KR-20260060885-A - Support structure for inner tank including wire fixing means for double vacuum insulated spherical cryogenic cargo storage tank

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Abstract

본 기술은 선박에 설치되는 화물 저장 탱크에 대하여 외조 탱크 손상에 의한 침수 시 부력에 의해 내조 탱크가 부상하는 현상을 방지하는 고정수단과 더불어 선체 거동에 의한 영향이나 극저온 화물에 의한 열 수축 영향 등에 효과적으로 대응할 수 있으며, 외부 열 유입을 최소화할 수 있는 지지수단을 포함하는 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크에 관한 지지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지지구조는 각각의 지지수단에 구비되는 다수의 고정수단을 포함하되, 각각의 상기 고정수단은 상기 상부지지부재 일측 또는 양측으로 회전 가능하게 구비되는 리프팅 러그, 상기 하부지지부재에 분리 가능하게 결합하는 고정핀, 상부는 상기 리프팅 러그와 결합하되 하부는 상기 고정핀과 결합하여 상기 내조 탱크가 부상하는 것을 방지하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Inventors

천병희
박창열
김대희
박윤서
박성우

Assignees

한화오션 주식회사

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20241025

Claims (4)

내조 탱크(100), 상기 내조 탱크(100) 외부에 단열층(300)이 형성되도록 감싸는 외조 탱크(200), 단열층(300) 면적이 유지되도록 상기 내조 탱크(100)와 상기 외조 탱크(200)를 서로 지지할 수 있도록 상부지지부재(410)와 하부지지부재(420)가 서로 면접할 수 있게 방사상으로 다수 구비되는 지지수단(400)을 포함하는 지지구조에 있어서, 상기 지지구조는 각각의 상기 지지수단(400)에 구비되는 다수의 고정수단(500);을 포함하되, 각각의 상기 고정수단(500)은 상기 상부지지부재(410) 일측 또는 양측으로 회전 가능하게 구비되는 리프팅 러그(510), 상기 하부지지부재(420)에 분리 가능하게 결합하는 고정핀(520), 상부는 상기 리프팅 러그(510)와 결합하되 하부는 상기 고정핀(520)과 결합하여 상기 내조 탱크(100)가 부상하는 것을 방지하는 와이어(530)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크의 와이어 고정수단을 포함한 내조 탱크의 지지구조.
제1항에 있어서, 상기 하부지지부재(420)와 상기 상부지지부재(410) 간의 면접부분은 서로 슬라이딩 이동 가능하게 쐐기구조를 갖도록 형상 맞춤하여 안착되며, 상기 와이어(530)은 상기 하부지지부재(420)와 상기 상부지지부재(410)의 이동에 간섭을 주지 않게 상기 리프팅 러그(510) 및 상기 고정핀(520)과 체결되는 것을 특징으로 하는 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크의 와이어 고정수단을 포함한 내조 탱크의 지지구조.
제1항에 있어서, 상기 상부지지부재(410)는 상기 하부지지부재(420)와 대향되게 상기 내조 탱크(100) 외면에 형성되되 하부에는 상부삽입체(413)가 형성된 상부구조체(411); 및 다면체의 형상으로 이루이지되 상부는 상기 상부삽입체(413)와 형상 맞춤으로 삽입되며, 하부는 상기 하부지지부재(420)와 형상 맞춤으로 안착하는 비금속 재질의 상부지지체(415);를 포함하되, 상기 상부지지체(415) 하부는 적어도 하나 이상의 돌출부(417)가 형성된 쐐기 형상인 것을 특징으로 하는 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크의 와이어 고정수단을 포함한 내조 탱크의 지지구조.
제1항에 있어서, 상기 하부지지부재(420)는 상기 상부지지부재(410)와 대향되게 상기 외조 탱크(200) 외면과 이어지도록 소정 길이를 갖도록 형성되되 상부는 하부삽입체(423)가 형성되며, 하부는 지면에 지지되는 하부구조체(421); 및 다면체의 형상으로 이루이지되 하부는 상기 하부삽입체(423)와 형상 맞춤으로 삽입되며, 상부는 상기 상부지지부재(410)와 형상 맞춤으로 면접하는 비금속 재질의 하부지지체(425);를 포함하되, 상기 하부지지체(425) 상부는 적어도 하나 이상의 삽입홈(427)이 형성된 것을 특징으로 하는 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크의 와이어 고정수단을 포함한 내조 탱크의 지지구조.

Description

이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크의 와이어 고정수단을 포함한 내조 탱크의 지지구조{Support structure for inner tank including wire fixing means for double vacuum insulated spherical cryogenic cargo storage tank} 본 기술은 선박에 설치되는 화물 저장 탱크에 대하여 외조 탱크 손상에 의한 침수 시 부력에 의해 내조 탱크가 부상하는 현상을 방지하는 고정수단과 더불어 선체 거동에 의한 영향이나 극저온 화물에 의한 열 수축 영향 등에 효과적으로 대응할 수 있으며, 외부 열 유입을 최소화할 수 있는 지지수단을 포함하는 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크에 관한 지지구조에 관한 것이다. 일반적으로, 액화가스는 육상 또는 해상의 가스 배관을 통하여 가스 상태로 운반되거나, 또는 저장 탱크를 사용하여 극저온 액화가스(이하 "LNG"라고 함)의 상태로 저장해 운반된다. 이러한 LNG를 안전하게 효율적으로 저장하기 위해서는 극저온에 대하여 충분한 강성과 함께 단열성이 높은 저장 탱크가 선정되어야 하며 일반적으로는 내조 및 외조 탱크 사이에 진공 단열층이 형성되는 구조로 구성된 진공 단열형 저장 탱크를 주로 선정하고 있다. 상기한 진공 단열형 저장 탱크의 구성을 살펴보면, 먼저 LNG를 직접 담아두는 내조 탱크부와, 이 내조 탱크부를 전부 감싸는 구조로 진공 단열을 취하는 외조 탱크부와, 상기 내조 및 외조 탱크부 사이에 형성되는 진공 단열층과, 상기 내조 탱크부의 양 측면과 상면에 각각 위치하는 상태로 진공 단열층 내에 배치되고 내조 및 외조 탱크부 간에 고정 연결되는 간격 유지체를 포함하여 구성된다. 이러한 상기 간격 유지체가 지닌 기능을 소개하면, 간격 유지체는 진공 단열층을 유지하고, 내조 및 외조 탱크부 간에 견고한 고정 연결이 이루어지도록 하여 수축 팽창에 따른 내조 탱크부의 회전 및 유동이 억제되도록 하는 기능을 발휘한다. 그러나, 종래의 간격 유지체는 외조 탱크 손상에 의한 해수에 침수 시, 부력에 의해 내조 탱크가 부상하는 현상을 방지하는 기능을 가지고 있지 못하는 문제점이 존재한다. 더불어, 종래의 간격 유지체는 일반적으로 와이어나 볼트로 이루어져 있고, 이러한 간격 유지체가 내조 및 외조 탱크부 간에 연결될 시 체결구조를 취함으로써 확실한 고정력을 확보할 수 있게 된다. 하지만, 예를 들어 온도변화에 따라 내조 탱크부의 수축과 팽창이 과도하게 이루어지면서 그로 인하여 형성되는 응력이 간격 유지체로 집중될 경우, 앞서 언급하였듯이 간격 유지체는 내조 및 외조 탱크부에 체결되는 체결구조를 취하고 있으므로 과도한 응력 집중에 대해서는 유동성이 있게 대처하지 못하는 구조적인 문제점이 존재한다. 도 1은 본 발명에 따른 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크의 와이어 고정수단을 포함한 내조 탱크의 지지구조를 도시한 도면. 도 2는 도 1에 대한 외조 탱크가 생략된 내조 탱크 외관을 도시한 사시도. 도 3은 도 2에 대한 지지수단 및 고정수단의 요부 확대 분해 사시도. 도 4는 도 3에 대한 지지수단 및 고정수단의 요부 확대 사시도. 도 5는 도 4에 대한 경사면을 도시한 단면도. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크의 와이어 고정수단을 포함한 내조 탱크의 지지구조(이하, 간략하게 '지지구조'라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 설명에 앞서, 하기에 기재된 내조 탱크(100), 외조 탱크(200), 상기 내조 탱크(100)와 상기 외조 탱크(200) 사이에 형성된 단열층(300)은 종래기술에서 언급한 통상의 화물 저장 탱크를 구성하는 구성물로 본 발명의 요지인 지지수단(400)과 고정수단(500)의 요지를 흐리지 않도록 상세한 구조적 설명은 생략하도록 한다. 아울러, 하기에 기재되는 본 발명의 실시예에서는 본 발명의 요지를 명확하게 전달하기 위해 선박에 설치된 이중진공단열 구형 극저온 화물 저장 탱크를 실시예로 하여 설명하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 나아가, 본 발명에서의 지지구조(1)는 LNG(극저온 액화가스) 이외에 액화수소를 수용하기 위한 액화수소탱크(미도시)에도 적용 가능하다는 점에 유의한다. 먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 지지구조(1)는 내조 탱크(100) 외면에 방사상으로 다수 형성되는 상부지지부재(410) 및 각각의 상부지지부재(410)와 대향되게 배치되어 상기 상부지지부재(410)가 안착하도록 외조 탱크(200) 외면에 다수 형성되는 다수의 하부지지부재(420)를 구성하는 지지수단(400) 및 고정수단(500)을 포함한다. 도 2 내지 도 5를 더 참조하여 더욱 상세하게 설명하면, 상기 상부지지부재(410)는 도시한 바와 같이, 내조 탱크(100) 외면에 방사상으로 다수 형성되되 후에 설명하는 하부지지부재(420)와 형상 맞춤으로 안착하여 상기 내조 탱크(100)를 지지하기 위한 구성으로 상부구조체(411) 및 상부지지체(415)를 포함한다. 예컨대 상부구조체(411)는 도시한 바와 같이, 내조 탱크(100) 외면에 다수 형성되되 하부에는 상부지지체(415)가 삽입 설치되기 위한 홈의 형상을 갖는 상부삽입체(413)가 형성된다. 상부삽입체(413)는 댐 플레이트 형상으로 성형되어 다면체 형상으로 이루어진 상부지지체(415)가 형상 맞춤으로 삽입될 수 있도록 한다. 이때, 상부삽입체(413) 내면에는 상부지지체(415)의 고정력을 향상시키기 위한 극저온용 접착제가 도포되어 상기 상부지지체(415)가 그 접착력에 의해 상기 상부삽입체(413) 내에서 고정되게 접착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상부지지체(415)는 도시한 바와 같이, 다면체의 형상으로 성형될 수 있으며, 재질은 열전달을 최소화할 수 있는 열전도계수가 낮은 비금속 재질을 이용하여 성형하도록 한다. 상부지지체(415) 하부에는 후에 설명하는 하부지지체(425)와 쐐기구조를 만족하여 면접(안착)할 수 있도록 적어도 하나 이상의 돌출부(417)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하부지지부재(420)는 상술한 상부지지부재(410)와 형상 맞춤으로 면접하여 내조 탱크(100)의 지지를 통해 단열층(300) 면적의 가변이 발생하지 않도록 상기 내조 탱크(100) 외면에 외조 탱크(200)의 설치가 가능하게 하기 위한 구성으로 하부구조체(421) 및 하부지지체(425)를 포함한다. 예컨대 하부구조체(421)는 도시한 바와 같이, 내조 탱크(100)가 지면에서 소정의 높이를 갖게 지지될 수 있도록 소정의 길이를 갖는 브라켓의 형태로 성형될 수 있으며, 상부에는 상술한 상부삽입체(413)와 유사한 하부삽입체(423)가 홈의 형상을 갖도록 성형될 수 있다. 하부삽입체(423)는 하부지지체(425) 하부가 삽입 고정되기 위한 구성으로 상기 하부삽입체(423) 내면에도 극저온용 접착제가 도포되어 접착력에 의해 하부지지체(425)의 고정력이 향상될 수 있도록 한다. 또한, 하부지지체(425)는 상부지지체(415) 하부와 형상 맞춤으로 면접할 수 있도록 상부에 상기 상부지지체(415) 하부에 형성된 돌출부(417)가 삽입되기 위한 적어도 하나 이상의 삽입홈(427)이 형성되며, 이를 통해 상기 하부지지체(425)와 상기 상부지지체(415) 간의 쐐기구조가 만족하도록 면접하게 된다. 하부지지체(425)의 재질은 열전달을 최소화할 수 있는 열전도계수가 낮은 비금속 재질을 이용하여 성형하도록 한다. 이때, 상술한 상부지지체(415)와 하부지지체(425) 간의 면접부는 내조 탱크(100)에서 외조 탱크(200) 방향으로 상향되게 경사면(430)이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 하여, 상기한 경사면(430)을 통해 내조 탱크(100)의 열수축이나 외조 탱크(200)에 외력이 발생시에 상부지지체(415)와 하부지지체(425) 중 어느 하나가 해당 경사면(430)을 따라 슬라이드 이동 후, 원위치로의 복귀가 가능하게 된다. 그리고, 상기 고정수단(500)은 상술한 쐐기 구조를 갖는 상부지지체(415)와 하부지지체(425)가 서로 면접한 상태에서 슬라이드 이동시에 간섭을 주지 않게 상부구조체(411)와 하부구조체(421)를 서로 고정시켜 내조 탱크(100)의 부