KR101559402B1 - 독립형 카고탱크의 구속장치 및 그것의 열 손실 저감방법 - Google Patents

Abstract

선체에 대하여 독립형 카고탱크의 이동을 억제하기 위한 구속장치가 개시된다. 개시된 구속장치는, 상기 독립형 카고탱크 상에 고정된 목재 초크와, 상기 선체에 설치되며, 상기 카고탱크의 구속을 위해, 상기 목재 초크의 적어도 양측을 가로 막는 멈춤 구조물을 포함한다. 상기 멈춤 구조물은 상기 목재 초크의 양측과 접하는 부분에 목재 블록들을 구비하며, 상기 목재 초크를 상기 카고탱크에 고정하기 위해, 상기 카고탱크에 부착된 채, 상기 목재 초크의 적어도 양측을 잡아주는 금속 재질의 시트(seat) 구조물을 포함한다.

독립형, 카고탱크, 액화가스, LNG, 목재 초크, 단열재, 멈춤 구조물, 시트 구조물, 보강 구조물

Description

독립형 카고탱크의 구속장치 및 그것의 열 손실 저감방법{RESTRAINING EQUIPMENTS FOR INDEPENDENCE TYPE CARGO TANK AND ITS HEAT LOSS REDUCING METHOD}

본 발명은 독립형 카고탱크를 구비한 선박 또는 해상 부유 구조물에 관한 것이며, 더 상세하게는, 독립형 카고탱크의 이동을 억제하기 위한 구속장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 저온의 액화가스 카고탱크, 특히, 엘엔지 카고탱크의 구속에 잘 부합되도록, 카고탱크를 구속하는 부분에서의 열 손실을 최소화한 독립형 카고탱크의 구속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

엘엔지 카고탱크를 구비하는 선박 또는 해상 부유 구조물로는 일반적인 엘엔 지 운반선 외에도, 엘엔지 생산 설비와 저상설비를 갖춘 FPSO(Floating Production Storage Offloading) 개념의 구조물, 엘엔지 재기화 설비를 갖춘 RV 선박 또는 FSRU(Floating Storage Regasification Unit) 또는 FRU(Floating Regasification Unit) 개념의 구조물 등이 있다.

액화가스, 특히, 엘엔지의 카고탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 하기 표 1에서 나타난 바와 같이, 통상 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 SPB형으로 나뉜다. 독립형 카고탱크의 구조로는 대한민국 특허 제 10-15063호 및 제 10-305513호 등에 기재되어 있다.

독립형 카고탱크는, 선체로부터 독립된 독특한 구조를 포함하므로, 해상에서의 선박 또는 해상 구조물의 유동으로 인하여, 원치 않게 선체에 대하여 이동될 수 있다. 따라서, 선체에 대해 독립형 카고탱크의 이송을 억제하기 위한 구속장치가 요구된다. 독립형 카고탱크를 구속하는 기술은 일본특허공고 평6-88559호, 본 실개소 62-203796호, 일본 특개평 6-270882호 등에 개시되어 있다.

종래의 독립형 카고탱크 구속장치는, 독립형 카고탱크에 부착된 금속 초크와 선체에 설치된 멈춤 구조물을 포함한다. 멈춤 구조물은 금속 초크의 양측을 가로막도록 설치된 블록들, 특히, 목재로 된 쿠션 블록을 구비하여, 그 블록들이 금속 초크의 양측을 가로 막는 것에 의해, 독립형 카고탱크가 선체에 대해 이동되는 것이 억제된다. 이때, 독립형 카고탱크가 패널형 단열재에 의해 단열되지만, 금속 초크가 부착된 부분은 패널형 단열재가 생략된다. 즉, 패널형 단열재는 금속 초크의 기부 부근에서 마감되고, 금속 초크는 외부에 그대로 노출될 수 밖에 없다. 이에 따라 종래의 독립형 카고탱크 구속장치는, 금속 초크의 거의 모든 부분이 외부로 노출되는 것에 의해 그 부분에서 많은 열 손실이 발생된다.

따라서, 본 발명의 하나의 기술적 과제는 초크 부분에서의 열 손실을 막을 수 있도록 초크를 목재로 구성한 독립형 카고탱크의 구속장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 초크 부분에서의 열 손실을 막도록, 단열성이 좋되 카고탱크와의 결합이 어려운 목재로 초크를 구성하고, 그 초크를 카고탱크에 고정시키는 수단을 추가로 더 포함하는 독립형 카고탱크의 구속장치를 제공하는 것 이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 선체에 대하여 독립형 카고탱크의 이동을 억제하기 위한 독립형 카고탱크 구속장치가 제공된다. 상기 독립형 카고탱크 구속장치는, 고정수단에 의해 상기 독립형 카고탱크 상에 고정된 목재 초크와, 상기 선체에 설치되며, 상기 카고탱크의 구속을 위해, 상기 목재 초크의 적어도 양측을 가로 막는 멈춤 구조물을 포함한다.

바람직하게는, 상기 멈춤 구조물은 상기 목재 초크의 양측과 접하는 부분에 목재 블록들을 구비한다.

바람직하게는, 상기 고정수단은, 상기 카고탱크에 부착된 채, 상기 목재 초크의 적어도 양측을 잡아주는 금속 재질의 시트(seat) 구조물을 포함한다. 이때, 상기 시트 구조물은 상기 카고탱크에 용접되는 것이 가장 바람직하나, 체결에 의한 시트 구조물의 부착도 고려될 수 있다.

바람직하게는, 상기 목재 초크의 하부에는 외측으로 돌출된 고정용 단차부가 형성되고, 상기 시트 구조물은 상기 고정용 단차부를 감싸는 절곡 구조를 포함한다.

바람직하게는, 상기 구속장치는 상기 카고탱크에 부착된 채 상기 시트 구조물을 보강하는 보강구조물을 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 카고탱크를 단열하는 단열재가 상기 목재 초크와 면하는 위치까지 연장된다.

바람직하게는, 목재 초크는 상기 단열재와 동일 평면 상에 있는 단열재 마감용 단차면을 가지며, 상기 단열재와 상기 단차면 사이의 경계를 덮도록 밀봉 테이프가 부착된다. 바람직하게는, 상기 카고탱크를 단열하는 단열재가 상기 시트 구조물과 상기 보강 구조물을 전체적으로 덮도록 배치된다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 독립형 카고탱크에 고정된 초크를 선체에 설치된 멈춤 구조물로 구속하여, 상기 카고탱크의 이동을 억제하는 독립형 카고탱크의 구속장치가 제공되며, 이 구속장치는, 상기 초크에서의 열손실을 저감하도록, 초크가 목재로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 독립형 카고탱크를 구속하는 장치에서 열손실이 크게 발생하는 초크의 재료를 목재, 즉, 목재 블록(wooden block)의 구성하여, 그 목재 블록에서의 열손실을 크게 저감할 수 있다. 이때, 초크가 카고탱크에 부착하기 어려운 목재로 되어 있음에도 불구하고, 용접 또는 체결에 의해 카고탱크에 부착되어 있는 시트 구조물이 상기 목재 초크의 적어도 양측을 잡아 고정하므로, 목재 초크의 카고탱크에 대한 부착의 어려움 문제가 쉽게 극복될 수 있다. 또한, 목재 초크를 카고탱크에 고정시키는 금속 재질의 시트 구조물, 더 나아가서는, 그 시트 구조물을 보강하는 금속 재질의 보강 구조물을, 카고탱크를 덮는 패널형의 단열재가 덮도록 구성되므로, 시트 구조물 및/또는 보강 구조물에서의 열손실 또한 억제할 수 있다. 또한, 패널형 단열재와 카고탱크를 서로 면하게 배치시키고, 그 사이의 경계를 밀봉 테이프로 막음으로써, 예를 들면, 엘엔지 등 극저온 액화가스 가 독립형 카고탱크로부터 누출된 후 상기 경계를 통해 새어나오는 위험한 상황을 막을 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 고안의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 고안은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카고탱크의 구속장치를 보이는 정단면도이고, 도 2는 도 1의 "A"를 확대하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 "B"를 확대하여 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 독립형 카고탱크 구속장치(1)는, 독립형 카고탱크(2)를 상부에서 구속하도록 되어 있다. 그러나, 첨부된 특허청구범위의 각 청구항에 기재되어 있는 구성요소를 포함하고 있다면, 독립형 카고탱크 구속장치는 카고탱크의 상부에서 뿐 아니라 그것의 측면부 및/또는 하부에서도 카고탱크를 구속할 수 있으며, 따라서, 독립형 카고탱크의 구속장치가 카고탱크를 측면부나 하부에서 구속한다는 이유만으로 본 발명의 범위를 벗어나는 것이 아님에 유의한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카고탱크의 구속장치(1)는, 독립형 카고탱크(2; 이하, '카고탱크'라 함)의 상부에 부착된 초크(10)와, 선박 또는 해상 부유 구조물의 선체에 설치되는 멈춤 구조물(20)을 포함한다. 상기 초크(10)와 상기 멈춤 구조물(20)의 상호 작용에 의해, 선체(또는, 헐; 3)에 대한 독립형 카고탱크(2)의 이동이 억제된다.

본 발명에 따라, 상기 초크(10)는, 그 위치에서의 열 손실 저감을 위해, 우든 블록, 즉, 목재로 형성된 블록 구조로 이루어진다. 이하의 설명에서는, 용어 '초크'를 목재 초크(10)로 통일하여 지칭한다.

상기 목재 초크(10)는, 금속 블록으로 된 기존의 초크와 달리, 독립형 카고탱크(2) 상에 고정이 어렵다. 이는 목재 초크(10)를 용접이나 기존 체결 방법으로 금속 카고탱크(2)에 신뢰성 있게 부착할 수 없기 때문이다. 따라서, 본 실시예에 따른 독립형 카고탱크 구속장치(1)는 상기 목재 초크(10)를 카고탱크(2)의 상부에 고정시키기 위한 금속 재질의 시트 구조물(30)을 포함한다. 또한, 상기 독립형 카고탱크 구속장치(1)는 이하 설명되는 바와 같이 절곡된 구조를 갖는 시트 구조물(30)을 보강하기 위한 금속 재질의 보강 구조물(40)을 더 포함한다. 여기에서, 상기 카고탱크(2)는 예를 들면, 패널형 단열재(4)에 의해 단열되는데, 상기 단열재(4)는 상기 목재 초크(10), 상기 시트 구조물(30) 및 상기 보강 구조물(40)이 자리하는 상기 카고탱크(2)의 상부 일 영역에서 생략되어 있다.

상기 시트 구조물(30)의 구체적인 구성 및 그 시트 구조물(30)에 의해 상기 카고탱크(2)에 고정되는 목재 초크(10)의 구체적인 구성, 그리고, 상기 단열재(4)와 목재 초크(2) 및/또는 시트 구조물(30) 등 간의 관계에 대해서는 다음에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 상기 멈춤 구조물(20)은, 대략 날개 형태로 도시된 한 쌍의 강성 블록(22,22)들과, 상기 강성 블록(22,22)들의 안쪽에 설치된 한 쌍의 목재 블록(24,24)들을 포함한다. 그리고, 상기 목재 블록(24,24)들 사이에는 상기 목재 초크(10)의 측면들이 면해 있다. 상기 목재 블록(24)들 각각은, 목재 초크(10)에 대해 완충적으로 대항하면서, 목재 초크(10)가 부착되어 있는 카고탱크(2)의 이동을 안정적으로 그리고 충격 없이 억제하여 준다. 도면에서는, 멈춤 구조물(20)이 목재 초크(10)의 좌우 양측만을 구속하는 것으로 도시되어 있지만, 목재 초크(10)의 전후, 좌우 모두를 구속하는 것도 고려될 수 있다.

도 2에는 목재 초크(10)를 카고탱크(2)에 고정시키는 구성이 잘 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 상기 목재 초크(10)는 그것의 하부에서 외측으로 돌출된 고정용 단차부(12)를 포함한다. 도시된 바에 따르면, 상기 고정용 단차부(12)는 수평면과 그에 교차하는 수직면으로 이루어져 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 고정용 단차부(12)의 수평면 및 수직면이 경사진 면 또는 곡면으로 변경될 수도 있다.

또한, 상기 시트 구조물(30)은 평평한 하부가 카고탱크(2) 상에 용접되어 있고, 그 하부 위쪽 부분은 상기 고정용 단차부(12)를 감쌀 수 있는 절곡 구조로 이루어져 있다. 본 실시예에서, 상기 시트 구조물(30)의 절곡 구조는 단차부(12)의 수직면 및 수평면에 대응되는 수직부 및 그 수직부 상단에서 절곡된 수평부로 이루 어져 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시트 구조물(30)은 좌우 대칭의 구조 또는 배치를 가지며, 따라서, 상기 시트 구조물(30)이 목재 초크(10)의 좌우 단차부(12, 12)를 잡아주는 것에 의해, 상기 목재 초크(10)가 카고탱크(2)에 견고히 고정될 수 있다.

이때, 상기 시트 구조물(30)은 상기 목재 초크(10)의 전 둘레를 따라 있을 수 있다. 예를 들면, 복수의 시트 구조물(30)을 목재 초크(10)의 전후, 좌우 모두에 마련하거나, 또는, 목재 초크(10)의 둘레를 따라 일체로 이어진 단일 시트 구조물(30)로 목재 초크(10)를 고정할 수 있다. 이 경우, 목재 초크(10)의 단차부(12)도 목재 초크(10)의 전 둘레를 따라 형성되어야 할 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 보강 구조물(40)은, 자신의 하부가 카고탱크(30)에 예를 들면 용접 방식으로 부착된 채, 상기 절곡 구조의 시트 구조물(30)을 보강하고 있다. 또한, 카고탱크(2)의 단열을 위한 단열재, 즉, 패널형 단열재(4)가 상기 시트 구조물(30)과 상기 보강 구조물(40)을 전체적으로 덮어 단열시킴을 알 수 있다. 그리고, 상기 패널형 단열재(4)가 목재 초크(10)의 일부를 덮으면서, 상기 목재 초크(10)의 측면에서 마감됨을 또한 알 수 있다.

도 3에는 상기 패널형 단열재(4)와 목재 초크(10)의 관계가 잘 도시되어 있다. 이를 참조하면, 상기 목재 초크(10)는, 측면의 중간, 즉, 전술한 고정용 단차부(12)와 목재 초크(10)의 상부 사이에, 단열재 마감용 단차면(14)을 구비한다. 상기 단차면(14)은 단열재(4)가 목재 초크(10)에 인접하여 적절히 마감되는 것이 가능하게 상기 목재 초크(10)에 형성된 것이다. 상기 단차면(14)은 상기 단열재(4)의 상면과 동일평면을 이루며, 이에 의해, 상기 단열재(4)와 상기 단차면(14)의 말단 사이에는 경계(b)가 형성된다. 또한, 밀봉 테이프(50)는 상기 경계(b)를 덮도록 상기 경계(b)를 포함하는 단열재(4)와 단차면(14) 모두에 부착되며, 따라서, 카고탱크(2)에 엘엔지와 같은 액화가스의 누설이 발생하더라도, 상기 경계(b)의 틈을 막고 있는 밀봉 테이프(50)에 의해, 액화가스가 더 이상 외부로 누설되는 위험한 상황을 막을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카고탱크의 구속장치를 보이는 정단면도.

도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대하여 나타낸 도면.

도 3은 도1의 "B" 부분을 확대하여 나타낸 도면.

Claims (13)

1. 선체에 대하여 독립형 카고탱크의 이동을 억제하기 위한 구속장치로서,

   고정수단에 의해 상기 독립형 카고탱크 상에 고정되는 목재 초크; 및

   상기 선체에 설치되며, 상기 카고탱크의 구속을 위해, 상기 목재 초크의 양측을 가로 막는 멈춤 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하되,

   상기 고정수단은 상기 카고탱크에 부착된 채, 상기 목재 초크를 적어도 양측에서 잡아주는 금속 재질의 시트(seat) 구조물이고,

   상기 카고탱크에 부착된 채 상기 시트 구조물을 보강하는 보강 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 멈춤 구조물은 상기 목재 초크의 양측과 접하는 부분에 목재 블록들을 구비하는 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 시트 구조물은 상기 카고탱크에 용접되는 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 목재 초크의 하부에는 외측으로 돌출된 고정용 단차부가 형성되고, 상기 시트 구조물은 상기 고정용 단차부를 감싸는 절곡 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서, 상기 카고탱크를 단열하는 단열재가 상기 목재 초크와 면하는 위치까지 연장된 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
8. 청구항 7에 있어서, 목재 초크는 상기 단열재와 동일 평면 상에 있는 단열재 마감용 단차면을 가지며, 상기 단열재와 상기 단차면 사이의 경계를 덮도록 밀봉 테이프가 부착되는 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
9. 청구항 5에 있어서, 상기 카고탱크를 단열하는 단열재가 상기 시트 구조물과 상기 보강 구조물을 전체적으로 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 구속장치는 상기 카고탱크의 상부, 측부 또는 하부 에 설치 가능한 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 멈춤 구조물은 상기 목재 초크를 전후 좌우에서 가 로막도록 구성된 것을 특징으로 하는 독립형 카고탱크의 구속장치.
12. 삭제
13. 카고탱크에 고정된 초크를 선체에 설치된 멈춤 구조물로 구속하여, 카고탱크의 이동을 억제하는 독립형 카고탱크의 구속장치에서, 상기 초크에서의 열손실 저감을 위해, 상기 초크를 목재로 구성한 것을 특징으로 하되,

    상기 카고탱크에 부착시킨 금속 재질의 시트(seat) 구조물로 상기 목재 초크를 적어도 양측에서 잡아주고,

    상기 카고탱크에 부착시킨 보강 구조물로 상기 시트 구조물을 보강하도록 하는 독립형 카고탱크 구속장치의 열손실 저감방법.

Images