KR102010422B1 - Liquefied gas tank for ship and liquefied gas carrier having same - Google Patents
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Abstract
선박용 액화가스 탱크는, 연직 중심축 주위로 대칭인 압력용기인 선박용 액화가스 탱크로서, 아래쪽을 향해서 개방된 하단부를 가지는 상측 탱크체와, 위쪽을 향해서 개방된 상단부를 가지는 하측 탱크체를 포함하고, 상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 중 한쪽 탱크체의 상기 중심축을 지나는 수직 단면 형상이, 아래의 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 일치한다.
[수학식 1]
단, 'r1'은 상기 한쪽 탱크체의 상단부 또는 하단부의 반지름이고, 'r2'는 한쪽 탱크체의 높이이며, 'm'은 2<m<3을 만족하는 상수이다.The marine liquefied gas tank is a marine liquefied gas tank which is a pressure vessel symmetric about a vertical central axis, and includes an upper tank body having a lower end opened downward and a lower tank body having an upper end opened upward. The vertical cross-sectional shape which passes the said central axis of one tank of the said upper tank body and the said lower tank body corresponds to the trace represented by following [Equation 1].
[Equation 1]
However, 'r 1 ' is the radius of the upper end or the lower end of the one tank body, 'r 2 ' is the height of one tank body, 'm' is a constant that satisfies 2 <m <3.
Description
본 발명은, 액화가스를 저장하는 선박용 액화가스 탱크 및 그것을 구비하는 액화가스 운반선에 관한 것이다.The present invention relates to a marine liquefied gas tank for storing liquefied gas and a liquefied gas carrier having the same.
종래, 액화 천연가스(이하, 'LNG'라고 한다) 등의 액화가스를 운반하기 위해, 액화가스 탱크를 복수 개 탑재한 액화가스 운반선이 이용되고 있다. 액화가스 운반선에 탑재되는 액화가스 탱크로서는, 예를 들면, 독립 구형(球形) 탱크, 멤브레인(membrane) 형 탱크 등이 알려졌다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, LNG를 운반하는 LNG 운반선에 탑재된 독립 구형 탱크(이하 '구형 탱크'라고 한다)가 개시되어 있다.DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, in order to convey liquefied gas, such as liquefied natural gas (henceforth "LNG"), the liquefied gas carrier which mounted several liquefied gas tanks is used. As the liquefied gas tank mounted on the liquefied gas carrier, for example, an independent spherical tank, a membrane tank and the like are known. For example, Patent Document 1 discloses an independent spherical tank (hereinafter referred to as a "spherical tank") mounted on an LNG carrier that carries LNG.
특허문헌 1의 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 구형 탱크는, 선체로부터 독립한 압력용기로서, 선체의 파운데이션 데크(foundation deck)로부터 연직방향으로 연장되는 스커트(skirt)에 의해서 선체에 지지 되어 있다. LNG 운반선에 탑재되는 탱크는, 어떤 형식의 탱크라도, 극저온의 LNG를 고압 상태로 저장하기 위한 내압성과 방열성을 가지고 있지만, 탱크 형식에 따라서 장점이나 단점이 다르다. 예를 들면, 구형 탱크는, 다른 형식의 탱크에 비해, 탱크 형상이 진구(眞球) 형태이기 때문에, 내측에 보강재가 필요치 않은 설계가 가능하며, 균열의 발생 원인이 되는 응력 집중을 배제할 수 있는 등의 장점이 있다.Spherical tanks as shown in Figs. 1 and 2 of Patent Literature 1 are pressure vessels independent of the hull and are supported by the hull by skirts extending vertically from the foundation deck of the hull. . The tank mounted on the LNG carrier has a pressure resistance and heat dissipation property for storing cryogenic LNG in a high pressure state in any tank, but the advantages and disadvantages differ depending on the tank type. For example, a spherical tank has a spherical shape compared to other tanks, so that a design that does not require a reinforcing material can be designed inside, and stress concentrations that cause cracks can be eliminated. There are such advantages.
그런데 최근, 동일한 크기의 선체에 대해 액화가스의 적재량을 증가시키고자 하는 요망이 있다. 구형 탱크는 화물창의 용적에 대한 공간 이용 효율이 낮기 때문에, 이 요망에 부응하기 위해서는, 구형 탱크 대신, 선체의 크기(특히, 선박의 횡 폭(橫幅))를 유지하면서, 액화가스 적재량을 증가시키는 새로운 형상의 탱크가 요망된다. 그러나 구형 탱크의 장점을 살린 탱크를 설계하는 것은 매우 어렵다.Recently, however, there is a desire to increase the load of liquefied gas for hulls of the same size. Since the old tank has a low space utilization efficiency for the volume of the cargo hold, in order to meet this demand, instead of the old tank, it is possible to increase the amount of liquefied gas load while maintaining the size of the hull (particularly, the width of the ship). A new shape tank is desired. However, it is very difficult to design a tank that takes advantage of the old tank.
이에, 본 발명은, 구형 탱크보다 액화가스 적재량을 증가시키는 한편, 구형 탱크의 장점을 살린 설계를 용이하게 할 수 있는 선박용 액화가스 탱크 및 그것을 구비 액화가스 운반선을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquefied gas tank for ships and a liquefied gas carrier having the same, which can increase the amount of liquefied gas loaded than the old tank and facilitate the design utilizing the advantages of the old tank.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 선박용 액화가스 탱크는, 연직 중심축 주위로 대칭인 압력용기인 선박용 액화가스 탱크로서, 아래쪽을 향해서 개방된 하단부를 가지는 상측 탱크체와, 위쪽을 향해서 개방된 상단부를 가지는 하측 탱크체를 포함하고, 상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 중 한쪽 탱크체의 상기 중심축을 지나는 수직 단면 형상이, 아래의 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 일치한다.In order to solve the said subject, the marine liquefied gas tank which concerns on this invention is a marine liquefied gas tank which is a pressure vessel which is symmetrical about a vertical center axis, and has an upper tank body which has a lower end part opened downward, and opens upward. It includes a lower tank body having a top end portion, and the vertical cross-sectional shape passing through the central axis of one of the upper tank body and the lower tank body corresponds to the trajectory represented by Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
단, 'r1'은 상기 한쪽 탱크체의 상기 상단부 또는 상기 하단부의 반지름이고, 'r2'는 상기 한쪽 탱크체의 높이이며, 'm'은 2<m<3을 만족하는 상수이다.However, 'r 1 ' is the radius of the upper end portion or the lower end portion of the one tank body, 'r 2 ' is the height of the one tank body, 'm' is a constant that satisfies 2 <m <3.
상기 구성에 의하면, [수학식 1]의 'm'의 값을 2보다 크게 설정하고 있기 때문에, 한쪽 탱크체가 탱크 중심으로부터 대각선 위쪽 또는 아래쪽을 향해 불룩하게 나온 형상을 이룬다. 이에 따라, 진구형 탱크에 비해서 탱크 용량을 증가시킬 수가 있다. [수학식 1]의 'm' 값이 지나치게 커지면, 한쪽 탱크체 측의 탱크 형상이 원통형에 가까워지고, 그 결과, 평평한 부분을 보강하는 골재 등이 필요해진다. 그러나 상기 구성에서는, [수학식 1]의 'm'의 값을 3보다 작게 설정하고 있기 때문에, 보강재 없이 또는 적은 보강재로, 액화가스의 압력에 견딜 수 있는 탱크 구조가 실현된다. 또한, [수학식 1]로 표시되는 궤적의 곡률이 연속적이기 때문에, 구형 탱크의 장점을 살린 설계를 용이하게 할 수가 있다.According to the said structure, since the value of "m" of [Equation 1] is set larger than 2, one tank body has a shape bulging toward diagonally upward or downward from the tank center. As a result, the tank capacity can be increased in comparison with the true tank. When the value of 'm' in Equation 1 is too large, the tank shape on the side of one tank body becomes closer to a cylinder, and as a result, aggregates for reinforcing flat portions are required. However, in the above configuration, since the value of 'm' in [Equation 1] is set smaller than 3, a tank structure capable of withstanding the pressure of the liquefied gas is realized without or without reinforcement. Further, since the curvature of the trajectory represented by [Equation 1] is continuous, the design utilizing the advantages of the old tank can be facilitated.
상기 선박용 액화가스 탱크에서, 상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 중 다른 쪽 탱크체의 상기 중심축을 지나는 수직 단면 형상이, 아래의 [수학식 2]로 표시되는 궤적에 일치하여도 좋다.In the marine liquefied gas tank, the vertical cross-sectional shape passing through the central axis of the other tank body among the upper tank body and the lower tank body may coincide with the trajectory represented by Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
단, 'r3'는 상기 다른 쪽 탱크체의 높이이고, 'n'은 2<n<3을 만족하는 상수이다.However, "r 3 " is the height of the said other tank body, and "n" is a constant which satisfy | fills 2 <n <3.
이 구성에 의하면, [수학식 2]의 'n'의 값을 2보다 크게 설정하고 있기 때문에, 다른 쪽 탱크체가 탱크 중심으로부터 대각선 위쪽 또는 아래쪽을 향해 불룩하게 나온 형상을 이룬다. 이에 따라, 탱크 용량을 더욱 증가시킬 수가 있다. [수학식 2]의 'n'의 값이 지나치게 커지면, 다른 쪽 탱크체 측의 탱크 형상이 원통형에 가까워지고, 그 결과, 평평한 부분을 보강하는 골재 등이 필요해진다. 그러나 [수학식 2]의 'n'의 값을 3보다 작게 설정하고 있기 때문에, 보강재 없이 또는 적은 보강재로, 액화가스의 압력에 견딜 수 있는 탱크 구조가 실현된다. 또한, [수학식 2]로 표시되는 궤적의 곡률이 연속적이기 때문에, 구형 탱크의 장점을 살린 설계를 용이하게 할 수가 있다.According to this configuration, since the value of 'n' in [Equation 2] is set to be larger than 2, the other tank forms a shape bulging out diagonally upward or downward from the tank center. As a result, the tank capacity can be further increased. If the value of 'n' in [Equation 2] becomes too large, the tank shape on the other tank body side becomes closer to a cylinder, and as a result, aggregates for reinforcing flat portions are required. However, since the value of 'n' in [Equation 2] is set smaller than 3, a tank structure capable of withstanding the pressure of the liquefied gas is realized without or without reinforcement. In addition, since the curvature of the trajectory represented by [Equation 2] is continuous, the design utilizing the advantages of the old tank can be facilitated.
[수학식 1]과 [수학식 2]의 'r1', 'r2' 및 'r3'는, r1=r2=r3를 만족하여도 좋다. 이 경우, 상측 탱크체 및 하측 탱크체의 개구부의 반지름(r1)과, 하측 탱크체의 높이(r2)와, 상측 탱크체의 높이(r3)가 동일한 길이가 되므로, 상측 탱크체 및 하측 탱크체 사이의 연결 부분의 높이가 거의 없다면, 횡 폭 및 높이가 종래의 구형 탱크와 거의 같게 된다. 이 때문에, 선체에 관해서는, 종래의 구형 탱크와 동일하게 설계할 수가 있다.'R 1 ', 'r 2 ', and 'r 3 ' in [Equation 1] and [Equation 2] may satisfy r 1 = r 2 = r 3 . In this case, since the radius r 1 of the opening of the upper tank body and the lower tank body, the height r 2 of the lower tank body, and the height r 3 of the upper tank body are the same length, the upper tank body and If there is little height of the connecting portion between the lower tank bodies, the lateral width and height become almost the same as in the conventional spherical tank. For this reason, the hull can be designed in the same manner as a conventional rectangular tank.
r1=r2=r3일 경우에, [수학식 1]의 'm' 및 [수학식 2]의 'n'은 m=n을 만족하여도 좋다. 이 경우, 상측 탱크체와 하측 탱크체를 동일한 형상으로 할 수 있기 때문에, 선박용 액화가스 탱크의 제조가 용이해진다.When r 1 = r 2 = r 3 , 'm' in [Equation 1] and 'n' in [Equation 2] may satisfy m = n. In this case, since an upper tank body and a lower tank body can be made the same shape, manufacture of a liquefied gas tank for ships becomes easy.
[수학식 1]의 'r1' 및 'r2'의 비율은, 0.9 ≤ r2/r1 ≤ 1.1을 만족하여도 좋다. 이 경우, [수학식 1]의 궤적의 곡률 변화가 극단적으로 커지지 않기 때문에, 구형 탱크의 장점을 한층 더 살린 설계가 가능해진다.The ratio of 'r 1 ' and 'r 2 ' in [Equation 1] may satisfy 0.9 ≦ r 2 / r 1 ≦ 1.1. In this case, since the curvature change of the trajectory of [Equation 1] does not become extremely large, the design which utilizes the advantage of the old tank further becomes possible.
상기 선박용 액화가스 탱크에서, 상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체 사이에, 상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체를 연결하는 연직방향으로 연장되는 원통체를 포함하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 선교에서의 시인성 및 이 선박용 액화가스 탱크를 탑재한 액화가스 운반선의 무게중심 위치에 관해 허용되는 범위에서, 원통체의 높이를 크게 하여, 액화가스 탱크의 액화가스 적재량을 증가시킬 수가 있다.In the marine liquefied gas tank, a cylindrical body extending in the vertical direction connecting the upper tank body and the lower tank body may be included between the upper tank body and the lower tank body. According to this configuration, the height of the cylindrical body can be increased to increase the amount of liquefied gas loaded in the liquefied gas tank within the permissible range in terms of visibility on the bridge and the position of the center of gravity of the liquefied gas carrier equipped with the liquefied gas tank for ships. There is a number.
본 발명에 의하면, 구형 탱크보다 액화가스의 적재량을 증가시키는 한편, 구형 탱크의 장점을 살린 설계를 용이하게 할 수 있는 선박용 액화가스 탱크 및 그것을 구비 액화가스 운반선을 제공할 수가 있다.According to the present invention, it is possible to provide a liquefied gas tank for ships and a liquefied gas carrier provided with the same, which can increase the loading of liquefied gas compared to the old tank and facilitate the design utilizing the advantages of the old tank.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 액화가스 운반선의 측면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 액화가스 운반선의 평면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 액화가스 운반선의 Ⅲ-Ⅲ 화살표시에 따른 단면도이다.
도 4는, 선박용 액화가스 탱크의 변형 예를 나타내는 도면이다.1 is a side view of a liquefied gas carrier ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a liquefied gas carrier ship according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the III-III arrow of the liquefied gas carrier ship shown in FIG. 1.
4 is a diagram illustrating a modified example of the liquefied gas tank for ships.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 선박용 액화가스 탱크 및 그것을 탑재 한 액화가스 운반선을 도면에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the marine liquefied gas tank which concerns on one Embodiment of this invention, and the liquefied gas carrier ship equipped with it are demonstrated based on drawing.
도 1 및 도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 액화가스 운반선(1A)의 측면도 및 평면도이다. 액화가스 운반선(1A)으로 운반되는 액화가스는, 예를 들면, LNG나 액체수소이다. 본 실시형태의 액화가스 운반선(1A)은, 복수 개(본 예에서는, 4개)의 선박용 액화가스 탱크(이하, 단순히 '탱크'라고 한다)(10)가 선체(20)의 선박 길이방향으로 구비되어 있다. 또한, 본 실시형태의 액화가스 운반선(1A)에는, 그 후방부(도 1의 왼쪽)에, 항해중에 조종을 수행하기 위한 장소인 선교(船橋)(21)가 설치되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 탱크(10)의 상부는, 선체(20)의 상갑판(22)으로부터 위쪽으로 돌출되어 있다.1 and 2 are a side view and a plan view of a liquefied gas carrier ship according to an embodiment of the present invention. Liquefied gas conveyed by 1 A of liquefied gas carriers is LNG and liquid hydrogen, for example. 1 A of liquefied gas carrier ships of this embodiment have a plurality of ship liquefied gas tanks (henceforth simply a "tank") 10 (4 in this example) in the ship longitudinal direction of the
도 3은, 액화가스 운반선(1A)에 탑재된 탱크(10)와 그것을 지지하는 구조를 나타내는 단면도이다. 선체(20)의 선폭(船幅) 방향 양측에서 선측 외판(24)을 따라 선박 길이방향으로 연장되는 한 쌍의 종통 격벽(25)이, 한 쌍의 선측 외판(24)으로부터 소정 거리 안쪽에 설치되어 있고, 탱크(10)는, 한 쌍의 종통 격벽(25)의 사이에 배치되어 있다.3 is a cross-sectional view showing the
탱크(10)의 주위에는, 스커트(skirt)(27)를 통해 탱크(10)를 지지하는 파운데이션 데크(foundation deck)(26)가 설치되어 있다. 파운데이션 데크(26)는, 선체(20)에서 상갑판(22)보다 아래쪽 소정 높이 위치에 설치되어 있고, 이 파운데이션 데크(26)의 상면에, 상기 종통 격벽(25)의 하단부가 접속되어 있다. 파운데이션 데크(26)는, 선측 외판(24)끼리 선폭 방향으로 접속하도록 설치되어 있다. 스커트(27)는, 원통형으로서, 스커트(27)의 하단부가 파운데이션 데크(26)의 상면에 접속되어 있고, 스커트(27)의 상단부가 탱크(10)의 외주면에 접속되어 있다. 파운데이션 데크(26)에서 탱크(10)가 설치되는 위치에는, 스커트(27)의 지름과 대략 같은 크기의 원형 개구부가 형성되어 있다.In the periphery of the
또한, 탱크(10)의 하부에는, 선저 외판(23)의 소정 거리 위쪽에서, 선저 외판(23)을 따라 선박 길이방향으로 연장되는 이너 보텀 플레이트(inner bottom plate)(28)가 설치되어 있다. 또한, 이너 보텀 플레이트(28)의 선폭 방향 양단부와 파운데이션 데크(26) 사이에, 한 쌍의 빌지 호퍼 플레이트(bilge hopper plate)(29)가 설치되어 있다. 이 빌지 호퍼 플레이트(29)도, 선박 길이방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 빌지 호퍼 플레이트(29)는, 이너 보텀 플레이트(28)의 양단부로부터 선폭 방향 바깥쪽을 향해 경사져 있다.In addition, an
다음으로, 본 실시형태의 탱크(10)에 관하여 설명한다. 탱크(10)는, 연직 중심축(C) 주위로 대칭인 압력용기이다. 탱크(10)는, 탱크(10)의 하측 부분을 형성하고, 위쪽을 향해 개방된 하측 탱크체(12)와, 탱크(10)의 상측 부분을 형성하고, 아래쪽을 향해 개방된 상측 탱크체(13)를 가진다. 본 실시형태에서는, 탱크(10)는, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13)가 직접적으로 연결되어 있다. 하측 탱크체(12) 및 상측 탱크체(13) 각각의 외측 표면은, 단열재(도시하지 않음)로 덮여 있다.Next, the
하측 탱크체(12)는, 그릇 모양으로, 환형(環形)의 상단부(12a)를 가진다. 하측 탱크체(12)의 수평 단면 형상은 환형이며, 중심축(C)을 지나는 하측 탱크체(12)의 수직 단면 형상은 아래의 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 일치한다.The
[수학식 1]에서, 'r1'은 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)의 반지름이고, 'r2'는 하측 탱크체(12)의 높이이며, 'm'의 값은 예를 들어 2.5이다.In [Equation 1], 'r 1 ' is the radius of the
더 자세하게 설명하면, 연직 상향을 양(+)으로 하여 중심축(C)을 y-축으로 설정하며, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)를 지나는 수평면상의 직선으로서, 중심축(C)에 직교하는 직선을 x-축으로 설정하였을 때, 중심축(C)을 지나는 하측 탱크체(12)의 수직 단면 형상은, 상기 [수학식 1]에서 y≤0의 범위로 표시되는 궤적과 일치한다.More specifically, the center axis C is set as a straight line on a horizontal plane passing through the
[수학식 1]의 'm'의 값은, 2.5에 한정되지 않고, 2<m<3을 만족하는 상수라면 어떤 값이어도 좋다. 'm'의 값이 2보다 크기 때문에, 하측 탱크체(12)의 수직 단면 형상은, 탱크(10)의 중심으로부터 대각선 아래쪽을 향해 불룩하게 나온 형상을 이루고 있다.The value of 'm' in [Equation 1] is not limited to 2.5, and may be any value as long as it is a constant that satisfies 2 <m <3. Since the value of "m" is larger than 2, the vertical cross-sectional shape of the
상측 탱크체(13)는, 뒤집힌 그릇 모양으로, 환형의 하단부(13a)를 가진다. 상측 탱크체(13)의 수평 단면 형상은 원형이며, 중심축(C)을 지나는 상측 탱크체(13)의 수직 단면 형상은 아래의 [수학식 2]로 표시되는 궤적에 일치한다.The
[수학식 2]에서 'r1'은 상측 탱크체(13)의 하단부(13a)의 반지름이고, 'r3'는 상측 탱크체(13)의 높이이며, 'n'의 값은 예를 들어 2.5이다.In Equation 2, 'r 1 ' is the radius of the
더 자세하게 설명하면, 연직 상향을 양(+)으로 하여 중심축(C)을 y-축으로 설정하며, 상측 탱크체(13)의 하단부(13a)를 지나는 수평면상의 직선으로서, 중심축(C)에 직교하는 직선을 x-축으로 설정했을 때, 중심축(C)을 지나는 상측 탱크체(13)의 수직 단면 형상은, 상기 [수학식 2]에서 y≥0의 범위로 표시되는 궤적과 일치한다.More specifically, the center axis C is set as a straight line on a horizontal plane passing through the
[수학식 2]의 'n'의 값은, 2.5에 한정되지 않고, 2<n<3을 만족하는 상수라면 어떤 값이어도 좋다. 'n'의 값이 2보다 크기 때문에, 상측 탱크체(13)의 수직 단면 형상은, 탱크(10)의 중심으로부터 대각선 위쪽을 향해 불룩하게 나온 형상을 이루고 있다. 또한, 상측 탱크체(13)의 하단부(13a)의 반지름(r1)은, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)의 반지름(r1)과 동일한 값이다.The value of 'n' in [Equation 2] is not limited to 2.5, and may be any value as long as it is a constant that satisfies 2 <n <3. Since the value of "n" is larger than 2, the vertical cross-sectional shape of the
본 실시형태에서, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13) 각각의 개구부의 반지름(r1)과, 하측 탱크체(12)의 높이(r2)와, 상측 탱크체(13)의 높이(r3)는 동일한 길이이다. 즉, [수학식 1]과 [수학식 2]의 'r1', 'r2' 및 'r3'는 r1=r2=r3를 만족하고 있다.In this embodiment, the radius r 1 of the opening of each of the
탱크 커버(31)는, 상갑판(22)에 지지 되어있다. 탱크 커버(31)는, 탱크(10) 외측에 상측 탱크체(13)로부터 소정 거리만큼 떨어져 배치되어 있으며, 상측 탱크체(13)와 같은 형상을 취하고 있다. 탱크 커버(31)는, 상측 탱크체(13)와 상이한 형상이어도 좋다.The tank cover 31 is supported by the
이상 설명한 바와 같이, 상기 탱크(10)는, 중심축(C)을 지나는 하측 탱크체(12)의 수직 단면 형상이, 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 일치한다. 도 3에 일점쇄선으로 표시한 종래의 구형 탱크(40)와 비교해서도 알 수 있듯이, [수학식 1]의 'm'의 값이 2보다 크기 때문에, 탱크(10)는, 구형 탱크(40)에 비해서, 탱크(10)의 중심으로부터 대각선 아래쪽을 향해 불룩하게 나온 형상을 이룬다. 이에 따라, 탱크(10)와 선체(20)(예를 들면, 이너 보텀 플레이트(28)나 빌지 호퍼 플레이트(29)) 사이의 공간을 효율적으로 이용하여, 탱크 용량을 증가시킬 수가 있다.As described above, the vertical cross-sectional shape of the
또한, [수학식 1]의 'm'의 값이 지나치게 커지면, 탱크(10) 하부의 형상이 원통형에 가까워지고, 그 결과, 평평한 부분을 보강하는 골재 등이 필요해진다. 그러나 [수학식 1]의 'm'의 값을 3보다 작게 설정하고 있기 때문에, 보강재 없이 또는 적은 보강재로, 액화가스의 압력에 견딜 수 있는 탱크 구조가 실현된다. 또한, [수학식 1]로 표시되는 궤적의 곡률이 연속적이기 때문에, 보강재가 불필요해진다는 또는 줄어든다는 구형 탱크의 장점을 살린 설계를 용이하게 할 수 있다. 또한, 상술한 장점 이외에, 구조 해석이 용이해지고, 신뢰성이 높은 설계를 할 수 있으며, 사각형 탱크 등에 비해서, 외부표면을 작게 할 수 있고, 탱크(10) 내부로의 열 침입을 줄일 수 있다는 등의 장점도 살린 설계를 용이하게 할 수 있다.When the value of 'm' in Equation 1 is too large, the shape of the lower portion of the
상기 탱크(10)는, 중심축(C)을 지나는 상측 탱크체(13)의 수직 단면 형상이, [수학식 2]로 표시되는 궤적에 일치한다. 도 3에 일점쇄선으로 표시한 종래의 구형 탱크(40)와 비교해서도 알 수 있듯이, [수학식 2]의 'n' 값이 2보다 크기 때문에, 탱크(10)는, 구형 탱크(40)에 비해서, 탱크(10)의 중심으로부터 대각선 위쪽을 향해 불룩하게 나온 형상을 이룬다. 이에 따라, 선교(21)에서의 시인성 및 액화가스 운반선(1A)의 중심 위치에 관해 허용되는 범위에서, 탱크 용량을 증가시킬 수가 있다.The
또한, [수학식 2]의 'n'의 값이 지나치게 커지면, 탱크(10) 상부의 형상이 원통형에 가까워지고, 그 결과, 평평한 부분을 보강하는 골재 등이 필요해진다. 그러나 [수학식 2]의 'n'의 값을 3보다 작게 설정하고 있기 때문에, 보강재 없이 또는 적은 보강재로, 액화가스의 압력에 견딜 수 있는 탱크 구조가 실현된다. 또한, [수학식 2]로 표시되는 궤적의 곡률이 연속적이기 때문에, 보강재가 불필요해진다는 또는 줄어든다는 구형 탱크의 장점을 살린 설계를 용이하게 할 수 있다. 또한, 상술한 장점 이외에, 구조 해석이 용이해지고, 신뢰성이 높은 설계를 할 수 있으며, 사각형 탱크 등에 비해서, 외부표면을 작게 할 수 있고, 탱크(10) 내부로의 열 침입을 줄일 수 있다는 등의 장점도 살린 설계를 용이하게 할 수 있다.When the value of 'n' in Equation 2 is too large, the shape of the upper portion of the
본 실시형태에서는, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13) 각각의 개구부의 반지름(r1)과, 하측 탱크체(12)의 높이(r2)와, 상측 탱크체(13)의 높이(r3)가 동일한 길이(즉, r1=r2=r3)를 이룬다. 따라서, 횡 폭 및 높이가 종래의 구형 탱크와 거의 동일해진다. 이 때문에, 선체(20)에 관해서는, 종래의 구형 탱크와 동일하게 설계할 수가 있다.In this embodiment, the radius r 1 of the opening of each of the
또한, 본 실시형태에서는, [수학식 1]의 'm' 및 [수학식 2]의 'n'의 값은, 모두 2.5로 동일한 값이기 때문에, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13)가 동일한 형상을 이루어 탱크(10)의 제조가 용이해진다.In addition, in this embodiment, since the value of "m" of [Equation 1] and "n" of [Equation 2] are all the same value as 2.5, the
도 4는, 상기 탱크(10)의 변형예인 탱크(50)를 나타내는 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 변형 예로서의 탱크(50)는, 상측 탱크체(13)와 하측 탱크체(12) 사이에, 상측 탱크체(13)와 하측 탱크체(12)를 연결하는 연직방향으로 연장되는 원통체(51)를 가진다.4 is a diagram illustrating a
도 4에 나타낸 바와 같이, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)와 상측 탱크체(13)의 하단부(13a)는, 상이한 수평면상에 배치된다. 즉, [수학식 1]과 [수학식 2] 각각의 x-축도 상이한 수평면상에 위치한다. 더 자세하게 설명하면, 연직 상향을 양(+)으로 하여 중심축(C)을 y-축으로 설정하며, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)를 지나는 수평면상의 직선으로서, 중심축(C)에 직교하는 직선을, x-축으로 설정했을 때, 중심축(C)을 지나는 하측 탱크체(12)의 수직 단면 형상은, 상기 [수학식 1]에서 y≤0의 범위로 표시되는 궤적과 일치한다. 또한, 연직 상향을 양(+)으로 하여 중심축(C)을 y-축으로 설정하며, 상측 탱크체(13)의 하단부(13a)를 지나는 수평면상의 직선으로서, 중심축(C)에 직교하는 직선을, x-축으로 설정했을 때, 중심축(C)을 지나는 상측 탱크체(13)의 수직 단면 형상은, 상기 [수학식 2]에서 y≥0의 범위로 표시되는 궤적과 일치한다.As shown in FIG. 4, the
탱크(50)의 구성에 의하면, 원통체(51)의 높이를 높게 할수록, 탱크(50)의 액화가스 적재량을 증가시킬 수 있다. 다만, 원통체(51)의 높이가 커지게 되면, 선교(21)에서의 시인성의 악화나 탱크(50)의 무게중심이 위쪽으로 이동함으로써 액화가스 운반선(1A)의 안정성 악화를 초래할 우려가 있다. 이 때문에, 원통체(51)의 높이는, 선교(21)에서의 시인성을 충분히 확보할 수 있는 한편, 액화가스 운반선(1A)의 무게중심 위치로서 허용되는 범위로 설정된다.According to the structure of the
상기 실시형태는, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 전술한 설명이 아니라 청구범위에 의해 표시되며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함될 것이다.The above embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the claims rather than the foregoing description, and all modifications within the meaning and range equivalent to the claims shall be included.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13) 각각의 개구부의 반지름(r1)과, 하측 탱크체(12)의 높이(r2)와, 상측 탱크체(13)의 높이(r3)는 동일한 길이였지만, 각각 다른 길이어도 좋다. 또한, [수학식 1]의 'r1' 및 'r2'의 비율은, 0.9 ≤ r2/r1 ≤ 1.1을 만족하는 것이 바람직하다. 이렇게 비율을 설정함에 따라, [수학식 1]의 궤적의 곡률 변화가 극단적으로 커지지 않기 때문에, 하측 탱크체(12)에 관해서, 구형 탱크의 장점을 한층 더 살린 설계가 가능해진다. 마찬가지로, [수학식 2]의 'r1' 및 'r3'의 비율은, 0.9 ≤ r3/r1 ≤ 1.1을 만족하는 것이 바람직하며, 이렇게 비율을 설정함에 따라, [수학식 2]의 궤적의 곡률 변화가 극단적으로 커지지 않기 때문에, 상측 탱크체(13)에 관해서, 구형 탱크의 장점을 한층 더 살린 설계가 가능해진다.For example, in the said embodiment, the radius r 1 of the opening part of each of the
또한, 상기 실시형태에서는, [수학식 1]의 'm' 및 [수학식 2]의 'n'의 값은, 동일한 값이었지만, 상이한 값이어도 좋다. 또한, 상술한 바와 같이, [수학식 1]의 'm'은 2<m<3을 만족하는 상수라면, 어떤 값이라도 좋지만, 예를 들어, [수학식 1]의 'm'은, 하측 탱크체(12)와 선체(20)(예를 들면, 이너 보텀 플레이트(28)나 빌지 호퍼 플레이트(29))가 접촉하지 않도록, 그것들 사이의 거리를 고려하여 설정된다. 또한, 상기 실시형태에서는, [수학식 2]의 'n'은 2<n<3을 만족하는 상수라면, 어떤 값이라도 좋지만, 예를 들어, [수학식 2]의 'n'은, 액화가스 운반선(1A)의 안정성이 유지되도록, 탱크(10) 만재(滿載) 시에 액화가스 운반선(1A)의 무게중심 위치를 고려하여 설정된다.In addition, in the said embodiment, although the value of "m" of Formula (1) and "n" of Formula (2) was the same value, a different value may be sufficient. As described above, any value may be used as long as 'm' in [Equation 1] satisfies 2 <m <3. For example, 'm' in [Equation 1] is a lower tank. It sets in consideration of the distance between them so that the
또한, 상기 실시형태에서, 탱크(10, 50)의 상측 탱크체(13)와 하측 탱크체(12)중 한쪽 탱크체의 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상만이, [수학식 1](단, 2<m<3)로 표시되는 궤적에 일치하도록 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 예를 들면, 상측 탱크체(13) 및 하측 탱크체(12) 중 다른 쪽 탱크체는, 종래의 구형 탱크와 동일한 형상이어도 좋다.In addition, in the said embodiment, only the vertical cross-sectional shape which passes the center axis C of one tank body among the
1A: 액화가스 운반선
10, 50: 선박용 액화가스 탱크
12: 하측 탱크체
12a: 하측 탱크체의 상단부
13: 상측 탱크체
13a: 상측 탱크체의 하단부
51: 원통체
r1: 하측 탱크체의 상단부 반지름
r2: 하측 탱크체의 높이
r3: 상측 탱크체의 높이1A: liquefied gas carrier
10, 50: liquefied gas tank for ship
12: lower tank body
12a: upper end of the lower tank body
13: upper tank body
13a: lower end of the upper tank body
51: cylinder
r 1 : upper radius of the lower tank body
r 2 : height of lower tank body
r 3 : height of upper tank body
Claims (7)
아래쪽을 향해서 개방된 하단부를 가지는 상측 탱크체와,
위쪽을 향해서 개방된 상단부를 가지는 하측 탱크체를 포함하고,
상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 중 한쪽 탱크체의 상기 중심축을 지나는 수직 단면 형상이, 상기 중심축을 y축으로 설정하고 상기 중심축에 직교하는 직선을 x축으로 설정하였을 때, 아래의 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 일치하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.
[수학식 1]
여기서, 'r1'은 상기 한쪽 탱크체의 상기 상단부 또는 상기 하단부의 반지름이고, 'r2'는 상기 한쪽 탱크체의 높이이며, 'm'은 2<m<3을 만족하는 상수이다.A marine liquefied gas tank, a pressure vessel symmetric about a vertical central axis,
The upper tank body which has a lower end opened toward the lower side,
Including a lower tank body having an upper end open toward the top,
When the vertical cross-sectional shape passing through the central axis of one of the upper tank body and the lower tank body is set to the y axis and a straight line orthogonal to the center axis is set to the x-axis, A liquefied gas tank for a ship, characterized in that it corresponds to the trajectory represented by Equation 1].
[Equation 1]
Here, 'r 1 ' is the radius of the upper end or the lower end of the one tank body, 'r 2 ' is the height of the one tank body, 'm' is a constant that satisfies 2 <m <3.
상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 중 다른 쪽 탱크체의 상기 중심축을 지나는 수직 단면 형상이, 상기 중심축을 y축으로 설정하고 상기 중심축에 직교하는 직선을 x축으로 설정하였을 때, 아래의 [수학식 2]로 표시되는 궤적에 일치하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.
[수학식 2]
여기서, 'r3'는 상기 다른 쪽 탱크체의 높이이고, 'n'은 2<n<3을 만족하는 상수이다.The method of claim 1,
When the vertical cross-sectional shape passing through the central axis of the other tank of the upper tank body and the lower tank body is set to the y axis and a straight line orthogonal to the center axis is set to the x axis, the following [ Liquefied gas tank for ships, characterized in that corresponding to the trajectory represented by the formula (2).
[Equation 2]
Here, 'r 3 ' is the height of the other tank body, and 'n' is a constant that satisfies 2 <n <3.
[수학식 1]과 [수학식 2]의 'r1', 'r2' 및 'r3'는, r1=r2=r3를 만족하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.The method of claim 2,
'R 1 ', 'r 2 ', and 'r 3 ' in [Equation 1] and [Equation 2] satisfy r 1 = r 2 = r 3 .
[수학식 1]의 'm' 및 [수학식 2]의 'n'은 m=n을 만족하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.The method of claim 3,
'M' in [Equation 1] and 'n' in [Equation 2] satisfy m = n.
[수학식 1]의 'r1' 및 'r2'의 비율은, 0.9 ≤ r2/r1 ≤ 1.1을 만족하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.The method of claim 1,
A ratio of 'r 1 ' and 'r 2 ' in Equation 1 satisfies 0.9 ≦ r 2 / r 1 ≦ 1.1.
상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체 사이에, 상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체를 연결하는 연직방향으로 연장되는 원통체를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.The method of claim 1,
A liquefied gas tank for ships comprising a cylindrical body extending in a vertical direction between said upper tank body and said lower tank body, connecting said upper tank body and said lower tank body.
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A201 | Request for examination | ||
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |