阅读说明：本技术 膜状物接合结构及包括膜状物接合结构的液化气体存储槽 (Membrane bonded structure and liquefied gas storage tank including the same ) 是由 朴光俊 许行成 黄范锡 姜重圭 于 2018-12-27 设计创作，主要内容包括：公开了在用于存储液化气体的存储槽的第一面与第二面之间对用于形成密封壁的膜状物进行接合的膜状物接合结构。膜状物接合结构可包括平面部板(20)、接合用板(30)、第一膜状物(42)和第二膜状物(44),其中,平面部板(20)设置在第一面和第二面上以对存储槽进行隔热,接合用板(30)与平面部板一同设置在第一面与第二面的边界部处,第一膜状物(42)附接到第一面的平面部板和接合用板上以对存储槽进行密封,并且第二膜状物(44)附接到第二面的平面部板和接合用板上以对存储槽进行密封。此处,第一膜状物和第二膜状物可附接到接合用板上,而不直接连接。(A film joining structure for joining a film for forming a sealing wall between a first face and a second face of a storage tank for storing liquefied gas is disclosed. The film joining structure may include a planar panel (20), a joining panel (30), a first film (42), and a second film (44), wherein the planar panel (20) is disposed on the first and second faces to insulate the storing bath, the joining panel (30) is disposed together with the planar panel at a boundary portion of the first and second faces, the first film (42) is attached to the planar panel of the first face and the joining panel to seal the storing bath, and the second film (44) is attached to the planar panel of the second face and the joining panel to seal the storing bath. Here, the first membrane and the second membrane may be attached to the joining plate without being directly connected.)

膜状物接合结构及包括膜状物接合结构的液化气体存储槽

技术领域

本发明涉及设置在膜状物型存储槽中以形成一次密封壁的膜状物的接合结构，并且更具体地，涉及使存储槽的倾斜面与正面和后面被连接的部位的膜状物接合结构及包括所述膜状物接合结构的液化气体存储槽。

背景技术

随着在全世界范围内对亲环境事业的关注度变得日益浓厚，对于能够替代诸如石油、煤炭等现有的能源的清洁燃料的需求逐渐增加。在这种状况下，天然气作为具备清洁性、稳定性和便利性的主要能源而被使用在多种领域中。

与通过管道直接接收天然气的美国或欧洲不同，在韩国是通过LNG运输船对将天然气以超低温液化而成的液化天然气(LNG：Liquefied Natural Gas)进行运输并将其供给给消费者的。因此，随着韩国的天然气的需求增加，对于用于存储和运输液化天然气的LNG运输船的需求也在增加。

天然气(natural gas)作为将甲烷(methane)作为主成分并且包括少量的乙烷(ethane)、丙烷(propane)等的化石燃料，近年来在多种技术领域中作为低污染能源而备受瞩目。

天然气通过陆地上或者海上的气体管道以气体状态进行运输，或者在以液化的液化天然气(LNG)的状态存储在LNG运输船的LNG存储槽中的情况下运输到远距离的消费地点。液化天然气是将天然气冷却到极低温(大致-163℃以下)而获得的，与气体状态的天然气时相比，其体积缩小为大约1/600而非常适合于通过海上远距离运输。

液化天然气运输船中设置有能够保管和存储对天然气进行冷却并液化的液化天然气的存储槽(也称为货舱)。液化天然气的沸点在大气压下为约-162℃左右，因此为了安全地保管并存储液化天然气，液化天然气的存储槽可由诸如铝钢、不锈钢、35％镍钢等的可耐超低温的材料制成，并且设计成抵抗热应力和热收缩的能力强并能能够防止热侵入的结构。

不仅是用于装载LNG并在大海上运行并在陆地上所需地点处对LNG卸货的LNG运输船和用于在装载LNG并在大海上运行且在到达陆地上所需地点后使存储的LNG再次汽化并以天然气状态卸货的再汽化船(LNG RV，regasification vessel)，而且近年来诸如LNGFPSO(Floating,Production,Storage and Offloading)或LNG FSRU(Floating,Storage,and Regasification Unit)的浮动海上结构物上也设置有设置在LNG运输船或LNG RV上的LNG存储槽。

LNG FPSO为在海上直接对所产生的天然气进行液化而存储在存储槽内，并且需要时为了将存储在该存储槽内的LNG移到LNG运输船而使用的浮动海上结构物。此外，LNGFSRU为在远离陆地的海上将从LNG运输船卸货的LNG存储到存储槽中后，根据需要来汽化LNG来供给到陆地上所需地点的浮动海上结构物。

如上所述地在海上运输或保管如LNG的液体货物的LNG运输船等的船舶或者LNGRV、LNG FPSO、LNG FSRU等的海上结构物内设置有用于以极低温状态存储LNG的存储槽。

这种存储槽可根据隔热件上是否直接施加由液体货物的负载而分类为独立型(Independent Type)和膜状物型(Membrane Type)。

一般的膜状物型LNG存储槽包括设置在船体内壁上的二次隔热层、设置在二次隔热层上的二次密封层、设置在二次密封层上的一次隔热层和设置在一次隔热层上的一次密封层。

隔热层防止外部热量侵入到货舱内部以使得液化天然气不被加热，并且密封层用于防止液化天然气泄漏到存储槽的外部，其中，货舱的密封结构配置成双重的，以便即使一个密封层受损，其它密封层也能够阻挡液化天然气的泄漏。

为了设置这种液化天然气存储槽的隔热层和密封层是通过首先将多个二次隔热板结合到船体的内壁上，将二次密封壁设置到多个二次隔热板上，将一次隔热板设置到二次密封壁上，并且最后将一次密封壁设置到一次隔热板上的过程来制造的。

然而，LNG等的液化气体以液体状态存储在存储槽内，并且船舶或浮动海上结构物在发生流动的海上使用，因此存储槽的壁面上必然会引起在所存储的液化气体流动期间产生的晃动负载。

通常，为了应对晃动负载，膜状物型LNG存储槽的整体形状设计为八棱柱形态。这是为了将用于形成存储槽的内部船体的各个角落设计为钝角来分散应力集中。此外，一次密封壁具有包括褶皱部的膜状物(corrugated membrane)结构，以能够在货舱的所有区域中应对极低温热收缩。

在八棱柱形态的存储槽中上面与两侧侧面之间以及下面与两侧侧脸之间存在有倾斜面，因此存在着具有褶皱部的膜状物难以在所有区域中均匀地连接的缺点。

为了克服这种缺点，如图1中所示，现有的膜状物型液化气体存储槽将以在正面和后面中褶皱部之间的间隔的2^1/2倍变大的间隔形成褶皱部的膜状物布置在倾斜面上，从而连接倾斜面和正面(或后面)的膜状物。

例如，在图1中示出了形成在液化气体存储槽(10)的后面(12)和右上侧倾斜面(18)上的褶皱线(L1、L2)。当后面(12)的褶皱线(L1)之间的间隔为(a)时，右上侧倾斜面(18)的褶皱线(L2)之间的间隔具有a*2^1/2的值。

然而，这种结构成为使膜状物，即，一次密封壁的结构性能下降的原因。

发明内容

技术问题

本发明用于解决如上所述的传统的问题，其目的在于提供膜状物接合结构，而该膜状物接合结构设置有在使用多个膜状物形成一次密封壁时，可将膜状物附接到连接存储槽的倾斜面与正面之间以及连接存储槽的倾斜面与后面之间的部分处的接合用板，从而能够将倾斜面中的褶皱部间隔维持为与正面和后面中的褶皱部间隔相同。

解决问题的手段

根据用于实现上述目的的本发明的一方面，可提供膜状物接合结构，该膜状物接合结构涉及在用于存储液化气体的存储槽的第一面与第二面之间对用于形成密封壁的膜状物进行接合的膜状物接合结构，其包括平面部板、接合用板、第一膜状物和第二膜状物，其中，平面部板设置在所述第一面和所述第二面上以对所述存储槽进行隔热，接合用板与所述平面部板一同设置在第一面与第二面的边界部处，第一膜状物附接到所述第一面的所述平面部板和所述接合用板上以对所述存储槽进行密封，并且第二膜状物附接到所述第二面的所述平面部板和所述接合用板上以对所述存储槽进行密封。

在一实施方式中，所述接合用板的一侧表面可由金属材料精整以使得所述第一膜状物和所述第二膜状物能够通过焊接来接合。

在一实施方式中，所述接合用板可包括一对胶合板、夹置在所述一对胶合板之间的隔热件、层叠地设置在所述一对胶合板中的一个胶合板上的热保护件、以及层叠地设置在所述热保护件上的殷钢片。

在一实施方式中，所述一对胶合板可分别通过粘合剂附接到所述隔热件的两侧表面上，所述热保护件可通过卡钉固定到所述一个胶合板上，并且所述殷钢片可通过贯穿所述热保护件并与所述一个胶合板结合的紧固螺丝来固定。

在一实施方式中，所述接合用板可代替所述平面部板来设置或者可在部分地切除所述平面部板之后设置，以对所述存储槽进行隔热。

在一实施方式中，所述第一面可为所述存储槽的正面或后面，并且所述第二面可为所述存储槽的倾斜面。

在一实施方式中，所述正面与所述倾斜面之间或者所述后面与所述倾斜面之间可形成有斜边部，并且所述接合用板可在所述斜边部处一列地排列有多个。

在一实施方式中，所述第一膜状物和所述第二膜状物可具有多个褶皱部，以形成所述存储槽的一次密封层，与极低温的液化气体直接接触，并且吸收因极低温的液化气体而导致的收缩和膨胀时可能发生的热应力。

在一实施方式中，所述膜状物接合结构还可包括布置在两个所述接合用板彼此相邻的部分处并且具有褶皱部的连接膜状物。

在一实施方式中，所述连接膜状物可与两个所述接合用板彼此相邻的部分接合，以使得所述第一膜状物与所述第二膜状物彼此连接。

根据本发明的另一方面，可提供存储槽，该存储槽涉及具有多面体形状并且存储液化气体的存储槽，其包括隔热层、一次密封层和膜状物接合结构，其中，隔热层设置在船体内壁上，一次密封层设置在所述隔热层上并且与所述液化气体直接接触，并且膜状物接合结构在所述存储槽的第一面与第二面之间对用于形成所述一次密封层的膜状物进行接合，其中，所述膜状物接合结构包括设置在所述第一面和所述第二面上以形成所述存储槽的隔热层的平面部板、与所述平面部板一同设置在第一面与第二面的边界部处的接合用板、附接到所述第一面的所述平面部板和所述接合用板上以形成所述存储槽的一次密封层的第一膜状物、以及附接到所述第二面的所述平面部板和所述接合用板上以对所述存储槽进行密封的第二膜状物，其中，所述第一膜状物和所述第二膜状物附接到所述接合用板上，而不直接连接。

发明效果

根据本发明，可提供设置有接合用板的膜状物接合结构，其中，接合用板在使用多个膜状物形成一次密封壁时，可将膜状物附接到连接存储槽的倾斜面与正面之间以及连接存储槽的倾斜面与后面之间的部分处。

由此，根据本发明的膜状物接合结构，可将存储槽的倾斜面中的褶皱部间隔维持为与正面和后面中的褶皱部间隔相同。

在现有的存储槽中，在诸如正面和后面的平面与倾斜面之间连接并设置有与褶皱部(corrugation)连接时在平面中所使用的膜状物相比间隔变宽2^1/2倍的褶皱部，因此会导致货舱的结构性能下降。此外，也需要对将在倾斜面中使用的2^1/2倍的褶皱部的热和结构性能进行评价。此外，在存储槽的制造时在施工管理方面上，褶皱部间隔需要其它膜状物，因此产品套件会增加从而导致负面效果，并且在费用方面上，也因为需要制造出新间隔的模具，因此制造费用也会增加。然而，当使用本发明中所提出的膜状物接合结构时，具有能够在没有上述缺陷的情况下改善存储槽性能的优点。

附图说明

图1是具有用于应对晃动负载的倾斜面的一般形态的液化气体存储槽的立体图。

图2是示出根据本发明的一实施方式的液化气体存储槽的正面或后面中与倾斜面连接的角落侧的一部分的视图，其为示出排列有一次隔热板的状态的视图。

图3是示出根据本发明的一实施方式的液化气体存储槽的正面或后面中与倾斜面连接的角落侧的一部分的视图，其为将接合用板排列到一次隔热板上的状态的视图。

图4是示出根据本发明的一实施方式的液化气体存储槽的正面或后面中与倾斜面连接的角落侧的一部分的视图，其为将形成一次密封壁的膜状物局部地排列到一次隔热板和接合用板上的状态的视图。

图5a是可附接膜状物的接合用板的立体图。

图5b是可附接膜状物的接合用板的剖面图。

图6是用于说明接合用板与层叠地排列在所述接合用板的上部处的膜状物之间的布置关系的部分放大图。

具体实施方式

在下文中将参照附图对根据本发明的优选实施方式的配置和作用进行详细说明。此外，下面的实施方式可变形为多种其它方式，并且本发明的范围并不限定于下面的实施方式。

液化气体存储槽可用于存储包括尤其是诸如LNG、LPG等的极低温下被液化的烃组分的液体货物。此外，液化气体存储槽可为具有密封和隔热屏障的膜状物型槽，以便能够存储如LNG的极低温液体货物。密封和隔热屏障防止容纳在存储槽的内部中的液化气体的泄漏，并且层叠地设置在存储槽的所有方向的壁面，即，前壁、后壁、左壁、右壁、顶壁和下壁中的所有上以阻断来自外部的热传递。

用于存储LNG的膜状物型LNG存储槽的密封和隔热屏障包括设置在船体内壁上的二次隔热层、设置在二次隔热层上的二次密封层、设置在二次密封层上的一次隔热层和设置在一次隔热层上的一次密封层。

隔热层防止外部热量侵入到货舱内部以使得液化天然气不被加热，并且密封层用于防止液化天然气泄漏到存储槽的外部，其中，货舱的密封结构配置成双重的，以便即使一个密封层受损，其它密封层也能够阻挡液化天然气的泄漏。

这种液化天然气存储槽的密封和隔热屏障是通过首先将多个二次隔热板结合到船体的内壁上来形成二次隔热层，将二次密封壁设置到由二次隔热板形成的二次隔热层上来形成二次密封层，将一次隔热板设置到由二次密封壁形成的二次密封层上来形成一次隔热层，并且最后将一次密封壁(例如，由SUS等的材料制造的膜状物)设置到由一次隔热板形成的一次隔热层上来形成一次密封层的过程制造的。

由根据本发明的一实施方式的膜状物形成一次密封层的液化气体存储槽可设置在海洋结构物的船体内。在本说明书中，海洋结构物是指包括如LNG运输船(LNG carrier)的各种液化气体运输船、LNG RV(LNG Regasification Vessel)等的船舶在内，还包括LNGFPSO(LNG Floating,Production,Storage and Off-loading)、LNG FSRU(LNG FloatingStorage and Regasification Unit)、LNG FRU(LNG Floating and RegasificationUnit)、BMPP(Barge Mounted Power Plant)、FSPP(Floating and Storage Power Plant)等的平台的概念。

图2至图4是按照存储槽的制造时的施工顺序示出根据本发明的一实施方式的液化气体存储槽的正面或后面中与倾斜面连接的角落侧的一部分的视图。图2中示出了排列有一次隔热板的状态，图3中示出了排列有接合用板的状态，并且图4中示出了将形成一次密封壁的膜状物局部地排列到一次隔热板和接合用板上的状态。

如图2至图4中所示，根据本发明的一实施方式的膜状物接合结构包括平面部板(20)、接合用板(30)和膜状物(42、44)，其中，平面部板(20)设置在槽内壁上一形成液化气体存储槽，接合用板(30)与该平面部板(20)一同设置在液化气体存储槽的正面和后面的斜边部处，并且膜状物(42、44)附接到该接合用板(30)上。

平面部板(20)作为制造成设置到液化气体存储槽的正面和后面中的平坦的部分处的一次隔热板的一部分，其用于形成一次隔热层。在本说明书中，平面部板(20)说明为用于形成一次隔热层的一次隔热板。然而，根据本发明的变形例，平面部板(20)可为二次隔热板、二次密封壁和一次隔热板被一体化的一个板模块。

例如，一个平面部板(20)可为具有一定厚度的长方体形态的方形平板。在液化气体存储槽的正面和后面中，设置在斜边部(11a)处的平面部板(20)可具有根据斜边部(11a)的形状一侧被倾斜地切割的形态。

例如，在图2至图4中仅示出了液化气体存储槽的正面的一部分，并且仅示出了形成在正面与右侧倾斜面之间的一个斜边部(11a)。然而，液化气体存储槽的正面(或后面)通过总共四个倾斜面(左上侧倾斜面、右上侧倾斜面、左下侧倾斜面和右下侧倾斜面)和斜边部连接，并且根据本发明的膜状物接合结构可相同地适用于所有斜边部。

此外，平面部板(20)的表面上可安装有金属条(22)，以使得用于形成一次密封层的一次密封壁，即，膜状物(42、44)可通过焊接附接到平面部板(20)上。

平面部板(20)的结构、制造方法和施工方法等并不限定本发明，并因此，冷略进一步详细的说明。

如图3中所示，液化气体存储槽的正面和后面中的斜边部处可布置有接合用板(30)。接合用板(30)可沿着斜边部一列地布置为多个。

图5a和图5b中示出了可附接有膜状物(42、44)的接合用板(30)的立体图和剖面图。

如图3、图5a和图5b中所示，接合用板(30)作为为了设置在液化气体存储槽的正面和后面中的平坦的部分处而制成的一次隔热板的一部分你，其可用于形成一次隔热层。在本说明书中说明了接合用板(30)包括在用于形成一次隔热层的一次隔热板上。然而，根据本发明的变形例，接合用板(30)可为二次隔热板、二次密封壁和一次隔热板被一体化的板模块。

参照图5a，例如，一个接合用板(30)可为具有一定厚度的长方体形态的方形平板。在液化气体存储槽的正面和后面中，设置在斜边部(11a)的两侧端部角落部分处的接合用板(30)可具有根据角落的形状的方形以外的形态。

参照图5b，各个接合用板(30)包括夹置在一对胶合板(plywood)(31、33)之间的隔热件(32)，并且一个胶合板(33)依次层叠有热保护件(thermal protector)(34)和殷钢片(invar sheet)(35)。

例如，作为隔热件(32)，可使用聚氨酯泡沫(PUF)或增强聚氨酯泡沫(RPUF)等。一对胶合板(31、33)可分别通过粘合剂(例如，pu-glue)附接到隔热件(32)的两侧表面上。热保护件(34)可通过卡钉(staple)固定到胶合板(33)上。殷钢片(35)可通过贯穿热保护件(34)并与胶合板(33)结合的紧固螺丝来固定。

接合用板(30)可代替平面部板来设置在二次隔热板(未示出)和二次密封壁(未示出)上，并且也可在部分地切除设置在二次隔热板(未示出)和二次密封壁(未示出)上的平面部板之后来设置。

如图4中所示，膜状物(42、44)通过焊接接合到一次隔热板，即，平面部板(20)和接合用板(30)上。膜状物(42、44)形成一次密封层并且与极低温的液化气体直接接触。膜状物(42、44)具有多个褶皱部(42a、44a)，以吸收因极低温的LNG而在收缩和膨胀时可能发生的热应力。

图4中示出了将膜状物(42、44)附接到接合用板(30)上的状态，并且示出了平面部板(20)中的一部分处尚未层叠有膜状物(42、44)的状态。

根据本发明的一实施方式，设置在正面和后面上的膜状物(在下文中，称为第一膜状物(42))和设置在倾斜面上的膜状物(在下文中，称为第二膜状物(44))可分别单独地接合到设置在斜边部(11a)处的接合用板(30)。由此，根据本发明的一实施方式，第一膜状物(42)和第二膜状物(44)并不彼此直接连接。进一步地，与传统的不同，形成在第一膜状物(42)上的褶皱部(42a)的间隔与形成在第二膜状物(44)上的褶皱部(44a)的间隔不会彼此产生影响，并且对于所有膜状物(42、44)而言，褶皱部(42a、44a)的间隔可形成为相同的。

根据本发明，第一膜状物(42)和第二膜状物(44)可具有相同的形状，并且可包括形成为相同的图案的褶皱部(42a、44a)。

虽然在图4中示出了如同第一膜状物(42)和第二膜状物(44)排列在相同的平面上，而这仅仅是为了图示和说明的便利。

图6中示出了用于说明接合用板(30)与层叠地排列在该接合用板(30)的上部上的膜状物(42、44)之间的布置关系的部分方法图。

如上所述，第一膜状物(42)和第二膜状物(44)并不直接连接，并且分别独立地接合到接合用板(30)上。此外，形成在第一膜状物(42)上的褶皱部(42a)和形成在第二膜状物(44)上的褶皱部(44a)也不被直接连接。

然而，两个接合用板(30)彼此相邻的部分处布置有连接膜状物(46)。连接膜状物(46)可包括褶皱部(46a)，并且连接膜状物(46)的褶皱部(46a)可将第一膜状物(42)的褶皱部(42a)与第二膜状物(44)的褶皱部(44a)彼此连接。

接合用板(30)在两个接合用板(30)彼此相邻的部分中设置成连接第一膜状物(42)和第二膜状物(44)，从而使第一膜状物(42)和第二膜状物(44)可应对于因液化气体的极低温而导致收缩和膨胀的接合用板(30)的热变形移动。

换言之，因为接合用板(30)在收缩时朝着各自的热变形中心点移动，因此两个接合用板(30)在相邻的部分中施加在彼此相反的方向上收缩的力。此时，焊接到接合用板(30)的各个膜状物(42、44)根据接合用板(30)的移动而运动，并由此引发应力集中。根据本发明，可通过具有褶皱部(46a)的连接膜状物(46)来分散应力集中。

如图6中所示，形成在一个连接膜状物(46)上的褶皱部(46a)可接合为使接合有连接膜状物(46)的一个第一膜状物(42)上的一个褶皱部(42a)与接合有连接膜状物(46)的一个第二膜状物(44)上的一个褶皱部(44a)彼此连接。此外，为了有助于理解，在图6中以半透明状态示出了第一膜状物(42)和第二膜状物(44)，以示出为能够确认接合用板(30)的位置。

此外，根据本发明，因为可将第一膜状物(42)和第二膜状物(44)分别单独地接合到设置在正面和后面的斜边部处的接合用板(30)上，因此能够补偿在液化气体存储槽的膜状物施工时因船体船身(hull)的制造公差而产生的误差。

虽然如上所述地参照示例的附图对本发明的实施方式进行了说明，然而本发明并不由在上文中说明的实施方式和附图限定，并且本发明所属技术领域的普通技术人员能够在权利要求的范围内进行各种修改和变形来实施。