KR20130113134A - Lng cargo containment - Google Patents

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KR20130113134A
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박성우
김용태
김유일
강중규
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An LNG cargo is provided to improve structural strength by manufacturing an insulation box for forming an insulation wall using a fiber reinforced plastic material. CONSTITUTION: An LNG cargo (1) comprises a primary barrier wall (10), a secondary barrier wall (20), and a vacuum insulation panel (30). LNG touches the primary barrier wall. The second barrier wall is arranged under the primary barrier wall and prevents the LNG leaking from the primary barrier wall from touching a hull. The vacuum insulation wall is formed on one or more of the primary and secondary barrier walls and insulates the LNG. A primary insulation wall (12) of the primary barrier wall and a secondary insulation wall (22) of the secondary barrier wall are manufactured using a fiber reinforced plastic material.

Description

액화천연가스 화물창{LNG CARGO CONTAINMENT}LNG Cargo Storage {LNG CARGO CONTAINMENT}

본 발명은, 액화천연가스 화물창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액화천연가스(LNG)를 운반하는 가스(Gas) 운반선(carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 가스를 저장하기 위한 화물창에 있어서 그 단열구조를 개선시킨 액화천연가스 화물창에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied natural gas cargo hold, and more particularly, a gas carrier carrying a liquefied natural gas (LNG), a floating offshore structure (LNG-FPSO, LNG-FSRU) and LNG. A cargo hold for storing gas in a regasification vessel (LNG-RV) or the like relates to a cargo hold for liquefied natural gas having improved insulation.

일반적으로, 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하, 'LNG'라 함)의 상태로 LNG 수송선에 저장되어 원거리의 소비처로 운반된다.In general, natural gas is transported in the form of gas through land or sea gas pipelines, or stored in a LNG carrier in the form of liquefied natural gas (hereinafter referred to as "LNG"), Lt; / RTI >

이러한 LNG는 천연가스를 극저온, 예컨대 대략 -163℃로 냉각하여 얻어지는 것으로서, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 적합하다.Such LNG is obtained by cooling natural gas to a cryogenic temperature, for example, approximately -163 DEG C, and its volume is reduced to about 1/600 of that of natural gas in a gaseous state, so that it is suitable for long distance transportation through the sea.

이와 같은 LNG는 LNG 수송선에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 하역되거나, LNG RV(LNG Regasification Vessel)에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 도달한 후 재기화되어 천연가스 상태로 하역될 수 있는데, LNG 수송선과 LNG RV에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장탱크('화물창'이라고도 함)가 마련된다.These LNGs are transported through LNG transporting vessels, transported through the sea, unloaded to landfill sites, carried on LNG RV (LNG Regasification Vessel), transported through the sea, reached to land requirements, recharged and unloaded as natural gas LNG carriers and LNG RVs are equipped with LNG storage tanks (also called "cargo holds") that can withstand the extreme temperatures of LNG.

또한, LNG FPSO(Floating Production Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 LNG 저장탱크가 포함된다.In addition, demand for floating floating structures such as LNG FPSO (Floating Production Storage and Offloading) and LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) is increasing, and these floating structures are installed in LNG carriers or LNG RVs LNG storage tanks are included.

여기서, LNG FPSO는 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요 시 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다.Here, LNG FPSO is a floating marine structure that is used to directly liquefy natural gas produced from the sea and store it in a storage tank, and to transfer LNG stored in a storage tank to an LNG transport if necessary.

또한, LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후, 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.In addition, the LNG FSRU is a floating type of offshore structure that stores LNG unloaded from an LNG carrier in a sea off the sea, stores it in a storage tank, and vaporizes the LNG as needed to supply it to the customer.

이와 같은 LNG 저장탱크는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 단열재가 화물의 하중에 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(independent tank type)과 멤브레인형(membrane type)으로 분류되고, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나뉘며, 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나뉘어진다.Such LNG storage tanks are classified into independent tank type and membrane type according to whether the insulation material for storing LNG at low temperature directly affects the load of cargo. The tank is divided into MOSS type and IHI-SPB type, and the membrane type storage tank is divided into GT NO 96 type and TGZ Mark III type.

종래 기술의 일 실시예에 따른 멤브레인형인 GT NO 96형 화물창은, 선체의 내벽에 적층되어 설치되되 플라이우드 박스(plywood box) 및 펄라이트(perlite) 등으로 이루어지는 1차 방벽 및 2차 방벽을 포함한다. 이러한 화물창에 관련된 선행기술이 한국특허공개공보 제2003-39709호(2003.05.22)에 개시되어 있다.The membrane type GT NO 96 cargo hold according to one embodiment of the prior art is installed on the inner wall of the hull and includes a primary barrier and a secondary barrier made of a plywood box and perlite. . Prior art relating to such a cargo hold is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-39709 (May 23, 2003).

화물창의 1차 방벽은 LNG 측에 위치하고, 2차 방벽은 선체의 내벽 측에 위치하도록 설치된다. 그리고, 1차 방벽 및 2차 방벽은 LNG를 단열시키는 단열벽을 포함하고, 각각의 단열벽의 상측에는 0.5~0.7㎜ 두께의 인바(Invar) 강(36% Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽 및 2차 밀봉벽이 각각 설치된다.The primary barrier of the cargo hold is located on the LNG side, and the secondary barrier is installed on the inner wall side of the hull. In addition, the primary barrier and the secondary barrier include a heat insulating wall that insulates LNG, and a primary sealing wall made of Invar steel (36% Ni) having a thickness of 0.5 to 0.7 mm above each heat insulating wall; Secondary sealing walls are respectively installed.

따라서, 1차 방벽과 2차 방벽이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 갖고 있어 1차 방벽의 누설시 상당한 기간 동안 2차 방벽만으로도 화물인 LNG를 안전하게 지탱할 수 있다.Therefore, the primary barrier and the secondary barrier have almost the same liquid-tightness and strength, so that in the leakage of the primary barrier, the secondary barrier alone can safely support the cargo LNG.

이와 같은 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창은 1차 방벽과 2차 방벽 각각의 단열 공간을 입자형의 펄라이트로 채운 다음, 질소가스를 충진하여 단열성능을 확보하도록 함과 아울러, 누설된 가스를 감지하는 데에 사용되도록 한다.The cargo hold according to the embodiment of the prior art fills the insulation space of each of the primary barrier and the secondary barrier with perlite particles, and then fills the nitrogen gas to ensure insulation performance, and also leaks the leaked gas. To be used for detection.

그러나, 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창은 전체 열손실에서 질소가스를 통한 열손실이 차지하는 비중이 작지 않으며, 단열성능의 저하로 인한 증발가스(Boil Off Gas, 이하 'BOG'라 함)의 발생을 증가시키는 문제점이 있었다.However, the cargo hold according to an embodiment of the prior art does not have a small portion of heat loss through nitrogen gas in the total heat loss, and the boil off gas (BOG) due to the deterioration of thermal insulation performance is referred to. There was a problem of increasing the occurrence.

또한, 단열재의 주재료인 펄라이트(perlite)는 단열성능이 좋지 못하고, 전체 열전달 성능 중에서 펄라이트 재료 자체가 차지하는 열전달 성능이 비교적 큰 비중을 차지하게 됨으로써 방벽에 대한 단열성능을 저하시키는 문제점이 있었다.In addition, the perlite, which is the main material of the heat insulating material, has poor heat insulating performance, and the heat transfer performance of the perlite material itself occupies a relatively large proportion among the overall heat transfer performance, thereby deteriorating the heat insulating performance against the barrier.

나아가 종래 기술의 일 실시예에서 단열벽으로 사용되는 단열박스는 화물로부터 오는 하중을 견디기 위해 비교적 두꺼운 두께의 플라이우드를 수직 부재로 채택하여 좌굴 및 압축 강도를 확보하는 데, 이러한 내부재를 통해 손실되는 열량이 전체 단열상자의 열손실의 40~50% 정도를 차지하여 단열 성능에 상당한 악영향으로 작용하는 문제점이 있다.Furthermore, in one embodiment of the prior art, the thermal insulation box used as the thermal insulation wall adopts a relatively thick thickness plywood as a vertical member to secure the buckling and compressive strength to withstand the load from the cargo. There is a problem that the amount of heat that occupies about 40-50% of the heat loss of the entire insulation box acts as a significant adverse effect on the insulation performance.

한국특허공개공보 제2003-0039709호(대우조선해양 주식회사) 2003. 05. 22.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0039709 (Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering) 2003. 05. 22.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래의 구조 강도 요구치를 만족하면서 동시에 구조 부재를 통한 열손실을 최소화하고 진공단열패널의 효과를 극대화할 수 있는 액화천연가스 화물창을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is to provide a liquefied natural gas cargo hold that can meet the conventional structural strength requirements and at the same time minimize the heat loss through the structural member and maximize the effect of the vacuum insulation panel.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스(LNG)가 접촉되는 1차 방벽; 상기 1차 방벽의 하측부에 마련되어 상기 1차 방벽에서 누출되는 액화천연가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽; 및 상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 액화천연가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열패널을 포함하며, 상기 1차 방벽의 1차 단열벽 및 상기 2차 방벽의 2차 단열벽은 섬유 강화 플락스틱 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창이 제공될 수 있다.,According to an aspect of the invention, the primary barrier that the LNG is in contact with; A secondary barrier provided below the primary barrier to prevent liquefied natural gas leaking from the primary barrier from touching the hull; And a vacuum insulation panel provided on at least one of the primary barrier and the secondary barrier to maintain thermal insulation of the liquefied natural gas, but to maintain a vacuum in the interior of the primary barrier. The secondary insulation wall of the secondary barrier may be provided with a LNG cargo hold, characterized in that made of fiber reinforced plastic material.,

상기 1차 단열벽 및 상기 2차 단열벽의 수직 부재만이 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작될 수 있다.Only the vertical members of the primary insulation wall and the secondary insulation wall may be made of fiber reinforced plastic material.

상기 1차 단열벽 및 상기 2차 단열벽의 수직 부재는 파형 형상의 단면 형상을 가질 수 있다.The vertical members of the primary insulation wall and the secondary insulation wall may have a cross-sectional shape of a wave shape.

상기 진공단열패널의 내부에는 심재가 마련되며, 상기 심재는 실리카 계열의 단열재 재질로 제작될 수 있다.A core material is provided inside the vacuum insulation panel, and the core material may be made of a silica-based heat insulating material.

상기 선체에 마련되어 상기 진공단열패널의 진공 압력을 조절하는 진공 펌프를 더 포함한다.It further includes a vacuum pump provided on the hull to adjust the vacuum pressure of the vacuum insulation panel.

상기 진공단열패널의 진공 압력은 펌프 타워에 마련된 펌프에 의해 조절될 수 있다.The vacuum pressure of the vacuum insulation panel can be adjusted by a pump provided in the pump tower.

또한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 액화천연가스 저장탱크의 단열벽을 형성하기 위한 액화천연가스 저장탱크의 단열박스를 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작하고, 상기 단열박스의 내부에는 심재가 내부에 마련된 복수의 진공단열패널이 마련된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창이 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the insulation box of the liquefied natural gas storage tank for forming the thermal insulation wall of the liquefied natural gas storage tank is made of fiber reinforced plastic material, the core is provided inside the insulation box There is provided a LNG cargo hold, characterized in that a plurality of vacuum insulation panel is provided.

상기 심재는 실리카 계열의 단열재 재질로 제작되고, 상기 진공단열패널의 진공압은 상기 액화천연가스 저장탱크가 설치되는 선체에 마련되는 진공 펌프 또는 펌프타워의 펌프에 의해 조절될 수 있다.The core material is made of a silica-based insulation material, the vacuum pressure of the vacuum insulation panel may be controlled by a pump of a vacuum pump or a pump tower provided in the hull in which the liquefied natural gas storage tank is installed.

본 발명의 실시예들은, 화물창의 단열벽을 형성하는 단열박스를 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작하여 요구되는 구조 강도를 만족하면서 동시에 구조 부재를 통한 열손실을 최소화할 수 있고, 진공단열패널의 효과를 극대화할 수 있다.Embodiments of the present invention, by satisfying the required structural strength by making a thermal insulation box to form a thermal insulation wall of the cargo hold made of fiber-reinforced plastic material and at the same time to minimize the heat loss through the structural member, the effect of the vacuum insulation panel It can be maximized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 액화천연가스 화물창에서 2차 단열박스의 내부에 진공단열패널이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 진공단열패널의 내부 심재와 단열박스 내부의 진공압에 따른 진공단열패널의 열전도 계수를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창이 종래 기술의 일 실시예에 비해 1차 방벽 및 2차 방벽의 높이가 감소된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a view schematically showing a liquefied natural gas cargo hold according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically illustrating a state where a vacuum insulation panel is installed in a secondary insulation box in a LNG storage window illustrated in FIG. 1.
Figure 3 is a graph showing the thermal conductivity coefficient of the vacuum insulation panel according to the vacuum pressure inside the inner core and the insulating box of the vacuum insulation panel.
4 is a cross-sectional view schematically showing a liquefied natural gas cargo hold according to an embodiment of the present invention the height of the primary barrier and the secondary barrier is reduced compared to an embodiment of the prior art.

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, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

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 with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 액화천연가스 화물창에서 2차 단열박스의 내부에 진공단열패널이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 진공단열패널의 내부 심재와 단열박스 내부의 진공압에 따른 진공단열패널의 열전도 계수를 나타낸 그래프이다.1 is a view schematically showing a liquefied natural gas cargo hold according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a state in which the vacuum insulation panel is installed inside the secondary insulation box in the liquefied natural gas cargo hold shown in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a thermal conductivity coefficient of a vacuum insulation panel according to the inner core of the vacuum insulation panel and the vacuum pressure inside the insulation box.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액화천연가스 화물창(1)은, 액화천연가스(LNG)가 접촉되는 1차 방벽(10)과, 1차 방벽(10)의 하측부에 마련되어 1차 방벽(10)에서 누출되는 액화천연가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽(20)과, 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20) 중 적어도 어느 하나에 마련되어 액화천연가스의 단열을 유지하는 진공단열패널(30)을 구비한다.As shown in these figures, the liquefied natural gas cargo hold 1 according to the present embodiment is provided at the lower side of the primary barrier 10 and the primary barrier 10 to which the LNG is in contact. The secondary barrier 20 which prevents liquefied natural gas leaking from the primary barrier 10 from contacting the hull, and provided in at least one of the primary barrier 10 and the secondary barrier 20 of the liquefied natural gas It is provided with a vacuum insulation panel 30 for maintaining the heat insulation.

1차 방벽(10)은, 저장된 액화천연가스가 직접 접촉되는 곳으로서 액화천연가스의 단열을 유지하는 역할을 하고, 2차 방벽(20)은 1차 방벽(10)의 크랙(crack) 등으로 인해 1차 방벽(10)에서 누설되는 액화천연가스가 선체에 직접 닿아 선체가 취성 파괴되는 것을 방지하고 1차 방벽(10)과 함께 액화천연가스의 단열을 유지하는 역할을 한다.The primary barrier 10 serves to maintain thermal insulation of the liquefied natural gas as a place where the stored liquefied natural gas is in direct contact, and the secondary barrier 20 may be cracked or the like of the primary barrier 10. Due to this, the liquefied natural gas leaking from the primary barrier 10 directly contacts the hull to prevent brittle fracture and serves to maintain insulation of the liquefied natural gas together with the primary barrier 10.

본 실시 예에서 1차 방벽(10)과 2차 방벽(20)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 선체의 내벽(H)을 기준으로 선체의 상하로 적층되되 1차 방벽(10)이 액화천연가스 측에 위치되도록 마련되고, 2차 방벽(20)이 선체의 내벽(H)에 위치되도록 마련된다.In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the primary barrier 10 and the secondary barrier 20 are stacked above and below the hull based on the inner wall H of the hull, but the primary barrier 10 is liquefied. It is provided to be located on the natural gas side, the secondary barrier 20 is provided to be located on the inner wall (H) of the hull.

또한 1차 방벽(10)의 상측과 2차 방벽(20)의 상측에는 인바(Invar) 강(36％ Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(11)과 2차 밀봉벽(21)이 각각 마련될 수 있고, 1차 방벽(10)과 2차 방벽(20)은 1차 단열벽(12)과 2차 단열벽(22)을 형성하는 1차 단열박스(12)와 2차 단열박스(22)를 포함한다.In addition, a primary sealing wall 11 and a secondary sealing wall 21 made of Invar steel (36% Ni) may be provided on an upper side of the primary barrier 10 and an upper side of the secondary barrier 20. The primary barrier 10 and the secondary barrier 20 may include a primary insulation box 12 and a secondary insulation box 22 forming the primary insulation wall 12 and the secondary insulation wall 22. It includes.

본 실시 예에서 1차 단열박스(12)와 2차 단열박스(22)는 기존의 구조 강도 요구치를 만족하면서 동시에 구조 부재를 통한 열손실을 최소화하고 진공단열패널(30)의 효과를 극대화시킬 수 있는 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작될 수 있다.In the present embodiment, the primary insulation box 12 and the secondary insulation box 22 satisfy existing structural strength requirements and at the same time minimize heat loss through the structural members and maximize the effect of the vacuum insulation panel 30. It can be made of fiber reinforced plastic material.

섬유 강화 플라스틱은 폴리에스터 수지에 섬유 등의 강화재(强化材)를 혼합하여 기계적 강도와 내열성을 좋게 한 플라스틱으로, 본 실시 예처럼 단열박스를 섬유 강화 플라스틱으로 제작하면 강도가 향상되므로 종래의 단열박스에 비해 낮은 높이와 두께로 단열박스를 제작할 수 있어 압축을 받는 기둥의 찌부러짐이 발생 될 때의 강도를 나타내는 좌굴 강도(buckling strength)가 향상되는 이점이 있다.Fiber-reinforced plastic is a plastic made by mixing a reinforcing material such as fiber with polyester resin to improve mechanical strength and heat resistance. As the present embodiment, when the insulation box is made of fiber-reinforced plastic, the strength is improved. Compared with the present invention, the insulation box can be manufactured at a lower height and thickness than the buckling strength, which indicates the strength of the compression of the pillar under compression.

또한 종래와 같이 액화천연가스와 같은 화물로부터 전달되는 하중을 견디기 위해 두꺼운 재질로 단열박스 또는 단열박스의 수직부재를 제작할 필요가 없으므로, 수직부재에서의 열전달로 인한 열손실을 최소화할 수 있고, 수직부재의 두께가 감소한 만큼 진공단열패널(30)의 부피를 증가시킬 수 있으므로 종래기술에 비해 단열 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since it is not necessary to fabricate a vertical member of a heat insulating box or a heat insulating box with a thick material in order to withstand a load transmitted from a cargo such as liquefied natural gas as in the prior art, heat loss due to heat transfer in the vertical member can be minimized, Since the volume of the vacuum heat-insulating panel 30 can be increased by decreasing the thickness of the member, there is an advantage that the heat insulating performance can be improved as compared with the prior art.

그리고 본 실시 예는 1차 단열박스(12) 및 2차 단열박스(22) 전체를 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작할 수도 있고, 재료비 절감을 위해 수직 부재, 단열박스의 모서리 부분 또는 모서리 부분을 포함하는 일부 부분만을 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작할 수도 있다.In addition, the present embodiment may be made of a fiber-reinforced plastic material of the entire primary insulation box 12 and the secondary insulation box 22, a part including a vertical member, a corner portion or a corner portion of the insulation box to reduce material costs The part can also be made of fiber reinforced plastics.

또한 본 실시 예에서 단열 박스의 수직 부재는 평판 형상으로 제작될 수도 있고, 좌굴 강도의 향상을 위해 파형 형상의 단면 형상을 갖도록 제작될 수도 있다.In addition, in the present embodiment, the vertical member of the heat insulation box may be manufactured in a flat plate shape, or may be manufactured to have a cross-sectional shape of a wave shape in order to improve buckling strength.

진공단열패널(30)은, 1차 방벽(10)의 1차 단열벽(12) 및 2차 방벽(20)의 2차 단열벽(22) 중 적어도 어느 한 곳에 마련되어 액화천연가스의 단열을 유지하여 BOG의 발생을 억제하고, 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)의 높이를 줄여 전술한 바와 같이 좌굴 강도를 향상시키는 역할을 한다.The vacuum insulation panel 30 is provided in at least one of the primary insulation wall 12 of the primary barrier 10 and the secondary insulation wall 22 of the secondary barrier 20 to maintain insulation of the liquefied natural gas. By suppressing the generation of BOG, and reducing the height of the primary barrier 10 and the secondary barrier 20 serves to improve the buckling strength as described above.

일반적으로 선박에서 발생되는 BOG는 외부의 열이 액화천연가스에 지속적으로 전달되어 액화천연가스를 수송하는 도중에 액화천연가스가 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 발생된다.In general, BOG generated from ships is generated by continuously evaporating liquefied natural gas in a storage tank while external heat is continuously transferred to liquefied natural gas.

본 실시 예에서 진공단열패널(30)은 그 진공도와 심재(미도시)의 종류에 의해 단열 성능을 종래의 일 실시예로 사용되는 단열재보다 수배 내지 수십배 향상시킬 수 있으므로 BOG의 발생을 효율적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.In this embodiment, the vacuum insulation panel 30 can improve the thermal insulation performance by several times to several tens of times than the heat insulating material used in the conventional embodiment by the degree of vacuum and the kind of core material (not shown), thereby effectively suppressing the generation of BOG. There is an advantage to this.

구체적으로 본 실시예에서 진공단열패널(30)의 내부에는 복수의 심재가 마련되며, 이 심재는 실리카 계열의 단열재로 제작될 수 있다. 일 예로 본 실시 예에서 심재는 건식 실리카(fumed silica)로 제작될 수 있고, 실리카 보드(silica board)나 실리카 파우더(silica powder)로 제작될 수도 있다.Specifically, in the present embodiment, a plurality of cores are provided inside the vacuum insulation panel 30, and the cores may be made of a silica-based heat insulating material. For example, in the present embodiment, the core material may be made of fumed silica, or may be made of silica board or silica powder.

그리고 본 실시 예에서 진공단열패널(30)은 알루미늄 박판 또는 플라스틱 라미네이팅 등으로 제작될 수 있고, 진공단열패널(30)은 그 내부가 진공 상태로 유지된다.In the present embodiment, the vacuum insulation panel 30 may be made of aluminum sheet or plastic laminating, and the vacuum insulation panel 30 is maintained in a vacuum state.

한편 본 실시 예는 진공단열패널(30)의 진공도와 심재의 종류에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 단열 성능의 차이가 많이 나므로 진공단열패널(30)의 진공도를 조절하기 위한 진공 펌프(미도시)를 더 포함한다.On the other hand, according to the present embodiment, as shown in Figure 3, according to the degree of vacuum and the core material of the vacuum insulation panel 30, since there is a large difference in heat insulating performance (a vacuum pump for adjusting the vacuum degree of the vacuum insulation panel 30 ( Not shown).

본 실시 예에서 선체에 마련된 진공 펌프를 이용하여 진공단열패널(30)의 내부를 0.01~0.5mbar의 진공압으로 유지하고, 심재의 종류를 실리카 계열의 단열재로 채택하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 열전도도를 최소로할 수 있어 열손실을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 요구되는 단열 성능에 따라 심재의 선택 및 진공압의 조절이 가능하므로 탄력적으로 운영할 수 있는 이점이 있다.In this embodiment, by using the vacuum pump provided in the hull to maintain the inside of the vacuum insulation panel 30 at a vacuum pressure of 0.01 ~ 0.5mbar, and adopting the type of core material as a silica-based heat insulating material, as shown in Figure 3 Likewise, the thermal conductivity can be minimized, thereby minimizing heat loss. In addition, since the core material can be selected and the vacuum pressure can be adjusted according to the required insulation performance, there is an advantage in that it can be operated flexibly.

이와 더불어 본 실시 예에서 단열박스는 강도 및 내열성이 우수한 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작되므로 전체적으로 강도의 향상, 단열성능의 향상 및 BOG의 발생양을 감소시킬 수 있다.In addition, in the present embodiment, since the heat insulation box is made of fiber reinforced plastic material having excellent strength and heat resistance, the overall strength can be improved, the heat insulation performance can be improved, and the amount of BOG can be reduced.

그리고 본 실시 예에서 진공단열패널(30)의 진공압 조절은 별로로 설치되는 진공 펌프 대신에 펌프 타워(미도시)에 설치된 펌프(미도시)를 이용하여 조절할 수도 있다.In this embodiment, the vacuum pressure control of the vacuum insulation panel 30 may be controlled by using a pump (not shown) installed in a pump tower (not shown) instead of a vacuum pump installed separately.

나아가 본 실시 예에서 단열박스의 내부에는 전술한 진공단열패널(30)외에 부피형 단열재, 분말형 단열재 등이 선택적으로 마련될 수도 있다.Furthermore, in the present embodiment, in addition to the vacuum insulation panel 30 described above, a volume type heat insulating material and a powder type heat insulating material may be selectively provided inside the heat insulating box.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창이 종래 기술의 일 실시예에 비해 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)의 높이가 감소된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a liquefied natural gas cargo hold according to an embodiment of the present invention is reduced in height of the primary barrier 10 and the secondary barrier 20 in comparison with an embodiment of the prior art. .

도 4의 (a)는 2차 방벽(20)에만 진공단열패널(30)이 적용되어 2차 방벽(20)의 높이가 감소된 상태를 나타내고, 도 4의 (b)는 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20) 모두에 진공단열패널(30)이 적용되어 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)의 높이가 모두 감소된 상태를 나타낸 것으로, 진공단열패널(30)이 적용된 단열박스는 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작된 것을 전제로 설명한다.4A illustrates a state in which the vacuum insulation panel 30 is applied only to the secondary barrier 20 so that the height of the secondary barrier 20 is reduced, and FIG. 4B illustrates the primary barrier 10. ) And both of the secondary barriers 20 are applied to the vacuum insulation panel 30 to show a state in which the heights of the primary barrier 10 and the secondary barrier 20 are both reduced, and the vacuum insulation panel 30 is reduced. The applied insulation box is described on the premise that it is made of fiber reinforced plastic material.

이하에서 진공단열패널(30)의 적용으로 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)의 높이가 감소되는 상태를 간략히 설명한다.Hereinafter, the state in which the heights of the primary barrier 10 and the secondary barrier 20 are reduced by the application of the vacuum insulation panel 30 will be briefly described.

본 실시예는 종래의 단열부재에 비해 현저히 단열 효율이 향상되는 진공단열패널(30)과 진공단열패널(30)이 마련되는 단열박스를 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작하므로, 종래와 같이 단열 효율 및 강도의 향상을 위해 단열재 및 단열 박스의 두께를 두껍게 할 필요가 없으므로, 도 4의 (a) 및 도 4의(b)에 도시된 바와 같이, 진공단열패널(30)의 적용에 따라 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)의 높이를 줄일 수 있다.According to the present embodiment, since the heat insulation box having the vacuum insulation panel 30 and the vacuum insulation panel 30, which is significantly improved in thermal insulation efficiency compared to the conventional heat insulation member, is made of fiber-reinforced plastics, the heat insulation efficiency and strength are as in the prior art. Since it is not necessary to thicken the thickness of the heat insulating material and the heat insulating box in order to improve the, as shown in (a) and 4 (b) of FIG. 4, according to the application of the vacuum insulation panel 30, the primary barrier ( 10) and the height of the secondary barrier 20 can be reduced.

그리고 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)의 높이 감소로 액화천연가스가 저장되는 저장탱크의 저장 공간을 증가시킬 수 있으므로 액화천연가스의 저장량 및 수송 능률을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since the storage space of the liquefied natural gas is stored by increasing the height of the primary barrier 10 and the secondary barrier 20, the storage volume and the transport efficiency of the liquefied natural gas can be increased. .

또한 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)의 높이가 감소되므로 전술한 바와 같이 좌굴 강도가 향상되는 이점이 있다.In addition, since the heights of the primary barrier 10 and the secondary barrier 20 are reduced, the buckling strength is improved as described above.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시 예는 화물창의 단열벽을 형성하는 단열박스를 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작하여 요구되는 구조 강도를 만족하면서 동시에 구조 부재를 통한 열손실을 최소화할 수 있고, 진공압의 조절에 따라 진공단열패널의 효과를 극대화할 수 있다.As described above, the present embodiment can satisfy the required structural strength by fabricating the insulation box forming the insulation wall of the cargo hold with fiber reinforced plastic material, and at the same time minimize the heat loss through the structural member, According to the adjustment, the effect of the vacuum insulation panel can be maximized.

이와 같이 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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

1 : 액화천연가스 화물창 10 : 1차 방벽
11 : 1차 밀봉벽 12 : 1차 단열벽
20 : 2차 방벽 21 : 2차 밀봉벽
22 : 2차 단열벽 30 : 진공단열패널
H : 선체의 내벽1: LNG cargo hold 10: 1st barrier
11: primary sealing wall 12: primary insulating wall
20: secondary barrier 21: secondary sealing wall
22: secondary insulation wall 30: vacuum insulation panel
H: inner wall of the hull

Claims (8)

액화천연가스(LNG)가 접촉되는 1차 방벽;
상기 1차 방벽의 하측부에 마련되어 상기 1차 방벽에서 누출되는 액화천연가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽; 및
상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 액화천연가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되며 내부에 심재가 마련된 진공단열패널을 포함하며,
상기 1차 방벽의 1차 단열벽 및 상기 2차 방벽의 2차 단열벽은 섬유 강화 플락스틱 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창.A primary barrier to which liquefied natural gas (LNG) is in contact;
A secondary barrier provided below the primary barrier to prevent liquefied natural gas leaking from the primary barrier from touching the hull; And
It is provided on at least one of the primary barrier and the secondary barrier to maintain the thermal insulation of the liquefied natural gas, but the inside is maintained in a vacuum state and includes a vacuum insulation panel provided with a core material therein,
Liquefied natural gas cargo hold, characterized in that the primary insulation wall of the primary barrier and the secondary insulation wall of the secondary barrier is made of fiber reinforced plastic material. 청구항 1에 있어서,
상기 1차 단열벽 및 상기 2차 단열벽의 수직 부재만이 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창.The method according to claim 1,
Liquefied natural gas cargo hold, characterized in that only the vertical member of the primary insulation wall and the secondary insulation wall is made of fiber reinforced plastic material. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 1차 단열벽 및 상기 2차 단열벽의 수직 부재는 파형 형상의 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창.The method according to claim 1 or 2,
Liquefied natural gas cargo hold, characterized in that the vertical member of the primary insulation wall and the secondary insulation wall has a cross-sectional shape of a wave shape. 청구항 1에 있어서,
상기 심재는 실리카 계열의 단열재 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창.The method according to claim 1,
The core material is liquefied natural gas cargo hold, characterized in that made of a silica-based insulation material. 청구항 1에 있어서,
상기 선체에 마련되어 상기 진공단열패널의 진공 압력을 조절하는 진공 펌프를 더 포함하는 액화천연가스 화물창.The method according to claim 1,
LNG carrier cargo further comprises a vacuum pump provided on the hull to adjust the vacuum pressure of the vacuum insulation panel. 청구항 1에 있어서,
상기 진공단열패널의 진공 압력은 펌프 타워에 마련된 펌프에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창.The method according to claim 1,
Liquefied natural gas cargo hold, characterized in that the vacuum pressure of the vacuum insulation panel is controlled by a pump provided in the pump tower. 액화천연가스 저장탱크의 단열벽을 형성하기 위한 액화천연가스 저장탱크의 단열박스를 섬유 강화 플라스틱 재질로 제작하고, 상기 단열박스의 내부에는 심재가 내부에 마련된 복수의 진공단열패널이 마련된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창.Insulating box of the liquefied natural gas storage tank for forming the insulating wall of the liquefied natural gas storage tank made of fiber-reinforced plastic material, and a plurality of vacuum insulation panels provided with a core material therein is provided inside the insulating box. LNG cargo hold. 청구항 7에 있어서,
상기 심재는 실리카 계열의 단열재 재질로 제작되고,
상기 진공단열패널의 진공압은 상기 액화천연가스 저장탱크가 설치되는 선체에 마련되는 진공 펌프 또는 펌프타워의 펌프에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 화물창.The method of claim 7,
The core material is made of a silica-based insulation material,
Liquefied natural gas cargo hold, characterized in that the vacuum pressure of the vacuum insulation panel is controlled by a pump of a vacuum pump or a pump tower provided in the hull in which the liquefied natural gas storage tank is installed.
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