KR101792480B1 - 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조 - Google Patents

저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조 Download PDF

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Abstract

저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조는 액체화물을 저장하는 저장탱크 측벽에 결합되며 저장탱크의 측벽에서 돌출되는 지지부를 갖는 복수의 서포터와, 복수의 서포터의 각 지지부를 관통하여 지지부에서 슬라이딩 이동할 수 있게 결합되는 걸이봉과, 복수의 서포터 중 적어도 하나의 지지부에 결합되어 걸이봉의 수평방향 이동을 제한하는 잠금유닛 및 걸이봉에 끼움 결합되며, 열응력에 따른 파이프의 수직방향 변위를 허용하도록 파이프의 외면을 슬라이딩 이동할 수 있게 지지하는 복수의 파이프홀더를 포함한다.

Description

저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조{SUPPORT STRUCTURE FOR LOADING AND UNLOADING DEVICE OF STORAGE TANK}
본 발명은 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)를 수송하는 운반선에는 대략 -163℃의 초저온 상태로 액화시킨 액체화물(액화천연가스)의 보관 및 저장을 위한 저장탱크(storage tank)가 구비된다.
그리고 저장 탱크 측에는 펌프타워가 설치되며, 펌프타워는 액화천연가스의 하역(荷役)을 위한 통로 역할이 가능하도록 대형의 파이프 구조물 형태로 제공된다.
펌프타워는 일반적으로 2개의 방출 파이프, 1개의 충전 파이프 및 1개의 응급 파이프를 구비하고, 파이프들이 서로 연결 고정된 구조로 이루어진다.
즉 펌프타워는 3개의 파이프들이 대부분 트라이포드(tripod) 배열을 가지며 서로 평행한 상태로 간격을 띄우고 연결 부재들로 연결 고정된 구조로 형성된다.
이러한 펌프타워는 파이프들이 서로 안정적으로 연결 고정된 상태를 유지할 수 있어야 하고, 특히 저장 탱크 내에 설치될 때 점유 공간을 줄여서 저장 탱크의 공간 효율성을 높일 수 있는 구조를 갖도록 형성하는 것이 중요하다.
한국공개특허공보 제2009-0123642호(2009.12.02 공개)
본 발명의 실시 예들은 극저온인 액체화물로 인해 발생되는 저장탱크의 적재 및 하역장치의 구조적인 문제를 해결할 수 있는 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 종사자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액체화물을 저장하는 저장탱크 측벽에 결합되며 상기 저장탱크의 측벽에서 돌출되는 지지부를 갖는 복수의 서포터와, 상기 복수의 서포터의 각 지지부를 관통하여 상기 지지부에서 슬라이딩 이동할 수 있게 결합되는 걸이봉과, 상기 복수의 서포터 중 적어도 하나의 상기 지지부에 결합되어 상기 걸이봉의 수평방향 이동을 제한하는 잠금유닛 및 상기 걸이봉에 끼움 결합되며, 열응력에 따른 파이프의 수직방향 변위를 허용하도록 상기 파이프의 외면을 슬라이딩 이동할 수 있게 지지하는 복수의 파이프홀더를 포함하는 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조가 제공될 수 있다.
또한 상기 복수의 서포터는 상기 저장탱크의 측벽에서 일렬로 배열된 3개를 포함하고, 상기 잠금유닛은 상기 3개의 서포터 중 중앙에 위치하는 서포터에 결합될 수 있다.
또한 상기 서포터는 선각에 결합되며 내부에 단열재가 채워진 원추형상의 몸체를 포함하고, 상기 몸체의 외면에는 상기 저장탱크의 측벽을 형성하는 1차방벽과 2차방벽에 각각 결합되기 위한 접합플랜지가 연장 형성될 수 있다.
또한 상기 잠금유닛은 상기 지지부의 중공에 삽입 시 상기 걸이봉이 끼워짐에 의해 상기 걸이봉 외면을 포위하는 홀더몸체를 포함하고, 상기 홀더몸체는 상기 지지부와 상기 홀더몸체를 관통하여 체결되는 제1체결부재에 의해 상기 지지부에 고정되고, 상기 걸이봉은 상기 홀더몸체와 상기 걸이봉을 관통하여 체결되는 제2체결부재에 의해 상기 지지부에 고정될 수 있다.
또한 상기 파이프홀더는, 상기 걸이봉이 끼움 결합되는 수평홀이 관통 형성된 걸이봉 장착부와, 상기 걸이봉 장착부에서 연장되어 상기 파이프가 끼움 결합되는 수직홀이 관통 형성된 파이프 장착부와, 상기 수직홀과 상기 파이프 사이에 개재되는 파이프 부싱을 포함한다.
본 발명의 실시 예들은 파이프 체결부간의 수평 및 수직방향 열수축에 대응할 수 있는 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조를 제공함에 의해 내구성이 향상되면서, 저장탱크 내에서 차지하는 공간을 줄일 수 있어 파이프 지지구조물의 소형화 및 시공성을 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 적재 및 하역장치의 지지구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 측벽 방벽구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 측벽에 결합된 파이프 지지구조물을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 잠금유닛의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 잠금유닛의 결합 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 홀더의 사시도이다.
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 1은 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 적재 및 하역장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 측벽 방벽구조를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 적재 및 하역장치는 액체화물의 적재 및 하역을 위한 복수의 파이프(20)를 포함한다.
복수의 파이프(20)는 액체화물의 하역을 위한 두 개의 언로딩 파이프(unloading pipe), 액체화물을 로딩하는 로딩 파이프(loading pipe) 및 비상시에 사용하기 위한 응급 파이프(emergency pipe)를 포함하고, 복수의 파이프(20)는 저장탱크의 측벽(10)에 일렬로 나란히 배열되게 된다.
저장탱크의 측벽(10)에는 내부에 저장된 액체화물을 단열하기 위한 방벽구조가 설치된다. 방벽구조는 선각(11) 내벽으로부터 순차적으로 적층 고정되는 하부단열보드(12), 2차방벽(13), 상부단열보드(14) 및 1차방벽(15)을 포함한다.
저장탱크의 측벽(10)에는 복수의 파이프(20)를 지지하기 위한 지지구조물이 설치된다.
복수의 파이프(20)는 저장탱크의 내부에 저장되는 액체화물의 열 부하(thermal load), 슬로싱 부하(sloshing load)에 대응하여 파이프(20)의 손상을 방지할 수 있도록 저장탱크의 측벽(10)에 설치된 지지구조물에 지지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 저장탱크의 측벽에 결합된 파이프 지지구조물을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 잠금유닛의 결합관계를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 잠금유닛의 결합 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 홀더의 사시도이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 파이프(20)를 지지하는 지지구조물은 복수의 서포터(30), 걸이봉(40), 잠금유닛(50) 및 복수의 파이프홀더(60)를 포함한다.
복수의 서포터(30)는 저장탱크의 측벽(10)에서 수평방향을 따라 일렬로 배열되는 3개의 서포터가 하나의 행을 이루도록 배치되고, 파이프(20)의 직경, 두께, 고유진동수에 따라 상하방향으로 소정간격을 두고 이격 배치될 수 있다.
서포터(30)는 선각(11)에 결합되며 내부에 단열재(31)가 채워지는 원추형상의 몸체(32)와, 몸체(32)에서 연장되어 저장탱크의 측벽(10)에서 외부로 돌출되는 중공 원통형상의 지지부(33)를 포함한다.
몸체(32)는 저장탱크의 측벽(10)을 이루는 방벽구조 내부에 수용되고, 지지부(33)는 저장탱크의 측벽(10)에서 외부로 돌출되며, 돌출된 지지부(33)에는 복수의 파이프홀더(60)가 장착되기 위한 걸이봉(40)이 결합될 수 있다.
서포터(30)의 몸체(32)에는 저장탱크의 측벽(10)을 형성하는 1차방벽(15)과 2차방벽(13)에 각각 결합되기 위한 접합플랜지(34,35)가 연장 형성될 수 있다. 접합플랜지(34,35)는 1차방벽(15) 및 2차방벽(13)에 용접 결합됨에 의해 기밀이 유지되게 된다.
서포터(30)의 지지부(33)에는 걸이봉(40)이 끼워지기 위해 수평방향을 따라 관통 형성된 관통홀(36)이 형성된다.
걸이봉(40)은 길이가 긴 원통형상으로 이루어지고, 일렬로 배열되는 3개의 서포터(30a, 30b, 30c)의 각 지지부(33)에 형성된 관통홀(36)을 통과하여 장착됨에 따라 3개의 서포터(30)에 견고히 지지될 수 있다.
일렬로 배열되는 3개의 서포터(30)에 장착되는 걸이봉(40)은 저장탱크에 저장되는 액체화물에 의해 발생하는 열응력에 따른 변형(수축 또는 팽창)이 가능하도록 각 지지부(33)에서 슬라이딩 이동할 수 있게 결합될 수 있다.
이 경우, 3개의 서포터(30) 각 지지부(33)에 형성된 관통홀(36)과 걸이봉(40) 사이에는 걸이봉(40)의 좌우 신축 변형이 원활하게 가능하도록 하기 위한 걸이봉 부싱(37)이 장착될 수 있다.
3개의 서포터(30)의 각 지지부(33)를 관통하여 결합된 걸이봉(40)은 3개의 서포터 중 하나에 결합되는 잠금유닛(50)에 의해 위치 고정될 수 있다.
잠금유닛(50)은 일렬로 배열되는 3개의 서포터(30) 중 중앙에 위치하는 서포터(30b)에 결합될 수 있다. 이에 따라 걸이봉(40)은 중앙에 위치하는 서포터(30)를 기준으로 좌우 양측 부분은 신축 변형이 가능하게 된다.
잠금유닛(50)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 중앙에 위치하는 서포터(30b)의 지지부(33)에 형성된 중공(33a)에 삽입되는 홀더몸체(51)와, 홀더몸체(51)를 지지부(33)에 고정시키는 체결부재(52,53)를 포함한다.
홀더몸체(51)는 걸이봉(40)이 끼움 결합되도록 일측이 개방된 슬롯(54)이 형성된 사각형상의 부재로 이루어지고, 지지부(33)의 중공(33a)에 삽입 시 걸이봉(40)의 외면이 슬롯(54)에 끼워짐에 의해 홀더몸체(51)는 걸이봉(40)의 외면을 포위한 형태를 이루게 된다.
체결부재(52,53)는 홀더몸체(51)를 지지부(33)에 고정하기 위한 제1체결부재(52)와, 홀더몸체(51)를 걸이봉(40)에 고정하기 위한 제2체결부재(53)를 포함한다.
제1체결부재(52)와 제2체결부재(53)는 볼트를 포함하고, 제1체결부재(52)는 지지부(33)의 상하에서 각각 지지부(33)와 홀더몸체(51)를 관통하여 체결됨에 의해 홀더몸체(51)를 지지부(33)에 고정시키고, 제2체결부재(53)는 지지부(33)의 전방에서 중공(33a)에 삽입된 홀더몸체(51)와 걸이봉(40)을 관통하여 체결됨에 의해 걸이봉(40)과 홀더몸체(51)를 서로 고정시킨다. 이를 위해, 지지부(33) 및 홀더몸체(51)의 상하에는 각각 제1체결부재(52)가 체결되기 위한 제1관통홀(52a) 및 제1체결홀(52b)이 형성되고, 홀더몸체(51)의 전면 및 걸이봉(40)에는 각각 제2체결부재(53)가 체결되기 위한 제2관통홀(53a) 및 제2체결홀(53b)이 형성될 수 있다.
파이프홀더(60)는 걸이봉(40)에 끼움 결합되어 지지되며, 열응력에 의한 파이프(20)의 수직방향 변위를 허용할 수 있도록 액체화물이 유동하는 파이프(20)의 외면을 지지할 수 있다.
파이프홀더(60)는 도 7에 도시된 바와 같이 걸이봉(40)이 끼움 결합되는 수평홀(61)이 관통 형성된 걸이봉 장착부(62)와, 걸이봉 장착부(62)에서 연장되어 파이프(20)가 끼움 결합되는 수직홀(63)이 관통 형성된 파이프 장착부(64)와, 열응력에 따른 파이프(20)의 신축에 대응하여 파이프(20)가 상하방향으로 슬라이딩 이동이 가능하도록 수직홀(63)에 장착되어 파이프(20) 외면을 지지하는 파이프 부싱(65)을 포함한다.
걸이봉 장착부(62)는 소정의 높이와 폭을 가지며 마주하게 배치되는 평판 형태의 제1패널(62a) 및 제2패널(62b)과, 제1패널(62a)과 제2패널(62b)을 연결하며 각각 수평홀(61)이 형성되는 복수의 제3패널(62c)을 포함하고, 각 수평홀(61)에는 걸이봉(40)이 끼움 결합되는 경우 마찰저항을 줄이기 위한 베어링(62d)이 장착될 수 있다.
파이프 장착부(64)는 제2패널(62b)의 상하에서 수평방향으로 연장 형성되는 상부패널(64a)과 하부패널(64b)을 포함하고, 상하로 마주하는 상부패널(64a)과 하부패널(64b)에는 각각 파이프 부싱(65)이 끼워지기 위한 수직홀(63)이 형성될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 도 1과 같이 걸이봉(40)은 중앙에 위치하는 서포터(30b)를 기준으로 좌우 양측 부분이 수축 또는 팽창 가능하고, 파이프(20)는 파이프홀더(60)에서 상하로 슬라이딩 가능하므로 열응력에 따른 하중에 대한 충분한 강성을 유지할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 파이프(20)는 저장탱크의 측벽(10)에 설치된 지지구조물에서 일렬로 나란히 배열됨에 따라 저장탱크 내에서 차지하는 공간을 줄일 수 있고, 파이프 지지구조물의 소형화, 경량화 및 시공성을 높일 수 있게 된다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 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.
10: 측벽, 13: 2차방벽,
15: 1차방벽, 20: 파이프,
30: 서포터, 32: 몸체,
33: 지지부, 34,35: 접합플랜지,
37: 걸이봉 부싱, 40: 걸이봉,
50: 잠금유닛, 51: 홀더몸체,
52,53: 체결부재, 54: 슬롯,
60: 파이프홀더, 62: 걸이봉 장착부,
64: 파이프 장착부, 65: 파이프 부싱.

Claims (5)

  1. 액체화물을 저장하는 저장탱크 측벽에 결합되며 상기 저장탱크의 측벽에서 돌출되는 지지부를 갖는 복수의 서포터;
    상기 복수의 서포터의 각 지지부를 관통하여 상기 지지부에서 슬라이딩 이동할 수 있게 결합되는 걸이봉;
    상기 복수의 서포터 중 적어도 하나의 상기 지지부에 결합되어 상기 걸이봉의 수평방향 이동을 제한하는 잠금유닛; 및
    상기 걸이봉에 끼움 결합되며, 열응력에 따른 파이프의 수직방향 변위를 허용하도록 상기 파이프의 외면을 슬라이딩 이동할 수 있게 지지하는 복수의 파이프홀더;를 포함하고,
    상기 복수의 서포터는 상기 저장탱크 측벽에 일렬로 배열된 3개를 포함하고,
    상기 잠금유닛은 상기 3개의 서포터 중 중앙에 위치하는 서포터에 결합되는 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서포터는 선각에 결합되며 내부에 단열재가 채워진 원추형상의 몸체를 포함하고,
    상기 몸체의 외면에는 상기 저장탱크의 측벽을 형성하는 1차방벽과 2차방벽에 각각 결합되기 위한 접합플랜지가 연장 형성되는 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 잠금유닛은 상기 지지부의 중공에 삽입 시 상기 걸이봉이 끼워짐에 의해 상기 걸이봉 외면을 포위하는 홀더몸체를 포함하고,
    상기 홀더몸체는 상기 지지부와 상기 홀더몸체를 관통하여 체결되는 제1체결부재에 의해 상기 지지부에 고정되고, 상기 걸이봉은 상기 홀더몸체와 상기 걸이봉을 관통하여 체결되는 제2체결부재에 의해 상기 지지부에 고정되는 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파이프홀더는,
    상기 걸이봉이 끼움 결합되는 수평홀이 관통 형성된 걸이봉 장착부와,
    상기 걸이봉 장착부에서 연장되어 상기 파이프가 끼움 결합되는 수직홀이 관통 형성된 파이프 장착부와,
    상기 수직홀과 상기 파이프 사이에 개재되는 파이프 부싱을 포함하는 저장탱크의 적재 및 하역장치 지지구조.
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KR200179433Y1 (ko) * 1999-10-06 2000-04-15 포항종합제철주식회사 스팀배관의 열팽창 흡수용 받침대
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