KR101985455B1 - 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에 관한 것으로, 국제 규약인 SIGTTO 규정 만족을 위해서 윙 탱크의 폭을 광폭으로 하므로 건조비용이 상승하던 종래의 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 멤브레인 타입의 LNG 화물창이 적용되는 선박에 있어 화물창 상단 챔퍼 부의 외측, 즉 사이드 트렁크 스페이스에 리세스(recess)를 두어 카고 매니폴드로 인한 불필요한 선체 폭 증가를 방지하여 건조비용을 대폭 절감할 수 있다.

Description

액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조{INSTALL STRUCTURE OF CARGO MANIFOLD IN LIQUEFIED NATURAL GAS CARRIER}

본 발명은 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 카고 매니폴드의 하부 끝단 부가 선측으로부터 일정거리 이격 되도록 선체의 사이드 트렁크 스페이스에 카고 매니폴드의 하단부가 삽입될 수 있는 리세스(recess)가 형성됨으로써, 어퍼 데크의 공간을 추가로 확보하지 않고도 국제 규약인 SIGTTO 규정을 만족할 수 있는 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로 생산지와 소비처가 달라 운송이 필요한 경우, 대상물이 상온에서 원래 액상인 경우도 있으나, 운송시 부피를 줄이기 위해 액화시켜 운송하기도 한다.

액체 상태로 운반되는 대표적인 물질로는 원유, 액화천연가스(LNG), 액화이산화탄소, 액화석유가스(LPG) 등이 있다. 예를 들어, 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(약 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들게 되므로 해상을 통한 원거리 운반에 적합하다. 이러한 액화천연가스를 원거리 수송하는 데에는 극저온의 LNG를 저장할 수 있는 저장탱크가 설치된 액화가스 운반선이 사용된다.

근래에는 효율적이고 안전한 액화가스의 운반 및 사용을 위해 LNG RV(Regasification Vessel), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물들도 개발되어 사용되고 있다.

액화가스 운반선에서는 부유식 해상 구조물들이나 지상의 터미널로부터 액화가스를 공급받아 저장한 후, 수요지로 이동하여 저장된 액화가스를 공급하는 선적 및 하역(Loading and Unloading)이 행해진다.

LNG 선박에는 LNG 저장탱크로부터 선박의 선현 측으로 연장된 배관과 연결되고, 로딩/언로딩 장치와 연결되는 카고 매니폴드가 각각 설치된다. 그리고 카고 매니폴드에는 LNG의 로딩/언로딩 시 배관을 열고 닫기 위한 중요한 구성으로 밸브 액츄에이터와 컨트롤 핸들 등이 구비된다.

도 1은 종래 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에서는 트렁크 스페이스(30)가 경사지게 형성되고, 트렁크 스페이스(30)에는 카고 매니폴드(10)가 설치된다.

국제 규약인 SIGTOO 규정에 따르면, 카고 매니폴드의 하부 끝단 부가 선측으로부터 3500㎜ 이격 되어야 하는바, 트렁크 데크(Trunk deck) 구조를 가지는 멤브레인 타입(membrane type)(NO96, Mark III) 액화가스 운반선 중에서 중형 사이즈의 선박에서는 위 조건을 만족시키기 위해서 필요 이상으로 윙 탱크(wing tank) 폭을 확보해야 한다.

즉, 중형 LNGC 선박은 필요한 평형수의 용량을 고려할 때, 약 2400mm 정도의 윙 탱크 폭이 적절하지만 국제 규약인 SIGTTO 규정을 만족시키기 위해서는 어퍼 데크(upper deck) 공간을 추가로 확보해야 하며, 이를 위해서 윙 탱크 폭을 약 1500mm 추가로 증가시켜 선체 폭을 3000mm 더 증가시켜야 하므로(C 지점까지) 건조비용이 대폭 상승하는 문제가 있다.

국내 공개특허 제10-2014-0025700호

종래에는 국제 규약인 SIGTTO 규정 만족을 위해서 윙 탱크 폭을 광폭으로 제조하므로 건조비용이 상승하는 문제가 있었는바, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 멤브레인 타입의 LNG 화물창이 적용되는 선박에 있어 카고 상단 챔퍼 부의 외측, 즉 사이드 트렁크 스페이스에 리세스(recess)를 두어 카고 매니폴드로 인한 불필요한 선체 폭 증가를 방지하여 건조비용을 대폭 절감할 수 있는 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조를 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조는 카고 매니폴드의 하부 끝단 부가 선측으로부터 일정거리 이격 되도록 상기 선체의 사이드 트렁크 스페이스에 상기 카고 매니폴드의 하단부가 삽입될 수 있는 리세스(recess)가 형성된다.

상기 사이드 트렁크 스페이스의 사이드 웹 프레임은 HT 재질이 사용되고, 상기 사이드 트렁크 데크 플레이트는 종 강도의 연속성을 유지하기 위하여 너클 각도가 최소 된다.

상기 카고 매니폴드의 하부 끝단 부가 상기 선측으로부터 3500㎜ 이상 이격될 수 있다.

상기 리세스는 2 포인트 너클 구조 또는 R-cut으로 형성되는 것 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.

상기 웹 프레임의 중간에는 구조강도 보강을 위해서 강도 보강 부재가 삽입될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 멤브레인 타입의 LNG 카고가 적용되는 선박에 있어 카고 상단 챔퍼 부의 외측, 즉 사이드 트렁크 스페이스에 리세스를 두어 카고 매니폴드로 인한 불필요한 선체 폭 증가를 방지하여 건조비용을 대폭 절감할 수 있다.

도 1은 종래 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조를 도시한 단면도
도 3은 도 2의 A 방향에 바라본 도면

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A 방향에 바라본 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 액화가스 운반선에는 LNG 저장탱크로부터 선박의 선현 측으로 연장된 배관(미도시)과 연결되고, 로딩/언로딩 장치(미도시)와 연결되는 카고 매니폴드(10)가 설치된다.

본 발명의 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에서는, 카고 매니폴드(10)의 하부 끝단 부가 선측으로부터 일정거리 이격 되도록 선체의 사이드 트렁크 스페이스(100)에 카고 매니폴드(10)의 하단부가 삽입될 수 있는 리세스(recess)(110)가 형성된다. 리세스(110) 안에 카고 매니폴드(10)의 하단부가 삽입되므로 어퍼 데크(20)의 공간을 추가로 확보하지 않아도 된다.

국제 규약인 SIGTOO 규정을 충족하기 위하여 카고 매니폴드(10)의 하부 끝단 부는 선측으로부터 3500㎜ 이상 이격되도록 구성될 수 있다.

사이드 트렁크 스페이스(100)의 사이드 웹 프레임은 HT(high tensile) 재질이 사용되고, 사이드 트렁크 데크 플레이트는 종 강도의 연속성을 유지하기 위하여 너클 각도가 최소 되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에서는, 사이드 트렁크 스페이스(100)에 카고 매니폴드(10)의 하단부가 삽입될 수 있는 리세스(recess)(110)가 형성됨으로써, 최적화된 윙 탱크(wing tank) 폭을 유지하면서도 국제 규약인 SIGTTO 규정을 충족시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명의 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조에서는, 윙 탱크의 폭을 최적의 크기인 2400mm로 유지한다. 사이드 트렁크 플레이는 2점 너클(2 point knuckle) 시켜서 사이드 트렁크 스페이스(100)에 리세스(recess, 오목해지는 공간)(110)를 형성하는 것이다.

리세스(110)의 형상은 단면형상이 카고 매니폴드를 수용할 수 있는 최소 공간이 되도록 사이드 트렁크 슬랜트와 카고 매니폴드 간격을 최소 100mm로 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

리세스(110)의 길이 방향으로는 카고 매니폴드 길이를 고려하여 최소한으로 형성하되, 리세스에서 너클(knuckle)은 구조적 보강을 겸하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 인너 데크 슬랜트(inner deck slant)와 사이드 트렁크 슬랜트(side trunk slant) 거리는 최소 1000mm 이상 이격시켜서 작업 공간을 확보하는 것이 바람직하다.

리세스(110)는 사이드 트렁크 스페이스(100)에 구조 강성 및 작업성 확보를 위한 최소 공간을 확보하도록 한다.

사이드 트렁크 플레이트(side trunk plate)는 너클(knuckle) 각도를 최소한으로 부여하여 유효 종강도 부재로서 기능 하도록 한다.

사이드 트렁크 플레이트의 너클(knuckle) 구조에는 보강재를 취부하여 너클 부분의 보강에 대한 선급의 요구 조건을 만족할 수 있도록 한다.

본 발명의 리세스 구조는, 일 실시 예로 2점 너클(2 point knuckle) 구조를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, R-cut 도 가능하다. 여기서, 너클(knuckle) 구조란 꺽여서 각진 구조이며, R-cut 이란 각지지 않고 둥근 형태(라운딩 형태)로 형성된 구조를 의미한다.

아울러, 웹 프레임(web frame) 사이 중간에 중간 프레임(intermediate frame)을 삽입하여 매니폴드 서포트(manifold support)로부터 전달되는 하중에 대해서 보강할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 멤브레인 타입의 LNG 카고가 적용되는 선박에 있어 카고 상단 챔퍼 부의 외측, 즉 사이드 트렁크 스페이스에 리세스(recess)를 두어 카고 매니폴드로 인한 불필요한 선체 폭 증가를 방지하여 건조비용을 대폭 절감할 수 있는바, 윙 탱크(wing tank) 폭을 2400mm로 유지하는 것은 종래에 비해서 선체 폭을 3000mm 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 선체 폭의 감소는 구조 강재중량을 절감하고, 선박저항을 줄여서 필요 엔진 마력을 감소시키므로 선박건조비와 연료비용을 동시에 절감하여 선박의 경제성을 높이는 효과가 있다.

10: 카고 매니폴드
100: 사이드 트렁크 스페이스
110: 리세스(recess)

Claims (5)

1. 어퍼 데크의 상부에 형성되며, 화물창의 상단 챔퍼 부를 형성하는 사이드 트렁크 스페이스; 및
   상기 화물창에 수용되는 액화가스의 이송을 위한 카고 매니폴드;를 포함하고,
   상기 사이드 트렁크 스페이스의 경사진 측면 챔퍼 부에 선체의 내측 방향으로 함몰된 형태의 리세스(recess)가 형성되며,
   상기 리세스에 상기 카고 매니폴드의 하단부가 수용됨으로써, 상기 어퍼 데크의 공간을 추가로 확보하지 않고도 상기 카고 매니폴드의 끝단 부가 선측으로부터 일정 거리 이격될 수 있는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 리세스(recess)는, 너클(knuckle) 각도가 둔각을 가지는 2점 너클(knuckle) 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 리세스(recess)는, 수직으로 연장되는 수직벽과 상기 수직벽의 하단부로부터 상기 어퍼 데크로 하향 경사지게 연장되는 경사벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 경사벽과 상기 카고 매니폴드 사이의 간격은 최소 100mm 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 리세스(recess)는 R-cut으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 매니폴드 설치구조.

Images