KR100996998B1 - 선박의 화물용 압력 탱크에 있는 적재 파이프 - Google Patents

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Abstract

선박(2)의 화물용 압력 탱크에 있는 파이프(10)에서, 상기 파이프(10)는 주로 유체의 적재 및 하역에 사용되고, 상기 파이프(10)의 개구 단부(13)는 상기 화물용 압력 탱크(1)의 내저부(14)의 바로 위에 위치된다.

Description

선박의 화물용 압력 탱크에 있는 적재 파이프 {LOADING PIPE IN A CARGO PRESSURE TANK OF A SHIP}
본 발명은 선박의 화물용 압력 탱크에 있는 적재 파이프에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 화물용 압력 탱크의 내부에 위치된 파이프에 관한 것이며, 이 파이프는 특히 선박의 적재 및 하역시에 사용하도록 배치된다.
가스상(狀)의 석유 산물의 해상 운송은 주로 소위 LNG(Liquefied Natural Gas) 방식에 의해서 이루어진다. 이 방식은 가스를 액체 상태로 냉각시키는 것을 포함하며, 그 후에 이 가스는 대기압 하의 선박 탱크 내에서 운반될 수 있다. 선적 위치와 수령지(receiving end) 모두에서 고비용의 장비가 요구된다. 가스는 비교적 낮은 온도까지 냉각되어야 하므로, 최대로 가스의 1/5이 냉각 및 가열 프로세스의 작동에 사용된다. 운송 관련 프로세스에만 이 정도 분량의 에너지를 소비하는 것은 고비용일 뿐만 아니라 환경적으로도 문제가 될 수 있다.
선박을 기초로 한 몇 가지 다른 해결책이 제시되었는데, 여기서 가스는 용도에 알맞은 가스 밀도를 달성하도록 가압되거나 및/또는 냉각된다. 이러한 해결책은 실용적인 유용성이 거의 없었으나, 다수의 수직한 튜브형 압력 탱크가 선박의 화물실에 배치되는 해결책은 상당한 관심을 불러일으켰다. 이 방법은 PNG(Pressurised Natural Gas)라 명명된다. 이러한 방법에 따르면, 가스는 선적 현장에서 수백 바(bar)의 과압(overpressure)으로 압축되며, 그리고 나서 선박에 위치된 화물용 압력 탱크에 채워진다. 냉각은 간단하면서 저비용인 가스로부터의 압축열의 제거에 국한되며, 그래서 운송 온도는 주변 온도에 가깝게 된다.
선박의 화물실 내에 비교적 다수의 바람직하게는 수직으로 장착된 화물용 압력 탱크를 사용할 때에는, 각각의 화물용 압력 탱크는 가능한 한 적은 수의 파이프 연결부를 갖는 것이 바람직하다. 적재, 운송 및 하역시에 고압 상태에 놓이게 되는 파이프 연결부는 지속적으로 모니터되어야 한다.
본질적으로, 선박의 파이프 구조는 화물용 압력 탱크의 액화 가스를 완전히 비워낼 수 있어야 한다. 게다가, 화물용 압력 탱크 상에 있는 외부 파이프 연결부를 수월하게 점검할 수 있도록 설계되어야 한다.
본 발명의 목적은 단일의 파이프 연결부에 의해서 상기한 특징을 만족시킬 수 있는 장치를 기술하는 것이다.
상기 목적은 이하의 상세한 설명 및 후속되는 특허청구범위에 개시된 특징부에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
화물용 압력 탱크의 상단부를 완성하기 전에 및 이 상단부를 화물용 압력 탱크의 원통형 중간부에 분리 불가능하게 연결하기 전에, 하나의 파이프가 화물용 압력 탱크의 내부에 위치된다. 이 파이프는 화물용 압력 탱크의 내저부(內底部) 바로 위로부터 바람직하게는 화물용 압력 탱크의 상단부까지 돌출하며, 이 파이프는 부 싱(bushing)에 의해 화물용 압력 탱크의 벽을 통하여 화물용 압력 탱크의 외부 파이프 연결부에 연결된다.
종방향의 길이를 따라서 적어도 하나의 위치에서, 파이프는 화물용 압력 탱크의 내벽에 대해서 변위 가능한 가이드에 연결된다.
바람직하게는 화물용 압력 탱크의 상단부에 매달림으로써, 파이프는 그 길이방향의 변위를 통해서 그 길이방향으로 자유롭게 확장될 수 있다. 화물용 압력 탱크와 파이프 사이에 이 파이프의 반경방향으로의 서로의 상대적인 이동을 방지하기 위해서, 그리고 파이프에 발생할 수 있는 진동을 감쇠시키기 위해서, 가이드는 바람직하게는 화물용 압력 탱크의 내벽에 대해서 가볍게 프리텐션(pre-tension)이 이루어진다.
적재시에, 유체는 파이프를 통하여 화물용 압력 탱크의 하단부로 흘러 내려가며, 이것에 의해 화물용 압력 탱크 내의 압력이 증대된다. 화물용 압력 탱크가 석유 가스로 채워지면, 비교적 높은 압력으로 인해서 예를 들면 화물용 압력 탱크 내의 화물 체적의 미소 분량만이 가스상으로 된다.
선박으로부터의 하역시에는, 적재시에 화물용 압력 탱크 내에 응축된 가스의 일부가 다시 증발하지 않고, 그에 따라 액상(liquid phase)을 따라 화물용 압력 탱크로부터 나가게 되면, 모든 액상 화물을 파이프를 통하여 위로 밀어내기에는 불충분한 압력이 화물용 압력 탱크 내에 유지된다. 이는 파이프를 통하여 아래로 가압 가스를 펌핑함으로써 보정될 수 있다. 그에 따라 화물용 압력 탱크 내의 압력이 원하는 압력과 대략적으로 같아질 때까지, 화물용 압력 탱크 내의 압력은 남아있는 가스가 흘러나가기 전에 남아있는 액상을 밖으로 밀어내기에 충분하도록 증대된다.
원하는 경우에, 파이프 가이드(들)는 화물용 압력 탱크에 고정 부착될 수 있으며, 파이프는 가이드 내에서 이동될 수 있다.
본질적으로, 화물용 압력 탱크에 매달려 있는 파이프는 그 자중만을 하중으로 받게 된다. 게다가, 파이프의 내부와 외부 사이에는 비교적 적당한 압력차가 존재하게 된다. 화물 밀도 및 화물용 압력 용기의 높이가 이 압력차를 결정한다. 그래서, 파이프에는 비교적 작은 재료 두께가 제공될 수 있는데, 이는 파이프가 적어도 하나의 가이드에 의해서 지지되기 때문이다.
이하에서는 첨부된 도면에 예시된 바람직한 실시예의 비제한적인 예를 설명한다.
도 1은 선박의 화물실에 설치된 다수의 화물용 압력 탱크의 단면을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 화물용 압력 탱크의 종단면을 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ 단면을 나타내는 도면.
도면에서, 참조 번호 1은 화물용 압력 탱크를 나타내며, 이는 다른 화물용 압력 탱크(1)와 함께 선박(2)의 화물실(4) 내에 수직으로 배열된다. 이들 화물용 압력 탱크(1)는 연결용 파이프(8)를 통하여 선박의 주(main) 적재 및 하역 파이프(6)에 개별적으로 또는 그룹으로 연결된다.
화물용 압력 탱크(1)의 상단부(12)로부터 아래쪽으로 파이프(10)가 돌출하며, 그 개구부(13)는 화물용 압력 탱크(1)의 하단부(14) 바로 위에 위치된다. 이 파이프는 화물용 압력 탱크(1)의 상단부(12)에 있는 개구부(16)를 통하여 실링 상태로 안내되며, 본 실시예에서는 파이프 플랜지의 형태로 도시된 파이프 커플링(18)에 연결된다.
화물용 압력 탱크의 상단부(12) 및 하단부(14)는 화물용 압력 탱크(1)의 원통체(15)에 분리 불가능하게 연결된다.
파이프 커플링(18)은 연결용 파이프(8) 중 하나에 실링 상태로 연결된다.
종방향의 길이를 따라서 적어도 하나의 위치에서, 파이프(10)에는 실질적으로 반경 방향으로 돌출한 가이드(20)가 구비된다. 가이드(20)의 슬라이딩 표면(22)은 화물용 압력 탱크(1)의 내벽(24)을 변위 가능하게 지지한다.
그래서 화물용 압력 탱크(1)에 매달리며 또한 이에 연결되어 있는 파이프(10)는, 그 길이방향으로는 본질적으로 자유롭게 확장될 수 있으나 동시에 가이드(20)에 의해 반경 방향으로는 움직임이 방지되도록 배치된다.
그래서 파이프(10)는 비교적 작은 기계적인 하중을 받으며 가느다란 구조를 이룰 수 있다.
파이프(10)에 의한 화물용 압력 탱크(1)의 적재 및 하역은 본 명세서의 개괄적인 부분에서 설명한 방식으로 행해진다.
가이드(20)는 예를 들면 구형(球刑)과 같이 다른 기하학적 구조를 가질 수 있으며, 예를 들면 슬라이딩 표면(22) 상에 댐퍼 재료가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 선박의 화물용 압력 탱크에 있어서의 적재 파이프, 특히 화물용 압력 탱크의 내부에 배치된 파이프에 이용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 석유 산물의 운송을 위한 선박(2)의 화물용 압력 탱크(1)로서,
    상기 화물용 압력 탱크(1)는 유체의 적재 및 하역에 사용되는 파이프(10)를 포함하고, 상기 파이프(10)의 개구부(13)가 상기 화물용 압력 탱크(1)의 하단부(14)의 바로 위에 위치되며,
    상기 파이프(10)가 상기 화물용 압력 탱크(1)의 내부와 외부 사이의 유일한 연결부인 것을 특징으로 하는 화물용 압력 탱크(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파이프(10)는 상기 화물용 압력 탱크(1)의 상단부(12)로부터 연장되며 상기 상단부(12)에 매달려 있는 것을 특징으로 하는 화물용 압력 탱크(1).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파이프(10)에는 적어도 하나의 가이드(20)가 구비되며, 상기 가이드(20)는 상기 파이프(10)의 반경 방향으로의 변위를 감소시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 화물용 압력 탱크(1).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드(20)는 상기 화물용 압력 탱크(1) 내에서 상기 화물용 압력 탱크(1)의 길이 방향으로 변위 가능한 것을 특징으로 하는 화물용 압력 탱크(1).
  5. 삭제
  6. 삭제
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