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KR20240168489A - A Liquefied Gas Storage Tank - Google Patents

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KR20240168489A
KR20240168489A KR1020230065420A KR20230065420A KR20240168489A KR 20240168489 A KR20240168489 A KR 20240168489A KR 1020230065420 A KR1020230065420 A KR 1020230065420A KR 20230065420 A KR20230065420 A KR 20230065420A KR 20240168489 A KR20240168489 A KR 20240168489A
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insulation
liquefied gas
storage tank
gas storage
barrier
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Application number
KR1020230065420A
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Korean (ko)
Inventor
김병화
Original Assignee
한화오션 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 액체수소를 수용하는 수용공간이 형성된 1차 방벽, 상기 1차 방벽과 결합되고 진공단열 패널이 내장되며, 적어도 한 개 이상의 층으로 구성된 1차 단열재, 및 배관이 결합된 2차 방벽을 포함하고, 수용공간에서 기화된 액화가스는 상기 배관으로 유입되고 배관을 통과하면서 저장탱크 내부로 유입되는 열의 침입량을 최소화하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the present invention comprises a primary barrier having a receiving space for receiving liquid hydrogen, a primary insulating material coupled to the primary barrier and having a vacuum insulating panel built in and consisting of at least one layer, and a secondary barrier coupled to a pipe, wherein the liquefied gas vaporized in the receiving space flows into the pipe and is characterized in that the amount of heat intrusion flowing into the interior of the storage tank while passing through the pipe is minimized.

Description

액화가스 저장탱크{A Liquefied Gas Storage Tank}{A Liquefied Gas Storage Tank}

본 발명은 액화가스 저장탱크에 관한 것으로, 구체적으로 액화가스 저장탱크의 단열벽을 고단열재와 판넬을 2단으로 배치하고, 금속재질의 메쉬로 배관을 고정하며 배관에 초저온 수소를 배관 내부로 흐르게 함으로써, 단열 효율을 극대화시킬 수 있는 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas storage tank, and more particularly, to a liquefied gas storage tank capable of maximizing insulation efficiency by arranging the insulating wall of the liquefied gas storage tank in two layers of high-insulating material and panels, fixing pipes with a metal mesh, and allowing ultra-low-temperature hydrogen to flow into the inside of the pipes.

천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.Natural gas is transported in a gaseous state through onshore or offshore gas pipelines, or in a liquefied state and stored on liquefied gas carriers and transported to distant consumers.

예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유 가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭적으로 감소되므로 저장 및 수송에 매우 적합하다.For example, liquefied gases such as LNG (Liquefied Natural Gas) or LPG (Liquefied Petroleum Gas) are obtained by cooling natural gas or petroleum gas to extremely low temperatures (approximately -163℃ in the case of LNG), and their volume is greatly reduced compared to when they are in a gaseous state, making them very suitable for storage and transportation.

LNG 운반선 등의 액화가스 운반선은, 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 이 액화가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다.Liquefied gas carriers, such as LNG carriers, are intended to carry liquefied gas and sail the sea to unload the liquefied gas at land-based locations. To this end, they include storage tanks (commonly called 'cargo holds') that can withstand extremely low temperatures of the liquefied gas.

이와 같이 극저온 상태의 액화가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 마련된 해양 구조물의 예로서는, 액화가스 운반선 이외에도 LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 선박이나, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), BMPP(Barge Mounted Power Plant), FSPP(Floating and Storage Power Plant)와 같은 플랜트 등을 들 수 있다.Examples of marine structures equipped with storage tanks capable of storing liquefied gas at extremely low temperatures include, in addition to liquefied gas carriers, ships such as LNG RVs (Regasification Vessels), and plants such as LNG FSRUs (Floating Storage and Regasification Units), LNG FPSOs (Floating, Production, Storage and Off-loading), BMPPs (Barge Mounted Power Plants), and FSPPs (Floating and Storage Power Plants).

한편, 액화가스 저장탱크는 선박 내 초저온의 액화수소(LH2) 화물이나 연료를 저장하기 위한 대형 선박의 화물창이나 탱크(Type B Tank)에 적합한 단열방법으로써, 폴리우레탄이나 폴리스틸렌 등의 소재를 이용하여 단열재로 이용하고 있다.Meanwhile, liquefied gas storage tanks are an insulation method suitable for the cargo holds or tanks (Type B Tanks) of large ships for storing ultra-low temperature liquefied hydrogen (LH2) cargo or fuel on board ships, and materials such as polyurethane or polystyrene are used as insulation.

그러나 이러한 액화수소를 저장하는 방식은 실린더 또는 구형의 압력탱크나 각형 래티스 압력탱크에 저장하는데, 대형선박의 액화수소 화물창이나 연료탱크로 적용하기에는 적합하지 않고 제작 비용이 비싼 문제를 가지고 있다.However, this method of storing liquefied hydrogen is stored in cylinders, spherical pressure tanks, or square lattice pressure tanks, which is not suitable for use as liquefied hydrogen cargo holds or fuel tanks for large ships and has the problem of high manufacturing costs.

예를 들어, 실린더 또는 구형의 압력탱크 방식의 액화수소탱크 내 탱크는 내조와 외조로 이중 탱크로 구성되며, 내조와 외조 사이에 설치된 MLI(Multi-Layer Insulation)로 진공탱크로 채용하는 단열 방식으로 이루어진다. 단열 효율을 개선하기 위하여 진공탱크 내 방식이 채용되고 있으나, 대형 탱크의 진공도를 확보하기 어렵고 유지하기에는 매우 어려운 실정을 가지고 있다. 이러한 각형 래티스 압력탱크는 실린더 또는 구형 탱크보다 자유로운 탱크 형상 설계가 가능하나, 과도한 탱크 자체 중량으로 인해 선박 복원성 및 탱크 주변 구조의 보강으로 인한 선체 중량 증가 등의 문제를 가지고 있다.For example, the tank inside a liquefied hydrogen tank in the form of a cylinder or spherical pressure tank consists of a double tank with an inner tank and an outer tank, and is made of an insulation method that uses a vacuum tank with an MLI (Multi-Layer Insulation) installed between the inner tank and the outer tank. Although a vacuum tank method is adopted to improve insulation efficiency, it is difficult to secure the vacuum level of a large tank and it is very difficult to maintain it. This square lattice pressure tank allows for a freer tank shape design than a cylinder or spherical tank, but has problems such as an increase in the weight of the hull due to the reinforcement of the structure around the tank and the stability of the ship due to the excessive weight of the tank itself.

따라서, 탱크 내부로 유입되는 열침입량을 최소화하여 단열 효율을 개선할 수 있는 저장탱크가 요구되고 있다.Therefore, a storage tank that can improve insulation efficiency by minimizing the amount of heat entering the tank is required.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탱크 내부로 유입되는 열침입량을 최소화하여 단열 효율을 개선하기 위함이다.The present invention has been created to solve the problems of the prior art as described above, and the purpose of the present invention is to improve insulation efficiency by minimizing the amount of heat infiltration into the interior of a tank.

본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 액체수소를 수용하는 수용공간이 형성된 1차 방벽, 상기 1차 방벽과 결합되고 진공단열 패널이 내장되며, 적어도 한 개 이상의 층으로 구성된 1차 단열재, 및 배관이 결합된 2차 방벽을 포함하고, 수용공간에서 기화된 액화가스는 상기 배관으로 유입되고 배관을 통과하면서 저장탱크 내부로 유입되는 열의 침입량을 최소화하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the present invention comprises a primary barrier having a receiving space for receiving liquid hydrogen, a primary insulating material coupled to the primary barrier and having a vacuum insulating panel built in and consisting of at least one layer, and a secondary barrier coupled to a pipe, wherein the liquefied gas vaporized in the receiving space flows into the pipe and is characterized in that the amount of heat intrusion flowing into the interior of the storage tank while passing through the pipe is minimized.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 2차 방벽과 결합되는 2차 단열재를 더 포함하고, 상기 2차 단열재는 폴리 우레탄 폼 스프레이(SPF, Spray Polyurethane Foam)로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the present invention may further include a secondary insulation material combined with the secondary barrier, and the secondary insulation material may be characterized by being composed of a polyurethane foam spray (SPF).

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 2차 방벽은 스테인리스 메쉬(SUS Mesh)를 포함하고, 상기 배관은 상기 2차 단열재 방향에 위치하며 다수의 직선과 절곡을 이루며 2차 방벽에 결합되는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the secondary barrier may include a stainless steel mesh (SUS Mesh), and the pipe may be positioned in the direction of the secondary insulation and may include a plurality of straight lines and bends and be connected to the secondary barrier.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 1차 단열재는, 상기 저장탱크 방향에 위치한 제1의 단열층, 및 상기 제1의 단열층과 층을 이루며 결합되는 제2의 단열층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the primary insulation material may be characterized by including a first insulation layer positioned in the direction of the storage tank, and a second insulation layer formed in layers and joined with the first insulation layer.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제1의 단열층은 진공단열 패널(VIP, Vacuum Insulation Panel)로 구성된 제1의 진공단열 패널, 및 상기 제1의 진공단열 패널이 내장된 제1의 강화폴리 우레탄폼(R-PUF, Reinforced Polyurethane Foam)을 포함하고, 제2의 단열층은 상기 진공단열 패널로 구성된 제2의 진공단열 패널, 및 상기 제2의 진공단열 패널이 내장된 제2의 강화폴리 우레탄폼을 포함하며, 상기 제1의 단열층과 제2의 단열층은 적어도 한 개 이상으로 정렬되고 층을 이루며 적층되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first insulation layer includes a first vacuum insulation panel composed of a vacuum insulation panel (VIP), and a first reinforced polyurethane foam (R-PUF) having the first vacuum insulation panel built into it, the second insulation layer includes a second vacuum insulation panel composed of the vacuum insulation panel, and a second reinforced polyurethane foam having the second vacuum insulation panel built into it, and the first insulation layer and the second insulation layer may be characterized in that at least one or more are aligned and layered.

본 발명의 일 실시예에 따르면 적어도 한 개 이상으로 정렬되는 제1의 단열층은 서로 이격되어 위치하고, 이격된 공간에는 갭단열재가 위치하며 상기 갭단열재는 폴리 우레탄 보드(Polyurethane Board) 또는 글라스 울 중에 어느 한 개로 채택되어 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, at least one first insulating layer is arranged and positioned spaced apart from each other, a gap insulating material is positioned in the spaced apart space, and the gap insulating material is characterized in that it is used by adopting one of a polyurethane board or glass wool.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 1차 단열재와 상기 1차 방벽은 열전도성 접착제로 접착되며, 상기 열전도성 접착제는 누설경로를 확보하며 도포되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the primary insulation material and the primary barrier are bonded with a thermally conductive adhesive, and the thermally conductive adhesive may be applied while securing a leakage path.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 배관을 통과한 상기 액화가스는 히터를 거쳐 가스 연소 장치에서 소각되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the liquefied gas passing through the pipe may be incinerated in a gas combustion device via a heater.

본 발명에 따르면, 탱크 내부로 유입되는 열침입량을 최소화하여 단열 효율을 개선할 수 있게 된다.According to the present invention, the amount of heat entering the inside of the tank can be minimized, thereby improving the insulation efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 설명하기 위한 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬와 배관을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a partial perspective view illustrating a liquefied gas storage tank according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a liquefied gas storage tank according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a drawing illustrating a mesh and pipe according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The purpose, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. In this specification, when adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that, as much as possible, the same components are given the same numerals even if they are shown in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

후술하는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 액화가스는 극저온(대략 -163℃ 정도)의 LNG(Liquified Natural Gas)를 비롯하여, LPG(Liquefied Petroleum Gas)나 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas) 등과 같이 일반적으로 액화시킨 상태로 저장되는 모든 가스 연료를 포함할 수 있으며, 액화가스는 액체 상태의 액화가스뿐만 아니라 기화된 액화가스까지 포함하는 의미일 수 있다.In one embodiment of the present invention described below, the liquefied gas may include all gaseous fuels that are generally stored in a liquefied state, such as LNG (Liquified Natural Gas) at an extremely low temperature (approximately -163°C), LPG (Liquefied Petroleum Gas), or LPG (Liquefied Ethylene Gas). The liquefied gas may mean not only liquefied gas in a liquid state but also vaporized liquefied gas.

또한 본 명세서에서 액화가스/증발가스는 탱크 내부에서의 상태를 기준으로 구분되는 것이고, 명칭으로 인하여 액상 또는 기상으로 반드시 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 이하의 설명에서, 좌우 방향이 "길이 방향"이고, 상하 방향이 "승강 방향"이며, 도면에서 돌출되는 방향이 "측 방향"이다In addition, in this specification, liquefied gas/evaporated gas is distinguished based on the state inside the tank, and it is not necessarily limited to liquid or gas due to the name. In the following description, the left-right direction is the "longitudinal direction," the up-down direction is the "elevation direction," and the protruding direction in the drawing is the "lateral direction."

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 설명하기 위한 일부 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 설명하기 위한 일부 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬와 배관을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a partial perspective view illustrating a liquefied gas storage tank according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a liquefied gas storage tank according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a drawing illustrating a mesh and pipe according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는, 선박에 구비되어 극저온물질인 액화수소를 저장할 수 있다.A liquefied gas storage tank according to one embodiment of the present invention is installed on a ship and can store liquefied hydrogen, which is an extremely low-temperature substance.

이하에서 설명하는 액화가스 저장탱크가 구비되는 선박은, 도시하지 않았으나, 화물을 출발지에서 목적지까지 수송하는 상선 외에도 해상의 일정 지점에 부유하여 특정한 작업을 수행하는 해양구조물을 포괄하는 개념임을 알려 둔다. 또한, 본 발명에서 액화가스 저장탱크는, 액화가스를 저장하는 어떠한 형태의 탱크도 포함됨을 밝혀둔다.It should be noted that the vessel equipped with the liquefied gas storage tank described below is a concept that includes not only a commercial vessel that transports cargo from a point of departure to a destination, but also a marine structure that floats at a certain point in the sea and performs a specific task, although not illustrated. In addition, it should be noted that the liquefied gas storage tank in the present invention includes any type of tank that stores liquefied gas.

액화가스 저장탱크는, 액화가스와 접촉하는 1차 방벽(10), 1차 방벽(10)의 외측에 설치되는 1차 단열재(20), 1차 단열재(20)의 외측에 설치되는 2차 방벽(30), 2차 방벽(30)의 외측에 배치되는 2차 단열재(40)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 액화가스 저장탱크는 독립형 탱크로 마련되어 선체 내부 또는 갑판 상부에 설치될 수 있다The liquefied gas storage tank may be configured to include a primary barrier (10) that comes into contact with the liquefied gas, a primary insulation material (20) installed on the outside of the primary barrier (10), a secondary barrier (30) installed on the outside of the primary insulation material (20), and a secondary insulation material (40) arranged on the outside of the secondary barrier (30). In addition, the liquefied gas storage tank of the present invention may be provided as an independent tank and installed inside the hull or on the deck.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 방벽(10)은 극저온 물질인 액화가스를 수용하는 수용공간을 형성하며, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 재질은 스테인리스 강재가 될 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다. 1차 방벽(10)은 후술할 2차 방벽(30)과 함께 액화가스가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 마련된다.First, the primary barrier (10) according to one embodiment of the present invention forms a space for containing liquefied gas, which is an extremely low temperature substance, and may be made of a metal material. For example, the metal material may be stainless steel, but is not limited thereto. The primary barrier (10) is provided together with the secondary barrier (30) described below to prevent liquefied gas from leaking to the outside.

1차 방벽(10)은 열전도성 접착제(60)에 의해 1차 단열재(20)에 고정 결합되고, 액화가스 저장탱크에 저장되는 극저온 물질인 액화가스와 직접 접촉되도록 설치될 수 있다. 또한, 본 실시예의 1차 방벽(10)은 라지 코러게이션(Large corrugation)과 스몰 코러게이션(Small corrugation) 구분 없이 전 지역에서 수평 및 수직의 주름 크기가 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 1차 방벽(10) 전체에서 수평 및 수직의 주름 크기가 동일하므로, 1차 방벽(10) 제작이 용이할 수 있다.The primary barrier (10) is fixedly connected to the primary insulation (20) by a thermally conductive adhesive (60) and can be installed so as to be in direct contact with the liquefied gas, which is an extremely low-temperature substance stored in a liquefied gas storage tank. In addition, the primary barrier (10) of the present embodiment can be formed so that the horizontal and vertical wrinkle sizes are the same throughout the entire area, regardless of whether it is a large corrugation or a small corrugation. That is, since the horizontal and vertical wrinkle sizes are the same throughout the primary barrier (10), the primary barrier (10) can be easily manufactured.

도 2를 참조하면, 1차 단열재(20)는 외부로부터의 열 침입을 차단하면서 외부로부터의 충격 또는 내부에서의 액화가스 슬로싱으로 인한 충격을 견딜 수 있도록 설계되며, 1차 방벽(10)과 후술할 2차 방벽(30) 사이에 설치될 수 있다.Referring to Fig. 2, the primary insulation (20) is designed to withstand impact from the outside or impact due to liquefied gas sloshing from the inside while blocking heat intrusion from the outside, and can be installed between the primary barrier (10) and the secondary barrier (30) described below.

구체적으로, 1차 단열재(20)는 저장탱크 방향에 위치한 제1의 단열층(21) 및 제1의 단열층(21)과 층을 이루며 결합되는 제2의 단열층(22)으로 구성될 수 있다. 1차 단열재(20)의 제1의 단열층(21)은 진공단열 패널(VIP, Vacuum Insulation Panel)로 구성된 제1의 진공단열 패널(211) 및 제1의 진공단열 패널(211)이 내장된 제1의 강화폴리 우레탄폼(R-PUF, Reinforced Polyurethane Foam)(212)으로 구성될 수 있다. 또한, 1차 단열재(20)의 제2의 단열층(22)은 진공단열 패널로 구성된 제2의 진공단열 패널(221) 및 제2의 진공단열 패널(221)이 내장된 제2의 강화폴리 우레탄폼(222)으로 구성될 수 있다.Specifically, the primary insulation material (20) may be composed of a first insulation layer (21) positioned in the direction of the storage tank and a second insulation layer (22) that is combined to form a layer with the first insulation layer (21). The first insulation layer (21) of the primary insulation material (20) may be composed of a first vacuum insulation panel (211) formed of a vacuum insulation panel (VIP) and a first reinforced polyurethane foam (R-PUF) (212) in which the first vacuum insulation panel (211) is built. In addition, the second insulation layer (22) of the primary insulation material (20) may be composed of a second vacuum insulation panel (221) formed of a vacuum insulation panel and a second reinforced polyurethane foam (222) in which the second vacuum insulation panel (221) is built.

여기서 진공단열 패널(211, 221)은 1차 단열재(20)의 내부 심재로 미세다공성 무기질 소재인 흄드 실리카 또는 절단 장섬유인 유리섬유, 탄소섬유, 세라믹섬유 등을 채택하여 사용할 수 있다.Here, the vacuum insulation panel (211, 221) can be used by adopting a microporous inorganic material such as fumed silica or a chopped long fiber such as glass fiber, carbon fiber, or ceramic fiber as the inner core material of the primary insulation material (20).

한편 진공 단열패널(211, 221)을 내부 심재로 사용하고, 외피로 강화 폴리 우레탄 폼(212, 222)으로 이용하며, 내부를 통상적으로 2~5 mbar의 진공 상태를 형성시킴으로써 일반 단열재에 비해 최고 10배 정도의 단열효과를 발휘할 수 있게 된다.Meanwhile, by using a vacuum insulation panel (211, 221) as an inner core and using reinforced polyurethane foam (212, 222) as an outer skin, and forming a vacuum state of 2 to 5 mbar on the inside, it is possible to achieve an insulation effect that is up to 10 times greater than that of general insulation materials.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1의 단열층(21)은 적어도 한 개 이상으로 정렬될 수 있는데 저장탱크의 전후방향의 횡벽, 횡벽 사이의 바닥, 세로벽 및 천장에 배치되며 행 또는 열을 이루며 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 제2의 단열층(22)도 제1의 단열층(21)과 마찬가지로 적어도 한 개 이상으로 정렬되고, 저장탱크의 전후방향의 횡벽, 횡벽 사이의 바닥 세로벽 및 천장에 배치되고 행 또는 열을 이루며 일렬로 배치되며, 제1의 단열층(21)의 외측면에 적층되는 구조로 이루어질 수 있다.In addition, the first insulation layer (21) according to one embodiment of the present invention may be arranged in at least one or more rows and may be arranged on the transverse walls in the front-back direction of the storage tank, the floor, vertical walls between the transverse walls, and the ceiling, and may be arranged in rows or columns. In addition, the second insulation layer (22) of the present invention may also be arranged in at least one or more rows and may be arranged on the transverse walls in the front-back direction of the storage tank, the floor, vertical walls between the transverse walls, and the ceiling, and may be arranged in a single row or column, and may be structured to be laminated on the outer surface of the first insulation layer (21).

한편 본 발명의 제1의 단열층(21)에는 갭단열재(213)가 제1의 단열층(21) 사이 사이에 구비될 수 있는데 폴리 우레탄 보드(Polyurethane Board) 또는 글라스 울 중에 어느 한 개가 채택되어 배치될 수 있다.Meanwhile, in the first insulation layer (21) of the present invention, a gap insulation material (213) may be provided between the first insulation layers (21), and either a polyurethane board or glass wool may be adopted and placed.

본 발명의 일 실시예에 따르면 2차 방벽(30)은 스텐인리스 메쉬(SUS Mesh)(31)와 배관(32)이 결합될 수 있다. 스텐인리스 메쉬(31)는 그물 그조로 이루어지고 배관(32)의 길이를 늘리는 역할을 수행한다. 따라서 배관(32)의 길이가 길어질수록 열교환 면적이 늘어남에 따라 외부로부터의 유입되는 열을 효과적으로 단열시킬 수 있게 된다.According to one embodiment of the present invention, the secondary barrier (30) may be formed by combining a stainless steel mesh (SUS Mesh) (31) and a pipe (32). The stainless steel mesh (31) is formed in a mesh pattern and serves to increase the length of the pipe (32). Accordingly, as the length of the pipe (32) increases, the heat exchange area increases, thereby effectively insulating heat flowing in from the outside.

먼저, 본 발명의 2차 방벽(30)에는 배관(32)이 다수의 직선과 절곡을 이루며 2차 방벽(30)에 결합되게 된다. 본 발명의 배관(32)은 1차 단열재(20)와 후술할 2차 단열재(40) 사이에 위치하고, 층으로 이루어진 1차 단열재(20) 사이에 금속 재질의 메쉬(31)를 통해 형상이 고정되며, 온돌 배관과 유사한 형태로 메쉬(31)에 권취되어 탱크 면에 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 배관(32)은 1차 방벽(10)의 수용공간과 연결되고, 수용공간에서 기화된 초저온 수소가스가 배관(32) 내부로 흐르게 되는데, 스테인리스 소재로 구비된 메쉬(31)가 배관(32)의 외주면에 결합되어 외부로부터의 열을 효과적으로 빼앗아 단열 효율이 증대될 수 있다. 이후, 배관(32)을 통과한 수소 가스는 히터(미도시)를 거쳐 가스 연소 장치(미도시)에서 소각될 수 있도록 마련된다.First, in the secondary barrier (30) of the present invention, a pipe (32) is connected to the secondary barrier (30) while forming a number of straight lines and bends. The pipe (32) of the present invention is located between the primary insulator (20) and the secondary insulator (40) described below, and its shape is fixed through a metal mesh (31) between the primary insulators (20) formed of layers, and can be wound around the mesh (31) in a shape similar to an ondol pipe and placed on the surface of the tank. In addition, the pipe (32) of the present invention is connected to the receiving space of the primary barrier (10), and the ultra-low temperature hydrogen gas vaporized in the receiving space flows into the pipe (32), and the mesh (31) provided with a stainless steel material is connected to the outer surface of the pipe (32) so as to effectively remove heat from the outside, thereby increasing the insulation efficiency. Thereafter, the hydrogen gas passing through the pipe (32) is arranged to be incinerated in a gas combustion device (not shown) via a heater (not shown).

구체적으로 본 발명의 2차 방벽(30)은 후술할 2차 단열재(40)와 1차 단열재(20) 사이에 위치하고, 스테인리스 메쉬(SUS Mesh)(31)로 제작된 VCS(Vapor Cooled Shield)로 형성됨으로써 배관(32)과의 단열 효율이 향상되고, 탱크 내부로 유입되는 열 침입량을 최소화시킬 수 있게 되며, 탱크 내에서 기화된 초저온의 수소가 이 공간을 통과함으로써 액체수소 저장 공간 효율을 개선할 수 있게 된다. 또한, 2단으로 구비된 1차 단열재(20)와 SPF(Spray Polyurethane Foam)로 형성된 2차 단열재(40) 사이에 2차 방벽(30)이 위치함으로써 단열 효율이 향상될 수 있게 된다.Specifically, the secondary barrier (30) of the present invention is positioned between the secondary insulation (40) and the primary insulation (20), which will be described later, and is formed with a VCS (Vapor Cooled Shield) made of stainless steel mesh (SUS Mesh) (31), thereby improving the insulation efficiency with respect to the pipe (32), minimizing the amount of heat intrusion into the tank, and improving the efficiency of the liquid hydrogen storage space by allowing ultra-low temperature hydrogen vaporized in the tank to pass through this space. In addition, the secondary barrier (30) is positioned between the primary insulation (20) provided in two stages and the secondary insulation (40) formed of SPF (Spray Polyurethane Foam), thereby improving the insulation efficiency.

본 발명의 일 실시예에 따른 2차 단열재(40)는 SPF(Spray Polyurethane Foam)로 구성되며, 1차 단열재(20)와 2차 방벽(30)을 둘러 싸는 형태로 구비될 수 있다. 이와 같이, 1차 단열재(20)와 2차 방벽(30)을 둘러싸는 형태로 구비됨으로써 진공의 작업 공정없이 고단열 효과를 얻을 수 있으며, 단열 시스템에 손상이 있을 경우에도 매우 용이하게 수리 및 관리가 가능한 효과를 가져올 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 저장탱크는 단열 성능 및 저장 용량을 최적화하는 것이 필수적 요건으로, 2단으로 구비된 1차 단열재(20)와 2차 방벽(30)의 두께를 고려하여 2차 단열재(40)의 두께를 제작하는 것이 바람직하다. 또한 2차 단열재(40)는 고밀도로 제작되며 예를 들어 120 또는 170kg/m3 블록의 형상을 형성하며 마련될 수 있다.The secondary insulation (40) according to one embodiment of the present invention is composed of SPF (Spray Polyurethane Foam) and can be provided in a form that surrounds the primary insulation (20) and the secondary barrier (30). In this way, by being provided in a form that surrounds the primary insulation (20) and the secondary barrier (30), a high insulation effect can be obtained without a vacuum work process, and even if the insulation system is damaged, it can be easily repaired and managed. In addition, since it is an essential requirement for the storage tank of the present invention to optimize insulation performance and storage capacity, it is preferable to manufacture the thickness of the secondary insulation (40) in consideration of the thickness of the primary insulation (20) and the secondary barrier (30) provided in two stages. In addition, the secondary insulation (40) can be manufactured with a high density and can be provided in the shape of a 120 or 170 kg/m3 block, for example.

또한, 본 발명의 2차 단열재(40)의 상면에는 물 손상으로부터 표면을 보호하기 위해 방수 코팅층(50)이 더 형성될 수 있다.In addition, a waterproof coating layer (50) may be further formed on the upper surface of the secondary insulation material (40) of the present invention to protect the surface from water damage.

본 발명의 일 실시에에 따르면 1차 단열재(20)와 1차 방벽(10)은 열전도성 접착제(Bearing Mastic)(60)로 접착된다. 구체적으로 본 발명의 열전도성 접착제(60)는 1차 방벽(10)과 1차 단열재(20) 사이에 위치하게 되는데 1차 방벽(10)과 1차 단열재(20)는 소정의 간격을 두고 이격되어 위치하고 진공상태로 형성될 수 있다. 진공상태의 공간은 단열 효율을 개선하기 위해 형성된 공간으로 1차 방벽(10)의 일면에는 열전도성 접착제(60)가 일정한 간격을 유지하면서 도포될 수 있다. 열전도성 접착제(60)가 일정한 간격을 유지하면서 도포됨으로써, 열전도성 접착제가 도포되지 않은 공간은 액화가스의 누설 경로(Leakage Path)(S)로 제공될 수 있게 된다. 또한, 열전도성 접착제(60)의 특성에 의해 탱크 내압 및 탱크 변형 시 상대적으로 외력에 취약한 1차 단열재(20)를 보호할 수 있게 된다. According to one embodiment of the present invention, the primary insulation (20) and the primary barrier (10) are bonded with a thermally conductive adhesive (bearing mastic) (60). Specifically, the thermally conductive adhesive (60) of the present invention is positioned between the primary barrier (10) and the primary insulation (20), and the primary barrier (10) and the primary insulation (20) are positioned at a predetermined interval and can be formed in a vacuum state. The vacuum space is a space formed to improve insulation efficiency, and the thermally conductive adhesive (60) can be applied to one surface of the primary barrier (10) while maintaining a predetermined interval. Since the thermally conductive adhesive (60) is applied while maintaining a predetermined interval, the space where the thermally conductive adhesive is not applied can be provided as a leakage path (S) for liquefied gas. In addition, the primary insulation material (20), which is relatively vulnerable to external force when the tank is under internal pressure and when the tank is deformed, can be protected due to the characteristics of the thermally conductive adhesive (60).

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is intended to specifically explain the present invention, and the present invention is not limited thereto, and it will be apparent that modifications or improvements can be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be made clear by the appended claims.

10: 1차 방벽 20: 1차 단열재
21: 제1의 단열층 211: 제1의 진공단열 패널
212: 제1의 강화 폴리 우레탄폼 213: 갭단열재
22: 제2의 단열층 221: 제2의 진공단열 패널
222: 제2의 강화 폴리 우레탄폼 30: 2차 방벽
31: 메쉬 32: 배관
40: 2차 단열재 50: 방수 코팅층
60: 열전도성 접착제 S: 누설 경로10: Primary barrier 20: Primary insulation
21: First insulation layer 211: First vacuum insulation panel
212: 1st reinforced polyurethane foam 213: Gap insulation
22: Second insulation layer 221: Second vacuum insulation panel
222: Secondary reinforced polyurethane foam 30: Secondary barrier
31: Mesh 32: Piping
40: Secondary insulation 50: Waterproof coating layer
60: Thermally conductive adhesive S: Leakage path

Claims (8)

액체수소를 수용하는 수용공간이 형성된 1차 방벽,
상기 1차 방벽과 결합되고 진공단열 패널이 내장되며, 적어도 한 개 이상의 층으로 구성된 1차 단열재, 및
배관이 결합된 2차 방벽을 포함하고, 수용공간에서 기화된 액화가스는 상기 배관으로 유입되고 배관을 통과하면서 저장탱크 내부로 유입되는 열의 침입량을 최소화하는 것을 특징으로 하는, 액화가스 저장탱크.The first barrier is formed by a space that can accommodate liquid hydrogen.
A primary insulation material, which is combined with the above primary barrier and has a vacuum insulation panel built in, and is composed of at least one layer, and
A liquefied gas storage tank comprising a secondary barrier combined with a pipe, wherein the liquefied gas vaporized in the receiving space flows into the pipe and minimizes the amount of heat intrusion into the interior of the storage tank while passing through the pipe. 제1항에 있어서,
상기 2차 방벽과 결합되는 2차 단열재를 더 포함하고, 상기 2차 단열재는 폴리 우레탄 폼 스프레이(SPF, Spray Polyurethane Foam)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 저장탱크.In the first paragraph,
A liquefied gas storage tank further comprising a secondary insulation material combined with the secondary barrier, characterized in that the secondary insulation material is composed of spray polyurethane foam (SPF). 제1항에 있어서,
상기 2차 방벽은 스테인리스 메쉬(SUS Mesh)를 포함하고, 상기 배관은 상기 2차 단열재 방향에 위치하며 다수의 직선과 절곡을 이루며 2차 방벽에 결합되는 것을 포함하는, 액화가스 저장탱크.In the first paragraph,
A liquefied gas storage tank, wherein the secondary barrier comprises a stainless steel mesh (SUS Mesh), and the pipe is positioned in the direction of the secondary insulation and comprises a plurality of straight lines and bends and is connected to the secondary barrier. 제1항에 있어서,
상기 1차 단열재는,
상기 저장탱크 방향에 위치한 제1의 단열층, 및
상기 제1의 단열층과 층을 이루며 결합되는 제2의 단열층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액화가스 저장탱크.In the first paragraph,
The above primary insulation material is,
A first insulation layer located in the direction of the storage tank, and
A liquefied gas storage tank, characterized by including a second insulation layer that is joined to the first insulation layer to form a layer. 제4항에 있어서,
상기 제1의 단열층은 진공단열 패널(VIP, Vacuum Insulation Panel)로 구성된 제1의 진공단열 패널, 및
상기 제1의 진공단열 패널이 내장된 제1의 강화폴리 우레탄폼(R-PUF, Reinforced Polyurethane Foam)을 포함하고,
제2의 단열층은 상기 진공단열 패널로 구성된 제2의 진공단열 패널, 및
상기 제2의 진공단열 패널이 내장된 제2의 강화폴리 우레탄폼을 포함하며, 상기 제1의 단열층과 제2의 단열층은 적어도 한 개 이상으로 정렬되고 층을 이루며 적층되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 저장탱크.In paragraph 4,
The first insulation layer comprises a first vacuum insulation panel (VIP), and
A first reinforced polyurethane foam (R-PUF) having a first vacuum insulation panel built in therein is included,
The second insulation layer is a second vacuum insulation panel composed of the above vacuum insulation panels, and
A liquefied gas storage tank, comprising a second reinforced polyurethane foam having a second vacuum insulation panel built in therein, characterized in that the first insulation layer and the second insulation layer are aligned and laminated in layers at least once. 제5항에 있어서,
적어도 한 개 이상으로 정렬되는 제1의 단열층은 서로 이격되어 위치하고, 이격된 공간에는 갭단열재가 위치하며 상기 갭단열재는 폴리 우레탄 보드(Polyurethane Board) 또는 글라스 울 중에 어느 한 개로 채택되어 사용되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 저장탱크.In paragraph 5,
A liquefied gas storage tank characterized in that at least one first insulation layer is arranged and positioned spaced apart from each other, a gap insulation material is positioned in the spaced space, and the gap insulation material is selected from and used as either a polyurethane board or glass wool. 제1항에 있어서,
상기 1차 단열재와 상기 1차 방벽은 열전도성 접착제로 접착되며, 상기 열전도성 접착제는 누설경로를 확보하며 도포되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 저장탱크.In the first paragraph,
A liquefied gas storage tank, characterized in that the above primary insulation material and the above primary barrier are bonded with a thermally conductive adhesive, and the thermally conductive adhesive is applied while securing a leakage path. 제1항에 있어서,
상기 배관을 통과한 상기 액화가스는 히터를 거쳐 가스 연소 장치에서 소각되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 저장탱크.In the first paragraph,
A liquefied gas storage tank, characterized in that the liquefied gas passing through the above pipe is incinerated in a gas combustion device via a heater.
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