KR101566611B1

KR101566611B1 - 선박의 연료유 탱크

Info

Publication number: KR101566611B1
Application number: KR1020140027022A
Authority: KR
Inventors: 류심형
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2015-11-05
Also published as: KR20150104967A

Abstract

본 발명은 선박의 연료유 탱크에 관한 것으로, 그 목적은 선박의 연료유 탱크에 구비되는 저유황 연료 침전탱크와 저유황 연료 공급탱크 및 중유 침전탱크 그리고 중유 공급탱크가 동일한 용량의 탱크 대비 표면적을 줄여 각 탱크의 제작에 필요한 강재 물량과 공수를 절감할 수 있도록 하는 선박의 연료유 탱크를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 저유황 연료유가 저장되는 저유황 연료유 벙커 탱크의 내부에 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크가 구비된 것으로 이루어진 선박의 연료유 탱크에 있어서, 상기 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크는, 상기 저유황 연료유 벙커 탱크를 형성하는 경사진 바닥을 제1 측벽으로 하고, 상기 저유황 연료유 벙커 탱크의 내측벽의 일부를 제2 측벽으로 하며, 상기 제1 측벽의 상단부와 제2 측벽의 상단부를 서로 연결하는 면을 천장으로 하고, 제1 측벽의 하단부와 제2 측벽의 하단부를 서로 연결하는 면을 바닥으로 하여 상단부가 하단부에 비하여 넓은 역사다리꼴 형상의 횡단면 구조로 형성되며, 상기 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크의 천장은 세컨드 데크와 동일한 레벨에 형성된 것을 특징으로 하는 선박의 연료유 탱크를 제공한다.

Description

선박의 연료유 탱크{Fuel oil tank for ship}

본 발명은 선박의 연료유 탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 추진용 주기관(Main engine), 발전기용 내연기관, 보일러 등에 필요한 연료를 저장하도록 선박에 마련된 연료유 탱크의 구조를 개선하여 탱크의 구성을 위해 요구되는 강재 물량을 감소시키고, 공작이 용이하며, 유지관리를 보다 용이하게 실시할 수 있도록 한 선박의 연료유 탱크에 관한 것이다.

일반적으로 벌크화물선, 컨테이너선, 유조선 등의 각종 선박에서는 추진 연료로서 액체연료인 벙커C유 등의 중유(Heavy Fuel Oil)를 사용하는 연료 공급 시스템을 채용하고 있다.

이러한 종래의 연료 공급 시스템에서 연료로 사용하고 있는 중유 등을 연소시킬 경우 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 환경오염이 심각하다.

최근 전세계적으로 환경규제가 강화됨에 따라 IMO (International Maritime Organization), EU (European Union), CARB (California Air Resources Board) 등 각 기관 및 단체에서 황산화물(SOx) 배출에 제한을 두고 있다.

이에 따라 상기 기관 및 단체에서 규정하는 황산화물 배출 통제지역 내에서 운항하는 모든 선박은 적용시기에 따라 황 함유량 최대 0.1% 이하의 저유황 연료유 (Low Sulphur Marine Gas Oil)의 사용을 의무화하고 있다.

따라서, 황산화물 배출 통제지역을 항해가 예정되거나 예상되는 선박들은 저유황 연료유를 저장하기 위한 저유황 연료 탱크와 중유를 저장하기 위한 중유 벙크 탱크를 구비하며, 더불어 황산화물 배출 통제지역의 운항시에는 저유황 연료유를 사용하고, 통제지역을 벗어난 경우 중유를 사용할 수 있도록 각각의 연료를 분배하여 저장하는 연료유 탱크를 구비하고 있다.

도 1은 선박의 연료 탱크 구조를 보인 선박의 평면도를, 도 2는 선박의 연료 탱크 구조를 보인 선박의 측면도를, 도 3은 종래 선박에 구비된 연료유 탱크의 상세 구조를 보인 종단면도를, 도 4는 종래 선박에 구비된 연료유 탱크의 상세 구조를 보인 횡단면도를 도시하고 있다.

종래의 연료유 탱크(10)는 저유황 연료유가 저장되는 저유황 연료 벙커 탱크(11)의 내부에 저유황 연료 침전탱크(12), 저유황 연료 공급탱크(13), 중유 공급탱크(14), 중유 침전탱크(15)가 구비된 것으로 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 연료유 탱크(10)는 저유황 연료 벙커 탱크(11)에 보관된 저유황 연료의 일부가 저유황 연료 침전탱크(12)로 유입되어 저유황 연료유 내의 불물순의 침전과정을 거친 다음, 불순물이 여과된 저유황 연료가 저유황 연료 공급탱크(13)로 유입된 후 필요시 사용기기로 공급된다.

이와 마찬가지로, 상기 중유 침전탱크(15)는 중유 벙커 탱크(20)로부터 유입되는 중유의 침전과정을 통해 불순물을 여과한 후, 여과된 중유를 중유 공급탱크(14)로 공급하여 필요시 중유를 사용기기로 공급하게 된다.

한편, 종래의 연료유 탱크에 구비된 저유황 연료 침전탱크와 저유황 연료 공급탱크 및 중유 침전탱크 그리고 중유 공급탱크는 연료유에 포함된 불순물의 원활한 침전을 고려하여 수직 방향으로 길게 세워진 장방형의 구조로 각각의 탱크를 구성하였다.

그러나, 상기와 같이 각각의 탱크가 수직 방향으로 세워진 장방형의 구조로 형성된 경우, 동일한 용량의 탱크 대비 표면적의 증가로 인하여 탱크의 제작에 필요한 강재 물량과 공수가 증가하는 단점이 있다.

또한, 각각의 탱크에 보관된 연료유를 가열하여 연료유의 점도를 일정 범위로 유지시키기 위한 히팅수단을 탱크에 구성함에 있어서, 탱크가 장방형의 구조로 수직하게 세워진 특성 상 연료유를 전체적으로 균일하게 가열하기 위해서는 히팅수단을 탱크의 바닥에서부터 상단부까지 설치해야만 하므로, 히팅수단의 설치작업 또한 용이하지 못한 문제점이 있다.

또한, 각각의 탱크의 청소나 유지 보수 작업 시, 작업자가 천장 부위로 접근할 수 있도록 하는 수직 사다리를 탱크의 내부에 설치해두어야만 하며, 특히 고소 작업이 많은 관계로 안전사고의 위험이 큰 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0027200호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 선박의 연료유 탱크에 구비되는 저유황 연료 침전탱크와 저유황 연료 공급탱크 및 중유 침전탱크 그리고 중유 공급탱크가 동일한 용량의 탱크 대비 표면적을 줄여 각 탱크의 제작에 필요한 강재 물량과 공수를 절감할 수 있도록 하는 선박의 연료유 탱크를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 각 탱크의 내부에 마련되는 히팅 수단을 용이하게 설치할 수 있고, 히팅 수단 및 각 탱크의 유지 보수 작업을 용이하게 실시할 수 있으며, 안전사고의 위험성을 감소시킬 수 있도록 하는 선박의 연료유 탱크를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 각 탱크의 내부에 슬로싱 플레이트를 설치하여 선박의 롤링시 유면 높이의 변동을 줄이고, 연료유의 슬로싱에 의한 충격음 및 충격파를 감소시킬 수 있도록 하는 선박의 연료유 탱크를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 저유황 연료유가 저장되는 저유황 연료유 벙커 탱크의 내부에 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크가 구비된 것으로 이루어진 선박의 연료유 탱크에 있어서, 상기 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크는, 상기 저유황 연료유 벙커 탱크를 형성하는 경사진 바닥을 제1 측벽으로 하고, 상기 저유황 연료유 벙커 탱크의 내측벽의 일부를 제2 측벽으로 하며, 상기 제1 측벽의 상단부와 제2 측벽의 상단부를 서로 연결하는 면을 천장으로 하고, 제1 측벽의 하단부와 제2 측벽의 하단부를 서로 연결하는 면을 바닥으로 하여 상단부가 하단부에 비하여 넓은 역사다리꼴 형상의 횡단면 구조로 형성되며, 상기 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크의 천장은 세컨드 데크와 동일한 레벨에 형성된 것을 특징으로 하는 선박의 연료유 탱크를 제공한다.

삭제

한편, 상기 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크의 천장에는 각 탱크의 내부로 돌출되어 연료유의 슬로싱을 감소시키는 슬로싱 플레이트가 더 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 저유황 연료유 벙커 탱크의 내부에 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크를 구성함에 있어서, 각 탱크가 저유황 연료유 벙커 탱크의 경사진 바닥과 내측벽을 좌우측벽으로 하여 정방형 구조에 가까운 역사다리꼴 형상의 횡단면 구조를 구비함으로써, 종래 동일한 동량의 탱크 대비 표면적을 줄여 각 탱크의 제작에 필요한 강재 물량과 공수를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크의 천장을 선박의 세컨드 데크와 동일한 레벨에 형성하여 세컨드 데크를 이용하여 각 탱크의 천장을 구성하거나, 천장이 세컨드 데크와 연속된 선상에 위치하여 세컨드 데크의 지지를 받도록 함으로써 구조적으로 보다 안정된 연료유 탱크를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크의 높이를 낮추는 대신 좌우방향의 폭을 증가시켜 작업공간의 확보가 용이할 뿐만 아니라 히팅수단을 바닥에 포설하는 방식으로 구성할 수 있으며, 각 탱크의 높이가 낮아짐에 따라 유지 및 보수 작업이 용이한 것은 물론이고, 작업시 발생될 수 있는 안전사고의 위험을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 히팅수단에 의해 소정의 온도로 가열된 연료유에 의한 인적피해 및 물적피해를 방지하기 위한 단열재를 기관실과 이웃한 연료유 탱크의 내측벽에 설치함에 있어서, 저유황 연료 침전탱크, 저유황 연료 공급탱크, 중유 공급탱크, 중유 침전탱크의 높이가 낮아짐에 따라 단열재의 설치가 요구되는 면적이 감소함으로써, 단열재의 물량과 공수를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 선박의 연료 탱크 구조를 보인 선박의 평면도,
도 2 는 선박의 연료 탱크 구조를 보인 선박의 측면도,
도 3 은 종래 선박에 구비된 연료유 탱크의 상세 구조를 보인 종단면도,
도 4 는 종래 선박에 구비된 연료유 탱크의 상세 구조를 보인 횡단면도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료유 탱크의 구조를 보인 종단면도,
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료유 탱크의 구조를 보인 횡단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료유 탱크(100)의 구조를 보인 종단면도를, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료유 탱크(100)의 구조를 보인 횡단면도를 도시하고 있다.

본 발명은 선박의 기관실 옆에 구성되는 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 내부에 저유황 연료 침전탱크(121)와 저유황 연료 공급탱크(122) 및 중유 공급탱크(123) 그리고 중유 침전탱크(124)를 설치하여 연료유 탱크(100)를 구성함에 있어서, 저유황 연료 침전탱크(121)와 저유황 연료 공급탱크(122) 및 중유 공급탱크(123) 그리고 중유 침전탱크(124)의 높이를 종래에 비하여 낮추고, 좌우 폭은 증가시켜 정방형의 구조에 가까운 횡단면 구조를 갖도록 한 것이다.

주지된 바와 같이, 내압력에 대한 강도가 크고 경제적인 탱크를 구성하기 위해서는 탱크를 구형으로 구성하는 것이 바람직하다. 그러나 탱크를 구형으로 제작하는데 많은 어려움이 따르고 선박의 내부에 공간활용을 고려하여 적절한 배치구조를 찾는 것 또한 용이하지 못하므로, 본 발명은 저유황 연료 침전탱크(121)와 저유황 연료 공급탱크(122) 및 중유 공급탱크(123) 그리고 중유 침전탱크(124)를 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 내부에 구성함에 있어서, 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 하부 공간을 최대한 활용하여 정방형의 구조에 가까운 역사다리꼴 형상의 횡단면 구조를 갖도록 한 것이다.

한편, 상기 저유황 연료 침전탱크(121)와 저유황 연료 공급탱크(122) 및 중유 공급탱크(123) 그리고 중유 침전탱크(124)는 선미측으로부터 선수측으로 향하여 순차적으로 나란하며 연속된 구조로 배치된다.

이하, 저유황 연료 침전탱크(121)와 저유황 연료 공급탱크(122) 및 중유 공급탱크(123) 그리고 중유 침전탱크(124)에 구조에 대하여 구체적으로 설명함에 있어서, 저유황 연료 침전탱크(121)와 저유황 연료 공급탱크(122) 및 중유 공급탱크(123) 그리고 중유 침전탱크(124) 모두를 '내부탱크(120)'라 칭하도록 하며, 별도의 언급이 없는 한 내부탱크(120)란 기재는 저유황 연료 침전탱크(121)와 저유황 연료 공급탱크(122) 및 중유 공급탱크(123) 그리고 중유 침전탱크(124)를 포함한다.

한편, 상기 내부탱크(120)가 설치되는 저유황 연료유 벙커 탱크(110)는 상갑판(201)과 동일한 레벨에 위치한 천장(110a)과, 기관실의 이웃한 위치에서 수직한 방향으로 연장되는 구조의 내측벽(110b)과, 상기 수직한 내측벽(110b)과 마주한 채로 이격되며 수직한 방향으로 연장되는 외측벽(110c)과, 상기 외측벽(110c)의 하단부에서 선체 외판이 형성하는 곡선에 대응하여 경사진 구조로 형성된 경사진 바닥(110d)과, 상기 내측벽(110b)과 경사진 바닥(110d)의 하단부를 서로 연결하는 바닥(110e)으로 구성되는 횡단면을 갖도록 구성되며, 이러한 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 하부 영역에 내부탱크(120)가 구성된다.

상기 내부탱크(120)는 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 경사진 바닥(110d)을 제1 측벽(120a)으로 하고, 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 내측벽(110b)의 일부를 제2 측벽(120b)으로 하며, 이때 제1 측벽(120a)과 제2 측벽(120b)은 서로 평행하진 않지만, 서로 마주한 채 이격되어 내부탱크(120)의 좌우측벽을 각각 형성하게 된다.

또한 상기 내부탱크(120)는 제1 측벽(120a)과 제2 측벽(120b)의 상단부를 서로 연결하는 면을 천장(120c)으로 하고, 제1 측벽(120a)과 제2 측벽(120b)의 하단부를 서로 연결하는 면을 바닥(120d)으로 하며, 이처럼 제1 측벽(120a)과 제2 측벽(120b) 및 천장(120c) 그리고 바닥(120d)으로 구성되는 내부탱크(120)의 횡단면은 상단부가 하단부에 비하여 넓은 역사다리꼴 형상을 갖게 된다.

상기와 같이 역사다리꼴 형상의 횡단면 구조를 갖는 내부탱크(120)는 종래와 같이 탱크의 높이를 높게 형성하지 않더라도 역사다리꼴 구조를 통하여 불순물의 침전을 원활하게 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 종래 대비 표면적의 감소를 통해 내부탱크(120)를 구성하기 위하여 요구되는 강재 물량 및 공수를 절감할 수 있게 된다.

한편, 종래에는 내부탱크의 높이가 높아 작업자의 출입을 위한 맨홀(16:도 3에 도시됨)을 각 탱크(12,13,14,15: 도 3에 도시됨)의 상단부와 하단부에 각각 형성하였으나, 본 발명에서와 같이 내부탱크(120)의 높이를 낮추게 되면, 각 탱크(121,122,123,124)의 하부에 하나의 맨홀(125)만 형성하게 되므로, 맨홀의 수도 줄일 수 있게 된다.

또한, 종래에는 내부탱크(120)의 높이를 고려하여 히팅수단을 쌓아 올리는 방식으로 구성함에 따라 히팅수단의 설치에 어려움이 따랐으나, 내부탱크(120)의 높이를 낮추고 좌우 폭이 증가됨에 따라 히팅수단을 내부탱크(120)의 바닥(120d)에 포설하는 방식으로 구성할 수 있으므로, 히팅수단의 설치작업을 보다 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 내부탱크(120)의 제2 측벽(120b)의 높이가 낮아짐에 따라 제2 측벽(120b)의 단열에 요구되는 단열재 및 공수를 절감할 수 있는 이점이 있다. 참고로 내부탱크(120)에 저장된 연료유의 경우, 사용기기로 공급되기 전 사용기기에서 요구되는 점도를 유지할 수 있도록 하기 위하여 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 연료유 보다 높은 온도로 가열된다. 따라서 내부탱크(120)에 저장된 고온의 연료유에 의한 인적피해 및 물적피해를 예방하기 위해서 기관실에 이웃한 제2 측벽(120b)에 단열재를 설치하고 있으나, 종래에는 제2 측벽의 높이가 상대적으로 높은 관계로 많은 양의 단열재가 사용되며, 고소작업이 많아 단열재의 설치작업 및 유지보수가 용이하지 못한 단점이 있다. 이에 반하여 본 발명에 따른 내부탱크(120)는 그 높이가 종래에 비하여 낮은 관계로 단열재(126)의 소요물량이 상대적으로 적으며, 단열재(126)의 설치 및 유지보수 작업이 용이한 이점이 있다.

한편, 내부탱크(120)의 천장(120c)은 선박의 세컨드 데크(2ND Deck:202)와 동일한 레벨로 형성되는 것이 바람직하다. 이처럼 내부탱크(120)의 천장(120c)을 세컨드 데크(202)와 동일 레벨에 형성하게 되면, 필요에 따라 세컨드 데크(202)를 이용하여 내부탱크(120)의 천장(120c)을 구성할 수도 있고, 내부탱크(120)의 천장(120c)이 세컨드 데크(202)의 연장선상에 위치하여 세컨드 데크(202)의 지지를 받게 되므로 구조적으로 보다 안정된 내부탱크(120)를 구성할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 하부영역을 이용하여 내부탱크(120)를 높이를 낮추고 좌우 폭을 증가시킨 경우, 선박의 롤링에 의한 연료유의 슬로싱 현상이 발생하여 소음 및 충격이 발생할 수 있다.

이러한 연료유의 슬로싱을 방지하기 위하여 내부탱크(120)의 천장에는 슬로싱 플레이트(127)가 더 설치된다.

상기 슬로싱 플레이트(127)는 천장으로부터 각각의 탱크 내부로 돌출된 구조를 가지며, 선박의 전후 방향으로 연장되는 구조를 구비함으로써, 선박의 롤링시 연료유의 요동을 억제하여 슬로싱에 의한 소음이나 충격력의 발생을 방지하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 선박의 연료유 탱크 110: 저유황 연료유 벙커 탱크
120: 내부탱크 120a: 제1 측벽
120b: 제2 측벽 120c: 천장
120d: 바닥 121: 저유황 연료 침전탱크
122: 저유황 연료 공급탱크 123: 중유 공급탱크
124: 중유 침전탱크 127: 슬로싱 플레이트
202: 세컨드 데크

Claims

저유황 연료유가 저장되는 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 내부에 저유황 연료 침전탱크(121), 저유황 연료 공급탱크(122), 중유 공급탱크(123), 중유 침전탱크(124)가 구비된 것으로 이루어진 선박의 연료유 탱크(100)에 있어서,
상기 저유황 연료 침전탱크(121), 저유황 연료 공급탱크(122), 중유 공급탱크(123), 중유 침전탱크(124)는, 상기 저유황 연료유 벙커 탱크(110)를 형성하는 경사진 바닥(110d)을 제1 측벽(120a)으로 하고, 상기 저유황 연료유 벙커 탱크(110)의 내측벽(110b)의 일부를 제2 측벽(120b)으로 하며, 상기 제1 측벽(120a)의 상단부와 제2 측벽(120b)의 상단부를 서로 연결하는 면을 천장(120c)으로 하고, 제1 측벽(120a)의 하단부와 제2 측벽(120b)의 하단부를 서로 연결하는 면을 바닥(120d)으로 하여 상단부가 하단부에 비하여 넓은 역사다리꼴 형상의 횡단면 구조로 형성되며,
상기 저유황 연료 침전탱크(121), 저유황 연료 공급탱크(122), 중유 공급탱크(123), 중유 침전탱크(124)의 천장(120c)은 세컨드 데크(202)와 동일한 레벨에 형성된 것을 특징으로 하는 선박의 연료유 탱크.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 저유황 연료 침전탱크(121), 저유황 연료 공급탱크(122), 중유 공급탱크(123), 중유 침전탱크(124)의 천장(120c)에는 각 탱크의 내부로 돌출되어 연료유의 슬로싱을 감소시키는 슬로싱 플레이트(127)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 선박의 연료유 탱크.