KR101304905B1 - Monitoring system of anti sloshing apparatus - Google Patents
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Abstract
슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템은 액체 화물 저장 탱크 내의 슬로싱 억제 장치에 설치되어 있으며 위치 신호를 발신하는 복수개의 신호 발신 센서, 상기 복수개의 신호 발신 센서와 이격되어 있으며 상기 신호 발신 센서와의 변위를 측정하는 복수개의 신호 수신 센서를 포함할 수 있다. Disclosed is a monitoring system of a sloshing inhibiting device. The monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in the sloshing suppression apparatus in the liquid cargo storage tank and is spaced apart from the plurality of signal transmission sensors for transmitting a position signal, the plurality of signal transmission sensors, It may include a plurality of signal receiving sensor for measuring the displacement with the signal transmission sensor.
Description
본 발명은 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액체 화물 저장 탱크 내의 슬로싱을 억제하기 위한 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring system of a sloshing suppression apparatus, and more particularly, to a monitoring system of a sloshing suppression apparatus for suppressing sloshing in a liquid cargo storage tank.
일반적으로, 해상으로 액체 화물을 운반하기 위하여 여러 가지 형태의 선박들이 제작되고 있다. 예를 들면 LNG(liquefied natural gas), LPG(liquefied petroleum gas), 원유(crude oil) 등의 액체 화물을 옮기기 위하여 각각의 화물 특징에 따라 선체가 제작되고, 이러한 선체에 화물을 저온 또는 고압 등으로 밀폐, 보온되도록 하기 위하여 특수한 형태의 액체 화물 저장 탱크들이 적용되고 있다.In general, various types of ships are being manufactured to transport liquid cargo by sea. For example, in order to transport liquid cargoes such as liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG), and crude oil, hulls are manufactured according to the characteristics of each cargo. Specific types of liquid cargo storage tanks have been applied to ensure that they are sealed and kept warm.
이러한 선체 및 액체 화물 저장 탱크를 제작함에 있어서 주요한 하중 조건 중의 하나가 슬로싱(sloshing) 문제인데, 슬로싱이란 액체 화물이 선체의 움직임으로 인해 운동에너지를 계속적으로 받게 됨으로써 자유 표면을 가지는 액체 화물이 급격히 흔들리면서 액체 화물 저장 탱크의 내측벽에 강한 충격을 유발하는 유체의 거동을 지칭하는 것으로서, 이러한 슬로싱은 선체 및 액체 화물 저장 탱크의 제작 초기부터 고려된다.One of the major loading conditions in the manufacture of such hull and liquid cargo storage tanks is the sloshing problem. Sloshing is a liquid cargo having a free surface because the liquid cargo receives kinetic energy continuously due to the movement of the hull. As referring to the behavior of a fluid that shakes sharply and causes a strong impact on the inner wall of the liquid cargo storage tank, this sloshing is considered from the beginning of the construction of the hull and the liquid cargo storage tank.
이와 같이, 선체와 액체 화물 저장 탱크의 형태는 액체 화물에 의한 슬로싱을 최소화함과 동시에 예상되는 슬로싱 하중을 충분히 견딜 수 있도록 설계되어 왔고, 이러한 과정에서 구조적으로 견디기 어려운 슬로싱 하중을 피하기 위하여 선주들은 화물의 적재량이 제한되는 조건부 운항 조건을 받아들여야 했다. 그럼에도 불구하고, 슬로싱 하중의 불확실성으로 인하여 예상치 못한 액체 화물 저장 탱크의 손상에 대한 여러 가지 문제점들이 계속해서 발생되고 있다.As such, the shape of the hull and the liquid cargo storage tank has been designed to minimize the sloshing caused by the liquid cargo and at the same time to withstand the expected sloshing load. In order to avoid the sloshing load, Shipowners had to accept conditional service conditions with limited cargo load. Nonetheless, due to the uncertainty of the sloshing load, various problems with the damage of unexpected liquid cargo storage tanks continue to arise.
이러한 슬로싱의 문제는 선박뿐만 아니라 우주, 항공, 자동차 분야의 연료 탱크에서도 동일하게 해결해야 하는 과제였으며, 오히려 선박과 달리, 우주선이나 항공기의 경우 연료 탱크가 360도 회전과 같은 급 기동에 의해 발생하는 급격한 유체의 거동으로 인해 단순히 연료 탱크의 구조를 보강하는 문제가 아니라 오히려 연료의 공급을 원활하게 하는 것이 더 중요한 문제였기 때문에, 액체 화물, 예컨대 액체 연료의 유동을 제어하는 방향으로 슬로싱 문제를 해결해 왔다.This problem of sloshing has to be solved not only in ships but also in fuel tanks in aerospace, aviation, and automobile fields.In contrast to ships, in the case of ships or aircrafts, fuel tanks are caused by rapid maneuvers such as 360-degree rotation. The problem of sloshing in the direction of controlling the flow of liquid cargo, e.g. liquid fuel, was more important because it was more important to smoothly supply fuel rather than simply reinforcing the structure of the fuel tank. I have solved it.
또한, 종래의 액체 화물에 의한 슬로싱을 방지하기 위한 액체 화물 저장 탱크들은 대부분 액체 화물 저장 탱크 내부에 다공성 재질의 부표를 가득 채워서 액체 화물의 이동을 억제하는 방식을 채택하고 있다.In addition, the conventional liquid cargo storage tanks to prevent sloshing by the liquid cargo in most of the liquid cargo storage tank is filled with a buoy of a porous material is adopted to suppress the movement of the liquid cargo.
상기의 슬로싱 방지 방식은 이론적으로 가능하나 해상용 액체 화물 저장 탱크의 경우 액체 화물 저장 탱크 내부가 아주 크기 때문에 부표를 완전히 채운다는 것이 현실적으로 쉽지 않고, 액체 화물 저장 탱크를 수리해야 하는 경우 채워진 부표를 다시 제거하는 것이 번거롭기 때문에 채택하기 어렵다.The above anti-sloshing method is theoretically possible, but in the case of marine liquid cargo storage tanks, the inside of the liquid cargo storage tank is so large that it is not practically easy to completely fill the buoys. It is difficult to adopt because it is cumbersome to remove it again.
또한, 선박의 경우 슬로싱을 억제하기 위해 액체 화물 저장 탱크 크기의 부표를 제작하는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라, LNG와 같은 극저온 환경에 적합한 부표를 제작하는 것이 어렵고, 슬로싱을 방지하기 위한 부표를 액체 화물 저장 탱크에 일체형으로 제작시 이러한 부표가 액체 화물 저장 탱크 내 거동을 견딜 수 있도록 제작된다 하더라도 액체 화물 저장 탱크의 벽면과의 간섭에 의해 액체 화물 저장 탱크의 벽면에 손상을 주며, 저온 또는 고압으로 보온 밀폐된 액체 화물 저장 탱크 내부에 이러한 부표를 설치하는 것이 힘들뿐만 아니라 액체 화물 저장 탱크 내부의 적재공간을 희생하게 되는 문제점을 가지고 있다.In addition, for ships, it is not only easy to make buoys of liquid cargo storage tank size to suppress sloshing, but also it is difficult to make buoys suitable for cryogenic environments such as LNG, and it is difficult to produce buoys to prevent sloshing. When the buoy is manufactured to be integral with the cargo storage tank, even though these buoys are designed to withstand the behavior of the liquid cargo storage tank, they may damage the walls of the liquid cargo storage tank by interference with the walls of the liquid cargo storage tank. It is not only difficult to install such buoys inside the thermally sealed liquid cargo storage tank, but also has the problem of sacrificing the loading space inside the liquid cargo storage tank.
이와 같은 슬로싱 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 한국 등록 특허 제1043622호(선행문헌 1)에서, 액체의 표면에 부유되도록 부력을 가지는 복수의 부력체, 액체를 흡수하도록 오픈 셀(open cell) 구조를 가지며 부력체를 둘러싸는 폼부재 및 인접한 부력체들을 서로 연결시키는 연결 수단을 포함하는 슬로싱 억제 장치를 제시한 바 있다.In order to solve such a sloshing problem, the applicant of the present invention has proposed in Korean Patent No. 1043622 (Prior Art 1) a plurality of buoyant bodies having buoyancy to float on the surface of liquid, an open cell ) Structure and includes a foam member surrounding the buoyancy member and connecting means for connecting the adjacent buoyancy members to each other.
이러한 슬로싱 억제 장치는 액체 화물 저장 탱크 내부에 위치하여 액체 화물의 유동과 직접적으로 상호작용을 하면서 슬로싱을 억제하는 것을 특징으로 한다. 이 특징을 활용할 경우, 그동안 극저온 조건의 액체 화물 저장 탱크 내부 유동을 모니터링할 수 없어 실제의 슬로싱 하중 및 현상을 모델 테스트로만 예측 및 평가해왔다.The sloshing suppressing device is characterized in that it is located inside the liquid cargo storage tank to suppress sloshing while directly interacting with the flow of the liquid cargo. This feature has been used to predict and evaluate actual sloshing loads and phenomena only in model tests, since the flow inside cryogenic liquid cargo storage tanks cannot be monitored.
본 발명에서는 슬로싱 억제장치를 활용한 액체 화물 저장 탱크 내부 액체 화물의 유동을 실시간으로 모니터링할 수 있는 슬로싱 억제장치의 모니터링 시스템을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a monitoring system of a sloshing suppressor that can monitor the flow of the liquid cargo in the liquid cargo storage tank using a sloshing suppressor in real time.
본 발명의 일 측면에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템은 액체 화물 저장 탱크 내의 슬로싱 억제 장치에 설치되어 있으며 위치 신호를 발신하는 복수개의 신호 발신 센서, 상기 복수개의 신호 발신 센서와 이격되어 있으며 상기 신호 발신 센서와의 센서 변위를 측정하는 복수개의 신호 수신 센서를 포함할 수 있다.The monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to an aspect of the present invention is installed in the sloshing suppression apparatus in the liquid cargo storage tank and is spaced apart from the plurality of signal transmission sensors for transmitting a position signal, the plurality of signal transmission sensors and It may include a plurality of signal receiving sensor for measuring the sensor displacement with the signal transmission sensor.
상기 슬로싱 억제 장치는 서로 인접하게 배치되어 있는 복수개의 부력 블록, 및 상기 복수개의 부력 블록을 서로 연결하는 복수개의 연결 수단을 포함하고, 상기 신호 발신 센서는 상기 부력 블록에 부착될 수 있다.The sloshing suppression apparatus may include a plurality of buoyancy blocks disposed adjacent to each other, and a plurality of connection means for connecting the plurality of buoyancy blocks to each other, and the signal transmission sensor may be attached to the buoyancy block.
상기 신호 수신 센서에 연결되어 있으며 상기 센서 변위를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a display unit connected to the signal receiving sensor and displaying the sensor displacement.
상기 신호 발신 센서는 상기 복수개의 부력 블록 중 최외곽에 위치하는 최외곽 부력 블록에는 부착되지 않을 수 있다.The signal transmission sensor may not be attached to the outermost buoyancy block positioned at the outermost of the plurality of buoyancy blocks.
상기 신호 발신 센서는 상기 복수개의 부력 블록 중 상기 액체 화물 저장 탱크의 모퉁이에 인접한 모퉁이 부력 블록에 부착될 수 있다.The signal transmitting sensor may be attached to a corner buoyancy block adjacent to a corner of the liquid cargo storage tank of the plurality of buoyancy blocks.
상기 신호 발신 센서는 무선으로 상기 위치 신호를 상기 신호 수신 센서로 발신할 수 있다.The signal transmission sensor may wirelessly transmit the location signal to the signal reception sensor.
상기 신호 발신 센서는 상기 부력 블록의 상부면에 부착될 수 있다.The signal transmission sensor may be attached to an upper surface of the buoyancy block.
상기 부력 블록은 부력을 갖는 부력체 및 상기 부력체와 대응하는 크기의 부력홈을 가지며 상기 부력홈에 위치하는 상기 부력체를 감싸는 폼부재를 포함하고, 상기 신호 발신 센서는 상기 부력 블록의 내부에 위치할 수 있다. The buoyancy block includes a buoyancy body having buoyancy and a buoyancy groove of a size corresponding to the buoyancy body and a foam member surrounding the buoyancy body positioned in the buoyancy groove, wherein the signal transmission sensor is located inside the buoyancy block. Can be located.
상기 신호 발신 센서는 상기 부력체의 표면에 부착될 수 있다.The signal transmission sensor may be attached to the surface of the buoyancy body.
상기 신호 발신 센서는 상기 부력체의 내부에 부착될 수 있다.The signal transmission sensor may be attached to the inside of the buoyancy body.
상기 신호 수신 센서는 상기 액체 화물 저장 탱크의 상부면에 설치된 리퀴드 돔 또는 가스 돔에 설치될 수 있다.The signal receiving sensor may be installed in a liquid dome or a gas dome installed on an upper surface of the liquid cargo storage tank.
상기 복수개의 신호 발신 센서와 상기 신호 수신 센서를 서로 연결하는 복수개의 신호 연결선을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a plurality of signal connection lines connecting the plurality of signal transmission sensors and the signal reception sensor to each other.
상기 신호 연결선은 상기 리퀴드 돔 및 상기 가스 돔 중 어느 하나 이상을 통해 상기 액체 화물 저장 탱크의 외부로 연결될 수 있다.The signal connection line may be connected to the outside of the liquid cargo storage tank through at least one of the liquid dome and the gas dome.
상기 연결 수단은 상기 부력 블록의 상부면에 설치되어 있는 복수개의 연결 벨트, 상기 연결 벨트를 서로 체결하는 체결 부재를 포함하고, 상기 신호 연결선은 상기 복수개의 연결 벨트에 부착되어 있을 수 있다.The connecting means may include a plurality of connecting belts installed on an upper surface of the buoyancy block and a fastening member for fastening the connecting belts to each other, and the signal connecting line may be attached to the plurality of connecting belts.
상기 액체 화물 저장 탱크의 외부에 설치되며, 상기 신호 연결선의 길이를 조절하는 신호 연결선 길이 조절 장치를 더 포함할 수 있다.Is installed outside the liquid cargo storage tank, it may further include a signal line length adjusting device for adjusting the length of the signal line.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액체 화물 저장 탱크 내의 슬로싱 억제 장치에 설치되어 있으며 위치 신호를 발신하는 복수개의 신호 발신 센서, 복수개의 신호 발신 센서와 이격되어 있으며 신호 발신 센서와의 센서 변위를 측정하는 복수개의 신호 수신 센서를 포함함으로써 액체 화물 저장 탱크의 외부에서 쉽게 슬로싱 억제 장치의 거동을 모니터링할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the sloshing suppression apparatus in the liquid cargo storage tank is provided, and is provided with a plurality of signal transmitting sensors for transmitting a position signal, a plurality of signal transmitting sensors, and a sensor displacement with a signal transmitting sensor. By including a plurality of signal receiving sensors to measure, the behavior of the sloshing suppressor can be easily monitored outside of the liquid cargo storage tank.
또한, 복수개의 신호 발신 센서와 신호 수신 센서를 서로 연결하는 복수개의 신호 연결선을 이용함으로써 안전하고 신속하게 위치 신호를 전송할 수 있다.In addition, by using a plurality of signal connecting lines connecting the plurality of signal transmitting sensors and the signal receiving sensor to each other, it is possible to safely and quickly transmit the position signal.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내부 및 외부에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록의 내부에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 절개도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력체의 내부에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 절개도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템을 이용하여 슬로싱 억제 장치를 모니터링하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내부 및 외부에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which a monitoring system of a sloshing suppression apparatus according to a first embodiment of the present invention is installed inside and outside a liquid cargo storage tank.
2 is a plan view showing a state in which a monitoring system of a sloshing suppression apparatus according to a first embodiment of the present invention is installed in a liquid cargo storage tank.
3 is a plan view specifically showing a state in which a signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed in the buoyancy block.
4 is a perspective view illustrating in detail a state in which a signal transmission sensor of a monitoring system of a sloshing suppressing apparatus according to a first embodiment of the present invention is installed in a buoyancy block.
5 is a cutaway view illustrating a state in which a signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed inside the buoyancy block in detail.
6 is a cutaway view illustrating a state in which a signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppressing apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed inside the buoyancy body.
7 is a cross-sectional view showing a state of monitoring a sloshing suppression apparatus using a monitoring system of a sloshing suppression apparatus according to a first embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a state in which the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the second embodiment of the present invention is installed inside and outside the liquid cargo storage tank.
9 is a plan view showing a state in which a monitoring system of a sloshing suppression apparatus according to a second embodiment of the present invention is installed in a liquid cargo storage tank.
10 is a plan view illustrating in detail a state in which a signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppressing apparatus according to the second embodiment of the present invention is installed in the buoyancy block.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내부 및 외부에 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which a monitoring system of a sloshing suppression apparatus according to a first embodiment of the present invention is installed inside and outside a liquid cargo storage tank, and FIG. 2 is a sloshing suppression according to a first embodiment of the present invention. A plan view showing a state where the monitoring system of the device is installed in a liquid cargo storage tank.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템은 액체 화물 저장 탱크(1) 내의 슬로싱 억제 장치(10)에 설치되어 있으며 위치 신호(S)를 발신하는 복수개의 신호 발신 센서(50), 복수개의 신호 발신 센서(50)와 이격되어 있으며 신호 발신 센서(50)와의 센서 변위(d)를 측정하는 복수개의 신호 수신 센서(60) 및 신호 수신 센서(60)에 연결되어 있는 표시부(70)를 포함한다. As shown in Figs. 1 and 2, the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in the
슬로싱 억제 장치(10)는 액체 화물 저장 탱크(1) 내에 저장된 LNG(liquefied natural gas), LPG(liquefied petroleum gas), 원유(crude oil) 등과 같은 액체 화물(2)의 표면을 커버하도록 액체 화물(2) 상에 위치하고 있다.The sloshing
이 때, 슬로싱 억제 장치(10)는 액체 화물 저장 탱크(1)에 저장될 수 있는 액체, 예를 들어, LNG를 이송하기 위한 복수의 배관(4) 등과 슬로싱 억제 장치(10)가 부딪히지 않도록 하거나 또는 액체 화물 저장 탱크(1)의 모서리 부분 등과 부딪히지 않도록 일부 영역에 부력 블록이 설치되지 않을 수도 있다.At this time, the sloshing suppressing
복수개의 신호 발신 센서(50)는 복수개의 부력 블록(110) 중 최외곽에 위치하는 최외곽 부력 블록(111)에는 부착되지 않는다. 최외곽 부력 블록(111)은 액체 화물 저장 탱크(1)의 내벽과 접촉하기 쉬우므로 이에 의해 신호 발신 센서(50)의 위치가 심하게 변동할 수 있어 전체 부력 블록(110)의 거동을 대표한다고 판단하기 어렵기 때문이다. The plurality of
이러한 신호 발신 센서(50)는 복수개의 부력 블록(110) 중 액체 화물 저장 탱크(1)의 모퉁이에 인접한 모퉁이 부력 블록(112)에 볼팅, 재봉, 접착 등의 방식을 통해 부착될 수 있다. 이 외에도 다양한 방식을 통해 신호 발신 센서(50)는 복수개의 부력 블록(110)에 부착될 수 있다. 액체 화물 저장 탱크(1)의 모퉁이에 인접한 모퉁이 부력 블록(112)은 전체 부력 블록(110)의 거동이 나타날 수 있는 부력 블록(110)이므로 전체 부력 블록(110)의 거동을 대표할 수 있다. The
신호 발신 센서(50)는 무선으로 부력 블록(110)의 위치 신호를 신호 수신 센서(60)로 발신한다. 위치 신호는 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 거리 신호, 속도 신호 또는 가속도 신호일 수 있다. The
신호 수신 센서(60)는 액체 화물 저장 탱크(1)의 상부면에 설치된 리퀴드 돔(61) 또는 가스 돔(62)에 설치될 수 있다.The
리퀴드 돔(Liquid dome)(61)은 액체 화물(2)을 액체 화물 저장 탱크(1)의 내부나 외부로 이송시키는 장치이고, 가스 돔(Gas dome)(62)은 선체의 운항 중 발생하는 액체 화물 저장 탱크(1) 내부의 가스를 외부로 방출하는 장치이다. The
표시부(70)는 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 센서 변위를 표시하는 장치로서, 디스플레이 장치 등이 가능하다. The
이와 같이, 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 센서 변위의 변동 등을 이용하여 액체 화물 저장 탱크(1)의 외부에서 쉽게 슬로싱 억제 장치(10)의 거동을 모니터링할 수 있다. In this manner, the behavior of the sloshing
이하에서, 도 3 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록에 설치된 상태에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a state in which the signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed in the buoyancy block will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 사시도이고, 고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록의 내부에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 절개도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력체의 내부에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 절개도이다.3 is a plan view illustrating in detail a state in which a signal transmission sensor of a monitoring system of a sloshing suppression apparatus according to a first embodiment of the present invention is installed in a buoyancy block, and FIG. 4 is a sloshing according to a first embodiment of the present invention. 5 is a perspective view showing in detail a state in which the signal transmission sensor of the monitoring system of the suppression apparatus is installed in the buoyancy block, and FIG. 5 is a signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the first embodiment of the present invention. 6 is a cutaway view illustrating a state installed in the interior of the present invention, FIG. 6 is a cutaway view illustrating a state in which the signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the first embodiment of the present invention is installed in the buoyancy body in detail. to be.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 슬로싱 억제 장치(10)는 서로 인접하게 배치되어 있는 복수개의 부력 블록(110), 복수개의 부력 블록(110)을 서로 연결하는 복수개의 연결 수단(120)을 포함한다. 연결 수단(120)은 부력 블록(110)에 설치되어 있는 복수개의 연결 벨트(121) 및 연결 벨트(121)를 서로 체결하는 체결 부재(122)를 포함한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the
부력 블록(110)은 가로, 세로 및 높이가 1.0∼1.5m의 길이를 갖는 정육면체 또는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 액체 화물 저장 탱크(1)의 내부 공간의 크기에 따라 크기나 형상이 다양하게 변경될 수 있다.The
복수개의 부력 블록(110)은 격자 구조로 배치되고, 연결 벨트(121) 및 체결 부재(122)에 의해 간단하고 안정적으로 서로 연결되어 액체 화물(2)의 표면을 커버함으로써, 선체가 운항 중 피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw) 등 여러 방향으로 움직일 경우, 액체 화물 저장 탱크(1) 내의 액체 화물(2)에 의한 슬로싱을 효과적으로 억제시킬 수 있다.The plurality of buoyancy blocks 110 are arranged in a lattice structure, and are simply and stably connected to each other by the connecting
부력 블록(110)은 부력을 갖는 부력체(112), 부력체(112)와 대응하는 크기의 부력홈(114a)을 가지며 부력홈(114a)에 위치하는 부력체(112)를 감싸는 폼부재(114) 및 폼부재(114)를 감싸는 커버(116)를 포함한다.The
부력체(112)는 구 형상을 갖거나 타원체 또는 그 밖의 다양한 구조체로 이루어질 수 있다. 부력체(112)는 액체 화물(2)에 부유되기 위한 부력을 가질 수 있으며, 액체 화물(2)이 LNG인 경우 극저온에서도 액상 전환이 이루어지지 않는 기체가 내부에 충전되는 것이 가능하도록 기밀 공간을 갖는 중공 구조로 이루어질 수 있다. 부력체(112)는 이와 같이 구조적인 특성에 의해 부력을 가질 수 있으며, 그 밖에도 재질의 특성에 의해 부력을 가질 수도 있다. 부력체(112)는 부력에 의해 형태가 변화되지 않을 정도의 강도를 가지는 재질로 제작될 수 있으며, LNG 등과 같은 액체 화물(2)에 의한 극저온 상태에서도 충분히 그 역할을 수행할 수 있도록 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 부력체(112)는 폐쇄 셀(closed cell) 구조를 갖는 폼재질로 이루어질 수도 있다. 즉, 부력체(112)가 중공 구조를 갖는 것이 아니라 부력체(112) 자체가 폐쇄 셀 구조를 가는 폼재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 폐쇄 셀 구조는 부력체(112)의 내부로 액체를 흡수하지 않아 부력을 가질 수 있는 구조로서, 이와 같이 부력체(112)가 폐쇄 셀의 폼재질로 이루어짐에 따라, 열 하중, 압축 하중 등에 의해 부력체(112)의 표면에 크랙(crack)이 발생되더라도 부력체(112) 내부로 액체 화물(2)이 스며들지 못하므로 부력체(112)는 부력을 안정적으로 유지할 수 있게 된다. 이 경우 부력체(112)는 LNG와 같은 액체 화물(2)이 액상을 유지하는 극저온에서도 탄성을 유지할 수 있는 페놀 수지, 멜라민 수지 및 이들의 합성 수지 중 어느 하나를 포함하는 고분자 소재로 형성될 수 있다.The
폼부재(114)는 부력체(112)의 외측면을 둘러싸고 있으며, 폼부재(114)는 액체 화물(2)이 스며들어 슬로싱을 보다 효과적으로 방지하기 위하여 개방 셀 구조(open cell structure)를 가질 수 있다. 여기서, 개방 셀 구조는 폼부재(114)의 내부와 외부를 관통하는 구멍이 외주면에 형성되어 있는 구조로서, 폼부재(114)의 표면적을 극대화할 수 있으므로, 이에 따라 액체 화물(2)의 흡수를 촉진할 수 있다. 이와 같이 폼부재(114)가 개방 셀 구조로 형성되어 액체 화물(2)이 폼부재(114) 내로 스며들게 됨으로써 부력 블록(110)이 액체 화물(2)의 표면에 일부가 잠긴 상태로 부유하여 액체 화물(2)의 자유면을 덮게 되며, 이에 따라 액체 화물 저장 탱크(1) 내의 액체 화물(2)에 의한 슬로싱이 보다 효과적으로 억제될 수 있다. 폼부재(114)는 고분자 소재 등으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 LNG와 같은 액체 화물(2)이 액상을 유지하는 극저온에서도 액체 화물(2)의 흡수가 가능하며, 탄성을 유지할 수 있는 페놀 수지, 멜라민 수지 및 이들의 합성 수지 중 어느 하나를 포함하는 고분자 소재로 형성될 수 있다.The
커버(116)는 폼부재(114)를 감싸게 되며, 이에 따라 폼부재(114)가 부서지는 것을 방지하고, 일부 손상된 폼부재(114)의 부스러기로 인해 액체 화물(2)이 오염되는 것 또한 방지할 수 있다. 커버(116)는 극저온에서도 상온에서와 같은 내구성을 가질 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.The
신호 발신 센서(50)는 부력 블록(110)의 상부면에 부착되어 고정될 수 있다. 이 때, 신호 발신 센서(50)는 부력 블록(110) 위에 위치하는 연결 벨트(121)에 견고하게 부착될 수 있다. 따라서, 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 센서 변위를 보다 정확히 측정할 수 있어 슬로싱 억제 장치(10)의 거동을 정확하게 파악할 수 있다. The
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 신호 발신 센서(50)는 부력 블록(110) 내부의 부력체(112)의 표면에 볼팅, 용접, 접착 등의 방식으로 견고하게 부착될 수 있다. 이 외에도 신호 발신 센서(50)는 다양한 방식으로 부력 블록(110) 내부의 부력체(112) 표면에 부착될 수 있다. 이 때, 신호 발신 센서(50)는 슬로싱되는 액체 화물(2)과 접촉하지 않으므로 신호 발신 센서(50)가 손상될 염려가 없어 신호 발신 센서(50)의 수명이 오래갈 수 있다. 따라서, 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 센서 변위를 보다 정확히 측정할 수 있어 슬로싱 억제 장치(10)의 거동을 정확하게 파악할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 5, the
한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 신호 발신 센서(50)는 부력 블록(110) 내부의 부력체(112)의 내부에 볼팅, 용접, 접착 등의 방식으로 견고하게 부착될 수 있다. 이 외에도 신호 발신 센서(50)는 다양한 방식으로 부력 블록(110) 내부의 부력체(112) 내부에 부착될 수 있다. 이 때, 신호 발신 센서(50)는 슬로싱되는 액체 화물(2)과 접촉하지 않으므로 신호 발신 센서(50)가 손상될 염려가 없어 신호 발신 센서(50)의 수명이 오래갈 수 있다. 따라서, 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 센서 변위를 보다 정확히 측정할 수 있어 슬로싱 억제 장치(10)의 거동을 정확하게 파악할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 6, the
이하에서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템을 이용하여 슬로싱 억제 장치를 모니터링하는 방법을 도 7을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of monitoring the sloshing suppression apparatus using the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템을 이용하여 슬로싱 억제 장치를 모니터링하는 상태를 나타낸 단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing a state of monitoring a sloshing suppression apparatus using a monitoring system of a sloshing suppression apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 센서 변위(d)가 일정하게 유지되면 슬로싱 억제 장치(10)는 정상적으로 작동되고 있다고 판단할 수 있다. As shown in FIG. 1, when the sensor displacement d between the
그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)간의 센서 변위(d')가 급격하게 작아지거나 커지면, 슬로싱 억제 장치(10)의 부력 블록(110)이 접히거나 말린 상태라는 것을 액체 화물 저장 탱크(1)의 외부에서 표시부(70)를 통해 확인할 수 있다. However, as shown in FIG. 7, when the sensor displacement d 'between the
이와 같이, 액체 화물 저장 탱크(1) 내의 슬로싱 억제 장치(10)에 설치되어 있는 신호 발신 센서(50), 신호 수신 센서(60) 및 표시부(70)를 이용하여 액체 화물 저장 탱크(1)의 외부에서 쉽게 슬로싱 억제 장치(10)의 거동을 모니터링할 수 있다. In this way, the liquid
한편, 상기 제1 실시예에서 신호 발신 센서와 신호 수신 센서는 위치 신호를 무선으로 발송하였으나, 신호 발신 센서와 신호 수신 센서가 별도의 신호 연결선(80)으로 연결될 수도 있다. Meanwhile, although the signal transmission sensor and the signal reception sensor wirelessly transmit the position signal in the first embodiment, the signal transmission sensor and the signal reception sensor may be connected by separate signal connection lines 80.
이하에서, 도 8 내지 도 10을 참고하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 10.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내부 및 외부에 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템이 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템의 신호 발신 센서가 부력 블록에 설치된 상태를 구체적으로 나타낸 평면도이다.8 is a cross-sectional view showing a state in which the monitoring system of the sloshing suppression apparatus according to the second embodiment of the present invention is installed inside and outside the liquid cargo storage tank, and FIG. 9 is a sloshing suppression according to the second embodiment of the present invention. 10 is a plan view showing a state in which the monitoring system of the device is installed in the liquid cargo storage tank, and FIG. 10 specifically shows a state in which the signal transmission sensor of the monitoring system of the sloshing suppression device according to the second embodiment of the present invention is installed in the buoyancy block. Top view.
제2 실시예는 도 1 내지 도 7에 도시된 제1 실시예와 비교하여 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)가 별도의 신호 연결선(80)으로 연결된 것만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.The second embodiment is substantially the same except that the
도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)의 모니터링 시스템은 복수개의 신호 발신 센서(50)와 신호 수신 센서(60)를 서로 연결하는 복수개의 신호 연결선(80)을 포함한다. 8 to 10, the monitoring system of the sloshing
도 8에서는 일예로, 신호 연결선(80)이 연결 중심부(81)를 통해 가스 돔(62)으로 연결되는 것을 도시하였으나 이에 한정되지 않는다.In FIG. 8, for example, the
복수개의 신호 발신 센서(50)와 연결된 복수개의 신호 연결선(80)은 연결 중심부(81)를 통해 리퀴드 돔(61) 및 가스 돔(62) 중 어느 하나 이상으로 연결되며, 신호 연결선(80)은 리퀴드 돔(61) 및 가스 돔(62) 중 어느 하나 이상을 통해 액체 화물 저장 탱크(1)의 외부로 연결되어 신호 수신 센서(60)와 연결된다. The plurality of
신호 연결선(80)은 연결 벨트(121)에 볼팅, 재봉, 접착 등의 방식으로 부착되어 견고하게 고정되며, 이 외에 다양한 방법으로 신호 연결선(80)은 연결 벨트(121)에 부착될 수 있다. 따라서, 신호 연결선(80)은 신호 발신 센서(50)에서 전송하는 위치 신호를 신호 수신 센서(60)로 손실없이 신속하게 전송한다. 신호 연결선(80)이 단선되지 않는 한 안전하게 위치 신호를 전송할 수 있다.The
또한, 신호 연결선(80)을 통해 신호 발신 센서(50)로 전력을 공급할 수 있어 별도의 전력 공급선이 필요하지 않으므로 비용도 절감할 수 있다. In addition, since power can be supplied to the
한편, 신호 연결선(80)은 신호 연결선 길이 조절 장치(90)에 연결될 수 있다. 신호 연결선 길이 조절 장치(90)는 액체 화물 저장 탱크(1)의 외부에 설치되어 신호 연결선(80)의 길이를 조절할 수 있다. 따라서, 신호 연결선 길이 조절 장치(90)는 액체 화물의 수위에 따라 신호 연결선(80)의 길이를 조절할 수 있다. 이러한 신호 연결선 길이 조절 장치(90)에는 스프링 등의 완충 장치를 설치하여 동일 수위에서 액체 화물(2)의 슬로싱에 의해 슬로싱 억제 장치(10)가 거동할 때 신호 연결선(80)이 일부 풀리고 감기는 동작을 반복할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 액체 화물(20)의 수위 변화에 따라 슬로싱 억제 장치(10)가 액체 화물(2)에 잠김으로써 신호 연결선(80)에 걸리는 장력에 의해 신호 연결선 길이 조절 장치(90)는 신호 연결선(80)의 길이를 조절할 수 있다. 따라서, 신호 연결선 길이 조절 장치(90)는 신호 연결선(80)이 액체 화물의 슬로싱에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. Meanwhile, the
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope of the present invention are possible by those skilled in the art. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the following claims.
1: 액체 화물 저장 탱크 2: 액체 화물
10: 슬로싱 억제 장치 50: 신호 발신 센서
60: 신호 수신 센서 70: 표시부
80: 신호 연결선 90: 신호 연결선 길이 조절 장치
110: 부력 블록 120: 연결 수단
112: 부력체 114: 폼부재1: Liquid cargo storage tank 2: Liquid cargo
10: sloshing suppression device 50: signal transmission sensor
60: signal receiving sensor 70: display unit
80: signal lead 90: signal lead length adjusting device
110: buoyancy block 120: connecting means
112: buoyant body 114: foam member
Claims (15)
상기 복수개의 신호 발신 센서와 이격되어 있으며 상기 신호 발신 센서와의 센서 변위를 측정하는 복수개의 신호 수신 센서
를 포함하고,
상기 슬로싱 억제 장치는
서로 인접하게 배치되어 있는 복수개의 부력 블록, 및
상기 복수개의 부력 블록을 서로 연결하는 복수개의 연결 수단
을 포함하고,
상기 신호 발신 센서는 상기 부력 블록에 부착되어 있는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.A plurality of signaling sensors installed in the sloshing suppression device in the liquid cargo storage tank and transmitting a position signal,
A plurality of signal receiving sensors spaced apart from the plurality of signal transmitting sensors and measuring sensor displacements with the signal transmitting sensors
Lt; / RTI >
The sloshing suppression device
A plurality of buoyancy blocks disposed adjacent to each other, and
A plurality of connecting means for connecting the plurality of buoyancy blocks to each other
/ RTI >
And said signal transmitting sensor is attached to said buoyancy block.
상기 신호 수신 센서에 연결되어 있으며 상기 센서 변위를 표시하는 표시부를 더 포함하는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.The method of claim 1,
And a display unit connected to the signal receiving sensor and displaying the sensor displacement.
상기 신호 발신 센서는 상기 복수개의 부력 블록 중 최외곽에 위치하는 최외곽 부력 블록에는 부착되지 않는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.The method of claim 1,
And the signal transmission sensor is not attached to the outermost buoyancy block positioned at the outermost of the plurality of buoyancy blocks.
상기 신호 발신 센서는 상기 복수개의 부력 블록 중 상기 액체 화물 저장 탱크의 모퉁이에 인접한 모퉁이 부력 블록에 부착되는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.The method according to claim 1 or 4,
And the signal originating sensor is attached to a corner buoyancy block adjacent to a corner of the liquid cargo storage tank of the plurality of buoyancy blocks.
상기 신호 발신 센서는 무선으로 상기 위치 신호를 상기 신호 수신 센서로 발신하는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.The method of claim 1,
And the signal transmitting sensor wirelessly transmits the position signal to the signal receiving sensor.
상기 신호 발신 센서는 상기 부력 블록의 상부면에 부착되는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.The method of claim 1,
And said signal transmitting sensor is attached to an upper surface of said buoyancy block.
상기 부력 블록은
부력을 갖는 부력체 및 상기 부력체와 대응하는 크기의 부력홈을 가지며 상기 부력홈에 위치하는 상기 부력체를 감싸는 폼부재를 포함하고,
상기 신호 발신 센서는 상기 부력 블록의 내부에 위치하는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The buoyancy block
A buoyancy body having a buoyancy and buoyancy groove of a size corresponding to the buoyancy body and a foam member surrounding the buoyancy body positioned in the buoyancy groove,
The signal transmission sensor is a monitoring system of a sloshing suppression device located inside the buoyancy block.
상기 신호 발신 센서는 상기 부력체의 표면에 부착되는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.9. The method of claim 8,
And the signal transmitting sensor is attached to a surface of the buoyancy body.
상기 신호 발신 센서는 상기 부력체의 내부에 부착되는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.9. The method of claim 8,
And the signal transmission sensor is attached to the inside of the buoyancy body.
상기 신호 수신 센서는 상기 액체 화물 저장 탱크의 상부면에 설치된 리퀴드 돔 또는 가스 돔에 설치되는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.The method of claim 1,
And said signal receiving sensor is installed in a liquid dome or a gas dome installed on an upper surface of said liquid cargo storage tank.
상기 복수개의 신호 발신 센서와 상기 신호 수신 센서를 서로 연결하는 복수개의 신호 연결선을 더 포함하는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템.12. The method of claim 11,
And a plurality of signal connecting lines connecting the plurality of signal transmitting sensors and the signal receiving sensor to each other.
상기 신호 연결선은 상기 리퀴드 돔 및 상기 가스 돔 중 어느 하나 이상을 통해 상기 액체 화물 저장 탱크의 외부로 연결되는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템. The method of claim 12,
And the signal connection line is connected to the outside of the liquid cargo storage tank through at least one of the liquid dome and the gas dome.
상기 연결 수단은
상기 부력 블록의 상부면에 설치되어 있는 복수개의 연결 벨트,
상기 연결 벨트를 서로 체결하는 체결 부재를 포함하고,
상기 신호 연결선은 상기 복수개의 연결 벨트에 부착되어 있는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템. The method of claim 13,
The connecting means
A plurality of connecting belts installed on an upper surface of the buoyancy block,
A fastening member fastening the connection belt to each other,
And said signal connection line is attached to said plurality of connection belts.
상기 액체 화물 저장 탱크의 외부에 설치되며, 상기 신호 연결선의 길이를 조절하는 신호 연결선 길이 조절 장치를 더 포함하는 슬로싱 억제 장치의 모니터링 시스템. 15. The method of claim 14,
And a signal connection line length adjusting device installed outside the liquid cargo storage tank and configured to adjust the length of the signal connection line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110074313A KR101304905B1 (en) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Monitoring system of anti sloshing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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