KR101414861B1 - 독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 장치 및 방법 - Google Patents

독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프 고정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프와 상기 파이프가 관통하는 탱크 내부 구조물 사이에 온도 변화에 따른 열응력을 완화시켜 줌으로써 탱크 내부 구조물의 변형이 발생하더라도 파이프의 관통 부위가 변형 혹은 파손되지 않도록 해 주는 파이프 고정 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 장치 및 방법{support device and method for pipes in independent LNG storage tank}
본 발명은 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프 고정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프와 상기 파이프가 관통하는 탱크 내부 구조물 사이에 온도 변화에 따른 열응력을 완화시켜 줌으로써 탱크 내부 구조물의 변형이 발생하더라도 파이프의 관통 부위가 변형 혹은 파손되지 않도록 해 주는 파이프 고정 장치 및 방법에 관한 것이다.
독립형 탱크라 함은 일반적으로 에스비피(SBP) 타입으로 도 1에서 보는 것과 같이 선체와 독립되어 지지 구조물에 의해 전/후, 상/하, 좌/우 모든 방향이 구속되는 탱크를 말한다. 이러한 독립형 탱크의 지지 구조물로는 탱크의 하부에 설치된 버티컬 서포트(vertical support)(10), 탱크의 상부에 설치된 안티-플로우팅 초크(anti-floating chock)(20), 탱크의 상/하부에 설치된 안티-롤링 초크(anti-rolling chock)(30) 등이 있는데, 여기서 버티컬 서포트(10)는 탱크의 하중을 지지하며, 안티-플로우팅 초크(20)는 선체 손상 시 부양하는 탱크를 지지하며, 안티-롤링 초크(30)는 탱크의 폭 방향 이동을 지지한다.
한편, LNG 저장 탱크에는 탱크 내부에 화물을 적/하역(loading/unloading)하기 위한 파이프가 필수적으로 설치되어야 하는데, 일반적인 LNG 저장 탱크는 멤브레인(membrane) 타입으로 파이프가 펌프타워(pump tower)에 의해 고정되지만, 독립형 LNG 저장 탱크(1)는 도 2에서 보는 것과 같이 펌프타워와 같은 별도의 파이프(3) 고정 장치가 없어 파이프(3)가 탱크 내부 구조물(2)에 직접적으로 관통한 후 용접에 의하여 고정된다.
그런데, 이 경우 독립형 LNG 저장 탱크(1)도 일반적인 LNG 저장 탱크와 마찬가지로 화물의 특성상 극저온에서 상온까지의 상당히 큰 온도 변화 범위를 가지게 되는바, 이러한 온도 변화에 따라 탱크 내부 구조물(2)의 변형이 크게 발생하게 되며 그 결과 파이프(3)의 관통 부위도 함께 변형 혹은 파손되는 문제가 발생한다.
1. 액화석유가스 운반선의 독립탱크형 화물창의 단열 구조(특허출원 제20-2008-0015181호)(도 4) 2. 선박상에 설치된 독립 하물탱크상에서 선체의 수직 만곡으로 인하여 발생하는 외력을 감소시키는 방법(특허출원 제10-1975-0000235호)(도 5) 3. 독립 주름형 액화천연가스 탱크(특허출원 제10-2009-7022303호)(도 6) 4. 복합형 LNG 독립 탱크(특허출원 제10-2010-0024606호)(도 7) 5. 부유식천연가스생산저장설비와 해상가스저장설비에 설치된 독립 탱크를 지지하는 우던서포트를 수리하는 방법(특허출원 제10-2010-0099196호)(도 8)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프와 상기 파이프가 관통하는 탱크 내부 구조물 사이에 온도 변화에 따른 열응력을 완화시켜 줌으로써 탱크 내부 구조물의 변형이 발생하더라도 파이프의 관통 부위가 변형 혹은 파손되지 않도록 해 주는 파이프 고정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프 고정 장치로서,
탱크 내부 구조물을 관통한 파이프의 외주 면에 부착되는 서포트 파운데이션; 및
상기 서포트 파운데이션과 상기 탱크 내부 구조물 사이에 설치되며, 독립형 LNG 저장 탱크 내 온도 변화에 따라 상기 탱크 내부 구조물의 변형이 발생하는 경우 자체의 탄성에 따라 상기 서포트 파운데이션과 상기 탱크 내부 구조물 사이에서 수축 또는 팽창하는 탄성 마운트;
를 포함하는, 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프 고정 장치를 제공한다.
또한 본 발명은,
독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프 고정 방법으로서,
파이프가 탱크 내부 구조물을 관통하여 설치되는 단계;
서포트 파운데이션이 상기 탱크 내부 구조물을 관통한 상기 파이프의 외주 면에 부착되는 단계;
탄성 마운트가 상기 서포트 파운데이션과 상기 탱크 내부 구조물 사이에 설치되는 단계; 및
독립형 LNG 저장 탱크 내 온도 변화에 따라 상기 탱크 내부 구조물의 변형이 발생하는 경우 상기 탄성 마운트가 자체의 탄성에 따라 상기 서포트 파운데이션과 상기 탱크 내부 구조물 사이에서 수축 또는 팽창하는 단계;
를 포함하는, 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프 고정 방법을 제공한다.
이 경우,
상기 탄성 마운트는 상기 서포트 파운데이션 및 상기 탱크 내부 구조물과 볼트로 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프와 상기 파이프가 관통하는 탱크 내부 구조물 사이에 온도 변화에 따른 열응력을 완화시켜 주므로 탱크 내부 구조물의 변형이 발생하더라도 파이프의 관통 부위가 변형 혹은 파손되지 않는다.
도 1은 일반적인 독립형 탱크의 형상 및 그 지지 구조.
도 2는 종래 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프의 고정방식.
도 3은 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프의 고정방식.
도 4 내지 도 8은 선행기술문헌.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장 탱크 내 파이프의 고정방식을 보여준다.
본 발명은 독립형 LNG 저장 탱크(1) 내 파이프(3)와 상기 파이프(3)가 관통하는 탱크 내부 구조물(2) 사이에 온도 변화에 따른 열응력을 완화시켜 줌으로써 탱크 내부 구조물(2)의 변형이 발생하더라도 파이프(3)의 관통 부위가 변형 혹은 파손되지 않도록 해 주는 파이프 고정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 본 발명의 목적은 서포트 파운데이션(support foundation)(4) 및 탄성 마운트(flexible mount)(5)의 상호작용에 의하여 달성된다.
서포트 파운데이션(4)은 탱크 내부 구조물(2)을 관통한 파이프(3)의 외주 면에 부착된다. 이 경우, 탱크 내부 구조물(2)이라 함은 통상 독립형 LNG 저장 탱크(1) 내의 수평 거더(horizontal girder)를 의미한다. 도 3의 실시 예에서 보면, 서포트 파운데이션(4)은 탱크 내부 구조물(2)과 일정 거리만큼 떨어진 위치에 부착되며(이 거리만큼의 공간에 탄성 마운트(5)가 설치된다), 바람직하게는 탱크 내부 구조물(2)과 평행하게 마주보도록 부착된다. 이는 서포트 파운데이션(4)과 탱크 내부 구조물(2) 사이에 탄성 마운트(5)를 보다 용이하게 설치하고 설치 후 탄성 마운트(5)의 작용효과가 최대화 될 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 서포트 파운데이션(4)은 탱크 내부 구조물(2)을 기준으로 탱크 내부 구조물(2)의 상방 또는 하방 중 어느 하나의 위치에만 부착되는 것도 가능하지만, 바람직하게는 탱크 내부 구조물(2)의 상방 및 하방 양쪽 위치에 모두 부착되는 것이 좋다. 이는 탄성 마운트(5)가 탱크 내부 구조물(2)의 상방 및 하방 양쪽 위치에서 동시다발적으로 작용하도록 함으로써 탄성 마운트(5)로 인한 이득을 최대화하기 위함이다. 참고로, 도 3의 실시 예에서 보면 서포트 파운데이션(4)이 탱크 내부 구조물(2)을 기준으로 탱크 내부 구조물(2)의 상방 및 하방 양쪽 위치에 모두 부착되고 이에 따라 탄성 마운트(5) 또한 탱크 내부 구조물(2)의 상방 및 하방 양쪽 위치에 모두 설치된 상태를 확인할 수 있다.
탄성 마운트(5)는 서포트 파운데이션(4)과 탱크 내부 구조물(2) 사이에 설치된다. 이러한 탄성 마운트(5)는 독립형 LNG 저장 탱크(1) 내 온도 변화에 따라 탱크 내부 구조물(2)의 변형이 발생하는 경우(도 3의 “A”) 자체의 탄성에 따라 서포트 파운데이션(4)과 탱크 내부 구조물(2) 사이에서 수축 또는 팽창하게 된다(도 3의 “B”). 그 결과 독립형 LNG 저장 탱크(1) 내 파이프(3)와 탱크 내부 구조물(2) 사이에 온도 변화에 따른 열응력이 완화되고 탱크 내부 구조물(2)의 변형이 발생하더라도 파이프(3)의 관통 부위가 변형 혹은 파손되지 않는다.
한편, 탄성 마운트(5)는 서포트 파운데이션(4) 및 탱크 내부 구조물(2)과 볼트(6)로 체결함으로써 유지보수가 용이하게 하는 것이 바람직하다. 또한 탄성 마운트(5)는 탱크 내부 구조물(2)의 변형을 충분히 수용할 있을 정도의 강도와 강성을 가져야 하지만 그 형상에 대해서는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으므로 상황에 따라 다양한 형상의 탄성 마운트(5)가 적용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 독립형 LNG 저장 탱크
2 : 탱크 내부 구조물
3 : 파이프
4 : 서포트 파운데이션
5 : 탄성 마운트
6 : 볼트

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 독립형 엘엔지 저장 탱크(1) 내 파이프(3) 고정 장치로서,
    탱크 내부 구조물(2)을 관통한 파이프(3)의 외주 면에 부착되되 상기 탱크 내부 구조물(2)을 기준으로 상기 탱크 내부 구조물(2)의 상방 및 하방 위치에 각각 부착되는 서포트 파운데이션(4); 및
    상기 서포트 파운데이션(4)과 상기 탱크 내부 구조물(2) 사이에 설치되며, 독립형 엘엔지 저장 탱크(1) 내 온도 변화에 따라 상기 탱크 내부 구조물(2)의 변형이 발생하는 경우 자체의 탄성에 따라 상기 서포트 파운데이션(4)과 상기 탱크 내부 구조물(2) 사이에서 수축 또는 팽창하는 탄성 마운트(5);
    를 포함하는, 독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서포트 파운데이션(4)은 상기 탱크 내부 구조물(2)과 평행하게 마주보도록 부착되는 것을 특징으로 하는, 독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성 마운트(5)는 상기 서포트 파운데이션(4) 및 상기 탱크 내부 구조물(2)과 볼트(6)로 체결되는 것을 특징으로 하는, 독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 독립형 엘엔지 저장 탱크(1) 내 파이프(3) 고정 방법으로서,
    파이프(3)가 탱크 내부 구조물(2)을 관통하여 설치되는 단계;
    서포트 파운데이션(4)이 상기 탱크 내부 구조물(2)을 관통한 상기 파이프(3)의 외주 면에 부착되되 상기 탱크 내부 구조물(2)을 기준으로 상기 탱크 내부 구조물(2)의 상방 및 하방 위치에 각각 부착되는 단계;
    탄성 마운트(5)가 상기 서포트 파운데이션(4)과 상기 탱크 내부 구조물(2) 사이에 설치되는 단계; 및
    독립형 엘엔지 저장 탱크(1) 내 온도 변화에 따라 상기 탱크 내부 구조물(2)의 변형이 발생하는 경우 상기 탄성 마운트(5)가 자체의 탄성에 따라 상기 서포트 파운데이션(4)과 상기 탱크 내부 구조물(2) 사이에서 수축 또는 팽창하는 단계;
    를 포함하는, 독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 서포트 파운데이션(4)은 상기 탱크 내부 구조물(2)과 평행하게 마주보도록 부착되는 것을 특징으로 하는, 독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄성 마운트(5)는 상기 서포트 파운데이션(4) 및 상기 탱크 내부 구조물(2)과 볼트(6)로 체결되는 것을 특징으로 하는, 독립형 엘엔지 저장 탱크 내 파이프 고정 방법.
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