KR101487674B1 - 화물창 방벽구조 - Google Patents
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Abstract
화물창 방벽구조가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽구조는 화물창 내벽과 주 2차방벽 사이에 마련된 하부단열보드; 및 주 2차방벽과 1차방벽 사이에 마련된 상부단열보드;를 포함하되, 하부단열보드는 단차를 가진 형상으로 마련되고, 주 2차방벽은 단차가 형성된 부위에서 경사면을 갖도록 마련된다.
Description
본 발명은 화물창 방벽구조에 관한 것이다.
극저온 유체(예컨대, LNG)를 운반하는 선박 화물창의 방벽구조는 통상적으로 1차방벽, 상부단열보드, 2차방벽 및 하부단열보드가 순차적으로 결합된 구조이다. 이는, 1차방벽에 소량의 극저온 유체의 누출이 있을 경우, 2차방벽에서 해당 유체의 추가적인 누출을 방지하기 위함이다. 2차방벽은 주 2차방벽과 보조 2차방벽을 포함한다.
화물창의 방벽 설치과정은 통상적으로 화물창 내벽에 동일한 두께를 가지는 복수의 하부단열보드를 고정시키고, 하부단열보드 상부에 주 2차방벽을 설치하고, 주 2차방벽 상부에 상부단열보드 및 1차방벽을 설치하는 과정으로 이루어진다. 이때, 하부단열보드, 주 2차방벽 및 상부단열보드가 일체로 형성된 단열보드를 서로 이웃하여 화물창 내벽에 설치한 상태에서, 주 2차방벽 간의 공간을 커버하도록 보조 2차방벽을 설치하고, 상부단열보드 사이에 연결보드를 설치한 후, 상부단열보드 상부에 1차방벽을 설치할 수 있다.
이러한 화물창 방벽은 상부단열보드와 하부단열보드에 포함된 단열부재가 폼(form)과 같은 단열재로 구성되어 있지만, 열팽창계수(CTE, Coefficient of Thermal Expansion)에 의해 극저온 조건에서 상당량의 수축 변위가 발생하게 된다. 이때, 열응력에 의해 2차방벽에 수축팽창이 발생하고, 이는 화물창 방벽의 내구성을 약화시킬 수 있다.
종래에는 하부단열보드 상부에 배치된 주 2차방벽 간의 공간을 커버하는 보조 2차방벽에 굴곡진 형태의 주름부를 형성하여 열응력에 의해 수축팽창할 수 있도록 함으로써, 열응력을 감소시키고자 하였다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2012-0117544호(2012.10.24. 공개)는 주름부를 갖는 연결부재를 포함하는 화물창의 단열구조에 관한 기술을 공개한 바 있다. 여기서, 연결부재는 상술한 보조 2차방벽에 해당한다.
본 발명의 실시 예는 화물창 내의 극저온 유체에 의한 열응력을 효과적으로 감소시킬 수 있는 화물창 방벽구조를 제공하고자 한다.
또, 평면 플레이트 형상의 보조 2차방벽과, 보조 2차방벽 양측에 연결된 주 2차방벽의 경사면을 통해 화물창 내의 극저온 유체에 의한 열응력을 효과적으로 감소시킬 수 있는 화물창 방벽구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 화물창 내벽과 주 2차방벽 사이에 마련된 하부단열보드; 및 상기 주 2차방벽과 1차방벽 사이에 마련된 상부단열보드;를 포함하되, 상기 하부단열보드는 단차를 가진 형상으로 마련되고, 상기 주 2차방벽은 상기 단차가 형성된 부위에서 경사면을 갖도록 마련된 화물창 방벽구조가 제공될 수 있다.
상기 인접한 주 2차방벽 간의 공간을 커버하기 위해 상기 인접한 주 2차방벽 상면에 양측면이 각각 겹치도록 용접 접합되는 보조 2차방벽을 더 포함할 수 있다.
상기 보조 2차방벽은 상기 하부단열보드 간의 배치에 의해 형성된 교차된 공간에 크로스 형상으로 배치되어 다른 보조 2차방벽을 서로 연결시킬 수 있다.
상기 하부단열보드는 상기 주 2차방벽과 상기 보조 2차방벽의 용접부위에 대응하는 위치에 용접손상방지홈을 형성할 수 있다.
상기 하부단열보드는 상기 화물창 내벽 상부에 부착된 하부보호판과, 상기 하부보호판 상부에 배치된 하부단열부재와, 상기 하부단열부재 상부에 배치된 제1상부보조패널과, 상기 제1상부보조패널 상부에 배치된 충격흡수층과, 상기 충격흡수층과 상기 주 2차방벽 사이에 배치된 제2상부보조패널을 포함하며, 상기 하부보호판, 상기 하부단열부재 및 상기 제1상부보조패널은 동일한 제1너비로 마련되고, 상기 충격흡수층 및 상기 제2상부보조패널은 상기 제1너비보다 작은 동일한 제2너비로 마련될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽구조는 화물창 내의 극저온 유체에 의한 열응력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또, 평면 플레이트 형상의 보조 2차방벽과, 보조 2차방벽 양측에 연결된 주 2차방벽의 경사면을 통해 화물창 내의 극저온 유체에 의한 열응력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또, 하부단열보드에 주 2차방벽과 보조 2차방벽의 용접부위에 대응하는 위치에 용접손상방지홈을 형성함으로써, 주 2차방벽과 보조 2차방벽 간의 용접작업 시, 용접 열에 의해 하부보조패널에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 하부단열보드 간의 배치에 의해 형성된 교차된 공간과, 주 2차방벽간의 공간에 동일한 보조 2차방벽이 사용되므로, 자동용접이 용이하게 수행될 수 있다.
또, 하부보호판, 하부단열부재, 제1상부보조패널, 충격흡수층, 제2상부보조패널을 적층하여 단차를 가진 형상으로 하부단열보드를 제작하고, 하부보호판, 제1상부보조패널, 제2상부보조패널은 플라이우드 재질로 마련하고, 하부단열부재와 충격흡수층은 서로 동일하거나 다른 종류의 폼 재질로 마련함으로써 단열효과를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박 화물창의 방벽구조의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하부단열보드의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 하부단열보드 상부에 배치된 주 2차방벽과, 주 2차방벽 사이의 공간을 커버하며 주 2차방벽과 용접 접합되는 보조 2차방벽을 확대하여 단면도로 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 보조 2차방벽의 형태를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 하부단열보드의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 하부단열보드 상부에 배치된 주 2차방벽과, 주 2차방벽 사이의 공간을 커버하며 주 2차방벽과 용접 접합되는 보조 2차방벽을 확대하여 단면도로 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 보조 2차방벽의 형태를 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체(예컨대, 액화천연가스(LNG))를 저장하는 선박 화물창의 방벽구조는 화물창 내벽(12)과 주 2차방벽(121) 사이에 마련된 하부단열보드(110)와, 1차방벽(140)과 주 2차방벽(121) 사이에 마련된 상부단열보드(130)를 포함한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 하부단열보드(110)는 하부보호판(111), 하부단열부재(112), 제1상부보조패널(113), 충격흡수층(114), 제2상부보조패널(115)을 포함한다.
하부보호판(111)은 화물창 내벽(12)에 매스틱(3), 스터드볼트(미도시) 등에 의해 고정될 수 있다. 또 하부보호판(111)은 예컨대, 플라이우드 등의 재질로 제작될 수 있다.
하부단열부재(112)는 하부보호판(111) 상부에 배치되며, 폴리 우레탄폼(PUF, Polyurethane Form), 강화 폴리우레탄폼(RPUF, Reinforced PUF) 재질 등으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다. 하부단열부재(112)는 하부보호판(111)의 상부에 접착제(예컨대 글루 등)에 의해 접합될 수 있다. 그리고, 하부단열부재(112)의 사이의 공간에는 단열 성능을 유지시키기 위해 글레스 울(Glass wool) 등과 같은 충진부재(6)가 삽입 충진될 수 있다.
제1상부보조패널(113)은 하부단열부재(112) 상부에 배치되며, 예컨대, 플라이우드 등의 재질로 제작될 수 있다. 제1상부보조패널(113)은 주 2차방벽(121)과 보조 2차방벽(122) 간의 용접이 수행되는 위치에 종횡방향으로 용접손상방지홈(H1)을 형성할 수 있다. 용접손상방지홈(H1)은 용접작업 시 플라이우드 재질로 마련된 제1상부보조패널(113)의 손상을 방지하기 위함이다.
충격흡수층(114)은 제1상부보조패널(113) 상부에 배치되며, 하부단열부재(112)와 서로 동일하거나 다른 종류의 폼 재질로 마련될 수 있다. 충격흡수층(114)은 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱(Sloshing) 충격으로부터 화물창 방벽을 보호한다. 충격흡수층(114)은 예컨대 폼 재질로서 멜라민폼(Melamine foam)으로 제작될 수 있다. 멜라민폼은 아미노수지 계열인 멜라민 수지를 기반으로 한 개방형 폼으로서 충격을 흡수할 수 있을 뿐만 아니라 단열 성능도 우수하다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며 충격흡수층(114)은 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱 충격으로부터 화물창 방벽을 보호할 수 있는 다양한 재질로 제작될 수 있다.
제2상부보조패널(115)은 충격흡수층(114)과 주 2차방벽(121) 사이에 배치되며, 예컨대, 플라이우드 등의 재질로 제작될 수 있다.
이러한 하부단열보드(110)는 단차를 가진 형상으로 마련될 수 있다. 이를 위해, 하부보호판(111), 하부단열부재(112) 및 제1상부보조패널(113)은 동일한 제1너비로 마련될 수 있다. 그리고 충격흡수층(114)과 제2상부보조패널(115)은 제1너비보다 작은 동일한 제2너비로 마련되어 하부단열보드(110)상에 배치될 수 있다.
이때, 도 1과 도 3에 도시한 바와 같이 주 2차방벽(121)은 제2상부보조패널(115) 상면으로부터 용접손상방지홈(H1)의 적어도 일부를 커버하도록 제1상부보조패널(113) 상면 쪽으로 연장된 형태로 배치될 수 있다. 주 2차방벽(121)은 상술한 단차가 형성된 부위에서 경사면(121a)을 갖는다. 즉, 경사면(121a)을 제외한 주 2차방벽(121)의 나머지 부분은 평평한 평면으로 제작될 수 있다.
또, 이러한 주 2차방벽(121) 간의 공간을 커버하기 위해 주 2차방벽(121) 상면에 양측면 일부가 겹치도록 보조 2차방벽(122)이 설치된다. 이때, 주 2차방벽(121)과 보조 2차방벽(122) 간의 용접작업 시, 용접 열에 의해 플라이우드 재질의 제1상부보조패널(113)에 손상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상술한 바와 같이, 주 2차방벽(121)과 보조 2차방벽(122)의 용접부위에 대응하는 위치에 용접손상방지홈(H1)이 형성되어, 용접작업에 의한 제1상부보조패널(113)의 손상을 방지할 수 있다.
도 3과 도 4의 (a)를 참조하면, 보조 2차방벽(122)은 평면 플레이트 형상으로 마련되어, 주 2차방벽(121)과 용접에 의해 접합될 수 있다. 종래에는 열응력을 감소시키기 위해 보조 2차방벽에 굴곡진 형태의 주름부(코러게이션(Corrugation)이라고도 함)를 형성하였다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 주 2차방벽(121)이 경사면(121a)를 갖고 있으므로, 주 2차방벽(121)에 접합되는 보조 2차방벽(122)이 평면 플레이트 형상으로 마련되어도 효과적으로 수축팽창이 이루어져 열응력을 감소시킬 수 있다. 즉, 보조 2차방벽(122)과, 보조 2차방벽(122) 양측에 연결된 주 2차방벽(121)의 경사면(121a)이 ‘U’ 자 형상을 이루어, 종래의 주름부와 동일한 역할을 수행하게 된다. 이러한 경사면(121a)은 평면이거나 물결 모양의 주름부를 하나 이상 포함하는 형태로 마련될 수 있다.
또, 도 4의 (b)를 참조하면, 보조 2차방벽(122)은 하부단열보드(110) 간의 배치에 의해 형성된 교차된 공간에 크로스 형상으로 배치될 수 있다. 이를 통해 하부단열보드(110) 간의 배치에 의해 형성된 교차된 공간과, 주 2차방벽(121) 사이에 동일한 보조 2차방벽(122)이 사용되므로, 자동용접이 용이하게 이루어질 수 있다. 반면, 종래에는 보조 2차방벽을 서로 연결시키기 위한 별도의 조인트 방벽이 필요하였다. 이때 조인트 방벽과 보조 2차방벽은 그 형태가 서로 다른 자재이므로 자동용접에 어려움이 있었다. 본 발명의 실시 예를 통해 이러한 종래의 문제점이 해소될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상부단열보드(130)는 주 2차방벽(121)과 1차방벽(140) 사이에 마련되며, 상부단열부재(131)와 상부보호판(132)을 포함한다. 상부단열부재(131)는 폴리 우레탄폼 재질(PUF, Polyurethane Form), 강화 폴리우레탄폼(RPUF, Reinforced PUF) 등으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다. 상부보호판(132)은 플라이우드(Plywood) 등의 재질로 제작될 수 있다.
상부단열보드(130) 사이에는 연결보드(150)가 개재되며, 연결보드(150)는 상부단열부재(131) 사이에 개재되는 연결부재(151)와, 연결부재(151) 상부의 연결보호판(152)을 포함한다. 연결부재(151)는 상부단열부재(131)와 동일한 재질로 마련될 수 있고, 연결보호판(152)은 상부보호판(132)과 동일 재질로 마련될 수 있다.
한편, 상술한 1차방벽(140)은 스테인리스 스틸(SUS) 등과 같은 금속 소재로 제작될 수 있으며, 공지된 다양한 형태 및 방식으로 상부단열보드(130) 상부에 설치될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
또, 상술한 2차방벽(120; 121,122)은 예컨대, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 황동, 아연 등의 금속 재질로 제작된 복수의 시트로 구성될 수 있다. 또한, 다른 예로서 금속 시트와 섬유 강화복합재질로 구성된 복합재질시트로 구성될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
110: 하부단열보드 111: 하부보호판
112: 하부단열부재 113: 제1상부보조패널
114: 충격흡수층 115: 제2상부보조패널
120,121,122: 2차방벽 120a: 경사면
130: 상부단열보드 140: 1차방벽
150: 연결보드 H1: 용접손상방지홈
112: 하부단열부재 113: 제1상부보조패널
114: 충격흡수층 115: 제2상부보조패널
120,121,122: 2차방벽 120a: 경사면
130: 상부단열보드 140: 1차방벽
150: 연결보드 H1: 용접손상방지홈
Claims (5)
- 화물창 내벽과 주 2차방벽 사이에 마련된 하부단열보드; 및
상기 주 2차방벽과 1차방벽 사이에 마련된 상부단열보드;를 포함하되,
상기 하부단열보드는 단차를 가진 형상으로 마련되고,
상기 주 2차방벽은 상기 단차가 형성된 부위에서 경사면을 갖도록 마련되고,
상기 하부단열보드는
상기 화물창 내벽 상부에 부착된 하부보호판과,
상기 하부보호판 상부에 배치된 하부단열부재와,
상기 하부단열부재 상부에 배치된 제1상부보조패널과,
상기 제1상부보조패널 상부에 배치된 충격흡수층과,
상기 충격흡수층과 상기 주 2차방벽 사이에 배치된 제2상부보조패널을 포함하는 화물창 방벽구조. - 제1항에 있어서,
상기 인접한 주 2차방벽 간의 공간을 커버하기 위해 상기 인접한 주 2차방벽 상면에 용접 접합되는 보조 2차방벽을 더 포함하는 화물창 방벽구조. - 제2항에 있어서,
상기 보조 2차방벽은 상기 하부단열보드 간의 배치에 의해 형성된 교차된 공간에 크로스 형상으로 배치되어 다른 보조 2차방벽을 서로 연결시키는 화물창 방벽구조. - 제1항에 있어서,
상기 하부단열보드는 상기 주 2차방벽과 상기 보조 2차방벽의 용접부위에 대응하는 위치에 용접손상방지홈을 형성한 화물창 방벽구조. - 제1항에 있어서,
상기 하부보호판, 상기 하부단열부재 및 상기 제1상부보조패널은 동일한 제1너비로 마련되고, 상기 충격흡수층 및 상기 제2상부보조패널은 상기 제1너비보다 작은 동일한 제2너비로 마련된 화물창 방벽구조.
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