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KR101349872B1 - 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법 - Google Patents

액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법 Download PDF

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KR101349872B1
KR101349872B1 KR1020110136617A KR20110136617A KR101349872B1 KR 101349872 B1 KR101349872 B1 KR 101349872B1 KR 1020110136617 A KR1020110136617 A KR 1020110136617A KR 20110136617 A KR20110136617 A KR 20110136617A KR 101349872 B1 KR101349872 B1 KR 101349872B1
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Abstract

액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법이 개시된다. 2차 방벽의 시공 방법은, 주 2차 방벽의 일면에 고형의 접착 필름을 부착하는 단계와, 접착 필름 위에 보조 2차 방벽을 배치하는 단계와, 보조 2차 방벽에 열과 압력을 가하여 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽을 접합시키는 단계를 포함한다.

Description

액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법 {CONSTRUCTION METHOD OF SECONDARY BARRIER FOR LNG STORAGE TANK}
본 발명은 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법에 관한 것이다.
액화 천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 저장 탱크는 가스 액화에 따른 초저온에 견딜 수 있는 구조 및 재료로 제작된다. 액화 천연가스 저장 탱크는 주로 1차 방벽, 상부 단열보드, 2차 방벽, 및 하부 단열보드를 포함하는 2중 밀폐 구조로 형성된다. 2차 방벽은 1차 방벽에 이상이 발생하여 액화 천연가스가 누설되더라도 액화 천연가스가 선체에 닿지 않도록 차단하는 기능을 한다.
2차 방벽은 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽으로 구성된다. 주 2차 방벽은 하부 단열보드 위에 나란히 설치되고, 주 2차 방벽 위로 보조 2차 방벽이 접착된다. 보조 2차 방벽은 주 2차 방벽들 사이의 갭을 덮어 기밀성을 확보함으로써 액화 천연가스의 누설을 방지한다. 이러한 2차 방벽은 금속판으로 형성되거나 유리섬유 복합재와 금속 포일로 구성된 금속 복합 재료층 등으로 형성된다.
종래 액화 천연가스 저장 탱크의 시공은, 선체 내부 이외의 장소에서 하부 단열보드와 주 2차 방벽 및 상부 단열보드를 일체로 접합시키고, 접합된 구조물을 선체 내부로 이동시키고, 주 2차 방벽들의 경계선 위로 열경화성 접착제를 도포한 다음 접착제 위에 보조 2차 방벽을 덧댄 상태에서 열과 압력을 가하여 보조 2차 방벽을 부착시키고, 보조 2차 방벽 위로 연결 보드를 부착하는 과정으로 이루어진다.
이때 접착제는 수작업으로 도포되거나 디스펜서와 압착 롤러를 포함하는 자동 본딩 장치를 이용하여 도포된다.
그런데 전술한 시공 방법에 따르면 선체 내부에서 접착제 도포와 열경화 작업이 이루어므로 작업 시간이 길어지고, 접착제의 두께와 접착 상태를 일정하게 유지하는데 어려움이 있다. 따라서 액화 천연가스 저장 탱크 전체의 시공 시간이 길어지고, 접착 두께가 일정하지 않으므로 접착 품질이 균일하지 않을 수 있다.
선행문헌 1: 한국 공개특허 2011-0072866호
본 발명은 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽의 접착 방법을 개선하여 접착 불량을 최소화하고 기밀성과 신뢰성을 높이며, 시공 시간을 단축할 수 있는 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법은, (a) 주 2차 방벽의 일면에 고형의 접착 필름을 부착하는 단계와, (b) 접착 필름 위에 보조 2차 방벽을 배치하는 단계와, (c) 보조 2차 방벽에 열과 압력을 가하여 주 2차 방벽과 상기 보조 2차 방벽을 접합시키는 단계를 포함한다.
(a) 단계에서 접착 필름 위에 보호 필름이 부착되며, 보호 필름은 (b) 단계 이전에 제거될 수 있다.
내부 선체 이외의 장소에서 주 2차 방벽은 상부 단열보드 및 하부 단열보드와 일체로 접합되고, 접착 필름은 상부 단열보드 사이로 노출된 주 2차 방벽 위에 부착될 수 있다. 보호 필름은 내부 선체 이외의 장소에서 접착 필름 위에 부착되며, 내부 선체의 시공 현장에서 제거될 수 있다.
접착 필름을 향한 보조 2차 방벽의 일면에 제1 보호 필름이 부착되고, 제1 보호 필름은 (b) 단계 이전에 제거될 수 있다. 보조 2차 방벽과 제1 보호 필름 사이에 제1 접착층이 형성되며, 제1 접착층은 (b) 단계에서 접착 필름과 접할 수 있다.
접착 필름을 향한 상기 보조 2차 방벽의 일면과 반대되는 면에 제2 보호 필름이 부착될 수 있다.
액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법은 (c) 단계 이후, (d) 보조 2차 방벽에서 제2 보호 필름을 제거하고, 보조 2차 방벽 위에 연결 보드를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
보조 2차 방벽과 제2 보호 필름 사이에 제2 접착층이 형성되며, 제2 접착층은 (d) 단계에서 연결 보드와 접할 수 있다.
주 2차 방벽 위에 고형의 접착 필름을 부착함에 따라, 시공 현장에서 액상의 접착제를 수작업 또는 디스펜서 등을 이용하여 도포하는 작업을 생략할 수 있다. 따라서 시공 시간을 단축시키고, 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽의 접착 두께를 일정하게 유지하여 접착 불량을 최소화하며, 2차 방벽의 기밀성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽의 시공 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시한 공정 순서 중 (a) 단계의 액화 천연가스 저장 탱크를 나타낸 부분 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 공정 순서 중 (a) 단계의 주 2차 방벽을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 4와 도 5는 도 1에 도시한 공정 순서 중 (b) 단계에서 사용되는 보조 2차 방벽을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시한 공정 순서 중 (b) 단계와 (c) 단계의 액화 천연가스 저장 탱크를 나타낸 부분 단면도이다.
도 7과 도 8은 도 1에 도시한 공정 순서 중 (d) 단계의 액화 천연가스 저장 탱크를 나타낸 부분 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 방벽의 시공 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 2차 방벽의 시공 방법은 주 2차 방벽의 일면에 고형의 접착 필름을 부착하는 단계((a) 단계)와, 접착 필름 위에 보조 2차 방벽을 배치하는 단계((b) 단계)와, 보조 2차 방벽에 열과 압력을 가하여 주 2차 방벽과 보조 2차 방벽을 접합시키는 단계((c) 단계)를 포함한다.
또한, 본 실시예에 따른 2차 방벽의 시공 방법은 보조 2차 방벽 위에 연결 보드를 부착하는 단계((d) 단계)를 더 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시한 공정 순서 중 (a) 단계의 액화 천연가스 저장 탱크를 나타낸 부분 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시한 공정 순서 중 (a) 단계의 주 2차 방벽을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 2와 도 3을 참고하면, (a) 단계에서 주 2차 방벽(10)의 일면에 고형의 접착 필름(11)이 부착된다.
주 2차 방벽(10)은 선체 내부 이외의 장소에서 하부 단열보드(20) 및 상부 단열보드(30)와 일체로 접합될 수 있다. 주 2차 방벽(10)의 상면에 상부 단열보드(30)가 위치하고, 주 2차 방벽(10)의 하면에 하부 단열보드(20)가 위치한다.
하부 단열보드(20)는 하부 단열부재(21)와 하부 단열부재 보호판(22)으로 구성되며, 서로간 거리를 두고 복수개로 배치된다. 하부 단열보드(20) 사이로 유리섬유로 이루어진 충진 부재(25)가 위치할 수 있다. 하부 단열부재(21)는 단열성이 우수한 소재, 예를 들어 폴리우레탄 폼 등으로 형성되고, 하부 단열부재 보호판(22)은 플라이우드 등으로 형성될 수 있다.
주 2차 방벽(10)은 접착제 등을 이용하여 하부 단열보드(20) 위에 부착된다. 주 2차 방벽(10)은 금속판으로 형성되거나, 유리섬유 복합재(glass-fiber composite)의 양면에 금속 포일, 예를 들어 알루미늄 포일이 부착된 금속 복합 재료층(metal composite laminate, MCL)으로 형성될 수 있다.
주 2차 방벽(10)은 하부 단열보드 위에서 서로간 거리를 두고 나란히 배치된다. 상부 단열보드(30)는 상부 단열부재(31)와 상부 단열부재 보호판(32)으로 구성되며, 접착제 등을 이용하여 주 2차 방벽(10) 위에 부착된다.
상부 단열보드(30)는 주 2차 방벽들(10)의 가장자리를 노출시키면서 서로간 거리를 두고 복수개로 배치된다. 상부 단열부재(31)는 하부 단열부재(21)와 같은 소재로 형성되고, 상부 단열부재 보호판(32)은 하부 단열부재 보호판(22)과 같은 소재로 형성될 수 있다.
고형의 접착 필름(11)은 상부 단열보드(30) 사이로 노출된 주 2차 방벽들(10)의 가장자리 위에 배치된다. 접착 필름(11) 위에는 보호 필름(또는 이형 필름)(12)이 위치할 수 있다. 보호 필름(12)은 시공 시 쉽게 벗겨낼 수 있도록 필-오프(peel-off) 타입으로 접착 필름(11) 위에 부착된다.
선체 내부 이외의 장소에서 하부 단열보드(20)와 주 2차 방벽(10) 및 상부 단열보드(30)를 일체로 접합시킨 후 고형의 접착 필름(11)과 보호 필름(12)이 주 2차 방벽들(10) 위에 부착될 수 있다. 그리고 일체로 접합된 단열보드가 선체 내부로 이동한 후 시공 현장에서 보조 2차 방벽이 접합되기 직전 보호 필름(12)이 제거될 수 있다.
보호 필름(12)은 구조물 이동 시 접착 필름(11)에 다른 물체나 오염물이 붙지 않도록 하여 접착 필름(11)의 오염을 방지한다. 또한, 보호 필름(12)은 외부 충격이 주 2차 방벽(10)에 직접 가해지지 않도록 함으로써 주 2차 방벽(10)을 보호하는 기능도 수행한다.
이와 같이 주 2차 방벽 위에 고형의 접착 필름을 부착함에 따라, 선체 내부의 시공 현장에서 액상의 접착제를 수작업 또는 디스펜서 등을 이용하여 도포하는 작업을 생략할 수 있다.
도 4와 도 5는 도 1에 도시한 공정 순서 중 (b) 단계에서 사용되는 보조 2차 방벽을 나타낸 개략적인 사시도이고, 도 6은 도 1에 도시한 공정 순서 중 (b) 단계와 (c) 단계의 액화 천연가스 저장 탱크를 나타낸 부분 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참고하면, (b) 단계에서 접착 필름(11) 위에 보조 2차 방벽(40)이 배치된다. 보조 2차 방벽(40)은 주 2차 방벽(10)과 마찬가지로 금속판으로 형성되거나, 유리섬유 복합재의 양면에 금속 포일, 예를 들어 알루미늄 포일이 부착된 금속 복합 재료층(MCL)으로 형성될 수 있다.
이때 보조 2차 방벽(40)이 접착 필름(11) 위에 배치되기 전, 필요에 따라 접착 필름(11)을 향한 보조 2차 방벽(40)의 일면에 제1 보호 필름(42)이 부착될 수 있다. 제1 보호 필름(42)은 시공 시 쉽게 벗겨낼 수 있도록 필-오프 타입으로 보조 2차 방벽(40)의 일면에 부착된다. 제1 보호 필름(42)은 보조 2차 방벽(40)의 제조와 운반 및 시공 과정에서 보조 2차 방벽(40)을 보호하는 기능을 한다.
또한, 보조 2차 방벽(40)과 제1 보호 필름(42) 사이에 제1 접착층(41)이 형성될 수 있다. 제1 접착층(41)은 접착 필름(11)과 접하여 접착 필름(11)과 함께 접착층을 구성하며, 주 2차 방벽(10)과 보조 2차 방벽(40)의 접착력을 높이는 기능을 한다.
제1 접착층(41)은 에폭시(epoxy), 불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester), 비닐에스테르(vinylester), 폴리우레탄(polyurethane)과 같은 열경화성 수지로 형성될 수 있다. 제1 접착층(41)은 주 2차 방벽(10)에 부착된 접착 필름(11)과 마찬가지로 고형의 필름형 접착제로 형성될 수 있다.
한편, 보조 2차 방벽(40) 중 접착 필름(11)을 향한 일면과 반대되는 면에 제2 보호 필름(44)이 부착될 수 있다. 제2 보호 필름(44) 또한 시공 시 쉽게 벗겨낼 수 있도록 필-오프 타입으로 보조 2차 방벽(40)의 일면에 부착된다. 제2 보호 필름(44)은 보조 2차 방벽(40)의 제조와 운반 및 시공 과정에서 보조 2차 방벽(40)을 보호하는 기능을 한다.
또한, 보조 2차 방벽(40)과 제2 보호 필름(44) 사이에 제2 접착층(43)이 형성될 수 있다. 제2 접착층(43)은 보조 2차 방벽(40)과 다음에 설명하는 연결 보드를 접착하기 위한 것으로서, 제1 접착층(41)과 같은 소재로 형성될 수 있다.
보조 2차 방벽(40)에 제1 보호 필름(42)이 부착된 경우, 보조 2차 방벽(40)에서 제1 보호 필름(42)을 제거하고, 보조 2차 방벽(40)이 접착 필름(11)과 접하도록 주 2차 방벽(10) 위에 보조 2차 방벽(40)을 배치한다. 이때 보조 2차 방벽(40)의 일면에 제1 접착층(41)이 형성된 경우 제1 접착층(41)이 접착 필름(11)과 접촉한다.
(b) 단계에서 접착 필름(11)(또는 접착 필름(11)과 제1 접착층(41))은 반경화 상태이므로 주 2차 방벽(10)과 보조 2차 방벽(40)은 완전히 접착되지 않는다. 본 실시예에 따른 2차 방벽의 시공 방법은 보조 2차 방벽(40)에 열과 압력을 가하여 주 2차 방벽(10)과 보조 2차 방벽(40)을 접합시키는 (c) 단계를 포함한다.
(c) 단계에서 보조 2차 방벽(40)은 주 2차 방벽(10)을 향해 가압되면서 열을 제공받는다. 이를 위해 보조 장치, 예를 들어 가열 압착판(도시하지 않음)이 사용될 수 있다. 보조 장치는 가열 압착판을 이용하여 보조 2차 방벽(40)에 열과 압력을 동시에 인가할 수 있다.
여러 가지 구성의 보조 장치를 이용하여 보조 2차 방벽(40)에 열과 압력을 제공한다. 보조 2차 방벽(40)에 제공되는 열과 압력에 따라 접착 필름(11)(또는 접착 필름(11)과 제1 접착층(41))이 완전히 경화되면서 주 2차 방벽(10)과 보조 2차 방벽(40)이 견고하게 접합된다.
전술한 2차 방벽의 시공 방법에 따르면, 시공 현장에서 액상의 접착제를 수작업 또는 디스펜서 등을 이용하여 도포할 필요 없이 접착 필름(11) 위에 보조 2차 방벽(40)을 배치하는 작업만으로 주 2차 방벽(10) 위에 보조 2차 방벽(40)을 가접착시킬 수 있다.
따라서 시공 현장에서 소요되는 작업 시간을 줄이고, 접착제의 두께와 접착 상태를 일정하게 유지할 수 있다. 그 결과, 액화 천연가스 저장 탱크 전체의 시공 시간을 단축시키며, 주 2차 방벽(10)과 보조 2차 방벽(40)의 접착 두께를 균일하게 하여 접착 불량을 최소화할 수 있다. 또한, 2차 방벽(10, 40)의 기밀성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 7과 도 8은 도 1에 도시한 공정 순서 중 (d) 단계의 액화 천연가스 저장 탱크를 나타낸 부분 단면도이다.
도 7과 도 8을 참고하면, (d) 단계에서는 보조 2차 방벽(40)에서 제2 보호 필름(44)(도 5 참조)이 제거되고, 보조 2차 방벽(40) 위에 연결 보드(50)가 부착된다.
제2 보호 필름(44)이 제거됨에 따라 보조 2차 방벽(40)의 상면이 노출된다. 제2 보호 필름(44) 또한 필-오프 타입으로 보조 2차 방벽(40) 위에 부착되어 있으므로 쉽게 제거할 수 있다. 노출된 보조 2차 방벽(40) 위로 연결 보드(50)가 부착된다.
보조 2차 방벽(40)과 제2 보호 필름(44) 사이에 제2 접착층(43)이 형성된 경우, 제2 접착층(43)이 노출되어 제2 접착층(434)이 연결 보드(50)와 접한다.
연결 보드(50)는 연결 부재(51)와 연결 부재 보호판(52)으로 구성된다. 연결 부재(51)는 상부 단열부재(31)와 같은 소재로 형성될 수 있고, 연결 부재 보호판(52)은 상부 단열부재 보호판(32)과 같은 소재로 형성될 수 있다. 상부 단열부재 보호판(32)과 연결 부재 보호판(52)은 같은 높이를 유지하며 나란하게 위치한다.
보조 2차 방벽(40)의 상면에 제2 접착층(43)이 형성된 경우, 보조 2차 방벽(40) 위로 연결 보드(50)를 부착할 때 접착제를 도포하는 과정을 생략할 수 있다.
상부 단열부재 보호판(32)과 연결 부재 보호판(52) 위로 액화 천연가스와 접촉하는 1차 방벽(60)이 설치된다. 1차 방벽(60)은 열 변형으로 인한 수축과 팽창이 가능하도록 복수의 주름부(61)를 가지는 금속판으로 구성된다. 금속판은 예를 들어 멤브레인일 수 있으며, 이들 금속판은 스테인리스 강으로 제조될 수 있다. 또한, 용접 등의 방법으로 금속판의 가장자리가 일체로 접합될 수 있다.
전술한 과정으로 액화 천연가스 저장 탱크(100)를 완성할 수 있으며, 하부 단열보드(20)는 도시하지 않은 별도의 고정 부재에 의해 선체 내부에 고정된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 주 2차 방벽 11: 접착 필름
12: 보호 필름 20: 하부 단열보드
30: 상부 단열보드 40: 보조 2차 방벽
41: 제1 접착층 42: 제1 보호 필름
43: 제2 접착층 44: 제2 보호 필름
50: 연결 보드 60: 1차 방벽
100: 액화 천연가스 저장 탱크

Claims (9)

  1. (a) 주 2차 방벽의 일면에 고형의 접착 필름을 부착하고, 보조 2차 방벽의 일면에 제2 접착층과 제2 보호 필름을 적층하는 단계;
    (b) 상기 주 2차 방벽과 상기 보조 2차 방벽을 선체 내부로 이동시키고, 상기 제2 보호 필름이 바깥을 향하도록 상기 접착 필름 위에 상기 보조 2차 방벽을 배치하는 단계;
    (c) 상기 보조 2차 방벽에 열과 압력을 가하여 상기 주 2차 방벽과 상기 보조 2차 방벽을 접합시키는 단계; 및
    (d) 상기 제2 보호 필름을 제거한 다음 상기 제2 접착층 위로 상기 보조 2차 방벽과 동일 폭의 연결 보드를 배치하여 상기 보조 2차 방벽 위로 연결 보드를 부착시키는 단계
    를 포함하는 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 접착 필름 위에 보호 필름이 부착되며,
    상기 보호 필름은 상기 선체 내부에서 상기 보조 2차 방벽을 배치하기 이전에 제거되는 것을 특징으로 하는 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선체 내부 이외의 장소에서 상기 주 2차 방벽은 상부 단열보드 및 하부 단열보드와 일체로 접합되고,
    상기 접착 필름과 상기 보호 필름은 상기 상부 단열보드 사이로 노출된 상기 주 2차 방벽 위에 부착되는 것을 특징으로 하는 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 접착 필름을 향한 상기 보조 2차 방벽의 일면에 제1 보호 필름이 부착되고,
    상기 제1 보호 필름은 상기 선체 내부에서 상기 보조 2차 방벽을 배치하기 이전에 제거되는 것을 특징으로 하는 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보조 2차 방벽과 상기 제1 보호 필름 사이에 제1 접착층이 형성되며,
    상기 제1 접착층은 상기 보조 2차 방벽을 배치하는 단계에서 상기 접착 필름과 접하는 것을 특징으로 하는 액화 천연가스 저장 탱크용 2차 방벽의 시공 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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