KR101751327B1 - 펌프타워 - Google Patents

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Abstract

펌프타워가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워는 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키거나, 비상시에 액화 화물을 배출시키는 융합파이프; 융합파이프 바깥쪽으로 융합파이프 하부의 커버와 연결된 와이어를 당기거나 풀어 커버를 개폐시키는 구동부; 및 와이어를 지지하는 롤러부;를 포함한다.

Description

펌프타워{PUMP TOWER}
본 발명은 펌프타워에 관한 것이다.
극저온의 액화 화물(예컨대, 액화천연가스)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.
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.
이러한 펌프타워(10)는 화물창의 선미 쪽 격벽(Bulkhead)에 가깝게 설치되고, 화물창 상부의 선미 쪽에 설치된 리퀴드돔(Liquid Dome)에 고정된 상태에서 화물창 바닥에 마련된 베이스서포트(Base Support)에 의해 지지된다. 또, 펌프타워(10)는 하부에 베이스서포트와 결합되는 베이스플레이트를 마련한다. 펌프타워(10)의 충전파이프(P1), 방출파이프(P2), 응급파이프(P3)는 베이스플레이트에 고정되고, 베이스플레이트는 베이스서포트에 결합된다.
한편, 펌프타워(10)의 하부에는 화물창 내 액화 화물을 펌핑(Pumping)하여 배출시키기 위한 펌프(12) 및 방출파이프(P2)에서 분기되어 펌프(12)와 방출파이프(P2)를 연결하는 분기라인(P4)이 구비되어 있다. 분기라인(P4)과 펌프(12)는 2개의 방출파이프(P2)에 각각 마련될 수 있으며, 분기라인(P4)은 밸브(14)에 의해 개폐된다.
이때, 방출파이프(P2)를 통한 액화 화물의 배출 작업이 정상적으로 수행되지 못하는 비상 상황의 경우, 응급파이프(P3)가 사용된다. 응급파이프(P3)의 하부에 마련된 커버(미도시)는 평상시에는 폐쇄된 상태이나, 비상 상황 발생시에는 응급파이프(P3) 내측으로 내려진 펌프의 자중에 의해 개방된 상태가 된다. 관련된 기술로서, 한국공개특허 제10-2010-0103266호(2010.09.27. 공개)를 참조하기 바란다.
그러나, 이러한 비상 상황이 발생하는 경우는 매우 드물기 때문에, 응급파이프(P3)의 사용빈도는 매우 낮다.
또, 펌프타워(10) 제작 시 응급파이프(P3)를 비롯하여 2개의 방출파이프(P2), 충전파이프(P1)를 포함한 도합 4개의 파이프가 필요하므로, 그만큼 펌프타워(10) 제작에 따른 비용, 하중 및 설치 작업량이 늘어나게 된다.
또, 선박의 운항 시, 저장탱크에 저장된 액화 화물의 슬로싱 하중에 노출되는 펌프타워(10)의 면적도 많아진다.
한국공개특허 제10-2010-0103266호(2010.09.27. 공개)
본 발명의 실시 예는 펌프타워 하중 및 제작 상의 비용을 감소시키고, 사용상의 효율성 및 구조적 안정성을 향상시키는 펌프타워를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키거나, 비상시에 상기 액화 화물을 배출시키는 융합파이프; 상기 융합파이프 바깥쪽으로 상기 융합파이프 하부의 커버와 연결된 와이어를 당기거나 풀어 상기 커버를 개폐시키는 구동부; 및 상기 와이어를 지지하는 롤러부;를 포함하는 펌프타워가 제공될 수 있다.
상기 롤러부는 상기 구동부 동작에 의해 상기 와이어가 감겨지거나 풀어질 경우 상기 커버가 수직방향으로 이동하도록 상기 커버의 하면에 마련된 제1롤러부와, 상기 융합파이프 하부 외측에 마련된 제2롤러부를 포함할 수 있다.
상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부는 각각 롤러와 이를 지지하는 롤러지지대를 포함하고, 상기 제1롤러부의 롤러지지대는 상기 커버에 수직 방향으로 설치되고, 상기 제2롤러부의 롤러지지대는 상기 제1롤러부의 롤러지지대를 기준으로 예각을 갖도록 설치될 수 있다.
상기 제2롤러부의 롤러지지대는 회동 가능한 다관절 형태로 마련될 수 있다.
상기 융합파이프는 상기 액화 화물을 유입시키기 위한 유입배관 및 상기 유입배관 개폐를 위한 제1제어밸브와, 상기 액화 화물을 배출시키기 위한 배출배관 및 상기 배출배관 개폐를 위한 제2제어밸브를 마련할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워는 펌프타워 하중 및 제작 상의 비용을 감소시키고, 사용상의 효율성 및 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 펌프타워를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워에 구동부 및 롤러부가 설치된 상태에서 융합파이프의 커버가 폐쇄된 모습을 단면도로 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 구동부 작동에 의해 융합파이프의 커버가 개방된 모습을 확대하여 단면도로 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 외부로 액화 화물을 방출시키기 위한 2개의 방출파이프(101)와, 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키거나, 방출파이프(101)를 통한 액화 화물의 배출 작업이 정상적으로 수행되지 않는 비상시에 액화 화물을 배출시키는 융합파이프(110)와, 융합파이프(110) 바깥쪽으로 융합파이프(110) 하부의 커버(40)와 와이어(W1)에 의해 연결되어 있고, 와이어(W1)를 당기거나 풀어 커버(40)를 개폐시키는 구동부(120), 및 와이어(W1)를 지지하는 롤러부(130)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워(100)의 융합파이프(110)는 종래의 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키는 충전파이프와 비상시에 사용되는 응급파이프의 기능을 모두 수행할 수 있다.
따라서, 종래의 충전파이프를 생략하고, 방출파이프(101)와 융합파이프(110)를 삼각 형상으로 배치시키고, 각 파이프(101,110)를 연결부재(11)로 서로 연결시킬 수 있다. 이를 통해 펌프타워 하중 및 제작 상의 비용을 감소시키고, 융합파이프(110)의 사용상의 효율성 및 펌프타워(100)의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
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.
도 3과 도 4를 참조하면, 융합파이프(110) 하부는 커버(40)에 의해 폐쇄되어 있다. 커버(40)는 결합장치(50)와 결합되어 있고, 결합장치(50)는 스프링(52)과 결합핀(54)을 포함한다. 커버(40)는 구동부(120) 동작에 의해 와이어(W1)가 감겨질 경우 개방되고, 와이어(W1)가 풀어질 경우 스프링(52)의 복원력에 의해 폐쇄된다.
여기서, 도 3은 펌프타워(100)에 구동부(120) 및 롤러부(130)가 설치된 상태에서 융합파이프(110)의 커버(40)가 폐쇄된 모습을 나타내고, 도 4는 커버(40)가 개방된 모습을 나타낸다. 이러한 커버(40)는 도시된 형태뿐 아니라 종래의 다양한 풋 밸브(foot valve) 형태를 포함할 수 있다.
상술한 구동부(120)는 윈치 등을 포함할 수 있으며, 돔 덮개(20)에 배치될 수 있다. 구동부(120)는 융합파이프(110) 바깥쪽으로 융합파이프(110) 하부의 커버(40)와 와이어(W1)에 의해 연결되어 있고, 와이어(W1)는 롤러부(130)에 의해 지지된다.
롤러부(130)는 구동부(120) 동작에 의해 와이어(W1)가 당겨지거나 풀어질 경우 커버(40)가 수직방향으로 이동하도록 커버(40)의 하면에 마련된 제1롤러부(131)와, 융합파이프(110) 하부 외측에 마련된 제2롤러부(132)를 포함할 수 있다.
제1롤러부(131)와 제2롤러부(132)는 각각 제1 및 제2롤러(131a,132a)와 제1 및 제2롤러지지대(131b,132b)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1롤러부(131)의 제1롤러지지대(131b)는 커버(40)에 수직방향으로 설치될 수 있고, 제2롤러부(132)의 제2롤러지지대(132b)는 융합파이프(110) 하부 외측에 1롤러부(131)의 제1롤러지지대(131b)를 기준으로 예각(θ)을 갖도록 설치될 수 있다.
이때, 상술한 제2롤러지지대(132b)는 회동 가능한 다관절 형태로 마련되어 구동부(120) 동작에 의해 와이어(W1)가 당겨지거나 풀어질 경우 원활하게 커버(40)가 수직방향으로 이동하여 개폐가 이루어지도록 할 수 있다. 와이어(W1)가 풀어질 경우, 제2롤러지지대(132b)의 관절 결합부위(131c)의 회동에 의해 제2롤러지지대(132b)는 하측으로 기울어지고, 와이어(W1)가 감겨질 경우, 제2롤러지지대(132b)는 펴진 상태가 될 수 있다.
융합파이프(110)는 일측에 액화 화물을 유입시키기 위한 유입배관(141)과, 유입배관(141) 개폐를 위한 제1제어밸브(142)를 마련한다. 또, 타측에 액화 화물을 배출시키기 위한 배출배관(145)과, 배출배관(145) 개폐를 위한 제2제어밸브(146)를 마련할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 구동부(120) 동작에 의해 와이어(W1)가 감겨져 커버(40)가 개방되면, 제1제어밸브(142)에 의해 유입배관(141)이 개방된다. 유입배관(141)을 통해 화물창 내부로 유입된 액체 화물은 멤브레인(12, 도 3 참조)과 직접 접촉이 이루어진다. 액체 화물 유입이 완료된 이후, 구동부(120) 동작에 의해 와이어(W1)를 풀어 커버(40)를 복원시켜 융합파이프(110) 하단을 폐쇄시킬 수 있다.
이하, 상술한 내용을 기초로 펌프타워(100)를 이용한 액화 화물 로딩 및 언로딩 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 구동부(120) 작동에 의해 와이어(W1)를 감아 융합파이프(110) 하부의 커버(40)를 개방시킨다.
다음으로, 융합파이프(110) 내측으로 액화 화물을 유입시켜 화물창에 저장한다. 이때, 유입배관(141)은 개방된 상태가 된다.
액화 화물을 화물창에 저장하는 과정이 완료된 이후, 구동부(120) 작동에 의해 와이어(W1)를 풀어 커버(40)를 복원시켜 융합파이프(110) 하부를 폐쇄시킨다.
다음으로, 방출파이프(101)를 통한 액화 화물의 배출 작업이 정상적으로 수행되지 않는 비상시 융합파이프(110) 내측으로 불활성가스를 유입시켜 이너팅(inerting)을 수행한다.
그리고, 융합파이프(110) 내측으로 펌프(미도시)를 하강시켜 커버(40)를 자중에 의해 개방시킨다. 이때, 구동부(120)를 이용하여 펌프를 하강시킬 수 있다. 이 경우, 구동부(120)와 와이어(W1)간 결속을 해제시키고 펌프와 구동부(120)를 와이어에 의해 연결시켜 하강시킬 수 있다.
다음으로, 펌프를 이용하여 화물창에 존재하는 액화 화물을 외부로 배출시킨다. 이때, 배출배관(145)은 개방된 상태가 되며, 전력 케이블에 의해 전력이 공급되어 펌프 구동이 이루어질 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 벗어남 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
40: 커버 100: 펌프타워
101: 방출파이프 110: 융합파이프
120: 구동부 130: 롤러부
141: 유입배관 142: 제1제어밸브
145: 배출배관 146: 제2제어밸브

Claims (5)

  1. 화물창 외부로 액화 화물을 방출시키기 위한 방출파이프;
    상기 화물창 내부로 액화 화물을 유입시키거나, 비상시에 상기 액화 화물을 배출시키는 융합파이프;
    상기 융합파이프 하부를 폐쇄시키는 커버;
    상기 융합파이프 바깥쪽에서 상기 커버와 연결된 와이어를 당기거나 풀어 상기 커버에 의해 상기 융합파이프 하부를 개폐시키는 구동부; 및
    상기 와이어를 지지하되, 상기 구동부 동작에 의해 상기 와이어가 감겨지거나 풀어질 경우, 상기 커버가 수직방향으로 이동하면서 상기 융합파이프 하부에 대한 개폐가 이루어지도록 상기 커버의 하면에 마련된 제1롤러부와, 상기 융합파이프 하부 외측에 마련된 제2롤러부를 가진 롤러부;를 포함하는 펌프타워.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1롤러부와 상기 제2롤러부는 각각 롤러와 이를 지지하는 롤러지지대를 포함하고,
    상기 제1롤러부의 롤러지지대는 상기 커버에 수직 방향으로 설치되고,
    상기 제2롤러부의 롤러지지대는 상기 제1롤러부의 롤러지지대를 기준으로 예각을 갖도록 설치되는 펌프타워.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2롤러부의 롤러지지대는 회동 가능한 다관절 형태로 마련된 펌프타워.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 융합파이프는 상기 액화 화물을 유입시키기 위한 유입배관 및 상기 유입배관 개폐를 위한 제1제어밸브와,
    상기 액화 화물을 배출시키기 위한 배출배관 및 상기 배출배관 개폐를 위한 제2제어밸브를 마련한 펌프타워.
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