KR102603752B1 - LNG Storage Tanks including an Emergency Discharging Device - Google Patents
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Abstract
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크가 개시된다. 본 발명은 하나 이상의 밀봉벽과 하나 이상의 단열벽으로 이루어지는 단열방벽을 포함하는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 단열방벽의 일부를 강제 훼손하여 저장탱크 내부의 LNG가 배출될 수 있는 드레인 홀(drain hole)을 형성하는 비상배출장치;를 포함하고, 비상배출장치는, 단열방벽에 삽입 고정되며 내부가 중공인 파이프; 파이프의 내측에 설치되서 파이프 내부를 밀봉시키는 적어도 하나 이상의 내부격판; 파이프의 일측에 왕복운동이 가능하게 설치되어 내부격판을 파손시키는 천공부재;를 포함하며, 천공부재에 의해 내부격판이 파손됨에 따라, 파이프 내부에 저장탱크 내부의 LNG가 배출될 수 있는 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.A liquefied natural gas storage tank including an emergency discharge device is disclosed. The present invention relates to a liquefied natural gas storage tank including an insulating barrier made of one or more sealing walls and one or more insulating walls, by forcibly damaging a part of the insulating barrier to create a drain hole through which LNG inside the storage tank can be discharged. ) and an emergency discharge device forming an emergency discharge device, the emergency discharge device is a pipe that is inserted and fixed into the insulating barrier and has a hollow interior; At least one internal diaphragm installed on the inside of the pipe to seal the inside of the pipe; It includes a perforating member that is installed on one side of the pipe to enable reciprocating movement to damage the internal diaphragm, and as the internal diaphragm is damaged by the perforating member, a flow path through which the LNG inside the storage tank can be discharged is formed inside the pipe. It is characterized by being
Description
본 발명은 비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평상시에는 온전한 저장탱크의 단열방벽을 비상시에 일부 강제 훼손하여 드레인 홀(drain hole)을 만들어 줌으로써, 저장탱크 내부에 저장된 액화천연가스를 신속하게 외부로 배출시키는, 비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied natural gas storage tank including an emergency discharge device. More specifically, the heat insulation barrier of the storage tank, which is normally intact, is forcibly damaged in an emergency to create a drain hole, thereby allowing the inside of the storage tank to drain. It relates to a liquefied natural gas storage tank that includes an emergency discharge device that quickly discharges the liquefied natural gas stored in to the outside.
일반적으로 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG')의 상태로 LNG 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.In general, natural gas is transported in gaseous form through onshore or offshore gas pipelines, or stored in LNG carriers as liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas (LNG)) and transported to distant consumers.
LNG는 천연가스를 극저온 대략, -163℃로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. 이러한 LNG의 운반에 사용되는 선박으로는 LNGC(LNG Carrier) 외에도, LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후, 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역 하는 LNG RV(Regasification Vessel)가 있으며, 최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.LNG is obtained by cooling natural gas to a cryogenic temperature of approximately -163°C, and its volume is reduced to approximately 1/600 compared to natural gas in the gaseous state, making it very suitable for long-distance transportation by sea. In addition to the LNGC (LNG Carrier), the ships used to transport LNG include the LNG RV (Regasification Vessel), which transports LNG on the sea and arrives at the destination on land, then regasifies the stored LNG and unloads it as natural gas. Recently, the demand for floating offshore structures such as LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) or LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) has been gradually increasing.
이와 같은 선박이나 부유식 해상 구조물은 초저온 상태로 액화시킨 LNG를 보관 및 저장할 수 있는 저장탱크('화물창'이라고도 함)가 구비되는데, 이러한 저장탱크는 대표적으로 독립형(Independent type)과 멤브레인형(Membrane type)으로 분류할 수 있다. 멤브레인형 저장탱크는 크게 GTT NO 96형과 Mark Ⅲ형으로 나누어지며, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 SPB형으로 나뉘어진다.Such ships or floating offshore structures are equipped with storage tanks (also called 'cargo holds') that can store and store LNG liquefied at ultra-low temperature. These storage tanks are typically of the independent type and the membrane type. type). Membrane storage tanks are largely divided into GTT NO 96 type and Mark Ⅲ type, and independent storage tanks are divided into MOSS type and SPB type.
한편, 멤브레인형 저장탱크의 경우, 안전상의 문제로 여러 국제규정 및 표준(IGF, BS EN 1473 등)에서 탱크 하부를 관통하는 배관을 만들지 못하도록 되어있다. 여기서 '관통'의 의미는 배리어(barrier)에 의한 밀봉이 이루어지지 않은 채 외부와 연통되는 것을 의미하는 것이다. 따라서 본 명세서에서는 저장탱크의 하부에 형성되는 배관이 밸브 등에 의해 입구가 막혀있더라도, 탱크 하부를 관통하는 배관 구조가 존재하는 것으로 치부한다.Meanwhile, in the case of membrane-type storage tanks, various international regulations and standards (IGF, BS EN 1473, etc.) prohibit the construction of piping that penetrates the bottom of the tank due to safety concerns. Here, 'penetration' means communicating with the outside without being sealed by a barrier. Therefore, in this specification, even if the inlet of the pipe formed in the lower part of the storage tank is blocked by a valve or the like, it is assumed that a pipe structure penetrating the lower part of the tank exists.
종래에는 저장탱크로부터 LNG가 누출되는 등의 비상상황 발생시, 저장탱크 내부의 LNG를 외부로 빼내기 위해, 저장탱크 내부에 Submerged type의 펌프를 두거나, 또는 긴 축(shaft)을 가지는 Deep well type의 펌프를 저장탱크 상부 돔에 구비하여 비상시에 사용하였다.Conventionally, in the event of an emergency situation such as LNG leaking from a storage tank, a submerged type pump is placed inside the storage tank or a deep well type pump with a long shaft is used to remove the LNG inside the storage tank to the outside. was provided on the upper dome of the storage tank and used in emergencies.
그러나 연료탱크의 경우에는, 연료 공급용으로 사용되는 펌프의 용량이 너무 작아 저장탱크의 내용물을 모두 비워내기까지 장시간(때에 따라선 수 백시간)이 소요되는 문제가 있었다. 그렇다고 비상시에 사용하기 위한 별도의 대용량 펌프를 두는 것은 공간활용과 비용 측면에서 너무 비효율적인 설계가 된다.However, in the case of fuel tanks, there was a problem that the capacity of the pump used for fuel supply was so small that it took a long time (sometimes hundreds of hours) to empty all the contents of the storage tank. However, having a separate large-capacity pump for use in emergencies is a very inefficient design in terms of space utilization and cost.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 비상상황 발생시 저장탱크의 단열방벽의 일부를 강제 훼손하여 드레인 홀을 만들어 줌으로써, 별도로 대용량의 펌프 등을 구비하지 않고도 저장탱크 내부의 LNG를 신속하게 외부로 배출할 수 있는, 액화천연가스 저장탱크의 비상 배출시스템을 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to create a drain hole by forcibly damaging part of the insulation barrier of the storage tank in the event of an emergency, thereby quickly discharging the LNG inside the storage tank to the outside without a separate large-capacity pump. The goal is to provide an emergency discharge system for liquefied natural gas storage tanks.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하나 이상의 밀봉벽과 하나 이상의 단열벽으로 이루어지는 단열방벽을 포함하는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 상기 단열방벽의 일부를 강제 훼손하여 상기 저장탱크 내부의 LNG가 배출될 수 있는 드레인 홀(drain hole)을 형성하는 비상배출장치;를 포함하고, 상기 비상배출장치는, 상기 단열방벽에 삽입 고정되며 내부가 중공인 파이프; 상기 파이프의 내측에 설치되어 상기 파이프 내부를 밀봉시키는 적어도 하나 이상의 내부격판; 및 상기 파이프의 일측에 왕복운동이 가능하게 설치되어 상기 내부격판을 파손시키는 천공부재를 포함하며, 상기 천공부재에 의해 상기 내부격판이 파손됨에 따라, 상기 파이프 내부에 상기 저장탱크 내부의 LNG가 배출될 수 있는 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는, 비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a liquefied natural gas storage tank including an insulating barrier made of one or more sealing walls and one or more insulating walls, by forcibly damaging a part of the insulating barrier to remove the inside of the storage tank. It includes: an emergency discharge device forming a drain hole through which LNG can be discharged, wherein the emergency discharge device includes a pipe inserted and fixed into the insulation barrier and having a hollow interior; At least one internal diaphragm installed on the inside of the pipe to seal the inside of the pipe; and a perforating member that is reciprocally installed on one side of the pipe to damage the internal diaphragm, and as the internal diaphragm is damaged by the perforating member, the LNG inside the storage tank is discharged into the pipe. Provided is a liquefied natural gas storage tank including an emergency discharge device, characterized in that a flow path that can be used is formed.
여기서 상기 단열방벽은, 선체 내벽으로부터 상기 저장탱크의 내측을 향하여 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽, 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층된 구조로 마련되고, 상기 파이프는, 일단이 상기 1차 밀봉벽의 레벨에 도달하도록 상기 단열방벽에 삽입되고, 타단은 상기 저장탱크의 외측으로 연장되는 파이프 본체; 상기 파이프 본체의 외주면에 돌출되게 형성되며, 상기 1차 밀봉벽과 동일평면상에서 용접에 의해 연결되는 제1 연결플레이트; 및 상기 파이프 본체의 외주면에 돌출되게 형성되며, 상기 2차 밀봉벽과 동일평면상에서 용접에 의해 연결되는 제2 연결플레이트를 포함하고, 상기 내부격판은 복수로 마련되되, 상기 복수의 내부격판은 상기 파이프 내측에서 서로 층을 이루도록 이격 설치되며, 서로 이격 설치되는 상기 내부격판 사이의 공간에는, 단열재로써 글라스 울(glass wool)이 충진될 수 있다.Here, the insulation barrier is provided in a structure in which a secondary insulation wall, a secondary sealing wall, a primary insulation wall, and a primary sealing wall are sequentially stacked from the inner wall of the hull toward the inside of the storage tank, and the pipe has one end a pipe body inserted into the insulation barrier to reach the level of the primary sealing wall, and the other end extending to the outside of the storage tank; a first connection plate that protrudes from the outer peripheral surface of the pipe body and is connected to the first sealing wall by welding on the same plane; and a second connection plate that is formed to protrude from the outer peripheral surface of the pipe body and is connected by welding on the same plane as the secondary sealing wall, wherein the plurality of internal diaphragms are provided, and the plurality of internal diaphragms are They are installed spaced apart from each other to form a layer inside the pipe, and the space between the internal diaphragms installed spaced apart from each other may be filled with glass wool as an insulating material.
상기 복수의 내부격판은, 상기 1차 밀봉벽과 동일평면상에 배치되는 제1 내부격판; 상기 2차 밀봉벽과 동일평면상에 배치되는 제2 내부격판; 및 상기 저장탱크의 바닥면과 동일평면상에 배치되는 제3 내부격판을 포함할 수 있다.The plurality of internal diaphragms include: a first internal diaphragm disposed on the same plane as the primary sealing wall; a second internal diaphragm disposed on the same plane as the secondary sealing wall; And it may include a third internal diaphragm disposed on the same plane as the bottom surface of the storage tank.
상기 천공부재는, 상기 파이프의 일측에 형성되는 삽입구에 관통 삽입되는 스크류; 및 상기 스크류의 타단에 결합되어 상기 스크류에 회전력을 전달하는 휠을 포함하고, 상기 스크류는 상기 삽입구에 나사 체결되는 것에 의해 상기 파이프의 내측으로 진입이 가능하다.The perforating member includes a screw inserted through an insertion hole formed on one side of the pipe; and a wheel coupled to the other end of the screw to transmit rotational force to the screw, and the screw can enter the inside of the pipe by being screwed into the insertion hole.
상기 스크류는 상기 내부격판의 중심을 관통하도록 위치가 설정되고, 일단부가 드릴날 또는 뾰족끝 형태로 가공될 수 있다.The screw is positioned to penetrate the center of the internal diaphragm, and one end may be machined into a drill bit or pointed tip shape.
또한, 상기 내부격판은, 금속 소재의 박판으로 마련되는 상판; 및 상기 상판보다 두꺼운 두께로 마련되며 상기 상판을 지지하는 하판;을 포함하고, 상기 하판에서 상기 스크류에 의해 관통되는 중심부는 주변의 다른 부위보다 얇은 두께로 형성될 수 있다.In addition, the internal diaphragm includes a top plate made of a thin metal material; and a lower plate that is thicker than the upper plate and supports the upper plate, wherein the central portion of the lower plate penetrated by the screw may be formed to be thinner than other surrounding portions.
상기 하판의 상기 중심부 둘레에 다수의 홀이 형성될 수 있다.A plurality of holes may be formed around the center of the lower plate.
상기 상판은 1.0mm 두께의 인바(Invar) 멤브레인으로 마련되고, 상기 하판은 10.0mm의 두께의 스테인리스강(SUS)으로 마련되되, 상기 중심부의 두께는 1.0mm로 형성될 수 있다.The upper plate is made of an Invar membrane with a thickness of 1.0 mm, and the lower plate is made of stainless steel (SUS) with a thickness of 10.0 mm, and the thickness of the central portion may be 1.0 mm.
상기 파이프의 타단부에는 타 배관과의 연결을 위한 플랜지(flange)가 형성될 수 있다.A flange may be formed at the other end of the pipe for connection to other pipes.
본 발명에 따른 비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크는, 하나 이상의 밀봉벽과 하나 이상의 단열벽으로 이루어지는 단열방벽과, 상기 단열방벽에 삽입 고정되는 중공의 파이프와, 상기 파이프 내부에 밀봉되게 설치되는 복수의 내부격판, 및 상기 복수의 내부격판 사이의 공간에 충진되는 단열재를 포함하는 액화천연가스 저장탱크에 있어서, 비상시 상기 내부격판을 강제로 파손시켜, 상기 저장탱크 내측의 LNG가 상기 파이프를 통해 배출될 수 있는 유로를 형성하는 것을 특징으로 한다.A liquefied natural gas storage tank including an emergency discharge device according to the present invention includes an insulating barrier composed of one or more sealing walls and one or more insulating walls, a hollow pipe inserted and fixed into the insulating barrier, and sealed inside the pipe. In a liquefied natural gas storage tank including a plurality of installed internal diaphragms and an insulating material filled in the space between the plurality of internal diaphragms, in an emergency, the internal diaphragm is forcibly broken, so that the LNG inside the storage tank flows into the pipe. It is characterized by forming a flow path that can be discharged through.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 상시에 저장탱크 하부를 관통하는 배관 구조가 존재하는 개념이 아니므로 이러한 배관 또는 배관 연결부를 통해 LNG가 누출될 우려가 없는 동시에, 저장탱크 내부의 LNG가 누출되는 등의 비상상황 발생시에는 저장탱크의 단열방벽의 일부를 강제 훼손하여 드레인 홀을 만들어 줌으로써 별도로 대용량의 펌프 등을 구비하지 않고도 저장탱크 내부의 LNG를 신속하게 외부로 배출할 수 있다.The liquefied natural gas storage tank according to the present invention is not a concept in which there is a piping structure that always penetrates the lower part of the storage tank, so there is no risk of LNG leaking through such piping or piping connections, and at the same time, the LNG inside the storage tank is In the event of an emergency, such as a leak, a drain hole is created by forcibly damaging part of the storage tank's insulation barrier, allowing the LNG inside the storage tank to be quickly discharged to the outside without the need for a separate large-capacity pump.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 비상배출장치의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 구성 중 하판의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비상배출장치의 동작을 순차적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing the structure of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a part of the emergency discharge device according to the present invention.
Figure 3 is a plan view of the lower plate of the configuration shown in Figure 2.
Figure 4 is a diagram sequentially showing the operation of the emergency discharge device according to the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, its operational advantages, and the objectives achieved by practicing the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member.
본 발명에서 '1차' 및 '2차'라는 용어의 사용은, 저장탱크에 저장된 LNG를 기준으로 LNG를 1차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지, 2차적으로 밀봉 또는 단열하는 기능을 하는 것인지에 대한 구분 기준으로 구사된 것이다.In the present invention, the use of the terms 'primary' and 'secondary' refers to the function of primarily sealing or insulating LNG, or the function of secondary sealing or insulating, based on the LNG stored in the storage tank. It was used as a standard for classification.
또한, 관례상 탱크의 요소에 적용된 용어 '상부' 또는 '위'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 내측을 향하는 방향을 가리키는 것이고, 마찬가지로, 용어 '하부' 또는 '아래'는 중력에 대한 방향과는 관계없이 탱크의 외측을 향하는 방향을 가리키는 것이다.Additionally, by convention, the terms 'top' or 'above' applied to elements of a tank refer to a direction towards the inside of the tank, regardless of the direction with respect to gravity, and likewise, the terms 'bottom' or 'below' refer to a direction towards the inside of the tank, regardless of the direction with respect to gravity. Regardless of the direction, it points towards the outside of the tank.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 비상배출장치의 일부를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 구성 중 하판의 평면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 비상배출장치의 동작을 순차적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing the structure of a liquefied natural gas storage tank according to the present invention, Figure 2 is a diagram showing a part of the emergency discharge device according to the present invention, and Figure 3 is one of the configurations shown in Figure 2. This is a floor plan of the lower plate. Figure 4 is a diagram sequentially showing the operation of the emergency discharge device according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 선체 내벽(H)에 의해 지지벽이 제공되고, 지지벽의 내측으로 적층되는 하나 이상의 밀봉벽(200, 400)과 하나 이상의 단열벽(100, 300)을 포함하는 다층구조로 이루어짐을 알 수 있다.Referring to Figures 1 to 3, the liquefied natural gas storage tank according to the present invention is provided with a support wall by the hull inner wall (H), and one or more sealing walls (200, 400) stacked on the inside of the support wall and It can be seen that it has a multi-layer structure including one or more insulating walls (100, 300).
즉, 본 발명은 선체 내벽(H)으로부터 저장탱크의 내측 방향으로 2차 단열벽(100), 2차 밀봉벽(200), 1차 단열벽(300) 및 1차 밀봉벽(400)이 순차적으로 적층됨으로써 구성된 단열방벽(thermally insulating barriers)을 포함하는 멤브레인형 저장탱크에 바람직하게 적용될 수 있다.That is, in the present invention, the
본 발명은 NO 96형 저장탱크와 같이 단열벽(100, 300)이 플라이우드 박스에 펄라이트(perlite) 분말 등을 채운 단열박스로 이루어지는 타입과, MARK Ⅲ형 저장탱크와 같이 단열벽(100, 300)이 폴리우레탄 폼(PUF)의 상면 및/또는 하면에 플라이우드 합판을 접착시킨 단열패널로 이루어지는 타입 모두에 제한없이 자유롭게 적용될 수 있다.The present invention is a type in which the insulation walls (100, 300) are made of an insulation box filled with perlite powder, etc. in a plywood box, such as a NO 96 type storage tank, and an insulation wall (100, 300) like a MARK III type storage tank. ) can be freely applied without limitation to any type consisting of an insulation panel made by adhering plywood plywood to the upper and/or lower surface of polyurethane foam (PUF).
1차 및 2차 밀봉벽(400, 200)은 저온 취성이 우수한 금속 소재, 예를 들어 스테인리스강(SUS), 인바(invar) 또는 알루미늄 등의 소재로 이루어질 수 있다.The first and
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 상시에 저장탱크 하부를 관통하는 배관 구조가 존재하지 않으므로, 이러한 배관 또는 배관 연결부를 통해 LNG가 누출될 우려가 없다. Since the liquefied natural gas storage tank according to the present invention does not have a piping structure that always penetrates the lower part of the storage tank, there is no risk of LNG leaking through such piping or piping connections.
본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 저장탱크 내의 LNG가 급히 내부로 배출되어야 하는 비상상황 발생시, 저장탱크의 단열방벽의 일부를 강제 훼손시켜 내부의 LNG가 배출될 수 있는 드레인 홀(drain hole)을 형성하는 비상배출장치(500)를 포함한다.The liquefied natural gas storage tank according to the present invention has a drain hole through which the LNG inside can be discharged by forcibly damaging a part of the insulation barrier of the storage tank in the event of an emergency situation in which the LNG in the storage tank must be urgently discharged inside. ) includes an
비상배출장치(500)는, 저장탱크의 하부에 삽입 고정되는 파이프(510)와, 파이프(510)의 내측에 설치되는 적어도 하나 이상의 내부격판(520), 그리고 파이프(510)의 일측에 왕복운동이 가능하게 설치되며 내부격판(520)에 구멍을 뚫어 파손시키는 천공부재(530)를 포함한다.The
파이프(510)는 일단이 저장탱크 내부에 설치되는 1차 밀봉벽(400)의 레벨(level)에 도달하도록 저장탱크의 단열방벽에 삽입되고, 타단은 저장탱크의 외측으로 연장될 수 있다. 파이프(510)는 스테인리스강(SUS) 재질로 이루어질 수 있다.One end of the
파이프는(510)는, 내부가 중공인 원통의 파이프가 수직으로 절곡되어 전체적으로 'ㄴ'자 형상을 가지는 파이프 본체(511)와, 파이프 본체(511)의 외주면에 돌출되게 형성되는 제1 연결플레이트(512) 및 제2 연결플레이트(513)를 포함한다.The
제1 및 제2 연결플레이트(512, 513)는 파이프 본체(511)의 외주면 둘레를 따라 돌출되는 판상 부재일 수 있으며, 파이프 본체(511)와 일체로 마련될 수 있다.The first and
제1 연결플레이트(512)는 저장탱크의 1차 밀봉벽(400)과 동일평면상에 배치되고, 제2 연결플레이트(513)는 2차 밀봉벽(200)과 동일평면상에 배치되며, 서로 접하는 부위는 용접에 의해 연결될 수 있다.The
파이프(510)는 비상시 LNG가 이송되는 배관이므로, 외부와의 연전달을 차단하기 위해 이중관 구조로 마련되거나, 또는 저장탱크의 외부로 노출되는 파이프(510)의 외측에 단열 시공이 이루어질 수 있다.Since the
파이프(510)의 타단부에는 플랜지(flange, 540)가 형성되어, 저장탱크 내측으로부터 파이프(510)를 통해 배출되는 LNG의 이송을 위한 각종 배관이 연결될 수 있다.A flange (540) is formed at the other end of the
또한, 파이프(510)의 내측에는, 후술하는 바와 같이 천공부재(530)에 의해 파손되는 내부격판(520)의 파편이나 단열재의 부스러기 등이 LNG와 섞여 배출되는 것을 방지하기 위한 필터(미도시)가 설치될 수 있다.Additionally, on the inside of the
내부격판(520)은 파이프(510)의 내측에 적어도 하나 이상 설치될 수 있으며, 복수로 마련되는 경우에는 도면에 도시된 바와 같이 서로 층을 이루도록 이격 설치될 수 있다.At least one
본 발명에서 내부격판(520)은, 파이프(510)의 일단부 입구에 설치되며 1차 밀봉벽(400)과 동일평면상에 배치되는 제1 내부격판(520-a)과, 파이프(510)의 내측에 제1 내부격판(520-a)의 하측으로 이격되도록 설치되며 2차 밀봉벽(200)과 동일평면상에 배치되는 제2 내부격판(520-b), 그리고 파이프(510)의 내측에 제2 내부격판(520-b)의 하측으로 이격되도록 설치되며 저장탱크의 바닥면과 동일평면상에 배치되는 제3 내부격판(520-c)을 포함할 수 있다.In the present invention, the
내부격판(520)은 파이프 본체(511)의 내주면에 용접에 의해 접합되어 파이프(510) 내부를 밀봉시킨다. 내부격판(520)은 파이프(510)의 내부 직경과 동일한 지름을 가지는 평평한 원형 플레이트로 마련될 수 있다.The
서로 이격 설치되는 내부격판(520) 사이의 공간에는, 파이프(510)의 내부 공간을 통해 외부의 열이 저장탱크로 전달되는 것을 방지하기 위하여, 글라스울(glass wool)이나 폼(foam)과 같은 단열재가 충진될 수 있다.In the space between the
한편, 각각의 내부격판(520)은, 금속 소재의 얇은 박판으로 이루어지는 상판(521)과, 상판(521)을 지지하는 하판(522)으로 구성될 수 있다.Meanwhile, each
상판(521)은 후술하는 바와 같이 천공부재(530)에 의해 파손되는 부재로써, 다른 부재들에 비해 취성(脆性)이 약한 것으로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 대략 1.0mm 두께의 인바 멤브레인(invar membrane)으로 마련될 수 있다.The
하판(522)은 상판(521)에 비해 두껍게 마련되고, 열수축 발생시 용접 부위에서의 열응력을 줄여주기 위해 스테인리스강(SUS)과 같이 낮은 면강성(in-plane stiffness)을 갖는 금속 소재로 이루어질 수 있다. 하판(522)의 바람직한 두께는 대략 10.0mm로 형성될 수 있다.The
상판(521)은 하면이 하판(522)의 상면에 용접에 의해 접합되어 지지될 수 있는데, 이후 용이하게 파손되기 위하여 상판(521)과 하판(522)이 접하는 가장자리를 따른 주변부만 용접에 의해 접합될 수 있다.The
하판(522)은 중심부(c)가 다른 부위보다 얇은 두께로 이루어질 수 있다. 이는 후술하는 바와 같이 천공부재(530)의 스크류(531)가 하판(522)의 중심부(c)를 뚫고 올라올 수 있도록 하기 위하여, 스크류(531)가 관통하는 부위(중심부)의 취성을 약하게 마련하는 것이다. 중심부(c)의 바람직한 두께는 대략 1.0mm 로 상판(521)과 유사한 두께로 형성될 수 있다.The
중심부(c)는 스크류(531)의 단면보다 큰 단면적을 가지도록 마련되고, 하판(522)의 중심부(c)에는 스크류(531)에 의한 파손이 쉽게 이루어질 수 있도록 중앙을 가로지르는 금(접거나 긋거나 한 자국)이 미리 형성될 수 있다.The center (c) is provided to have a cross-sectional area larger than that of the
상기와 같은 중심부(c)는 인바 재질의 박판으로 마련되어 하판(522)의 중심에 형성된 홀에 용접되는 것에 의해 형성될 수도 있고, 또는 프레스(press) 가공 등에 의해 하판(522)의 중심부(c)만 다른 두께로 형성하는 등, 다양한 방법으로 가공될 수 있다.The center c as described above may be made of a thin plate of Invar material and may be formed by welding it into a hole formed in the center of the
하판(522)의 중심부(c) 둘레에는 다수의 홀(h)이 형성될 수 있다.A plurality of holes (h) may be formed around the center (c) of the
천공부재(530)는 상술한 바와 같이 내부격판(520)을 파손시키는 역할을 하는 것으로서, 파이프(510)의 일측에 관통 삽입되는 스크류(531)와, 스크류(531)를 회전시키기 위해 스크류(531)의 타단에 결합되는 휠(wheel, 532)을 포함한다.The
파이프 본체(511)의 일측에는 스크류(531)가 삽입되는 삽입구(514)가 형성된다. 삽입구(514)의 내주면과 스크류(531)의 외주면에는 각각 나사산이 형성되며, 스크류(531)는 삽입구(514)에 나사 체결되는 것에 의해 파이프(510) 내부로 진입할 수 있다. 삽입구(514)는 스크류(531)의 중심과 내부격판(520)의 중심이 일치하도록 위치가 형성될 수 있다. An
스크류(531)는 삽입구(514)에 대한 회전에 의해 파이프(510) 내에서 상하 방향으로 왕복운동(승강운동) 할 수 있으며, 스크류(531)의 상승에 의해 파이프(510) 내부에 설치되는 내부격판(520)이 파손될 수 있다. 이때 내부격판(520)의 하판(522)의 중심부(c)가 먼저 파손되고, 이후 하판(522)의 상부에 지지되는 상판(521)이 파손된다.The
스크류는(531)는 내부격판(520)의 중심을 관통하도록 위치가 설정되고, 내부격판(520)의 관통을 위해 일단부가 드릴날 또는 뾰족끝 형태로 가공될 수 있다.The
스크류(531)를 회전시키는 회전력은 스크류(531)의 타단에 결합되는 휠(532)에 의해서 전달될 수 있다. 휠(532)은 충분한 힘에 의해 돌려져야 하기 때문에 모터(미도시)에 의해 구동될 수 있고, 필요시 원격 제어될 수도 있다.The rotational force that rotates the
이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 비상배출장치(500)의 동작을 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the
도 4의 (a)에는 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크의 평상시 상태, 즉 본 발명의 비상배출장치의 동작 전 상태가 나타나 있다. Figure 4 (a) shows the normal state of the liquefied natural gas storage tank according to the present invention, that is, the state before operation of the emergency discharge device of the present invention.
이때 저장탱크에서 LNG가 누출되는 등의 비상상황에 의해 저장탱크 내부의 LNG를 급히 배출시켜야 할 필요성이 발생하는 경우, 본 발명은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 천공부재(530)의 스크류(531)를 상승시켜 파이프(510) 내부에 설치되는 내부격판(520)을 아래에서부터 순차적으로 파손시킨다.At this time, when there is a need to urgently discharge the LNG inside the storage tank due to an emergency situation such as LNG leaking from the storage tank, the present invention provides a
스크류(531)의 상승은 스크류(531)의 타단에 결합되는 휠(532)을 일 방향으로 회전시킴으로써 이루어질 수 있다.The
스크류(531)가 상승하여 내부격판(520) 측에 도달하면, 먼저 하판(522)의 중심부(c)를 천공(穿孔)시킨 이후, 상판(521)을 천공시키거나 또는 찌그러뜨리면서 상승한다.When the
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상승된 스크류(531)에 의해 1차 밀봉벽(400)과 동일평면상에 배치되는 제1 내부격판(520-a)의 파손까지 이루어지면, 휠(532)을 반대 방향으로 회전시켜 스크류(531)를 다시 하강시킨다. 이는 내부격판(520)에 형성된 구멍으로 배출되는 LNG의 유동이 스크류(531)에 의해 방해받지 않도록 하기 위함이다.As shown in (b) of FIG. 4, when the first internal diaphragm 520-a disposed on the same plane as the
스크류(531)의 하강이 완료되면, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 파손된 내부격판(520)에 의해 파이프(510) 내부에 LNG가 배출될 수 있는 유로가 형성된다. When the lowering of the
또한, 스크류(531)의 상승에 의해 상판(521)이 영구 변형됨에 따라, 상판(521)과 하판(522) 사이에도 이격된 공간이 형성되게 되며, 하판(522)에 형성된 다수의 홀(h)을 통해서도 LNG가 원활하게 배출될 수 있다.In addition, as the
저장탱크 내부로부터 파이프(510)를 통해 배출되는 LNG는, 파이프(510) 타단부의 플랜지(540)에 결합되는 각종 배관(미도시)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이러한 각종 배관과 플랜지(540) 간의 결합은, 천공부재(530)에 의해 내부격판(520)이 파손되기 전에 이루어질 수 있다.LNG discharged from the inside of the storage tank through the
한편, 파이프(510)의 후단에 펌프 등의 가압장치를 구비하면, 파이프(510)를 통해 배출된 LNG를 탱크 로리(tank lorry) 등과 같은 가압 탱크로 이송시키는 개념으로 본 발명의 활용이 가능하다. 가압장치가 구비되지 않은 경우에는, 안정성이 검토된 예정된 외부 구역 또는 더 낮은 높이에 있는 다른 상압 탱크로 LNG를 이송시킬 수 있다.Meanwhile, if a pressurizing device such as a pump is provided at the rear end of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크는, 선체 내벽(H) 상에 2차 단열벽(100), 2차 밀봉벽(200), 1차 단열벽(300) 및 1차 밀봉벽(400)이 순차적으로 적층되는 멤브레인형 저장탱크에 바람직하게 적용될 수 있다.As described above, the liquefied natural gas storage tank according to the present invention includes a
그러나 본 발명이 저장탱크의 종류에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 저장탱크의 외판과 단열방벽의 일부를 훼손하여 드레인 홀을 형성하는 것이 발명의 핵심이므로, LNG의 저장을 위해 밀봉 및 단열방벽을 구비하고 있는 저장탱크라면 그 종류에 상관없이 어디에든 자유롭게 적용될 수 있다. 따라서 본 발명이 멤브레인형 저장탱크는 물론 독립형 저장탱크에도 적용될 수 있음은 자명하다.However, the present invention is not limited to the type of storage tank. Since the core of the present invention is to form a drain hole by damaging part of the outer plate and insulation barrier of the storage tank, any storage tank equipped with sealing and insulation barrier for storing LNG can be freely used anywhere, regardless of the type. It can be applied. Therefore, it is obvious that the present invention can be applied to independent storage tanks as well as membrane-type storage tanks.
또한, 본 발명은 저장탱크의 설치 위치에 제한이 없다. 본 명세서에서는 선체의 내벽(H) 상에 저장탱크가 형성되는 것을 바람직한 실시예로 제시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 명세서에서 설명되고 있는 비상배출장치(500)가 설치될 수 있는 충분한 공간만 확보된다면, 저장탱크가 데크(deck) 상부를 포함한 그 외의 다른 구역에 설치되어도 무방하다.Additionally, the present invention has no restrictions on the installation location of the storage tank. In this specification, it is presented as a preferred embodiment that a storage tank is formed on the inner wall (H) of the hull, but the present invention is not limited thereto, and the
본 발명은 기재된 실시 예에 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 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, such modifications or variations should be considered to fall within the scope of the claims of the present invention.
100 : 2차 단열벽 200 : 2차 밀봉벽
300 : 1차 단열벽 400 : 1차 밀봉벽
500 : 비상배출장치 510 : 파이프
511 : 파이프 본체 512 : 제1 연결플레이트
513 : 제2 연결플레이트 514 : 삽입구
520 : 내부격판 521 : 상판
522 : 하판 530 : 천공부재
531 : 스크류 532 : 휠
540 : 플랜지100: secondary insulation wall 200: secondary sealing wall
300: Primary insulation wall 400: Primary sealing wall
500: emergency discharge device 510: pipe
511: pipe body 512: first connection plate
513: second connection plate 514: insertion hole
520: Internal diaphragm 521: Top plate
522: Lower plate 530: Perforation member
531: screw 532: wheel
540: Flange
Claims (11)
상기 단열방벽의 일부를 강제 훼손하여 상기 저장탱크 내부의 LNG가 배출될 수 있는 드레인 홀(drain hole)을 형성하는 비상배출장치;를 포함하고,
상기 비상배출장치는,
상기 단열방벽에 삽입 고정되며 내부가 중공인 파이프;
상기 파이프의 내측에 설치되어 상기 파이프 내부를 밀봉시키는 적어도 하나 이상의 내부격판; 및
상기 파이프의 일측에 왕복운동이 가능하게 설치되어 상기 내부격판을 파손시키는 천공부재를 포함하며,
상기 천공부재에 의해 상기 내부격판이 파손됨에 따라, 상기 파이프 내부에 상기 저장탱크 내부의 LNG가 배출될 수 있는 유로가 형성되는 것으로,
상기 단열방벽은, 선체 내벽으로부터 상기 저장탱크의 내측을 향하여 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽, 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층된 구조로 마련되고,
상기 파이프는,
일단이 상기 1차 밀봉벽의 레벨에 도달하도록 상기 단열방벽에 삽입되고, 타단은 상기 저장탱크의 외측으로 연장되는 파이프 본체;
상기 파이프 본체의 외주면에 돌출되게 형성되며, 상기 1차 밀봉벽과 동일평면상에서 용접에 의해 연결되는 제1 연결플레이트; 및
상기 파이프 본체의 외주면에 돌출되게 형성되며, 상기 2차 밀봉벽과 동일평면상에서 용접에 의해 연결되는 제2 연결플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In the liquefied natural gas storage tank comprising an insulating barrier consisting of one or more sealing walls and one or more insulating walls,
It includes an emergency discharge device that forcibly damages a portion of the insulation barrier to form a drain hole through which the LNG inside the storage tank can be discharged,
The emergency discharge device is,
A pipe that is inserted and fixed into the insulation barrier and has a hollow interior;
At least one internal diaphragm installed on the inside of the pipe to seal the inside of the pipe; and
It includes a perforating member installed on one side of the pipe to enable reciprocating movement to damage the internal diaphragm,
As the internal diaphragm is damaged by the perforation member, a flow path through which the LNG inside the storage tank can be discharged is formed inside the pipe,
The insulation barrier is provided in a structure in which a secondary insulation wall, a secondary sealing wall, a primary insulation wall, and a primary sealing wall are sequentially stacked from the inner wall of the hull toward the inside of the storage tank,
The pipe is,
a pipe body whose one end is inserted into the insulation barrier so as to reach the level of the primary sealing wall and whose other end extends to the outside of the storage tank;
a first connection plate that protrudes from the outer peripheral surface of the pipe body and is connected to the first sealing wall by welding on the same plane; and
Characterized in that it includes a second connection plate that protrudes from the outer peripheral surface of the pipe body and is connected by welding on the same plane as the secondary sealing wall.
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 내부격판은 복수로 마련되되, 상기 복수의 내부격판은 상기 파이프 내측에서 서로 층을 이루도록 이격 설치되며,
서로 이격 설치되는 상기 내부격판 사이의 공간에는, 단열재로써 글라스 울(glass wool)이 충진되는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 1,
The internal diaphragm is provided in plurality, and the plurality of internal diaphragms are installed to be spaced apart from each other to form a layer inside the pipe,
Characterized in that the space between the internal partitions installed spaced apart from each other is filled with glass wool as an insulating material.
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 복수의 내부격판은,
상기 1차 밀봉벽과 동일평면상에 배치되는 제1 내부격판;
상기 2차 밀봉벽과 동일평면상에 배치되는 제2 내부격판; 및
상기 저장탱크의 바닥면과 동일평면상에 배치되는 제3 내부격판을 포함하는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 3,
The plurality of internal diaphragms are,
a first internal diaphragm disposed on the same plane as the primary sealing wall;
a second internal diaphragm disposed on the same plane as the secondary sealing wall; and
Characterized in that it includes a third internal diaphragm disposed on the same plane as the bottom surface of the storage tank,
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 천공부재는,
상기 파이프의 일측에 형성되는 삽입구에 관통 삽입되는 스크류; 및
상기 스크류의 타단에 결합되어 상기 스크류에 회전력을 전달하는 휠을 포함하고,
상기 스크류는 상기 삽입구에 나사 체결되는 것에 의해 상기 파이프의 내측으로 진입이 가능한 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 1,
The perforation member is,
A screw inserted through an insertion hole formed on one side of the pipe; and
It includes a wheel coupled to the other end of the screw to transmit rotational force to the screw,
The screw is capable of entering the inside of the pipe by being screwed into the insertion hole.
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 스크류는 상기 내부격판의 중심을 관통하도록 위치가 설정되고, 일단부가 드릴날 또는 뾰족끝 형태로 가공되는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 5,
The screw is positioned to penetrate the center of the internal diaphragm, and one end is processed into a drill bit or pointed tip,
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 내부격판은,
금속 소재의 박판으로 마련되는 상판; 및
상기 상판보다 두꺼운 두께로 마련되며 상기 상판을 지지하는 하판;을 포함하고,
상기 하판에서 상기 스크류에 의해 관통되는 중심부는 주변의 다른 부위보다 얇은 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 6,
The internal diaphragm is,
A top plate made of thin metal material; and
It includes a lower plate that is thicker than the upper plate and supports the upper plate,
Characterized in that the central portion penetrated by the screw in the lower plate is formed with a thinner thickness than other surrounding portions.
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 하판의 상기 중심부 둘레에 다수의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 7,
Characterized in that a plurality of holes are formed around the center of the lower plate,
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 상판은 1.0mm 두께의 인바(Invar) 멤브레인으로 마련되고,
상기 하판은 10.0mm의 두께의 스테인리스강(SUS)으로 마련되되, 상기 중심부의 두께는 1.0mm로 형성되는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 8,
The top plate is made of an Invar membrane with a thickness of 1.0 mm,
The lower plate is made of stainless steel (SUS) with a thickness of 10.0 mm, and the central portion is formed with a thickness of 1.0 mm.
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
상기 파이프의 타단부에는 타 배관과의 연결을 위한 플랜지(flange)가 형성되는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.In claim 9,
Characterized in that a flange is formed at the other end of the pipe for connection to other pipes,
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
비상시 상기 내부격판을 강제로 파손시켜, 상기 저장탱크 내측의 LNG가 상기 파이프를 통해 배출될 수 있는 유로를 형성하는 것으로,
상기 단열방벽은, 선체 내벽으로부터 상기 저장탱크의 내측을 향하여 2차 단열벽, 2차 밀봉벽, 1차 단열벽, 1차 밀봉벽이 순차적으로 적층된 구조로 마련되고,
상기 파이프는,
일단이 상기 1차 밀봉벽의 레벨에 도달하도록 상기 단열방벽에 삽입되고, 타단은 상기 저장탱크의 외측으로 연장되는 파이프 본체;
상기 파이프 본체의 외주면에 돌출되게 형성되며, 상기 1차 밀봉벽과 동일평면상에서 용접에 의해 연결되는 제1 연결플레이트; 및
상기 파이프 본체의 외주면에 돌출되게 형성되며, 상기 2차 밀봉벽과 동일평면상에서 용접에 의해 연결되는 제2 연결플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
비상배출장치를 포함하는 액화천연가스 저장탱크.An insulating barrier consisting of one or more sealing walls and one or more insulating walls, a hollow pipe inserted and fixed into the insulating barrier, a plurality of internal diaphragms installed to be sealed inside the pipe, and a space between the plurality of internal diaphragms. In a liquefied natural gas storage tank containing filled insulation,
In an emergency, the internal diaphragm is forcibly broken to form a flow path through which the LNG inside the storage tank can be discharged through the pipe,
The insulation barrier is provided in a structure in which a secondary insulation wall, a secondary sealing wall, a primary insulation wall, and a primary sealing wall are sequentially stacked from the inner wall of the hull toward the inside of the storage tank,
The pipe is,
a pipe body whose one end is inserted into the insulation barrier so as to reach the level of the primary sealing wall and whose other end extends to the outside of the storage tank;
a first connection plate that protrudes from the outer peripheral surface of the pipe body and is connected to the first sealing wall by welding on the same plane; and
Characterized in that it includes a second connection plate that protrudes from the outer peripheral surface of the pipe body and is connected by welding on the same plane as the secondary sealing wall.
Liquefied natural gas storage tank with emergency discharge device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2018-12-07 KR KR1020180156772A patent/KR102603752B1/en active IP Right Grant
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