KR101411533B1 - 배관 구조체 및 이를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크 - Google Patents

배관 구조체 및 이를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크 Download PDF

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Abstract

배관 구조체 및 이를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크가 개시된다. 천장 일측에 상하 방향으로 배치되는 가스 통로를 구비한 액체 화물 저장 탱크 내부로 냉각 유체를 분사하기 위한 냉각 유체 분사용 배관 구조체로서, 냉각 유체를 공급하기 위하여 가스 통로에 설치되는 공급 배관; 공급 배관과 연결되며 탱크의 천장부에 위치되는 프레임 배관; 및 프레임 배관에 일정 간격 이격되어 배치되며 액체 화물 저장 탱크 내부로 냉각 유체가 분사되는 복수 개의 분사 노즐을 포함하며, 프레임 배관은 가스 통로의 하부 측에 링 형태로 형성되고 복수 개로 이루어지며, 복수 개의 프레임 배관은 상하 방향으로 나란하게 배열되되 서로 겹치지 않도록 상부에 위치되는 프레임 배관이 하부에 위치되는 프레임 배관보다 지름이 크게 형성된다.

Description

배관 구조체 및 이를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크{PIPE STRUCTURE AND LIQUEFIED NATURAL GAS STORAGE TANK HAVING THE SAME}
본 발명은 배관 구조체 및 이를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크에 관한 것이다.
일반적으로, 액화 천연 가스(LNG)는 메탄을 주성분으로 하는 천연가스를 -163°C로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.
이러한 액화 천연 가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지역까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화 천연 가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화 천연 가스 운반선이 개발되었다.
이 때, 액화 천연 가스 운반선에는 초저온 상태로 액화시킨 액화 천연 가스를 안전하게 보관 및 저장할 수 있는 저장 탱크가 구비되어 있어야 한다.
이러한 저장 탱크에 저장된 액화 천연 가스를 이를 필요로 하는 곳으로 하역한 이후 일정 시간 동안 저장 탱크 내부에 액화 천연 가스가 없을 경우, 저장 탱크 내부의 온도는 상승하게 된다
이렇게 저장 탱크 내부의 온도가 상승한 상태에서 액화 천연 가스를 저장 탱크로 투입하게 되면, 저장 탱크 하부의 온도는 투입되는 액화 천연 가스에 의해 계속해서 내려가는데 반해 저장 탱크 상부의 온도는 높은 상태로 유지되므로, 저장 저장 탱크의 상부와 하부는 온도차가 발생하게 된다.
이와 같이 저장 탱크 상부와 저장 탱크 하부의 온도차가 발생되면, 저장 탱크가 비틀리거나 저장 탱크에 크랙(crack)이 발생하는 등과 같은 손상이 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 저장 탱크 천장부에서 냉각용 유체, 예컨대 저장 탱크에 저장 되는 액체 화물과 동일한 액화 천연 가스를 저장 탱크 내부로 분사하여, 저장 탱크 내에 발생되는 그 증발 가스로서 간접적으로 저장 탱크 내부를 냉각시키고 있다.
한편, 이러한 저장 탱크의 천장부에는 전술한 냉각용 스프레이 배관 및 노즐뿐만 아니라, 액체 화물을 하역하기 위한 액체 화물 통로, 탱크 내부에 저장되어 있는 액체 화물의 증발 가스를 배출시키기거나 탱크 내의 압력 조절을 위한 가스 배출 통로 등이 설치된다.
이 때, 저장 탱크의 천장부에 여러 종류의 통로 및 배관을 설치하기 위해서는, 저장 탱크 상부의 많은 공간을 할애해야 하고, 이로 인한 복잡한 배관 장치로 인해 설치 작업이나 유지 보수에 어려움이 발생하며, 탱크의 단열, 밀폐 등에도 문제가 발생할 수 있다.
또한, 냉각용 유체의 분사 노즐에서 분사된 냉각 유체가 바로 증발되지 않고, 분사된 냉각 유체 간의 중첩 및 충돌 등으로 인하여 기체가 아닌 초저온의 액체 상태로 탱크 내벽에 도달하는 경우, 탱크 내벽에 열응력이 발생하여 탱크 내벽이 파손되는 문제가 발생할 수 있다.
[선행기술문헌]
한국 등록특허공보 제10-0678842호 (2007.02.06)
본 발명의 일 실시예는 가스 통로 내부에 냉각 유체 공급 배관이 배치됨으로써, 탱크 상부의 공간을 효율적으로 활용한 배관 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 링 형의 프레임 배관에 분사 노즐을 배치시킴으로써, 넓은 공간으로 냉각 유체를 분사할 수 있는 배관 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 서로 다른 지름의 프레임 배관을 동심축 상에 배치함으로써, 분사 범위가 겹치는 현상을 최소화한 배관 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 복수 개의 분사 노즐을 상하 방향을 기준으로 지그재그로 배치하고 분사 각도를 다르게 하며 분사 홀을 타원형으로 형성함으로써, 분사 범위가 겹치는 현상을 최소화한 배관 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 천장 일측에 상하 방향으로 배치되는 가스 통로를 구비한 액체 화물 저장 탱크 내부로 냉각 유체를 분사하기 위한 냉각 유체 분사용 배관 구조체로서, 상기 냉각 유체를 공급하기 위하여 상기 가스 통로에 설치되는 공급 배관; 상기 공급 배관과 연결되며 상기 탱크의 천장부에 위치되는 프레임 배관; 및 상기 프레임 배관에 일정 간격 이격되어 배치되며 상기 액체 화물 저장 탱크 내부로 상기 냉각 유체가 분사되는 복수 개의 분사 노즐을 포함하며, 상기 프레임 배관은 상기 가스 통로의 하부 측에 링 형태로 형성되고 복수 개로 이루어지며, 상기 복수 개의 프레임 배관은 상하 방향으로 나란하게 배열되되 서로 겹치지 않도록 상부에 위치되는 프레임 배관이 하부에 위치되는 프레임 배관보다 지름이 크게 형성되는, 배관 구조체가 제공된다.
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이 때, 상기 복수 개의 분사 노즐은, 인접한 상부 또는 하부의 분사 노즐과 지그재그로 배열될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 분사 노즐은, 인접한 상부 또는 하부의 분사 노즐과 상하 방향으로 분사 각도가 다르게 배열될 수 있다.
이 때, 상기 복수 개의 분사 노즐은, 상부에 위치되는 분사 노즐이 하부에 위치되는 분사 노즐보다 상부 방향을 향하도록 배열될 수 있다.
한편, 상기 공급 배관의 적어도 일측에 굴절부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 분사 노즐의 분사 홀은 타원형일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 배관 구조체를 포함하는 액화 천연 가스 저장 탱크가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가스 통로 내부에 냉각 유체용 공급 배관을 배치시킴으로써, 탱크 상부의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 링 형의 프레임 배관에 분사 노즐을 배치시킴으로써, 넓은 공간으로 냉각 유체를 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 지름의 프레임 배관을 동심축 상에 배치시킴으로써, 분사 범위가 겹치는 현상을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 분사 노즐을 상하 방향을 기준으로 지그재그로 배치하고 분사 각도를 다르게 하며 분사 홀을 타원형으로 형성함으로써, 분사 범위가 겹치는 현상을 최소화할 수 있다.
도 1은 액체 화물이 저장되어 있는 탱크의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체가 포함되어 있는 가스 통로의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체의 사시도이다.
도 4는 도 2에서 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도 중 프레임 배관 및 분사 노즐을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에서 'Ⅴ' 부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체에서 분사 노즐에서 분사되는 냉각 유체의 분사 범위를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에서 Ⅶ-Ⅶ'의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 액체 화물이 저장되어 있는 탱크(1)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 액체 화물을 저장하는 탱크(1)는 천장부 일측에 가스 통로(10) 및 액체 통로 구조물(20)을 구비할 수 있다.
이 때, 가스 통로(10)의 일측에는 탱크(1) 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 제어 밸브(300)가 설치될 수 있다.
한편, 액체 통로 구조물(20)은 액체 화물을 탱크(1) 내외부로 하역하기 위한 통로로서, 펌프 장치를 포함하며, 탱크(1)의 천장부 일측에 설치될 수 있다.
한편, 가스 통로(10)는 탱크(1)의 내외부로 가스를 유출입시킬 수 있는 구성으로서, 탱크(1) 내부의 액체 화물이 증발되어 발생하는 증발 가스를 탱크(1) 외부로 배출시키거나, 탱크(1) 내부의 압력을 일정하게 조절하기 위하여 압력 조절 밸브(300)를 통해 가스를 배출시키는 통로로서 사용될 수 있다.
이 때, 가스 통로(10)는 탱크(1) 천장 일측을 상하 방향으로 관통하여 배치될 수 있다.
이에 따라, 가스 통로(10)를 통하여 탱크(1) 내외부로 가스가 유출입할 수 있게 된다.
이 때, 후술하겠지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각 유체를 공급하는 공급 배관(120)이 가스 통로(10)에 설치되므로, 가스 통로(10)는 탱크(1) 천장의 중앙부에 위치될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)를 통해 효율적으로 탱크(1) 내부를 냉각시킬 수 있게 되는데, 이에 대해서는 해당 부분에서 상세히 설명한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)의 구성을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)가 포함되어 있는 가스 통로(10)의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)의 사시도이다. 도 4는 도 2에서 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도 중 프레임 배관(140) 및 분사 노즐(160)을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 2에서 'Ⅴ' 부분의 확대도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)에서 분사 노즐(160)에서 분사되는 냉각 유체의 분사 범위(500)를 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6에서 Ⅶ-Ⅶ'의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)는 공급 배관(120), 프레임 배관(140) 및 분사 노즐(160)을 포함할 수 있다.
공급 배관(120)은 탱크(1) 내부로 분사하기 위한 냉각 유체를 공급하는 구성으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 가스 통로(10)에 설치될 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공급 배관(120)은 가스 통로(10) 외부로부터 가스 통로(10)의 일측을 관통하여 설치될 수 있다.
이 때, 냉각 유체의 공급원이 탱크(10) 외부에 위치될 수 있기 때문에, 공급 배관(120)의 일측은 가스 통로(10)의 외부에 위치될 수 있다.
또한, 탱크(1) 내부를 향하여 냉각 유체를 분사할 수 있도록, 공급 배관(120)의 타측은 탱크(1) 내부를 향하여 배치될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공급 배관(120)은 가스 통로(10)의 내부에 설치되되, 탱크(1) 외부측에서 내부 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
이 때 공급 배관(120)은, 가스 통로(10)를 통과하는 가스 유동에 미치는 영향을 최소화하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 가스 통로(10)의 내측면에 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공급 배관(120)의 적어도 일측에는 굴절부(125)가 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 굴절부(125)는 공급 배관(120)이 복수회 굴절되어 주름 형상을 구성하는 부분이다.
이 때, 굴절은 곡선이나 직선으로 꺾어지는 모든 휘어짐을 포함하는 의미이다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)의 공급 배관(120)은 가스 통로(10) 내부를 흐르는 가스 또는 탱크(1) 내부에 저장되어 있는 초저온의 액체 화물에 의한 열수축 및 열팽창에 대응할 수 있다.
한편, 가스 통로(10) 내부를 흐르는 가스의 단열을 위해 가스 통로(10)의 외부면이 보온재(30)로 둘러싸여 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임 배관(140)은 공급 배관(120)으로부터 냉각 유체를 공급 받아서 분사 노즐(160)로 전달하는 구성으로, 탱크(1)의 천장부에 위치될 수 있다.
이 때, 도 2를 참조하면, 프레임 배관(140)은 가스 통로(10)의 하부측에 위치될 수 있다.
이 때, 탱크(1)의 내부측으로 돌출된 가스 통로(10)의 외측부에 브라켓 등과 같은 고정 부재(미도시)에 의하여 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임 배관(140)은 링 형태로 배치될 수 있다.
이 때, 도 3을 참조하면, 프레임 배관(140)은 원 형태로 이루어지는 링 형태일 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 아니하며, '링(ring)'은 테두리 형상을 통칭하는 것으로, 긴 부재를 구부리고 양 끝을 맞붙여 둥글거나 모나게 만든 물건을 모두 포함하므로, 원 형태뿐만 아니라 다각형 형태일 수 있다.
이와 같이, 프레임 배관(140)을 링 형태로 배치할 경우, 탱크(1) 천장부의 넓은 범위를 커버할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임 배관(140)은 복수 개로 이루어질 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 프레임 배관(140)은 3개일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)는 한 개 이상의 프레임 배관(140)을 포함하되, 탱크(1)의 냉각에 충분한 정도의 개수만큼 프레임 배관(140)을 포함할 수 있다.
이 때, 복수 개의 프레임 배관(140)은 상하 방향으로 나란하게 배열될 수 있다.
이는, 넓은 탱크(1) 내부를 효과적으로 냉각시키기 위하여 프레임 배관(140)에 가능한 많은 수의 분사 노즐(160)을 배치하기 위함이다.
또한, 프레임 배관(140)을 상하 방향으로 나란하게 배열함으로써, 더 많은 수의 분사 노즐(160)을 한정된 공간에서 효율적으로 배치할 수 있다.
이 때, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 프레임 배관(140)은 동심축(200) 상에 배열될 수 있다.
이 때, 복수 개의 프레임 배관(140)은 인접한 상부 또는 하부의 프레임 배관(140)과는 링 형태의 지름의 크기가 다르게 형성될 수 있다.
보다 상세하게, 상부에 위치되는 프레임 배관(140)이 하부에 위치되는 프레임 배관(140)보다 링 형태의 지름의 크기가 크게 형성될 수 있다.
즉, 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따르면, 3개의 프레임 배관(140)으로 구성된 경우, 제 1 프레임 배관(142)의 지름의 크기가 제 2 프레임 배관(144)의 지름의 크기보다 크며, 제 3 프레임 배관(146)의 지름의 크기는 제 2 프레임 배관(144)의 지름의 크기보다 작다.
이러한 경우, 복수 개의 프레임 배관(140)의 배치 형태가 전체적으로 쐐기 내지 팽이 모양을 형성할 수 있다.
이에 따라, 링 형태의 복수 개의 프레임 배관(140)은 상하 방향 및 좌우 방향으로 서로 겹쳐지는 범위 없이 배치될 수 있다.
또한, 상기 방식으로 형성된 복수 개의 프레임 배관(140)에 배치되는 분사 노즐(160)에서 냉각 유체가 분사되는 때에, 분사 범위(500)가 겹쳐지는 현상을 막을 수도 있는데, 이에 대한 상세한 내용은 후술한다.
또한, 지름이 다른 동심원 형태의 프레임 배관(140)이 배열됨으로써, 한정된 공간 상에서 최대한의 분사 노즐(160)을 배치할 수가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사 노즐(160)은 냉각 유체를 탱크(1) 내부로 분사시키기 위한 구성으로서, 프레임 배관(140)에 배치된다.
이 때, 분사 노즐(160)은 복수 개로 구성 되며, 프레임 배관(140)에 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
이 때, 복수 개의 분사 노즐(160)이 이격되는 간격은, 분사 노즐(160)에서 분사되는 냉각 유체의 분사 범위(500)가 겹쳐지지 않을 정도의 간격일 수 있다.
한편, 전술하였듯이, 분사 노즐(160)에서 분사되는 냉각 유체는 초저온의 액체 상태이기 때문에, 분사되자마자 기화되어 기체 상태의 증기가 탱크(1) 내벽에 도달하게 된다.
그러나, 분사되는 냉각 유체의 분사 범위(500)가 인접한 분사 노즐(160)에서 분사되는 분사 범위(500)와 겹치는 경우에는, 액적이 서로 충돌하여 냉각 유체가 완전히 기화되지 못하고 액체 상태로 탱크(1) 내벽에 도달할 수 있는데, 이러한 경우 탱크(1) 내벽에 열응력이 발생되어 탱크(1) 내벽이 손상될 가능성이 있다.
따라서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 배관(140)은 서로 겹치는 범위가 없도록 배치하였고, 후술할 분사 노즐(160)도 분사 노즐(160)에서 분사되는 냉각 유체의 분사 범위(500)가 서로 겹치지 않도록 배치할 필요가 있다.
이하, 도면을 참조하여 분사 노즐(160)의 배치 방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임 배관(140)에 배치된 복수 개의 분사 노즐(160)은 인접한 상부 또는 하부에 위치된 분사 노즐(160)과 지그재그 방식으로 배열될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 2 프레임 배관(144)에 배치된 분사 노즐(160)의 위치는, 그 인접한 상부 및 하부에 위치되는 제 1 프레임 배관(142) 및 제 3 프레임 배관(146)에 배치된 분사 노즐(160)의 위치와 다를 수 있다.
이러한 경우, 상하 방향을 기준으로 분사 노즐(160)은 지그재그 방식으로 배열될 수 있다.
이에 따라, 분사 노즐(160)에서 분사되는 냉각 유체의 분사 범위(500)가 인접한 상하부에 위치된 분사 노즐(160)의 분사 범위(500)와 겹쳐지는 문제를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 분사 노즐(160)은 인접한 상부 및 하부의 분사 노즐과 상하 방향의 분사 각도가 다르게 배열될 수 있다.
이 때, 상부에 위치되는 분사 노즐(160)이 하부에 위치되는 분사 노즐(160)보다 상부 방향을 향하도록 배열될 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제 1 프레임 배관(142)에 배치된 분사 노즐(160)이 가장 상부 방향을 향하고 있으며, 제 3 프레임 배관(146)에 배치된 분사 노즐(160)이 가장 하부 방향을 향하고 있다.
이에 따라, 도 6 및 도 7을 참조하면, 전술한 상하 방향 지그재그 방식의 분사 노즐(160) 배치와 더불어, 분사 노즐(160)의 상하 방향 분사 각도를 조절함으로써, 분사 노즐(160)에서 분사되는 냉각 유체의 분사 범위(500)가 인접한 상하부에 위치된 분사 노즐(160)의 분사 범위(500)와 겹쳐지는 가능성을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사 노즐(160)의 분사 홀(165)은 타원형으로 형성될 수 있다.
이 때, 타원형은 장축이 상하 방향으로 배열될 수 있다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 분사 홀(165)이 상하 방향으로 길쭉한 타원형으로 형성됨으로써, 분사 홀(165)을 통해 분사되는 냉각 유체의 분사 범위(500)는 상하 방향으로 길쭉한 타원형이 된다.
이에 따라, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 인접한 분사 노즐(160)에서 분사되는 분사 범위(500) 상호 간의 중첩 범위를 줄일 수 있다.
또한, 분사 프레임 배관(140)에 배치되는 복수 개의 분사 노즐(160)의 이격된 간격을 좁힐 수가 있으므로, 보다 많은 수의 분사 노즐(160)을 프레임 배관(140)에 배치시킬 수 있다.
이 때, 분사 노즐(160)의 수가 많아짐에 따라 보다 많은 양의 냉각 유체를 분사할 수 있기 때문에, 탱크(1) 내부의 냉각 효율은 높아질 수 있다.
한편, 여기서의 타원형은 기하학적으로 완전한 타원만을 의미하는 것이 아니라, 길쭉한 형태의 다각형을 포함하는 넓은 의미이다.
한편 전술하였듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)는 가스 통로(10)에 설치되는 공급 배관(120)을 통해 공급된 냉각 유체가 프레임 배관(140)을 거쳐서 분사 노즐(160)의 분사 홀(165)로 분사되며, 프레임 배관(140)은 가스 통로(10)의 하부측에 위치될 수 있으며, 탱크(1)의 천장부에 배치될 수 있다.
따라서, 공급 배관(120)을 최소화하고 프레임 배관(140) 및 분사 노즐(160)을 효율적으로 배치하기 위해서는, 가스 통로(10)가 탱크(1)의 천장에서 중앙부에 위치될 수 있다.
이 때, 탱크(1) 천장의 중앙부에 프레임 배관(140)이 배치됨에 따라, 탱크(1) 내벽에 냉각 유체의 액적이 도달될 위험성이 적어지고, 탱크(1) 내부로 고르게 냉각 유체를 분사시킬 수 있으며, 이에 따라 결과적으로 탱크(1) 내부의 냉각 효율을 높일 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 구조체(100)는 공급 배관(120)이 탱크(1)의 가스 통로(10) 내부에 설치되고, 링 형의 복수 개의 프레임 배관(140)이 탱크(1)의 천장부에 배치되며, 복수 개의 분사 노즐(160)이 분사 범위(500)의 중첩을 최소화하는 방식으로 배치됨으로써, 탱크(1) 내부의 냉각 효율을 높일 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 탱크 10 가스 통로
20 액체 통로 구조물 100 배관 구조체
120 공급 배관 125 굴절부
140 프레임 배관 142 제 1 프레임 배관
144 제 2 프레임 배관 146 제 3 프레임 배관
160 분사 노즐 165 분사 홀
200 동심축 300 압력 제어 밸브
500 분사 범위

Claims (11)

  1. 천장 일측에 상하 방향으로 배치되는 가스 통로를 구비한 액체 화물 저장 탱크 내부로 냉각 유체를 분사하기 위한 냉각 유체 분사용 배관 구조체로서,
    상기 냉각 유체를 공급하기 위하여 상기 가스 통로에 설치되는 공급 배관;
    상기 공급 배관과 연결되며 상기 탱크의 천장부에 위치되는 프레임 배관; 및
    상기 프레임 배관에 일정 간격 이격되어 배치되며 상기 액체 화물 저장 탱크 내부로 상기 냉각 유체가 분사되는 복수 개의 분사 노즐을 포함하며,
    상기 프레임 배관은 상기 가스 통로의 하부 측에 링 형태로 형성되고 복수 개로 이루어지며,
    상기 복수 개의 프레임 배관은 상하 방향으로 나란하게 배열되되 서로 겹치지 않도록 상부에 위치되는 프레임 배관이 하부에 위치되는 프레임 배관보다 지름이 크게 형성되는, 배관 구조체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 분사 노즐은, 인접한 상부 또는 하부의 분사 노즐과 지그재그로 배열되는, 배관 구조체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 분사 노즐은, 인접한 상부 또는 하부의 분사 노즐과 상하 방향으로 분사 각도가 다르게 배열되는, 배관 구조체.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수 개의 분사 노즐은, 상부에 위치되는 분사 노즐이 하부에 위치되는 분사 노즐보다 상부 방향을 향하도록 배열되는, 배관 구조체.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 공급 배관의 적어도 일측에 굴절부가 형성되는, 배관 구조체.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 분사 노즐의 분사 홀은 타원형인, 배관 구조체.
  11. 제 1항, 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 배관 구조체를 포함하는, 액화 천연 가스 저장 탱크.
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