KR101690921B1 - 펌프타워 - Google Patents

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Abstract

펌프타워가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워는 충전파이프가 펌프타워의 상부 쪽에 배치되도록 절곡된 형태의 단편으로 마련되되, 입구가 형성된 상부가 방출파이프와 인접하도록 리퀴드돔 커버에 고정된 상태에서, 출구가 화물창 선미의 격벽 쪽에 형성된 단열방벽의 내벽을 향하도록 설치된다.

Description

펌프타워{PUMP TOWER}
본 발명은 펌프타워에 관한 것이다.
극저온의 액화 화물(예컨대 액화 화물(LNG))을 수송하는 선박은 액화 화물 저장을 위한 화물창 및 액화 화물 하역(荷役)을 위한 펌프타워를 구비한다. 예컨대, 액화천연가스(LNG)의 경우, 대략 -163℃의 극저온 상태로 액화되어 화물창에 저장된다. 화물창은 극저온으로 냉각된 액화 화물을 저장하므로, 극저온에 견딜 수 있는 재료로 제작되며, 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 차단할 수 있는 인슐레이션 구조로 이루어진다. 화물창은 내측으로부터 외측 방향으로 1차방벽, 상부단열보드, 2차방벽 및 하부단열보드를 구비하고, 내부선체(Inner Hull)와 결합된 상태로 제공된다.
도 1은 종래의 펌프타워를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 펌프타워(10)는 통상적으로 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키기 위한 충전파이프(Filling Pipe)(P1), 화물창 외부로 액화 화물을 방출시키기 위한 2개의 방출파이프(Discharge Pipe)(P2), 비상시에 사용되는 응급파이프(Emergency Pipe)(P3) 및 이들 파이프(P1~P3)를 서로 연결시키는 연결부재(11)를 포함한다.
펌프타워(10)는 화물창의 선미 쪽 격벽(Bulkhead)에 가깝게 설치되고, 화물창 상부의 선미 쪽에 설치된 리퀴드돔 커버(15, Liquid Dome Cover)에 고정된 상태에서 화물창 바닥에 마련된 베이스서포트(Base Support)에 의해 지지된다. 방출파이프(P2)는 응급파이프(P3)에 비해 격벽 쪽에 형성된 단열방벽의 내벽에 가깝게 배치된다.
한편, 펌프타워(10)의 충전파이프(P1)는 다른 파이프(P2,P3)와 마찬가지로 화물창의 바닥 부위까지 내려오도록 설치되되, 입구가 형성된 상부가 방출파이프 (P2)에 가깝게 리퀴드돔 커버(15)에 고정된 상태에서 응급파이프(P3) 쪽으로 휘어져 있고, 나머지 부분이 수직 방향으로 응급파이프(P3)와 나란히 배치된 상태에서 화물창 바닥 부위까지 출구가 내려오도록 설치된다. 이때, 충전파이프(P1)는 고정 부재(13)에 의해 응급파이프(P3)와 결합되어 있다.
그러나, 삼각 형태로 2개의 방출파이프(P2) 및 1개의 응급파이프(P3)가 형성되어 있어 펌프타워(10)의 구조적 안정성에 문제가 없는 상태에서, 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키기 위한 충전파이프(P1)가 과도하게 설계된 측면이 있다. 이와 관련하여, 한국공개특허 제10-2012-0077627호(2012.07.10. 공개)를 참조하기 바란다.
한국공개특허 제10-2012-0077627호(2012.07.10. 공개)
본 발명의 실시 예는 단순화된 충전파이프 구조를 통해 효과적인 액화 화물 유입이 이루어지도록 하는 펌프타워를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키기 위한 충전파이프와, 상기 화물창 외부로 상기 액화 화물을 방출시키기 위한 방출파이프 및 비상시에 사용되는 응급파이프를 포함하는 펌프타워에 있어서, 상기 충전파이프는 상기 펌프타워의 상부 쪽에 배치되도록 절곡된 형태의 단편으로 마련되되, 입구가 형성된 상부가 상기 방출파이프와 인접하도록 리퀴드돔 커버에 고정된 상태에서, 출구가 상기 화물창 선미의 격벽 쪽에 형성된 단열방벽의 내벽을 향하도록 설치된 펌프타워가 제공될 수 있다.
상기 충전파이프는 “L”자 형상으로 마련될 수 있다.
상기 출구와 연결된 배관프레임과, 상기 배관프레임에 서로 일정 거리 이격되게 복수 개 설치되며, 상기 내벽을 향해 상기 액화 화물을 분사시키는 분사노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 배관프레임은 층층이 복수 개로 설치되고, 상기 충전파이프는 최상위 배관프레임과 연결되고, 상기 충전파이프에서 분기되어 하위의 다른 배관프레임과 연결되는 분기라인을 더 포함할 수 있다.
상기 분기라인에는 상기 액체 화물 유입량을 조절하는 개폐밸브가 마련될 수 있다.
상기 층층이 배치된 각각의 배관프레임은 반원 형태로 마련되고, 위쪽 배관프레임에 비해 아래쪽 배관프레임의 반원 지름은 더 작게 형성될 수 있다.
상기 층층이 배치된 각각의 배관프레임에 설치된 분사 노즐은 서로 위치가 겹쳐지지 않도록 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
상기 출구에 결합되는 결합부와 상기 내벽을 향해 상기 액화 화물이 분출되는 분출구를 포함하되, 상기 결합부와 상기 분출구의 단면적이 동일하도록 마련된 분출헤드를 더 포함할 수 있다.
상기 분출헤드는 상기 결합부에서 상기 분출구 쪽으로 갈수록 폭은 점점 줄어들고, 너비는 점점 커지는 형태로 마련되되, 상기 결합부에서 상기 분출구 쪽으로 곡면을 형성하도록 한번 이상 굽어진 형상으로 마련될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워는 단순화된 충전파이프 구조를 통해 효과적인 액화 화물 유입이 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 펌프타워를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 펌프타워의 파이프 배치구조를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 충전파이프와 연결된 배관프레임을 단면도로 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 배관프레임이 다층으로 이루어진 형태를 사시도로 나타낸 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 다층의 배관프레임에 연결되는 분기라인을 단순화시켜 도시한 것이다.
도 7은 다른 예로서 도 2에 도시된 충전파이프와 연결되는 분출헤드를 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워(100)는 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키기 위한 충전파이프(110)와, 화물창 외부로 액화 화물을 방출시키기 위한 방출파이프(120) 및 비상시에 사용되는 응급파이프(130)를 포함한다. 방출파이프(120) 및 응급파이프(130)는 연결부재(102)에 의해 연결되고, 방출파이프(120) 및 응급파이프(130)는 삼각 형태로 배치될 수 있다.
여기서, 충전파이프(110)는 펌프타워(100)의 상부 쪽에 배치되도록 절곡된 형태의 단편으로 마련되되, 입구(110a)가 형성된 상부가 방출파이프(120)와 인접하도록 리퀴드돔 커버(101)에 고정된 상태에서, 출구(110b)가 화물창 선미의 격벽 쪽에 형성된 단열방벽의 내벽(100a)을 향하도록 설치된다.
이러한 펌프타워(100)는 각종 액화가스 운반선, 액화연료 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함하는 선박의 화물창에 적용될 수 있다.
충전파이프(110)는 예컨대 “L”자 형상으로 절곡될 수 있다. 충전파이프(110)의 출구(110b)는 상술한 내벽(100a)에 가깝게 설치되어 액화 화물이 충전파이프(110)를 통해 내벽(100a)을 따라 흘러 내려가도록 할 수 있다.
이를 통해 종래에 과도하게 설계되었던 충전파이프의 길이를 대폭 줄일 수 있고, 그로 인한 설치 비용 및 자재 비용을 절약할 수 있다. 충전파이프(110)는 인접한 방출파이프(120)에 고정부재(105)에 의해 고정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 다른 예로서 충전파이프(110)의 출구(110b)와 연결되며, 횡방향으로 설치된 배관프레임(142)과, 배관프레임(142)에 서로 일정 거리 이격되게 복수 개 설치되며, 내벽(100a)을 향해 액화 화물을 분사시키는 분사노즐(144)이 마련될 수 있다.
이는 충전파이프(110)를 통해 유입된 액화 화물을 분산시켜 배관프레임(142)에 마련된 분사노즐(144)을 통해 분사시킴으로써, 내벽(100a)에 가해지는 충격량을 줄이고 효과적인 액화 화물 유입이 이루어지도록 하기 위함이다.
예컨대, 배관프레임(142)은 반원 형태로 제작될 수 있으며, 양쪽 단부는 밀폐된 상태로 마련된다. 도 4에서는 배관프레임(142)이 횡방향으로 설치된 것을 예로 들어 설명하였으나, 종방향으로 설치될 수도 있다.
배관프레임(142)에 배치된 분사 노즐(144)은 반원 형태의 배관프레임(142)의 외측에 위치할수록 길이가 길게 형성되어, 배치 위치가 다른 각각의 분사 노즐(144)의 끝단이 내벽(100a)으로부터 모두 동일 또한 유사한 거리에 위치하도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 또 다른 예로서, 상술한 배관프레임(142)은 층층이 복수 개로 설치될 수 있다. 이때, 충전파이프(110)는 최상위의 제1배관프레임(142a)과 연결되고, 그 하위의 제2배관프레임(142b), 및 제2배관프레임(142b) 하위에 배치된 제3배관프레임(142c)과 각각 연결되는 분기라인(111,112)이 마련될 수 있다.
제1분기라인(111)은 충전파이프(110)에서 분기되고, 제2분기라인(112)은 제1분기라인(111)에서 분기될 수 있다. 다른 예에서는 제2분기라인(112)이 제1분기라인(111)과 마찬가지로 충전파이프(110)에서 직접 분기될 수도 있다.
예컨대, 층층이 배치된 각각의 배관프레임(142a,142b,142c)은 반원 형태로 마련될 수 있다. 이때, 인접한 상위 배관프레임에 비해 그 아래의 하위 배관프레임의 반원 지름은 더 작게 형성될 수 있다. 즉, 제1배관프레임(142a)에 비해 그 아래의 제2배관프레임(142b)의 반원 지름은 더 작게 형성될 수 있고, 제2배관프레임(142b)에 비해 그 아래의 배관프레임(142c)의 반원 지름은 더 작게 형성될 수 있다. 각 배관프레임(142a,142b,142c)의 두께 또한 아래쪽에 위치할 수록 커지거나 작아질 수 있다.
그리고, 각 배관프레임(142a,142b,142c)의 분사 노즐(144)은 서로 위치가 겹쳐지지 않도록 지그재그 형태로 배열될 수 있다. 이는 액화 화물이 각 배관프레임(142a,142b,142c)의 분사 노즐(144)을 통해 분사될 때 되도록 겹쳐지지 않고 효과적으로 내벽(100a)을 향해 분사될 수 있도록 하기 위함이다.
또, 도 6을 참조하면, 각 분기라인(111,112)을 통해 적정량의 액화 화물이 유입될 수 있도록 각 분기라인(111,112)에는 액체 화물 유입량을 조절하는 개폐밸브(V1,V2)가 각각 마련될 수 있다.
한편, 도 7의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상술한 충전파이프(110) 출구(110b)에는 분출헤드(200)가 결합될 수 있다. 분출헤드(200)는 충전파이프(110) 출구(110b)에 결합되는 부위(201)로부터 끝단(202)으로 갈수록 폭(D1)은 점점 줄어들고, 너비(D2)는 점점 커지는 형태로 마련될 수 있다. 이를 통해, 액화 화물 넓게 퍼지면서 분출될 수 있고, 액화 화물의 하중 분산에도 효과적이다.
이러한 분출헤드(200)는 곡면을 형성하도록 한번 이상 굽어진 형상으로 마련될 수 있다. 이를 통해, 액화 화물이 매끄럽게 분출될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
110: 충전파이프 120: 방출파이프
130: 응급파이프 142: 배관프레임
144: 분사노즐 V1, V2: 개폐밸브

Claims (9)

  1. 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키기 위한 충전파이프와, 상기 화물창 외부로 상기 액화 화물을 방출시키기 위한 방출파이프 및 비상시에 사용되는 응급파이프를 포함하는 펌프타워에 있어서,
    상기 충전파이프는 상기 펌프타워의 상부 쪽에 배치되도록 절곡된 형태의 단편으로 마련되되, 입구가 형성된 상부가 상기 방출파이프와 인접하도록 리퀴드돔 커버에 고정된 상태에서, 출구가 상기 화물창 선미의 격벽 쪽에 형성된 단열방벽의 내벽을 향하도록 설치된 펌프타워.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전파이프는 “L”자 형상으로 마련된 펌프타워.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출구와 연결된 배관프레임과,
    상기 배관프레임에 서로 일정 거리 이격되게 복수 개 설치되며, 상기 내벽을 향해 상기 액화 화물을 분사시키는 분사노즐을 더 포함하는 펌프타워.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배관프레임은 층층이 복수 개로 설치되고,
    상기 충전파이프는 최상위 배관프레임과 연결되고,
    상기 충전파이프에서 분기되어 하위의 다른 배관프레임과 연결되는 분기라인을 더 포함하는 펌프타워.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분기라인에는 상기 액체 화물 유입량을 조절하는 개폐밸브가 마련된 펌프타워.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 층층이 배치된 각각의 배관프레임은 반원 형태로 마련되고,
    위쪽 배관프레임에 비해 아래쪽 배관프레임의 반원 지름은 더 작게 형성된 펌프타워.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 층층이 배치된 각각의 배관프레임에 설치된 분사 노즐은 서로 위치가 겹쳐지지 않도록 지그재그 형태로 배열된 펌프타워.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 출구에 결합되는 분출헤드를 더 포함하되,
    상기 분출헤드는 상기 출구에 결합되는 부위로부터 끝단으로 갈수록 폭은 점점 줄어들고, 너비는 점점 커지는 형태로 마련된 펌프타워.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분출헤드는 곡면을 형성하도록 한번 이상 굽어진 형상으로 마련된 펌프타워.
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