된다.

즉, 코너구조체(100)의 2차 밀봉벽(52)과 이와 인접하는 평면구조체(200)의 2차 밀봉벽(203)을 고정시키고, 상기 평면구조체(200)의 이웃하는 2차 밀봉벽(203)을 상호 고정시킴과 동시에, 상기 평면구조체(200)의 2차 밀봉벽(203)과 인접하는 상기 앵커부 2차 밀봉벽(114)을 상호 고정시키게 되는 것이다.

또한, 각각의 1차 단열벽이 이루는 공간부에 폴리우레탄폼 재질의 단열재(210)가 충전된다.

그 상부에는 1차 밀봉벽(250)이 결합된다. 1차 밀봉벽은 앵커부에 용접(바람직하게는 fillet용접)이 되는 바람직하게는 상부캡(119)에 용접된다. 1차 밀봉벽에 대해서는 아래에서 자세히 기재한다.

도 24는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 2차 밀봉벽을 상호 체결시키는 수단을 도시한 확대단면도이고, 도 25는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 2차 밀봉벽을 상호 체결시키는 수단을 도시한 확대 사시도이다. 또한, 도 26은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 앵커구조체의 결합관계를 확대 도시한 부분단면 사시도이다.

여기서 고정되는 방식은, 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같은 고정수단에 의하여 고정되는데, 이러한 고정방식은 본 발명의 모든 2차 밀봉벽을 상호 고정하는 데 모두 적용되어진다.

즉, 일례로서 도 24에 도시된 같이, 본 발명의 코너부 1차 및 2차 단열벽(57,58)과 평면부 1차 및 2차 단열벽(204,202)이 형성하는 공간부(즉, 단열벽 사이)로 돌출된 각각의 2차 밀봉벽(52,203)이 근접하는 부위에 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)이 상기 2차 밀봉벽(52,203)을 사이에 두고 대면하도록 위치하게 되고, 이때 특별히 한정되지 않지만 고정볼트(214)로서 상기 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)을 고정시키면 2차 밀봉벽(52,203)이 견고하게 고정되는 것이다.

여기서 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)은 금속재질을 이용한다.

또한, 상기 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)은 상기 각각의 2차 밀봉벽(52,203)을 곡선 형태로 연결 고정하는데, 이는 상기 각각의 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)의 대면부가 상호 대응하는 곡면 요철부로 형성됨으로써 가능하게 된다. 이와 같이 2차 밀봉벽의 말단이 곡선상으로 연결됨으로써 만일에라도 발생할 수 있는 1차 밀봉벽의 LNG 누출에 대해 2차 밀봉벽의 밀봉특성이 향상된다.

또한, 하부 고정판(213) 및 상부 고정판(212)의 결합체는 그 종방향으로 다소간의 굴곡이 존재하여 다소간의 여유 길이를 가지는 것이 바람직하고, 저장탱크에 액화천연가스가 채워져서 온도가 하강하여 열적으로 수축하더라도 그 응력을 흡수할 여유를 제공하는 등과 같이, 기계적/열적 수축 및 팽창작용에 따른 부하를 용이하게 해소할 수 있다.

또한, 이러한 2차 밀봉벽의 결합구조는 2차 밀봉벽의 결합을 각각의 단열벽 및 선체와는 무관하게 독립적으로 결합시킴으로써 단열벽에 자유도를 어느 정도 제 공할 수 있으며, 특히 선체 내부면의 변형에 따른 단열벽의 손상을 방지할 수 있다는 것이다.

상기한 바와 같이, 각각의 코너구조체(100) 및 평면구조체(200)가 이루는 하부 공간부에 단열재를 충전하고, 각각의 2차 밀봉벽을 고정수단에 의하여 고정한다. 다음으로 상기 앵커 지지로드(112)에 와셔가 하단부에 일체로 형성된 너트를 삽입, 체결한다. 이때, 상기 너트의 와셔는 상기 단열재의 상부를 소정의 압력으로 압착된 상태로 유지하게 된다. 여기서, 상기 너트는 선박의 저장탱크에 LNG가 저장된 후, 상기 LNG의 팽창 압에 의해 단열재의 부피, 즉 두께가 감소하게 되며 상기 너트는 설계시 단열재의 축소두께를 감안하여 상기 지지로드(112)에 체결된다.

그런 다음, 그 상부면에 다시 앵커 단열판재(118)를 부착 고정시키고, 이 중앙부에 다시 원형의 앵커 상부캡(119)을 삽입 고정한다. 이를 위해 상기 앵커 단열판재(118)의 상부 중앙에는 소정의 자리파기 공간이 형성되고, 그 공간에 전술된 앵커 상부캡(119)이 위치된다. 상기 앵커 상부캡(119)에는 너트가 포함되거나, 너트 구조가 일체로 형성되어 상기 앵커 지지로드(112)의 상단과 체결됨으로서 앵커구조체(150)를 조립 완료하게 된다.

도 26은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 앵커구조체의 결합관계를 확대 도시한 부분단면 사시도로서, 일련의 과정을 통하여 조립된 본 발명에 따른 앵커구조체(150)는 도 26에 도시된 바와 같은 결합구조를 취하게 된다.

상기한 조립과정을 거쳐 본 발명에 따른 코너구조체(100) 및 평면구조체 (200)가 선체 내부 면에 설치되고, 앵커구조체(150)가 조립 완료되면, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 코너구조체(100), 각각의 평면구조체(200) 및 앵커구조체(150)가 형성하는 1차 단열벽(204)의 사이공간부(2차 단열벽이 형성하는 공간부의 상부)에 단열재로 충전하게 된다. 이때 충전되는 단열재로서는 글래스 울(Glass Wool)이 적용되는데, 이는 1차 단열벽의 열적 수축에 보다 신축적으로 대응하여 열적 응력을 보다 용이하게 해소하기 위함이다. 또한, 선체의 비틀림 발생시에 예비조립체 단위체가 선체의 비틀림에 순응하여 다소간 움직일 수 있도록 하는 효과도 있다.

상기한 바와 같이, 각각의 조립 구조체가 형성하는 1차 단열벽의 공간부에 글래스 울과 같은 단열재를 충전한 다음에는 그 상부면에 주름부(251)를 갖는 멤브레인형의 1차 밀봉벽(250)을 부착 고정하게 된다. 이 1차 밀봉벽(250)의 재질은 주로 내식성 및 열적 안정성이 우수한 스테인리스 재질을 이용하게 된다.

한편, 상기 1차 밀봉벽(250)의 재질은 종래의 Mark Ⅲ형 탱크에서 알려지거나, 본 출원인에 의해 공지되는 특허(국내특허출원 제2001-0010438 또는 2001-0010152호)에 제시된 재질이나 형상으로 이루어질 수 있고, 그들의 변형도 가능하다. 또한, US3299598; US3302359; US3510278 등에 기재된 1차 밀봉벽도 채용가능하다.

또한, 상기 주름부(251)는 각각의 조립 구조체(100,150,200)에 의하여 형성되는 공간부를 따라서 길이방향으로 형성되고, 이 주름부(251)를 중심으로 하여 주변부에 다수의 주름부(251)가 형성된다. 이 주름부(251)는 저장되는 액화천연가스 와 직접 접촉하는 1차 밀봉벽(250)의 열적 수축 및 팽창작용이 가장 심하게 일어나므로 이에 신축적으로 대응하여 열적 변형을 용이하게 해소하기 위함이다. 또한, 상기 주름부(251)가 각각의 1차 단열벽이 형성되는 공간부 상부에 같은 길이 방향으로 형성되는 이유는 1차 단열벽과 부착된 2차 밀봉벽의 열적 수축 및 팽창에도 상호 의존적으로 대응하여 저장탱크가 받는 열적 응력을 용이하게 해소할 수 있기 때문이다.

도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 일부절결 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 액화천연가스 저장탱크는, 도 27에 도시된 바와 같이, 액화천연가스를 저장하는 선박과 같은 구조물의 내부에 형성된 공간에 2차 단열벽(292)이 설치되고, 이의 상부 면에 형성되는 2차 밀봉벽(293) 및 1차 단열벽(294)이 설치된다.

여기서, 상기 1차 단열벽(294)은 상기 2차 단열벽(292)의 단부 사이에 형성되는 소정의 공간부를 포함하고, 상기 공간부에는 상기 1차 단열벽(294) 및 2차 단열벽(293)과 결합되는 평면부 연결 단열벽(297)이 설치된다.

상기 평면부 연결 단열벽(297)의 중심부에는 앵커부 1차 단열벽(276)이 설치되며, 상기 평면부 연결 단열벽(297)과 앵커부 1차 단열벽(276) 사이의 공간에는 글래스 울(125)을 포함하는 단열재가 충진된다.

전술된 바와 같이 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크의 제조공정을 살펴보면 다음과 같다.

도 28 내지 도 36은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화천연가스 저장탱크가 선체 내부공간에 조립되는 과정을 순차적으로 도시한 사시도이다.

본 명세서의 설명을 위해 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의한다.

더불어, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 평면구조체 또는 코너구조체를 고정하는 과정은 전술된 실시예와 동일하며, 본 발명의 다른 실시예에서는 동일한 과정에 대해 생략한다.

전술된 과정을 거쳐, 도 28과 도 29에 도시된 바와 같이, 본 발명의 앵커구조체(150)를 형성하는 앵커 하부판(111) 및 앵커 지지로드(112)를 중심으로 상기 평면구조체(200)가 삽입 고정되면, 앵커부 2차 단열벽(113)이 삽입된다.

이 앵커부 2차 단열벽(113)의 상부 면에는 원형의 주름부(115)가 형성된 앵커부 2차 밀봉벽(114)이 위치하게 되며, 이러한 2차 밀봉벽(114)은 앵커 지지로드(112)에 형성된 걸림턱(121)에 의하여 지지되면서, 삽입된 다음에는 지지로드(112)에 볼팅 결합하는 고정너트(123)에 의하여 견고하게 고정된다.

또한, 도 30을 참조하면, 인접배치된 각각의 평면부 1차 단열벽(294) 측면과, 그의 하부에 인접 위치된 평면부 2차 단열벽(292) 상부에 고정된 2차 밀봉벽(293) 상부면에는 평면부 연결 단열벽(297)이 설치되며, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 평면부 연결 단열벽(297)은 상기 평면부 2차 밀봉벽(293) 또는 상기 앵커부 2차 밀봉벽(294)의 상면에 접착제(P)로 고정될 수 있다. 따라서, 예비조립체로 형성되는 평면 구조체(200)는 앵커부 하단의 앵커 하부판(111)에 의하여 상부로의 이동이 제한된다. 한편, 앵커부 2차 밀봉벽(294)의 주변에는 주름부가 형성되어 있으므로, 평면 구조체(200)에 앵커 하부판(111)에 의하여 상부로의 이동이 제한된 상태에서 횡방향으로 다소 이동이 있어도 2차 밀봉벽은 그 이동을 흡수할 수 있게 된다.

이와 같이 접착제에 의해 상기 평면부 연결 단열벽(297)과 2차 밀봉벽(114, 293)의 결합에 의해 더욱 강하게 결합된다.

이때, 상기 평면부 연결 단열벽(297)은 인접된 상기 평면부 1차 단열벽(294)의 측면과 소정거리 이격된 틈(1~4mm)이 형성될 수 있으며, 이와 같이 형성된 틈은 상기 선체의 변형시 상기 평면구조체(200)가 유동할 수 있는 공간을 제공하여 변형량을 흡수할 수 있게 한다.

또한, 상기 평면부 연결 단열벽(297)은 이웃하는 2차 밀봉벽(293)의 상부에 위치하며 상기 앵커부 2차 밀봉벽(114)과 평면부 2차 밀봉벽(293)의 단부를 고정시킨다.

이에 따라, 상기 평면부 연결 단열벽(297)이 아래의 평면부 2차 밀봉벽(293) 또는 상기 앵커부 2차 밀봉벽(114)과 접착제(P)로 강하게 접착되어 있다. 따라서, 만일의 경우 1차 밀봉벽이 파손되더라도 액화천연가스가 상기 평면부 2차 밀봉벽(293)의 연결부분 또는 앵커부 2차 밀봉벽(114)까지 도달할 수 없으므로 액화천연가스의 누출을 확실하게 차단할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 각각의 2차 밀봉벽(114, 293)을 고정수단에 의하여 고정 한 다음에는, 도 31 내지 도 36에 도시된 순서대로, 앵커 지지로드(112)에 앵커부 1차 단열벽(116)을 삽입하고, 이 앵커부 1차 단열벽(116)의 상부 면에 형성된 원형의 오목부에 앵커 상부판(337)을 삽입하여 앵커 지지로드(112)의 상단부와 고정시키게 된다.

그런 다음, 그 상부면에 다시 앵커 단열판재(338)를 부착 고정시키고, 이 중앙부에 다시 원형의 앵커 상부캡(339)을 삽입 고정한다. 이를 위해 상기 앵커 단열판재(338)의 상부 중앙에는 소정의 자리파기 공간이 형성되고, 그 공간에 전술된 앵커 상부캡(339)이 위치된다. 상기 앵커 상부캡(339)에는 너트가 포함되거나, 너트 구조가 일체로 형성되어 상기 앵커 지지로드(112)의 상단과 체결됨으로서 앵커구조체(150)를 조립 완료하게 된다.

상기한 조립과정을 거쳐 본 발명에 따른 앵커구조체와 평면구조체(200)가 형성하는 1차 단열벽(276, 297)의 사이공간부(2차 단열벽이 형성하는 공간부의 상부)에 단열재로 충전할 수 있다. 이때 충전되는 단열재로서는 글래스 울(Glass Wool, 325)이 적용될 수 있는데, 이는 1차 단열벽(276, 297)의 열적 수축에 보다 신축적으로 대응하여 열적 응력을 보다 용이하게 해소하기 위함이다.

상기 1차 단열벽(276, 297)이 형성하는 공간부에 글래스 울(325)과 같은 단열재를 충전한 다음에는, 도 36에 도시된 바와 같이, 그 상부 면에 주름부(251)를 갖는 멤브레인형의 1차 밀봉벽(250)을 부착 고정하게 된다. 이 1차 밀봉벽(250)의 재질은 주로 내식성 및 열적 안정성이 우수한 스테인리스 재질을 이용할 수 있다.

또한, 상기 1차 밀봉벽(250)의 재질은 종래의 Mark Ⅲ형 탱크에서 알려지거 나, 본 출원인에 의해 공지된 특허(국내특허출원 제2001-0010438 또는 2001-0010152호)에 제시된 재질로 이루어질 수 있고, 그 형상에 있어서도 변형이 가능하다.

도 37과 도 38은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 2차 밀봉벽을 상호 체결시키는 상태도를 확대 도시한 단면도이다.

여기서 상기 2차 밀봉벽(293)이 고정되는 방식은, 도 37 및 도 38에 도시된 바와 같은 고정수단에 의하여 고정되는데, 이러한 고정방식은 본 발명의 모든 2차 밀봉벽(293)을 상호 고정하는데 모두 적용되어진다.

즉, 일예로서 도 37에 도시된 같이, 본 발명의 인접하는 평면부 1차 및 2차 단열벽(292,294)이 형성하는 공간부로 돌출된 각각의 2차 밀봉벽(293)이 근접하는 부위에 상기 2차 밀봉벽(293)의 단부와 맞닿게 결합되는 상부 연결부재(312) 및 하부 연결부재(313)가 설치된다.

또한, 상기 2차 밀봉벽(293)은 상부면과 하부면에 각각 수지재(293a)가 도포되며, 인접하는 단열벽이 형성하는 공간부로 연장된다.

이때 특별히 한정되지 않지만 직결나사(314)로서 상기 하부 연결부재(313) 및 상부 연결부재(312)를 고정시키면 상기 2차 밀봉벽(293)이 견고하게 고정되는 것이다. 또한, 이를 위해 상기 평면부 연결 단열벽(297)에는 상기 직결나사(314)의 삽입을 위한 관통부(297a)가 형성된다.

여기서, 상기 고정볼트 또는 고정나사(314)는 상기 상부 연결부재(312) 또는 하부 연결부재(313)를 직접 뚫으면서 체결되는 구조로서, 별도의 볼트체결공을 형 성하지 않은 상태로 작업이 가능하다. 예를들면 직결나사(self drilling screw)가 사용가능하다.

또한, 상기 고정나사(314)에는 평와셔(314a) 또는 스프링와셔(314b)가 포함되어 상기 단열재의 상부를 소정의 압력으로 압착한 상태로 유지하게 된다. 여기서, 상기 고정나사(314)는 LNG의 팽창 압에 의해 단열재의 부피, 즉 두께가 감소량을 감한하여 체결하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 연결부재(312) 및 하부 연결부재(313)의 결합면에는 상기 2차 밀봉벽(293)을 수용하는 홈부가 형성된다. 또한, 상기 홈부의 양단부에는 상호 대향 또는 비대향되게 형성된 요철부(312a,313a)가 형성된다. 전술된 상부 연결부재(312) 및 하부 연결부재(313)는 상기 고정볼트(314)에 의해 고정시 상기 요철부(312a,313a)가 상기 2차 밀봉벽(293)에 도포된 수지재(293a)를 압착하게 된다.

이때, 상기 수지재(293a)는 상기 요철부(312a,313b) 사이의 요홈부에 수용되며 상기 2차 밀봉벽(293)과 상기 상부 연결부재(312) 또는 하부 연결부재(313) 사이의 틈을 밀폐시킨다. 여기서, 상기 수지재(293a)는 경화성 수지로 이루어진 것으로서, 압착성형된 후 경화된다.

따라서, 만일에라도 발생할 수 있는 1차 밀봉벽(250)의 파손에 의한 가스 누출에 대해 2차 밀봉벽(203)의 밀봉특성이 향상된다.

본 발명은 상기한 각각의 도면에 도시된 바와 같은 구체적인 실시예로 적용되었으며, 본 발명이 이러한 구체적인 실시예에 한정되는 것은 아니라 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시하는 것도 가능하다.

더불어, 본 발명은 선반의 선체 내부에 설치되는 액화천연가스 저장탱크뿐만 아니라, 육상에 설치되는 액화천연가스 저장탱크에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는 초저온 상태의 액체인 액화천연가스를 수송하는 선박 내부에 설치되는 저장탱크의 설치구조를 보다 단순화시켜 조립공정을 단축시킴과 동시에, 저장탱크의 액밀성을 견고하게 유지하면서 액화천연가스의 적재 또는 하역에 따른 기계적 변형에 대한 응력을 보다 용이하게 해소시켜 신뢰성이 높은 선박용, 차량용, 육상용 탱크를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Claims

액화천연가스를 적재하는 탱크와;

상기 탱크내에 적재되는 액화천연가스와 직접 접하는 1차 밀봉벽과;

상기 탱크와 상기 1차 밀봉벽과 탱크를 기계적으로 연결하는 다수의 연결수단과;

상기 탱크와 상기 1차 밀봉벽 사이에 위치하는 중간벽 구조체로 이루어지며,

상기 중간벽 구조체는 상기 탱크 및 상기 1차 밀봉벽 중 어느 하나 이상에 대하여 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 1에 있어서, 상기 중간벽 구조체는 상기 탱크 및 상기 1차 밀봉벽 중 어느 하나 이상에 대하여 수평 방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 1에 있어서, 상기 중간벽 구조체는 다수의 구멍을 가지고 있고, 상기 구멍에 상기 연결수단이 통과하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 1에 있어서, 상기 중간벽 구조체는 상기 1차 밀봉벽과 접하는 1차 단열벽과;

상기 탱크와 접하는 2차 단열벽과;

상기 1차 및 2차 단열벽 사이에 위치하는 2차 밀봉벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 4에 있어서, 상기 2차 밀봉벽은 상기 중간벽 구조체와 상기 연결수단 사이에서 액밀적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 5에 있어서, 상기 중간벽 구조체를 형성하는 1차 단열벽, 2차 밀봉벽 및 2차 단열벽은 그 접촉면이 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 6에 있어서, 상기 중간벽 구조체는 평면구조체와 코너구조체를 포함하고, 상기 평면구조체와 코너구조체는 각각 예비조립체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 7에 있어서, 상기 탱크는 선박에 설치되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간벽 구조체는 사익 탱크의 평면부에 설치되는 평면구조체와 상기 탱크의 코너부에 설치되는 코너구조체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
청구항 9에 있어서, 상기 코너구조체는 상기 탱크에 접착제로 접착되어 상기 1차 밀봉벽에 대해서만 이동이 가능하고, 상기 평면구조체는 상기 1차 밀봉벽 및 탱크에 대하여 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크.
액화천연가스의 저장탱크에 사용되는 단열 모듈로서,

상기 모듈은 인접하는 모듈간의 조립을 용이하도록 하기 위하여 그 하단부가 돌출되고,

상기 액화천연가스의 저장탱크와, 상기 저장탱크의 내측에 설치되어 액화천연가스와 직접 접촉하는 1차 밀봉벽과의 사이에서 상기 저장탱크와 상기 1차 밀봉벽 중 어느 하나 이상에 대하여 슬라이딩 이동이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 11에 있어서, 상기 모듈은 1차 단열벽과; 상기 1차 단열벽 하부에 접착제로 접착되는 2차 밀봉벽과; 상기 2차 밀봉벽 하부에 접착제로 접착되는 2차 단열벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 12에 있어서, 상기 모듈은 4각 기둥을 형성하며, 하나 이상의 모서리 부위는 일부가 절단된 단턱 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 12에 있어서, 상기 모듈은 L형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 11 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈은

1차 단열벽과;

상기 1차 단열벽 상부에 부착되는 상부판재와;

상기 1차 단열벽 하부에 부착되는 2차 밀봉벽과;

상기 2차 밀봉벽의 하부에 부착되는 2차 단열벽과;

상기 2차 단열벽의 하부에 부착되는 하부판재로 구성되며,

상기 하부판재는 상기 2차 단열벽의 하나 이상의 측면에서 연장되어 플랜지를 형성하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 15에 있어서, 상기 1차 또는 2차 단열벽 및 밀봉벽 및 상하부 판재가 상호 접촉하는 부분은 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 16에 있어서, 상기 2차 밀봉벽은 상기 1차 및 2차 단열벽의 하나 이상의 측면에서 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 17에 있어서, 상기 2차 밀봉벽은 모듈 상호간에서 액밀적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
청구항 18에 있어서, 상기 단열벽은 폴리우레탄포움인 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 저장탱크 제조용 모듈.
2개의 연속하는 밀봉벽 및 2개의 단열벽을 포함하며, 상기 밀봉벽 중 1차 밀봉벽은 저장탱크에 저장되는 액화천연가스와 접촉하고, 그 하부에 1차 단열벽, 2차 밀봉벽 및 2차 단열벽의 순서로 배치되는 액화천연가스의 저장탱크에 있어서,

상기 1차 밀봉벽은 상기 탱크 바닥면과 기계적으로 결합된 앵커부에 의하여 지지되고,

상기 1차 단열벽, 2차 밀봉벽 및 2차 단열벽은 탱크의 평면부에서 그 상하면이 결합된 평면구조체들로 이루어지고, 상기 평면구조체 각각은 상기 1차 밀봉벽과 탱크 바닥면 사이에 슬라이딩 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 20에 있어서,

상기 평면구조체는 예비조립체로 제작되어 상기 앵커부를 기준으로 조립되어 단열시스템을 구성하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 20 또는 11에 있어서,

상기 1차 밀봉벽은 상기 앵커부의 상단부와 용접으로 결합된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 22항에 있어서,

상기 앵커부의 상단부는 상기 앵커부 내에 설치된 앵커 지지로드 말단 또는 이에 결합된 앵커 상부캡인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 23에 있어서,

상기 2차 밀봉벽은 상기 단열벽이 형성하는 측면의 공간부로 연장되고,

상기 연장된 2차 밀봉벽의 단부는 상부 고정판 및 하부고정판에 의하여 결합되고,

상기 상부 고정판 및 하부고정판의 결합면은 상기 2차 밀봉벽의 단부가 삽입 가능하게 형성된 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 20에 있어서,

상기 탱크 내부의 모서리부에 결합되는 코너구조체와,

상기 탱크 내부의 평면상에 슬라이딩 이동가능하게 위치된 평면구조체와,

상기 탱크의 바닥면에 결합되어 상기 평면구조체를 상기 탱크 내부에 부착시키는 앵커구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 25에 있어서,

상기 평면구조체는 평면부 2차 단열벽과, 이의 상부면에 형성되는 평면부 2차 밀봉벽 및 이의 상부면에 형성되는 평면부 1차 단열벽이 설치되는 예비조립체로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 25에 있어서,

상기 코너구조체는 상기 탱크에 형성된 면이 만나는 코너 지점에 각각 면접하도록 L형태로 형성되는 코너부 2차 단열벽과, 이의 상부면에 형성되는 코너부 2차 밀봉벽 및 이의 상부면에 형성되는 코너부 1차 단열벽과, 상기 코너부 1차 단열벽 상부면에 저장탱크의 하중을 받을 수 있도록 L형태의 코너 지지판이 더 설치된 예비조립체로 제작되어 상기 탱크 내부 면에 각각 형성된 코너부 경계턱에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 26에 있어서,

상기 코너 지지판은 열에 의한 수축 및 신장이 가능하도록 상기 상기 코너부 1차 단열벽에 슬라이딩 이동가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 25 내지 청구항 28 중 어느 한 항에 있어서,

상기 코너구조체에서 상기 2차 단열벽과 1차 단열벽은 상기 2차 단열벽을 관통하여 돌출되는 하부 지지로드의 상단부와, 상기 1차 단열벽을 관통하는 상부 지지로드의 하단부를 연결 고정하는 연결보강대에 의하여 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 29에 있어서,

상기 상부 지지로드는 상기 1차 단열벽을 관통하여 상기 코너 지지판와 결합되어 상기 코너 지지판을 지지하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 30에 있어서,

상기 상부 지지로드는 상기 코너 지지판과 용접으로 결합되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.
청구항 31에 있어서, 상기 1차 밀봉벽은 상기 앵커부의 상단부와 용접으로 결합된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크.