KR101390308B1

KR101390308B1 - 화물창 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101390308B1
Application number: KR1020120033073A
Authority: KR
Inventors: 김민기
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2014-04-29
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: KR20130110813A

Abstract

화물창 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창은 파형 영역을 갖는 1차 방벽과, 상기 1차 방벽과 대응되게 파형 영역을 가지고 상기 1차 방벽과 이격되어 상기 1차 방벽과의 사이에 방벽 공간을 형성하는 2차 방벽을 구비하는 액화가스 방벽부; 상기 액화가스 방벽부의 상기 방벽 공간에 배치되어 충격을 흡수 및 차단하는 변형 방지부; 및 상기 액화가스 방벽부가 배치되는 선체와 상기 액화가스 방벽부 사이에 마련되어 배치되는 단열 벽부를 포함한다.

Description

화물창 및 그 제조방법{CARGO TANK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 화물창 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG) 등을 운반하는 가스(Gas) 운반선(carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 가스(액체 상태 포함)를 저장하는 화물창 및 그 제조방법에 관한 것이다.

가스(Gas) 운반선은, 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas) 혹은 액화 암모니아, 에틸렌, 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas) 등을 운반하도록 설계된 선박이다.

가스는 기체상태 보다 액화된 상태에서 훨씬 적은 용적을 차지하므로 액체상태로 운송하기 위해서는 화물창을 고압과 저온 상태로 유지하여 기화를 방지하여야 한다.

따라서 선박의 화물창은 고압과 저온에서 오는 응력을 견딜 수 있는 특별한 재질로 제작되어야 하고, 저온을 유지하기 위한 냉동장치와 단열 구조를 갖추어야 한다.

액화석유가스(LPG)는 프로판가스(비등점 －42℃)와 부탄가스(비등점 －5℃)가 대표적이며 가스를 액화시키는 방법에 따라 가압식(상온에서 압력을 높여 액화시킴)과 저온식(대기압 부근에서 온도를 낮추어 액화시킴) 운송방법이 있고 이들을 혼합한 방식으로 운송하기도 한다.

그리고 액화천연가스(LNG)는 메탄(비등점 －162℃)이 주성분으로 90% 이상을 차지하고 있기 때문에 LMG(Liquefied Methane Gas)라고 불리기도 한다. 액화된 메탄의 부피는 기체상태 부피의 6백분의 1로 줄며 비중은 0.42 정도가 된다. 이러한 가스를 운반하는 액화천연가스(LNG) 운반선은 상당히 높은 건조기술이 요구된다.

액화천연가스(LNG) 운반선은 액화천연가스가 에너지 자원으로 등장함에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 액화천연가스(LNG) 생산기지로부터 수요지인 인수지까지 대량의 액화천연가스(LNG)를 수송한다.

그런데 이러한 액화천연가스 운반선의 화물창(Cargo Containment)은 거의 극저온 상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있어야 하므로 요구되는 조건이 매우 까다롭다.

즉, 액화천연가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 영하 163℃ 정도의 비등온도를 갖기 때문에, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위한 화물창은, 극저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄 강, 스테인리스 강, 36% 니켈 강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열 응력 및 열 수축에 강하고, 열 침입을 막을 수 있는 독특한 단열 구조로 제작된다.

여기서, 액화천연가스 운반선에서 적용되는 화물창은 극저온의 화물을 목적지까지 안전하게 운반할 수 있도록 1차방벽, 2차방벽 및 단열재로 구성되어 있다. 특히 1차 방벽과 2차 방벽은 극저온의 화물에 대한 고도의 기밀성을 필요로 한다.

1차 방벽은 용접으로 기밀성이 확보되며, 극저온의 화물에 대한 수축/팽창 역할을 하는 파형(Corrugation)이 존재하고, 이는 라운드 형식의 고유 형상(Profile)을 가진다.

또한 2차방벽은 유리 섬유(Glass Cloth)와 알루미늄 호일(Aluminum Foil)의 삼중구조로서, 삼중 구조 간의 본딩(Bonding)에 의해서 기밀성이 확보되어야 한다.

이와 같은 종래의 화물창은 1차 방벽, 2차 방벽, 및 단열재에 대한 복잡한 용접과 본딩(Bonding) 작업의 특수성 및, 1차 방벽과 2차 방벽 사이에 단열재가 배치되도록 하는 제작 구조로 인해, 1차 방벽에 대한 충격이 가해질 경우, 1차 방벽과 2차 방벽의 용접이나 본딩 부위에 미세한 누설이 발생하는 문제가 있었다.

한국특허공개공보 제10-2011-00050239호(대우조선해양 주식회사) 2011.05.13 한국특허공개공보 제10-2011-0019999호(삼성중공업 주식회사) 2011.03.02

본 발명의 일 실시 예는 화물창에 액화가스를 안전하게 저장하여 안정적으로 운반할 수 있도록 화물창의 내부에 결합된 1차 방벽과 2차 방벽에 가해지는 진동 및 충격을 적절하게 흡수하고 분산시켜, 피로에 의한 파단이나 용접 또는 본딩 부위의 크랙에 동반되는 누설을 방지할 수 있는 화물창 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 파형 영역을 갖는 1차 방벽과, 상기 1차 방벽과 대응되게 파형 영역을 가지고 상기 1차 방벽과 이격되어 상기 1차 방벽과의 사이에 방벽 공간을 형성하는 2차 방벽을 구비하는 액화가스 방벽부; 상기 액화가스 방벽부의 상기 방벽 공간에 배치되어 충격을 흡수 및 차단하는 변형 방지부; 상기 액화가스 방벽부가 배치되는 선체; 및 상기 액화가스 방벽부 사이에 마련되어 배치되는 단열 벽부를 포함하는 화물창을 제공할 수 있다.

상기 파형 영역의 단면은 사다리꼴 형상을 갖는 것일 수 있다.

상기 사다리꼴 형상은 상부로 갈수록 너비가 점차 좁아지게 형성되며, 상기 사다리꼴 형상의 모서리는 라운드 처리될 수 있다.

상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나는 스테인리스 강 또는 스테인리스 합금강으로 제작되되, 오버래핑(overlapping) 용접에 의해 상호 결합되는 복수의 단위방벽패널을 포함할 수 있다.

상기 변형 방지부는 상기 1차 방벽과 상기 2차 방벽을 상호 이격시키는 스페이서를 포함할 수 있다.

상기 스페이서는, 상기 방벽 공간 중 상기 사다리꼴 형상의 상부 공간에 배치되며, 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제1 플라이 우드 부재; 상기 방벽 공간 중 상기 사다리꼴 형상의 측부 공간에 배치되며, 강화 폼으로 마련되는 강화폼 부재; 및 상기 방벽 공간 중 상기 사다리꼴 형상을 제외한 방벽 공간에 배치되며, 상기 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제2 플라이 우드 부재를 포함할 수 있다.

상기 단열 벽부는, 상기 액화가스 방벽부에 결합되는 상층부재; 상기 선체에 결합되는 하층부재; 및 상기 상층부재와 상기 하층부재 사이에 배치되어 상기 상층부재와 상기 하층부재에 결합되는 단열층 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 결합되는 단열 벽부를 마련하는 단계; 상기 단열 벽부를 상기 선체에 설치하는 단계; 파형 영역을 갖는 2차 방벽을 상기 단열 벽부에 결합시키는 단계; 충격을 흡수하기 위한 변형 방지부를 상기 2차 방벽에 결합시키는 단계; 및 파형 영역을 갖는 1차 방벽을 상기 2차 방벽과 대응되게 상기 변형 방지부에 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단열 벽부는, 상기 액화가스 방벽부에 결합되는 상층부재; 상기 선체에 결합되는 하층부재; 및 상기 상층부재와 상기 하층부재 사이에 배치되어 상기 상층부재와 상기 하층부재에 결합되는 단열층 부재를 포함하며, 상기 단열 벽부는 상기 상층부재, 상기 하층부재 및 상기 단열층 부재가 일체로 결합되어 상기 선체에 설치될 수 있다.

상기 파형 영역의 단면은 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 변형 방지부는 상기 1차 방벽과 상기 2차 방벽을 상호 이격시키도록 설치되는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서를 설치하는 단계는, 상기 사다리꼴 형상의 상부에 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제1 플라이 우드 부재를 결합시키는 단계; 상기 사다리꼴 형상의 측부에 강화 폼으로 마련되는 강화폼 부재을 결합시키는 단계; 및 상기 사다리꼴 형상을 제외한 상기 2차 방벽에 상기 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제2 플라이 우드 부재를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 화물창에 액화가스를 안전하게 저장하여 안정적으로 운반할 수 있도록 화물창의 내부에 결합된 1차 방벽과 2차 방벽 사이에 방벽 공간 및 변형 방지부를 배치함으로써 액화가스 방벽부에 가해지는 진동 및 충격을 적절하게 흡수하고 분산시켜, 피로에 의한 파괴나 용접 또는 본딩 부위의 크랙에 동반되는 누설을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 1차 방벽 파형 영역을 컨테이너 박스에 적용된 사다리꼴 형상의 각진 형상으로 개선함과 동시에 열 응력에 의한 취성파괴를 방지하기 위해 모서리 부분을 라운드 처리함으로써 극저온 상태에서 충격에 강하고 제작이 용이한 구조를 갖는 화물창 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물창의 단면이 도시된 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 파형 영역의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물창 제조방법의 순서도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명은, 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG) 등을 운반하는 가스(Gas) 운반선(carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 가스(액체 상태 포함)를 저장하기 위한 화물창에 적용될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가스(Gas) 운반선(carrier) 특히 액화천연가스(LNG) 운반선을 예로 들어 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해, 액화천연가스(LNG) 운반선에 제공되는 화물창을 예로 들어서 설명하나, 상술한 바와 같이 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물창의 단면이 도시된 부분 사시도이며, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 1의 파형 영역의 확대도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물창은, 파형 영역(100)을 갖는 1차 방벽(101)과 1차 방벽(101)과 대응되게 파형 영역(100)을 가지고 1차 방벽(101)과 이격되어 1차 방벽(101)과의 사이에 방벽 공간(105)을 형성하는 2차 방벽(102)을 구비하는 액화가스 방벽부(110), 액화가스 방벽부(110)의 방벽 공간(105)에 배치되어 충격을 흡수 및 차단하는 변형 방지부(115), 및 액화가스 방벽부(110)가 배치되는 선체(150)와 액화가스 방벽부(110) 사이에 마련되어 배치되는 단열 벽부(120)를 포함한다.

본 실시 예에 따른 화물창은 1차 방벽(101)의 바로 아래에 동일한 구조의 2차 방벽(102)이 배치되고, 그 사이에 변형 방지부(115)가 배치됨으로써 1차 방벽(101)은 변형 방지부(115)에 의해 지지되어 완충되고, 2차 방벽(102)은 1차 방벽(101)에 가해진 충격을 변형 방지부(115)에 의해 감쇠된 상태로 전달받는다. 즉, 1차 방벽(101)에 가해지는 충격은 변형 방지부(115)에서 흡수될 수 있으며, 감쇠된 상태로 2차 방벽(102)에 전달되어 2차 방벽(102)을 통해 분산되어 소멸된다.

본 실시 예에 따르면, 액화가스 방벽부(110)는 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)으로 구성되는 2중 판넬 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 1차 방벽(101)을 통해 가해지는 충격량에 따라 3차 방벽(미도시) 또는 4차 방벽(미도시)을 더 포함할 수 있다.

이때 2차 방벽(102)과 3차 방벽(미도시) 또는 4차 방벽(미도시) 사이에는 다양한 재질을 사용하는 변형 방지부(115)가 채워질 수도, 단순한 지지구조가 배치될 수도 있다. 또한 본 실시 예에 따른 변형 방지부(115)에는 다양한 구조가 채택될 수 있는데, 일 예로 허니컴과 같은 구조가 채택될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 단열 벽부(120)는 기존의 화물창 구조와 달리 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102) 사이에 존재하지 않고, 2차 방벽(102)의 하부에 배치될 수 있는데, 선체(150)에 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)을 시공하기 전에 다른 장소에서 미리 일체로 제작되어 마련될 수 있으므로, 시공 상의 편리성을 제공하게 된다.

액화가스 방벽부(110)는 파형 영역(100)을 가진 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)을 결합하여 제작되는데, 그 파형 영역(100)의 단면은 사다리꼴 형상(122)을 갖는 것일 수 있다. 이때 사다리꼴 형상(122)은 상부로 갈수록 너비가 점차 좁아지게 형성되며, 사다리꼴 형상(122)의 모서리(123)는 라운드 처리된다.

액화가스 방벽부(110)는 화물창에 저장된 액화가스를 방벽하기 위한 벽부이다. 선박의 운항 중에 출렁거리며 요동치는(cargo sloshing) 액화가스는 액화가스 방벽부(110)에 계속적인 충격을 가할 수 있다. 이때 액화가스가 접촉하는 액화가스 방벽부(110)의 접촉 부위는 사다리꼴 형상(122)의 파형 영역(100)으로 형성되어, 액화가스가 부딪칠 때 충격을 분산하고 흡수할 수 있다. 또한 사다리꼴 형상(122)의 파형 영역(100)이 형성되는 액화가스 방벽부(110)는 파형 영역(100)의 방향을 따라 굽힘 강성이 강화된 구조를 제공한다.

이와 같은 액화가스 방벽부(110)의 파형 영역(100)은 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)의 대응하는 파형 영역(100)이 겹쳐지면서 형성되어 액화가스의 충격에 대한 견고한 충격흡수 및 지지구조를 제공할 수 있다. 이때 사다리꼴 형상(122)은 금속재질로 제작되는 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)에 쉽게 형성될 수 있으므로, 대량 생산의 효율성을 제공할 수 있다. 즉 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)은 사다리꼴 형상(122)이 형성된 다이(미도시)를 이용한 소성 가공 - 금속 시트를 프레스 또는 전조 가공 - 으로 제작될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 사다리꼴 형상(122)은 하부보다 상부의 너비가 넓게 형성된 형상보다, 상부로 가면서 점차 좁아지게 형성된 형상이 소성 가공이 용이하며, 상부로부터 하부로 점차 넓어져서 상부에 가해지는 충격을 쉽게 분산 및 흡수할 수 있는 안정적인 구조를 제공할 수 있다.

또한 사다리꼴 형상(122)은 그 모서리(123)가 라운드 처리되어 있으므로, 열 응력 등에 의한 취성 파괴가 방지될 수 있다. 액화가스는 극저온 상태로 화물창에 저장되어 사다리꼴 형상(122)에 접촉하게 되는데, 극저온 상태는 상온 또는 저온보다 충격에 쉽게 깨질 수 있는 극한 환경을 제공한다. 이때 응력이 집중되어 충격에 의해 쉽게 파손될 수 있는 모가 난 형상보다, 한 단계 더 가공된 라운드 형상이 응력 집중을 완화할 수 있으므로, 사다리꼴 형상(122)은 극저온 취성 파괴가 방지될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 액화가스 방벽부(110)의 1차 방벽(101) 및 2차 방벽(102) 중 적어도 어느 하나는 스테인리스 강 또는 스테인리스 합금강으로 제작된다. 이때 1차 방벽은 필수적으로 스테인리스 강 또는 스테인리스 합금강으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 종류의 재질도 적용이 가능할 것이다.

이때 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)은 하나의 벽체로 결합된 구조이다. 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)은 인접하게 배치된 상태에서 오버래핑(overlapping) 용접에 의해 상호 결합되는 복수의 단위방벽패널(125)을 포함한다. 즉 복수의 단위방벽패널(125)이 오버래핑(overlapping) 용접되어 1차 방벽(101) 또는 2차 방벽(102)을 구성할 수 있다.

단위방벽패널(125)은 사다리꼴 형상(122)의 파형 영역(100)이 소성 가공으로 형성된 상태로서, 그 경계부가 오버래핑 용접에 의해 이음되어 하나의 방벽을 구성할 수 있다. 오버래핑 용접은 모재로서 맞대어진 단위방벽패널(125)의 용접 부위에 용접재가 겹쳐지게 되는 용접방법이다.

변형 방지부(115)는 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)을 상호 이격시키는 스페이서(127)를 포함한다. 본 실시 예에 따르면, 스페이서(127)는, 액화가스 방벽부(110)의 방벽 공간(105) 중 사다리꼴 형상(122)의 상부 공간(129)에 배치되며, 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제1 플라이 우드 부재(131)와, 방벽 공간(105) 중 사다리꼴 형상(122)의 측부 공간(132)에 배치되며 강화 폼으로 마련되는 강화폼 부재(133)와, 방벽 공간(105) 중 사다리꼴 형상(122)을 제외한 방벽 공간(105)에 배치되며 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제2 플라이 우드 부재(135)를 포함한다.

변형 방지부(115)는 스페이서(127)로서, 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102) 사이에 형성되는 방벽 공간(105)을 채움으로써 2차 방벽(102) 상에서 1차 방벽(101)을 지지하고, 충격을 흡수 및 차단하는 구조를 제공하게 되는데, 본 실시 예에 따르면, 이에 따른 충격 흡수 및 차단 재질로서 플라이 우드와 강화 폼이 채택되어 있으나, 이와 유사한 단열과 강성을 갖는 다른 우드나 폼 재질 또는 다른 대체 재질을 선택할 수 있으므로, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

특히, 사다리꼴 형상(122)의 상부 공간(129)은 최전방에서 액화가스의 충격을 받게 되는데, 상부 공간(129)에 배치되는 제1 플라이 우드 부재(131)는 플라이 우드로 마련되어 상부 공간(129)을 따라 적층됨으로써 비교적 상부 공간(129)에 교차하는 방향으로 가해지는 충격에 대한 굽힘 강성을 강화할 수 있다.

또한, 사다리꼴 형상(122)의 측부 공간(132)에 강화 폼으로 마련되는 강화폼 부재(133)는 1차 방벽(101)을 2차 방벽(102)에 대해 지지할 뿐만 아니라, 2차 방벽(102)으로 전달되는 충격을 흡수할 수 있는 구조를 가지고 있어, 상부 공간(129) 측에서 하부로 전달되는 충격을 흡수한다.

또한, 상부 공간(129)과 측부 공간(132)을 제외한 나머지 방벽 공간에 플라이 우드로 제공되는 제2 플라이 우드 부재(135)는 가장 넓은 면적으로 배치되어, 1차 방벽(101)을 2차 방벽(102)에 대해 지지하게 되는데, 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)을 결합시켜 액화가스 방벽부(110)의 역할을 수행할 수 있도록 하며, 1차 방벽(101)으로부터 2차 방벽(102)으로 전달되는 충격을 감쇠 또는 차단시킬 수 있다.

단열 벽부(120)는, 액화가스 방벽부(110)에 결합되는 상층부재(141)와, 선체(150)에 결합되는 하층부재(142)와, 상층부재(141)와 하층부재(142) 사이에 배치되어 상층부재(141)와 하층부재(142)에 결합되는 단열층 부재(143)를 포함한다. 본 실시 예에 따르면, 단열 벽부(120)는 3층 구조로 제공되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 극저온 상태에 대비하여 마련되는 복수의 단열재를 조합한 다층구조로 제공되어 화물창에 저장된 액화가스에 대한 외부 열을 차단하여 액화가스를 극저온 상태로 유지할 수 있는 구조이면 가능하다.

또한 본 실시 예에 따르면, 상층부재(141) 및 상기 하층부재(142)는 플라이 우드를 재질로 하여 마련되며, 단열층 부재(143)는 강화 폼을 재질로 하여 마련될 수 있다. 이때, 본 실시 예에 따른 단열 벽부(120)는 플라이 우드나 강화 폼을 그 재질로 선택하였지만, 이와 유사한 단열과 강성을 갖는 다른 우드나 폼 재질 또는 다른 대체 재질을 선택할 수 있으므로, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

이와 같이, 본 실시 예에 따른 화물창은 종래의 1차 방벽(101) 파형 영역(100)(Corrugation)을 컨테이너(Container) 박스에 적용된 사다리꼴 형식(Trapezoidal)의 각진 형상으로 개선함과 동시에 열 응력에 의한 취성 파괴를 방지하기 위해 모서리(123) 부분을 라운드 처리함으로써 충격에 강하고, 제작이 용이한 구조를 제공할 수 있다.

또한, 2차 방벽(102)의 경우, 기존의 삼중(Triplex)으로 구성된 2차 방벽(102)을 1차 방벽(101)과 동일한 금속(Metal, SUS304L 또는 합금강)로 적용하여 용접이음으로써 기밀성을 향상시키고, 그것을 1차 방벽(101) 바로 밑에 위치시켜, 단열 벽부(120)에 결합시키므로, 시공이 용이한 구조를 제공할 수 있다.

또한, 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)의 방벽 공간(105)은 플라이 우드(Plywood), 폴리 우레탄 폼(PUF: Poly Urethane Foam)과 같은 스페이서(127)(Spacer)를 적용하여 1차 방벽(101)의 하중 인성(Load Bearing) 및 강성(strength) 향상 역할을 기대할 수 있다.

단열 벽부(120)의 경우는, 종래와 같은 내부의 2차 방벽(102)이 없어지므로 인하여, 상부/하부 패드(Top/Bottom Pad)의 구분이 없어져 일체형 구조를 적용할 수 있으므로, 미리 제작되어 시공 현장에서 바로 화물창 벽부에 결합될 수 있는 설치 상의 이점을 제공한다.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물창의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화물창 제조방법의 순서도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 화물창의 제조방법은 선체(150)에 결합되는 단열 벽부(120)를 마련하는 단계(S10)와, 단열 벽부(120)를 선체(150)에 설치하는 단계(S20)와, 파형 영역(100)을 갖는 2차 방벽(102)을 단열 벽부(120)에 결합시키는 단계(S30)와, 충격을 흡수하기 위한 변형 방지부(115)를 2차 방벽(102)에 결합시키는 단계(S40)와, 파형 영역(100)을 갖는 1차 방벽(101)을 2차 방벽(102)과 대응되게 변형 방지부(115)에 결합시키는 단계(S50)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 화물창의 제조방법은 우선, 단열 벽부(120)를 마련하는 단계(S10)가 수행되고, 이어서 단열 벽부(120)를 선체(150)에 설치하는 단계(S20)가 수행된다.

앞서 설명하였지만, 단열 벽부(120)는, 액화가스 방벽부(110)에 결합되는 상층부재(141)와, 선체(150)에 결합되는 하층부재(142)와, 상층부재(141)와 하층부재(142) 사이에 배치되어 상층부재(141)와 하층부재(142)에 결합되는 단열층 부재(143)를 포함하여 제작되며, 이에 따라 단열 벽부(120)를 마련하는 단계(S10)가 완료된다.

이어서, 단열 벽부(120)를 선체(150)에 설치하는 단계(S20)가 수행되는데, 이때 단열 벽부(120)는 상층부재(141), 하층부재(142) 및 단열층 부재(143)가 일체로 결합된 상태에서 선체(150)에 설치된다. 이때 단열벽부 부착방법은 특정방법으로 제한되지 않으며, 본딩방법/볼트너트이용방법 등 다양하게 부착방식을 적용할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)은 파형 영역(100)의 단면이 사다리꼴 형상(122)을 갖도록 제작되어 마련된다.

이후, 파형 영역(100)을 갖는 2차 방벽(102)을 단열 벽부(120)에 결합시키는 단계(S30)가 수행되고, 이어서 충격을 흡수하기 위한 변형 방지부(115)를 2차 방벽(102)에 결합시키는 단계(S40)가 수행된다.

본 실시 예에 따른 변형 방지부(115)를 2차 방벽(102)에 결합시키는 단계(S40)는 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102)을 상호 이격시키도록 스페이서(127)를 설치하는 단계를 포함한다. 이때 스페이서(127)를 설치하는 단계는, 사다리꼴 형상(122)의 상부에 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제1 플라이 우드 부재(131)를 결합시키는 단계와, 사다리꼴 형상(122)의 측부에 강화 폼으로 마련되는 강화폼 부재(133)을 결합시키는 단계와, 사다리꼴 형상(122)을 제외한 2차 방벽(102)에 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제2 플라이 우드 부재(135)를 결합시키는 단계를 포함한다.

이후, 파형 영역(100)을 갖는 1차 방벽(101)을 2차 방벽(102)과 대응되게 변형 방지부(115)에 결합시키는 단계(S50)가 수행됨으로써 본 실시 예에 따른 화물창 제조방법의 주요 과정이 완료된다.

이와 같은 본 실시 예에 따른 화물창 제조방법은 단순한 사다리꼴 형상(122)의 파형 영역(100, Corrugation) 형상으로 인하여 공급자(Supplier)의 조립(Fabrication) 단계에서 보다 쉬운 생산작업이 가능하며, 파형 영역(100, Corrugation) 형상의 특징상 화물 출렁거림(Cargo Sloshing)에 의한 변형(Deformation) 현상을 줄일 수 있다.

또한, 2차 방벽(102)을 금속 소재(Metal, SUS304L)등 으로 바꿔 본딩(Bonding)에서 용접이음으로 개선함으로써 기밀성을 향상시킬　수 있으며, 1차 방벽(101)과 2차 방벽(102) 사이에 스페이서(127, Spacer) 적용으로 화물 출렁거림(Cargo Sloshing)에 의한 변형(Deformation) 현상을 줄일 수 있다.

또한, 도시하지는 않았으나, 종래의 단열 벽부(120)와 달리 상부/하부 패드(Top/Bottom Pad) 사이에 2차 방벽 미적용으로 인하여, 단열 벽부(120)를 상부/하부 패드(Top/Bottom Pad) 구분 없이 일체형으로 제작 및 설치가 가능하다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 파형 영역 101: 1차 방벽
102: 2차 방벽 105: 방벽 공간
110: 액화가스 방벽부 115: 변형 방지부
120: 단열 벽부 122: 사다리꼴 형상
123: 모서리 125: 단위방벽패널
127: 스페이서 129: 상부 공간
131: 제1 플라이 우드 부재 132: 측부 공간
133: 강화폼 부재 135: 제2 플라이 우드 부재
141: 상층부재 142: 하층부재
143: 단열층 부재 150: 선체

Claims

파형 영역을 갖는 1차 방벽과, 상기 1차 방벽과 대응되게 파형 영역을 가지고 상기 1차 방벽과 이격되어 상기 1차 방벽과의 사이에 방벽 공간을 형성하는 2차 방벽을 구비하는 액화가스 방벽부;
상기 액화가스 방벽부의 상기 방벽 공간에 배치되어 충격을 흡수 및 차단하는 변형 방지부;
상기 액화가스 방벽부가 배치되는 선체; 및
상기 액화가스 방벽부와 상기 선체 사이에 마련되어 배치되는 단열 벽부를 포함하고,
상기 파형 영역의 단면은 사다리꼴 형상을 가지며,
상기 변형 방지부는 상기 1차 방벽과 상기 2차 방벽을 상호 이격시키는 스페이서를 포함하고,
상기 스페이서는,
상기 방벽 공간 중 상기 사다리꼴 형상의 상부 공간에 배치되며, 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제1 플라이 우드 부재;
상기 방벽 공간 중 상기 사다리꼴 형상의 측부 공간에 배치되며, 강화 폼으로 마련되는 강화폼 부재; 및
상기 방벽 공간 중 상기 사다리꼴 형상을 제외한 방벽 공간에 배치되며, 상기 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제2 플라이 우드 부재를 포함하는 화물창.
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제1항에 있어서,
상기 사다리꼴 형상은 상부로 갈수록 너비가 점차 좁아지게 형성되며,
상기 사다리꼴 형상의 모서리는 라운드 처리되는 화물창.
제1항에 있어서,
상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나는 스테인리스 강 또는 스테인리스 합금강으로 제작되되, 오버래핑(overlapping) 용접에 의해 상호 결합되는 복수의 단위방벽패널을 포함하는 화물창.
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제1항에 있어서,
상기 단열 벽부는,
상기 액화가스 방벽부에 결합되는 상층부재;
상기 선체에 결합되는 하층부재; 및
상기 상층부재와 상기 하층부재 사이에 배치되어 상기 상층부재와 상기 하층부재에 결합되는 단열층 부재를 포함하는 화물창.
선체에 결합되는 단열 벽부를 마련하는 단계;
상기 단열 벽부를 상기 선체에 설치하는 단계;
파형 영역을 갖는 2차 방벽을 상기 단열 벽부에 결합시키는 단계;
충격을 흡수하기 위한 변형 방지부를 상기 2차 방벽에 결합시키는 단계; 및
파형 영역을 갖는 1차 방벽을 상기 2차 방벽과 대응되게 상기 변형 방지부에 결합시키는 단계를 포함하고,
상기 파형 영역의 단면은 사다리꼴 형상을 가지며,
상기 변형 방지부는 상기 1차 방벽과 상기 2차 방벽을 상호 이격시키도록 설치되는 스페이서를 포함하며,
상기 스페이서를 설치하는 단계는,
상기 사다리꼴 형상의 상부에 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제1 플라이 우드 부재를 결합시키는 단계;
상기 사다리꼴 형상의 측부에 강화 폼으로 마련되는 강화폼 부재을 결합시키는 단계; 및
상기 사다리꼴 형상을 제외한 상기 2차 방벽에 상기 플라이 우드(fly wood)로 마련되는 제2 플라이 우드 부재를 결합시키는 단계를 포함하는 화물창의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 단열 벽부는,
상기 1차 방벽과, 상기 1차 방벽과 이격되어 상기 1차 방벽과의 사이에 방벽공간을 형성하는 2차 방벽을 구비하는 액화가스 방벽부에 결합되는 상층부재;
상기 선체에 결합되는 하층부재; 및
상기 상층부재와 상기 하층부재 사이에 배치되어 상기 상층부재와 상기 하층부재에 결합되는 단열층 부재를 포함하며,
상기 단열 벽부는 상기 상층부재, 상기 하층부재 및 상기 단열층 부재가 일체로 결합되어 상기 선체에 설치되는 화물창의 제조방법.
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