KR100998551B1 - 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치에 관한 것으로서, 저온 유체를 저장하기 위하여 선체에 설치되는 인슐레이션 패널을 고정시키는 장치에 있어서, 선체의 스터드 볼트에 나사 체결되는 고정축과, 고정축으로부터 인슐레이션 패널 상측까지 연장되는 하나 또는 2 이상의 연장부재와, 연장부재에 나사 체결되어 인슐레이션 패널의 상면을 지지함으로써 인슐레이션 패널을 선체 측으로 밀착시키는 지지볼트를 포함한다. 따라서, 본 발명은 인슐레이션 패널에 스터드 볼트가 설치되기 위한 공간 형성이 불필요함으로써 인슐레이션 패널의 상면에 노출되는 관통홀이나 관통홈으로 인해 발생하였던 접착 공백을 없애고, 이로 인해 접착력과 밀폐력을 향상시킬 뿐만 아니라 2차 방벽 시공면의 불연속성을 제거하며, 이러한 접착 공백을 가릴 필요가 없어짐으로써 서플 트리플렉스와 접착제 등의 사용량을 절감시키는 효과를 가지고 있다.
인슐레이션 패널, 고정축, 연장부재, 지지볼트, 애폭시 매스틱

Description

화물창 인슐레이션 패널의 고정장치{APPARATUS FOR FIXING AN INSULATION PANEL OF A CARGO}
본 발명은 화물창내 지지벽인 인너 헐(inner hull) 구조에 고정되는 인슐레이션패널에 있어서, 기존의 관통홀 구조를 대신하는 고정방법을 적용함에 따라 스터드 볼트가 설치되기 위한 구조를 제거함으로써, 상부와 하부 인슐레이션 패널 사이에 삽입되는 얇은 박막(RSB)인 리지드 트리플렉스와 인슐레이션 패널 사이를 덮는 유연한 박막(FSB)인 서플 트리플렉스로 구성되는 2차방벽에 있어서 리지드 트리플렉스에 관통홀이나 관통홈에 의해 발생하는 표면의 불연속성을 제거하는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액화천연가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.
이러한 액화천연가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화천연가 스를 해상으로 수송할 수 있는 액화천연가스 운반선이 개발되었다.
그런데, 액화천연가스 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창(Cargo)이 구비되어 있어야 하는데, 이러한 화물창에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다.
즉, 액화천연가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -162℃ 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서는 이를 저장하는 화물창은 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 독특한 인슐레이션 구조로 설계되어야 했다.
종래의 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 액화천연가스 운반선의 선체(1) 내측면에 에폭시 매스틱(13: Epoxy mastic)과 스터드 볼트(14: Stud bolt)에 의해 하부 인슐레이션 패널(10: Bottom insulation panel)이 고정판(10a)을 매개로 하여 부착 고정된다.
이 때, 하부 인슐레이션 패널(10)과 상부 인슐레이션 패널(20: Top insulation panel)의 사이에는 리지드 트리플렉스(22: Rigid triplex)가 개재되어 접착되어 있다. 한편, 하부 인슐레이션 패널(10)을 화물창 벽에 부착시킬 때에는 글라스 울(Glass wool) 재질의 플랫 조인트(18: Flat joint)가 서로 간에 형성되는 갭(40)에 삽입될 수 있도록 하부 인슐레이션 패널(10)이 간극을 가지도록 한다.
그런 다음, 상부 인슐레이션 패널(20) 사이에 탑 브릿지 패널(28)을 부착시키는데, 이때 기존에 부착되어 있는 리지드 트리플렉스(22)상에 에폭시 글루(24)로 하여 서플 트리플렉스(26: Supple triplex)를 부착시키고, 그 위에 에폭시 글루(24)를 이용하여 탑 브릿지 패널(28)을 부착시킨다.
그리고 상부 인슐레이션 패널(20)과 탑 브릿지 패널(28)의 상부는 동일 평면을 갖게 되고, 이러한 동일 평면상에 코러게이티드 멤브레인(30: Corrugated membrane)이 앵커 스트립(32)을 매개로 부착되어 화물창 벽면이 완성된다.
여기서, 액화천연가스 운반선의 선체(1) 내측면과 하부 인슐레이션 패널(10)의 조립 방법을 좀 더 살펴보면, 선체(1)의 내벽에 저항 용접에 의해 스터드 볼트(14)를 부착하고, 하부 인슐레이션 패널(10)에는 스터드 볼트(14)가 삽입될 수 있는 홀을 미리 형성시킨다.
따라서, 스터드 볼트(14)에 너트(14a)를 체결하고, 하부 인슐레이션 패널(10)에 형성된 홀에 원기둥 형태의 폼 플러그(15)를 삽입함으로써 조립이 완성된다.
상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 화물창 인슐레이션 구조에 따르면, 인슐레이션 패널이 선체에 스터드 볼트로 고정되기 위하여 가장자리에 관통홀이나 이를 대신하는 관통홈이 수직되게 형성되는 경우, 인슐레이션 패널의 불연속성을 가져오게 됨으로써 밀폐막으로서의 기밀력이 저하되고, 상면의 접착 면적이 감소되어 서플 트리플렉스와의 접착력을 약화시키며, 특히, 이러한 관통홀이나 관통홈으로 인해서 상부 인슐레이션 패널과 하부 인슐레이션 패널 사이에 존재하는 리지드 트리플렉스에 국부적인 불연속 에지(edge)를 만들게 됨으로써 인슐레이션 패널 사이를 덮어서 2차 방벽의 연속성을 형성하게 되는 서플 트리플렉스를 접착 시, 서플 트리플렉스의 폭이 관통홀이나 관통홈을 충분히 덮을 수 있도록 커져야 하기 때문에 서플 트리플렉스와 접착제의 추가적인 낭비를 초래하게 되는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인슐레이션 패널에 스터드 볼트가 설치되기 위한 공간 형성이 불필요하도록 함으로써 인슐레이션 패널의 상면에 노출되는 관통홀이나 관통홈으로 인해 발생하였던 접착 공백을 없애고, 이로 인해 2차 방벽 시공면의 불연속성을 제거하며, 서플 트리플렉스와 접착제 등의 사용량을 절감시킨다.
본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치는 저온 유체를 저장하기 위하여 선체에 설치되는 인슐레이션 패널을 고정시키는 장치에 있어서, 선체의 스터드 볼트에 나사 체결되는 고정축과, 고정축으로부터 인슐레이션 패널 상측까지 연장되는 하나 또는 2 이상의 연장부재와, 연장부재에 나사 체결되어 인슐레이션 패널의 상면을 지지함으로써 인슐레이션 패널을 선체 측으로 밀착시키는 지지볼트를 포함한다.
본 발명은 인슐레이션 패널에 스터드 볼트가 설치되기 위한 공간 형성이 불필요함으로써 인슐레이션 패널의 상면에 노출되는 관통홀이나 관통홈으로 인해 발생하였던 접착 공백을 없애고, 이로 인해 접착력과 밀폐력을 향상시킬 뿐만 아니라 2차 방벽 시공면의 불연속성을 제거하며, 이러한 접착 공백을 가릴 필요가 없어짐으로써 서플 트리플렉스와 접착제 등의 사용량을 절감시키는 효과를 가지고 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치(100) 는 저온 유체를 저장하기 위하여 선체(1)에 설치되는 인슐레이션 패널(200)을 고정시키는 장치로서, 선체(1)에 고정되는 고정축(110)과, 고정축(110)으로부터 연장되는 하나 또는 2 이상의 연장부재(120)와, 연장부재(120)에 나사 체결되어 인슐레이션 패널(200)을 지지하는 지지볼트(130)를 포함한다.
고정축(110)은 하부에 형성되는 암나사부(111)가 선체(1)의 스터드 볼트(14)에 나사 체결됨으로써 선체(1)에 수직되게 설치되고, 상단에 스터드 볼트(14)에 나사 체결시 잡아서 돌리기 위하여 노브(112)가 형성되며, 상부에 연장부재(120)가 마련된다.
노브(112)는 고정축(110)이 스터드 볼트(14)에 나사 체결되도록 잡아서 돌리기 위한 것으로서, 수작업으로만 회전이 곤란한 경우를 대비하여 드라이버나 렌치 등의 도구를 사용할 수 있도록 필요한 홈이나 구조를 가질 수 있다.
연장부재(120)는 고정축(110)으로부터 인슐레이션 패널(200) 상측까지 연장되고, 단일로 이루어질 수 있으나, 동시에 인슐레이션 패널(200)의 여러 부위 또는 다수의 인슐레이션 패널(200)을 동시에 고정시키기 위하여 다수로 이루어짐이 바람직하며, 높이를 일정하게 유지하도록 고정축(110)을 따라 이동이 제한된 상태에서 고정축(110)을 중심으로 회전 가능하도록 설치됨이 바람직하다.
한편, 인슐레이션 패널(200)은 단열재로 이루어지고, 단일층의 구조를 가질 수 있으나, 기밀성을 높이기 위하여 다층 구조를 가지며, 본 실시예에서는 리지드 트리플렉스(미도시)를 개재하여 서로 접착되는 하부 인슐레이션 패널(210)과 상부 인슐레이션 패널(220)로 이루어지고, 하면에 보강을 위한 고정판(230)이 부착되며, 고정판(230)을 매개로 에폭시 매스틱(13)상에 고정된다.
고정축(110)은 연장부재(120)의 높이가 변하지 않도록, 특히 상방향으로 이동하지 않도록 하기 위하여 일 예로 상부에 축소된 직경을 가지는 회전결합축(113)이 형성되고, 회전결합축(113)에 연장부재(120)의 일단에 링 형태로 형성되는 회전결합부(121)가 결합함으로써 연장부재(120)가 회전 가능하게 설치되도록 하며, 연장부재(120)가 회전결합축(113)에 결합될 수 있도록 회전결합축(113)을 기준으로 분리 가능하게 결합되는 다수의 부재로 이루어질 수 있다.
연장부재(120)는 끝단에 지지볼트(130)에 나사 체결되기 위하여 너트 구조를 가지는 나사결합부(122)를 포함한다.
지지볼트(130)는 연장부재(120)의 개수에 상응하는 개수로 이루어지고, 연장부재(120)의 나사결합부(122)에 나사 체결됨으로써 회전 방향에 따라 연장부재(120)로부터 승강하며, 하강함으로써 인슐레이션 패널(200)의 상면, 본 실시예에서는 하부 인슐레이션 패널(210)의 상면을 지지하여 인슐레이션 패널(200)이 선체(1) 측으로 밀착되도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치(100)는 인슐레이션 패널(200)을 수직 벽면으로 이루어지는 선체(1)에 고정시킬 경우 인슐레이션 패널(200)이 자중에 의해 하방으로 슬라이딩됨을 억제하기 위하여 인슐레이션 패널(200)의 하면에 노출되도록 고정되는 제 1 고정부재(140)와 제 1 고정부재(140)에 대응되도록 선체(1)에 고정됨과 아울러 제 1 고정부재(140)에 억지 끼워지는 제 2 고정부재(150)를 더 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 고정부재(140,150)는 다수로 이루어질 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 억지 끼워지기 위하여 일측에 제 1 및 제 2 결합부(141,151)가 각각 형성되는데, 제 1 및 제 2 결합부(141,151) 중 어느 하나에는 끼움홈이 형성되고, 다른 하나에는 끼움돌기가 형성된다.
제 1 고정부재(140)는 인슐레이션 패널(200), 구체적으로는 하부 인슐레이션 패널(210)의 하면에 형성되는 장착홈(211)에 삽입되고, 인슐레이션 패널(210)의 하면에 접착제로 부착되는 고정판(230)에 의해 고정되되, 제 1 결합부(141)가 고정판(230)에 형성되는 삽입홀(231)에 삽입되어 노출됨으로써 제 2 고정부재(150)의 제 2 결합부(151)에 결합된다.
제 1 고정부재(140)는 제 2 고정부재(150)와의 정렬 오차를 허용함으로써 제 2 고정부재(150)와의 결합을 용이하도록 하기 위하여 인슐레이션 패널(200)로부터 측방향으로 움직일 수 있도록 장착홈(211)과의 사이와 삽입홀(231)과의 사이에 갭(G)을 가지도록 함이 바람직하다.
한편, 제 1 고정부재(140)가 제 2 고정부재(150)와의 결합시 장착홈(211)을 가압하여 손상시키는 것을 방지하기 위하여 장착홈(211) 내측에 보강부재(160)가 설치됨이 바람직하다.
보강부재(160)는 장착홈(211) 내측에 설치되는 경우 장착홈(211)의 입구측에 걸리도록 외주면에 플랜지(161)가 형성되며, 내측에 제 1 고정부재(140)가 안착된다.
제 2 고정부재(150)는 선체(1)에서 제 1 고정부재(140)에 각각 대응하는 위 치에 접착제로 부착됨으로써 고정된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인슐레이션 패널(200)을 에폭시 매스틱(13)상에 위치시킨 다음, 고정축(110)을 스터드 볼트(14)에 나사 체결하고, 연장부재(120)를 회전시킴으로써 지지볼트(130)가 인슐레이션 패널(200)상에 위치하도록 한 후, 지지볼트(130)가 조임에 의해 인슐레이션 패널(200)을 선체(1) 측으로 밀착되도록 고정시킨다.
한편, 인슐레이션 패널(200)을 에폭시 매스틱(13)상에 위치시 제 1 고정부재(140)가 제 2 고정부재(150)에 억지 끼워지도록 함으로써 지지볼트(130)에 의해 선체(1) 측으로 밀착되는 인슐레이션 패널(200)이 전후 또는 좌우로 움직이지 못하도록 하며, 이러한 제 1 및 제 2 고정부재(140,150)에 의한 인슐레이션 패널(200)의 고정은 선체(1)가 수직을 이루는 경우에 인슐레이션 패널(200)의 하강을 방지하는 점에서 효과적이다.
인슐레이션 패널(200)이 지지볼트(130)에 고정됨과 아울러 제 1 및 제 2 고정부재(140,150)에 의해 고정된 상태에서 에폭시 매스틱(13)에 대한 경화가 완료되면, 지지볼트(130)를 풀어서 인슐레이션 패널(200)의 고정력을 해제한 다음 고정축(110)을 스터드 볼트(14)로부터 해체하게 된다.
이상과 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 해체가 가능한 지지볼트를 사용하여 인슐레이션 패널을 고정시킴으로써 인슐레이션 패널에 스터드 볼트가 설치되기 위한 공간 형성이 불필요하고, 이로 인해 종래에서와 같이 인슐레이션 패널의 상면에 노출되는 관통홀이나 관통홈으로 인해 발생하였던 접착 공백을 없애고, 이로 인해 접착력과 밀폐력을 향상시킬 뿐만 아니라 2차 방벽 시공면의 불연속성을 제거하며, 이러한 접착 공백을 가릴 필요가 없어짐으로써 서플 트리플렉스와 접착제 등의 사용량을 절감시키는 효과를 가지고 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 액화천연가스 운반선의 화물창 인슐레이션 구조를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치를 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치의 제 1 및 제 2 고정부재를 도시한 분리 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 고정축 111 : 암나사부
112 : 노브 113 : 회전결합축
120 : 연장부재 121 : 회전결합부
122 : 나사결합부 130 : 지지볼트
140 : 제 1 고정부재 141 : 제 1 결합부
150 : 제 2 고정부재 151 : 제 2 결합부
160 : 보강부재 161 : 플랜지
200 : 인슐레이션 패널 210 : 하부 인슐레이션 패널
211 : 장착홈 220 : 상부 인슐레이션 패널
230 : 고정판 231 : 삽입홀

Claims (6)

  1. 저온 유체를 저장하기 위하여 선체에 설치되는 인슐레이션 패널을 고정시키는 장치에 있어서,
    상기 선체의 스터드 볼트에 나사 체결되는 고정축과,
    상기 고정축으로부터 상기 인슐레이션 패널 상측까지 연장되는 하나 또는 2 이상의 연장부재와,
    상기 연장부재에 나사 체결되어 상기 인슐레이션 패널의 상면을 지지함으로써 상기 인슐레이션 패널을 상기 선체 측으로 밀착시키는 지지볼트
    를 포함하는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장부재는,
    상기 고정축을 중심으로 회전 가능하도록 설치되는 것
    을 특징으로 하는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인슐레이션 패널의 하면에 노출되도록 고정되는 제 1 고정부재와,
    상기 제 1 고정부재에 대응되도록 상기 선체에 고정되며, 상기 제 1 고정부재에 억지 끼워지는 제 2 고정부재
    를 더 포함하는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 고정부재는,
    상기 제 2 고정부재에 억지 끼워지기 위한 제 1 결합부가 일측에 마련되고, 상기 인슐레이션 패널의 하면에 형성되는 장착홈에 삽입되어 상기 인슐레이션 패널의 하면에 부착되는 고정판에 의해 고정되며, 상기 제 1 결합부가 상기 고정판에 형성되는 삽입홀에 삽입되어 노출되는 것
    을 특징으로 하는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 고정부재는,
    상기 인슐레이션 패널로부터 측방향으로 움직일 수 있도록 상기 장착홈과 상기 삽입홀과의 사이에 갭을 가지는 것
    을 특징으로 하는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 장착홈 내측에 설치되며, 상기 제 1 고정부재가 안착되는 보강부재
    를 더 포함하는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치.
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