KR20010010152A - 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조 - Google Patents

액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조 Download PDF

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KR20010010152A KR1019990028874A KR19990028874A KR20010010152A KR 20010010152 A KR20010010152 A KR 20010010152A KR 1019990028874 A KR1019990028874 A KR 1019990028874A KR 19990028874 A KR19990028874 A KR 19990028874A KR 20010010152 A KR20010010152 A KR 20010010152A
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차백순
이영숙
홍성호
윤인수
오병택
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한갑수
한국가스공사
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Abstract

본 발명은 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조에 관한 것이다.
본 발명은 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)가 경사 판재(A3)에 의해 45° 각도로 연결되며 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)의 가장자리로부터 경사 판재(A3)의 45°각도로 굽혀진 부분을 향하여 융기된 두 개의 굴곡 주름(12)이 각각의 주름 주름 끝단부(11)가 경사 판재(A3)를 따라서 45。 각도로 굽혀져 있는 두 개의 직선 주름(10)을 보호해주도록 저장탱크 내의 벽면 멤브레인과 바닥면 멤브레인이 서로 만나는 코너부에 설치되어 -162℃의 초저온 액체에 의한 열응력 하중이나 저장탱크 내의 액하중을 모두 견디도록 되어 있다.

Description

액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조 { Improved structure of a corner piece membrane unit for LNG storage tanks }
본 발명은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 유닛에 관한 것이며, 보다 상세히는 상기 저장탱크의 코너부에 대한 밀봉성을 확보하기 위해 사용되는 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조에 관한 것이다.
일반적으로 LNG(액화천연가스) 저장탱크 시스템 설계에 사용되는 부품들 중에서 가장 중요한 부품으로는 저장탱크의 벽면과 바닥면에 설치해야 하는 멤브레인 패널 기본 유닛 모델과, 상기 벽면과 바닥면을 원활하게 연결하여 밀봉된 탱크 형태로 완성하기 위하여 사용하는 코너피스 멤브레인 유닛, 상기 기본 모델의 직선 주름부의 주름 주름 끝단부를 막음 처리하기 위한 캡 피스 및, 바닥면에서 직선 주름부와 직선 주름부가 서로 만나면서 불일치하는 곡률부를 연결하기 위한 연결 피스 등이 있다.
특히, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 코너피스 멤브레인 유닛은 -162℃의 초저온 LNG을 안전하게 저장하기 위한 탱크의 내부 벽면과 바닥면에 고정된 링 마디식 멤브레인 판재 요소들을 연결하기 위해 필요한 구조물로서, 저장탱크의 코너부를 직각으로 연결하고 저장탱크에 저장된 초저온 액체의 액압이나 온도 하중의 변화에 대하여 자유롭게 팽창과 수축을 할 수 있으며 상기 코너부에서 초저온 액체의 누설을 방지하는 밀봉 기능을 담당하도록 설계된다.
또한, 상기 코너피스 멤브레인 유닛이 설치되는 코너부는 유체 정하중이 가장 크게 걸리므로 안전성을 고려하여 코너피스의 뒤편, 즉 PC 콘크리트 구조물 쪽으로 보강판을 붙여서 조립한다.
하지만, 도 1에 도시된 종래의 코너피스 멤브레인 유닛은 단일 주름을 90。로 절곡하여 제작한 것으로서, 주름이 만나는 굽힘부가 예리하게 절곡되어 응력이 크게 집중될 우려가 있기 때문에 피로 하중에 취약한 문제점이 있다.
도 2에 도시된 종래의 코너피스 멤브레인 유닛은 두 장의 판재를 겹치고, 그 정상부에는 덧대기 용접을 실시하여 원주 방향으로의 변형 거동이 잘 일어나도록 제작되었지만, 용접에 따른 코너피스 제작의 복잡성과 용접부에서의 결함이 발생될 가능성이 높기 때문에 코너피스 멤브레인 유닛에서의 누설이 여타 코너피스 유닛에 비하여 높고, 수직 방향의 변형 거동이 취약하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 판재의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되고 각각의 주름 끝단부가 45。 각도로 굽혀져 있는 두 개의 직선 주름과 판재의 가장자리로부터 상기 두 개의 직선 주름이 45。각도로 굽혀지는 부분을 향하고 상기 두 개의 직선 주름의 45。 각도로 굽혀진 주름 끝단부 사이에 융기되는 두 개의 굴곡 주름이 형성된 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조룰 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 판재의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되고 각각의 주름 끝단부가 45。 각도로 굽혀져 있는 두 개의 직선 주름과 판재의 가장자리로부터 상기 두 개의 직선 주름 사이 부분을 향하여 융기되고 상기 두 개의 직선 주름이 45。각도로 굽혀지는 부분에서 45。 각도로 굽혀져 있는 굴곡 주름이 형성된 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조룰 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 판재의 일부에 수직 방향으로 서로 각각 대칭되게 형성되어 있는 두 개의 분할링 마디와, 두 개의 굴곡 주름 및, 90。 각도로 대칭되게 굽혀지는 부분에 직선 주름이 형성된 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는 수평 판재와 수직 판재 및 상기 수평 판재와 수직 판재를 45。 각도로 연결하는 경사 판재로 구성되고, 상기 판재들의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되고 각각의 주름 끝단부가 상기 경사 판재를 따라서 45。 각도로 굽혀져 있는 두 개의 직선 주름과 상기 수평 판재와 수직 판재의 가장자리로부터 상기 수평 판재와 경사 판재 또는 상기 수직 판재와 경사 판재가 45。 각도로 굽혀지는 부분을 향하고 상기 두 개의 직선 주름의 45。 각도로 굽혀진 주름 끝단부 사이에 융기되는 두 개의 굴곡 주름으로 구성된다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는 수평 판재와 수직 판재 및 상기 수평 판재와 수직 판재를 45。 각도로 연결하는 경사 판재로 구성되고, 상기 경사 판재의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되고 상기 수직 판재와 수평 판재를 따라서 확장되어 45。 각도로 굽혀지는 두 개의 직선 주름과, 상기 수평 판재와 수직 판재의 가장자리로부터 상기 경사 판재에 형성된 상기 두 개의 직선 주름 사이 부분을 향하여 융기되고 상기 경사 판재를 따라서 45。 각도로 굽혀져 있는 굴곡 주름으로 구성된다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 또다른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는 반원 형상으로 주름지는 분할링 마디와, 상기 분할링 마디를 향하여 직선 방향으로 주름지며, 상기 분할링 마디와 간격을 유지하도록 전방이 굴곡된 전단부를 가지는 굴곡 주름이 각각 형성되는 수직 판재와 수평 판재로 구성되며, 90。 각도로 대칭되게 굽혀지는 부분에서 주름지는 직선 주름으로 구성된다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는 상기 수평 판재와 수직 판재가 경사 판재에 의해 45° 각도로 연결되며 상기 수평 판재와 수직 판재의 가장자리로부터 경사 판재의 45°각도로 굽혀진 부분을 향하여 융기된 두 개의 굴곡 주름이 각각의 주름 끝단부가 상기 경사 판재를 따라서 45。 각도로 굽혀져 있는 두 개의 직선 주름을 보호해주도록 저장탱크 내의 벽면 멤브레인과 바닥면 멤브레인이 서로 만나는 코너부에 설치되어 -162℃의 초저온 액체에 의한 열응력 하중이나 저장탱크 내의 액하중을 모두 견디도록 되어 있다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 다른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는 상기 수평 판재와 수직 판재가 경사 판재에 의해 45° 각도로 연결되며 상기 수평 판재의 가장자리로부터 상기 수직 판재의 가장자리를 향하여 융기되고 상기 경사 판재를 따라서 45。 각도로 굽혀져 있는 굴곡 주름을 기준으로 좌우측에 형성된 두 개의 직선 주름이 상기 굴곡 주름에 의해 보호되도록 저장탱크 내의 벽면 멤브레인과 바닥면 멤브레인이 서로 만나는 코너부에 설치되어 -162℃의 초저온 액체에 의한 열응력 하중이나 저장탱크 내의 액하중을 모두 견디도록 되어 있다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 또다른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는 반원 형상의 분할링 마디와 굴곡 주름이 상기 수직 판재와 수평 판재에 대해 서로 각각 대칭되게 형성되고 상기 수직 판재와 수평 판재가 90。 각도로 대칭되게 굽혀지는 부분에 상기 직선 주름이 전방으로 튀어나오도록 형성되어 수직 방향의 변형 거동을 크게 개선하고 프레스 제조 시에 편리한 구조를 제공하도록 되어 있으며, 저장탱크 내의 벽면 멤브레인과 바닥면 멤브레인이 서로 만나는 코너부에 설치되어 -162℃의 초저온 액체에 의한 액압과 온도 하중이 작용할 때 상기 굴곡 주름과 직선 주름의 곡률이 다소 확대되거나 그 높이가 감소되어 안정적인 멤브레인 역할을 수행하도록 되어 있다.
도 1은 종래의 코너피스 멤브레인 유닛을 도시한 제1 사시도,
도 2는 종래의 코너피스 멤브레인 유닛을 도시한 제2 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 코너피스 멤브레인 유닛을 도시한 제1 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 코너피스 멤브레인 유닛을 도시한 제2 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 코너피스 멤브레인 유닛을 도시한 제3 사시도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10,10′: 직선 주름 11,13: 주름 끝단부
12,12′: 굴곡 주름 20: 수직 판재
20′: 수평 판재 21: 굴곡 주름
22: 분할링 마디 23: 전단부
24: 정상부 25a: 단부
26: 직선 주름 C: 판재
A1,B1: 수평 판재 A2,B2: 수직 판재
A3,B3: 경사 판재
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 코너피스 멤브레인 유닛은 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2) 및 상기 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)를 45。 각도로 연결하는 경사 판재(A3)로 구성된다.
상기 판재(A1,A2,A3)들의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되는 두 개의 직선 주름(10)은 각각의 주름 끝단부(11)가 상기 경사 판재(A3)를 따라서 45。 각도로 굽혀진다.
상기 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)에 돌출되어 형성되는 두개의 굴곡 주름(12)은 상기 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)의 가장자리로부터 상기 수평 판재(A1)와 경사 판재(A3) 또는 상기 수직 판재(A2)와 경사 판재(A3)가 45。 각도로 굽혀지는 부분을 향하고 상기 두 개의 직선 주름(10)의 45。 각도로 굽혀진 주름 끝단부(11) 사이에 융기되어 형성된다.
상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 또다른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는, 상기 경사 판재(A3)의 길이 방향 중심선을 기준으로 대칭되게 형성되고 각각의 주름 끝단부(11)가 상기 경사 판재(A3)를 따라서 45° 각도로 굽혀지는 두 개의 직선 주름(10)을 상기 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)의 가장자리로부터 상기 경사 판재(A3)의 45°각도로 굽혀진 부분을 향하여 융기된 두 개의 굴곡 주름(12)이 보호하도록 설치하여 코너피스로서의 역할을 안전하게 수행하도록 되어 있다.
상기 수평 판재(A1)는 저장탱크의 바닥면과 접하고 상기 수직 판재(A2)는 벽면과 접하도록 설치된다.
상기 판재(A1,A2,A3)로부터 돌출되어 형성되는 직선 주름(10)과 굴곡 주름(12)의 융기된 높이는 서로 동일하며, 그 단면은 반원형 또는 다각형일 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 코너피스 멤브레인 유닛은 수평 판재(B1)와 수직 판재(B2) 및 상기 수평 판재(B1)와 수직 판재(B2)를 45。 각도로 연결하는 경사 판재(B3)로 구성된다.
상기 경사 판재(B3)에는 그 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되는 두 개의 직선 주름(10′)이 형성되고, 상기 두 개의 직선 주름(10′)은 각각 상기 수직 판재(B2)와 수평 판재(B1)를 따라서 확장되어 45。 각도로 굽혀진다.
상기 수평 판재(B1)의 가장자리로부터 상기 수직 판재(B2)의 가장자리를 향하여 융기되는 굴곡 주름(12′)은 상기 경사 판재(B3)를 따라서 45。 각도로 굽혀진다.
상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 다른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는, 상기 수평 판재(B1)와 수직 판재(B2)의 가장자리로부터 상기 경사 판재(B3)에 형성된 두 개의 직선 주름(10′) 사이 부분을 향하여 융기되고 상기 경사 판재(B3)를 따라서 45° 각도로 굽혀지는 굴곡 주름(12′)이 상기 경사 판재(B3)에 형성된 두 개의 직선 주름(10′)을 보호하도록 설치하여 코너피스로서의 역할을 안전하게 수행하도록 되어 있다.
상기 수평 판재(B1)는 저장탱크의 바닥면과 접하고 상기 수직 판재(B2)는 벽면과 접하도록 설치된다.
상기 판재(B1,B2,B3)로부터 돌출되어 형성되는 직선 주름(10′)과 굴곡 주름(12′)의 융기된 높이는 서로 동일하며, 그 단면은 반원형 또는 다각형일 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 코너피스 멤브레인 유닛은 저장탱크의 벽면에 설치되는 수직 판재(20)와, 상기 수직 판재(20)와 직각을 이루며 저장탱크의 바닥면에 설치되는 수평 판재(20′)로 구성된다. 상기 수직 판재(20)와 수평 판재(20′)에는 각각 반원 형상의 분할링 마디(22)가 돌출되어 형성된다.
굴곡 주름(21)은 판재(C)의 가장자리로부터 상기 분할링 마디(22)를 향하여 직선으로 향하며 전방에서 상기 분할링 마디(22)의 단부(25a)와 간격을 유지하도록 굴곡된 전단부(23)를 가진다.
상기 수직 판재(20)와 수평 판재(20′)가 접하는 부위는 직선 주름(26)에 의해서 상기 수직 판재(20)와 수평 판재(20′)가 직각으로 굽혀지며, 상기 직선 주름(26)은 도 5에 도시된 바와 같이, 전방으로 튀어나오도록 형성된다.
상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 또다른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수직 판재(20) 및 수평 판재(20′)에 분할링 마디(22) 및 굴곡 주름(21)을 서로 대칭되게 형성하고, 90。 각도로 굽혀야 하는 부분에는 상기 직선 주름(26)을 설치하여 코너피스로서의 역할을 안전하게 수행하도록 되어 있다.
상기 직선 주름(26)은 저장탱크의 벽면과 바닥면이 교차하는 모서리를 따라 위치하며, 상기 분할링 마디(22)의 외곽에는 일정한 거리를 두고 굴곡 주름(21)이 수직으로 설치된다.
상기 분할링 마디(22)와 굴곡 주름(21)이 판재(C)로부터 융기된 높이는 서로 동일하며, 상기 분할링 마디(22)와 굴곡 주름(21) 및 직선 주름(26)의 단면은 반원형 또는 다각형일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조는 판재의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되고 각각의 주름 끝단부가 45。 각도로 굽혀져 있는 두 개의 직선 주름과 판재의 가장자리로부터 상기 두 개의 직선 주름이 45。각도로 굽혀지는 부분을 향하고 상기 두 개의 직선 주름의 45。 각도로 굽혀진 주름 끝단부 사이에 융기되는 두 개의 굴곡 주름이 형성되어 있기 때문에, 기존의 여타 코너피스 멤브레인에 비해 더욱더 탁월하게 -162℃의 초저온 액체에 의한 열응력 하중이나 저장탱크 내의 액하중을 모두 견딜 수 있으며 안전성과 시공성을 향상시키는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (6)

  1. 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2) 및 상기 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)를 45。 각도로 연결하는 경사 판재(A3)로 구성되고, 상기 판재(A1,A2,A3)들의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되고 각각의 주름 끝단부(11)가 상기 경사 판재(A3)를 따라서 45。 각도로 굽혀져 있는 두 개의 직선 주름(10)과, 상기 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)의 가장자리로부터 상기 수평 판재(A1)와 경사 판재(A3) 또는 상기 수직 판재(A2)와 경사 판재(A3)가 45。 각도로 굽혀지는 부분을 향하고 상기 두 개의 직선 주름(10)의 45。 각도로 굽혀진 주름 끝단부(11) 사이에 융기되는 두 개의 굴곡 주름(12)으로 구성된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 경사 판재(A3)를 따라서 45°각도로 그 주름 끝단부(11)가 굽혀지는 상기 두 개의 직선 주름(10)과 상기 수평 판재(A1)와 수직 판재(A2)에 돌출된 두 개의 굴곡 주름(12)이 판재(A1,A2,A3)로부터 융기된 높이는 서로 동일하며, 그 단면은 반원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조.
  3. 수평 판재(B1)와 수직 판재(B2) 및 상기 수평 판재(B1)와 수직 판재(B2)를 45。 각도로 연결하는 경사 판재(B3)로 구성되고, 상기 경사 판재(B3)의 길이 방향 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 융기되고 상기 수직 판재(B2)와 수평 판재(B1)를 따라서 확장되어 45。 각도로 굽혀지는 두 개의 직선 주름(10′)과, 상기 수평 판재(B1)와 수직 판재(B2)의 가장자리로부터 상기 경사 판재(B3)에 형성된 상기 두 개의 직선 주름(10′) 사이 부분을 향하여 융기되고 상기 경사 판재(B3)를 따라서 45。 각도로 굽혀져 있는 굴곡 주름(12′)으로 구성된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 경사 판재(B3)를 따라서 45°각도로 굽혀지는 상기 굴곡 주름(12′)과 상기 경사 판재(B3)에 형성된 두 개의 직선 주름(10′)이 판재(B1,B2,B3)로부터 융기된 높이는 서로 동일하며, 그 단면은 반원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조.
  5. 반원 형상으로 주름지는 분할링 마디(22)와, 상기 분할링 마디(22)를 향하여 직선 방향으로 주름지며, 상기 분할링 마디(22)와 간격을 유지하도록 전방이 굴곡된 전단부(23)를 가지는 굴곡 주름(21)이 각각 형성되는 수직 판재(20)와 수평 판재(20′)로 구성되며, 90。 각도로 대칭되게 굽혀지는 부분에서 전방으로 주름지는 직선 주름(26)으로 구성된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 분할링 마디(22)와 굴곡 주름(21)이 판재(C)로부터 융기된 높이는 서로 동일하며, 상기 분할링 마디(22)와 굴곡 주름(21) 및 직선 주름(26)의 단면은 반원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장탱크용 코너피스 멤브레인 유닛의 개선된 구조.
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