KR102111522B1 - 메인 데크 하부 지지구조 및 그 지지구조 조립방법 - Google Patents

메인 데크 하부 지지구조 및 그 지지구조 조립방법 Download PDF

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Abstract

메인 데크 하부 지지구조를 개시한다.
메인 데크 하부 지지구조는 메인 데크 상부에 설치되는 큰 하중의 구조물을 지지하기 위하여 메인 데크의 하부에 웹 플레이트가 상기 메인 데크에 대하여 수직방향이고 선체의 폭 방향으로 설치되며, 상기 선체의 길이방향으로 스티프너가 설치되는 메인 데크 하부 지지구조에 있어서, 상기 웹 플레이트의 상단부에 절개부가 형성되고, 상기 스티프너가 상기 절개부를 관통하여 설치되며, 상기 웹 플레이트와 정렬되도록 심 플레이트가 상기 절개부에 설치된다.

Description

메인 데크 하부 지지구조 및 그 지지구조 조립방법{LOWER SUPPORT STRUCTURE OF MAIN DECK AND ASSEMBLY METHOD OF THE SUPPORT STRUCTURE}
본 발명은 메인 데크 하부 지지구조 및 그 지지구조 조립방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로 LNG FPSO에서 메인 데크의 상부에 설치되는 고 하중의 대형 모듈(MODULE)로 인하여 메인 데크 및 메인 데크의 하부 구조물은 큰 하중을 받게 되고, 이러한 큰 하중을 견디기 위해서 상하 구조물들을 효과적으로 연결할 수 있는 메인 데크 하부 지지구조 및 그 지지구조 조립방법에 관한 것이다.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나 액화천연가스(LNG; liquefied natureal gas) 또는 액화석유가스(LPG; liquefied petroleum gas) 상태로 액화된 후에 LNG 수송선이나 LPG 수송선에 저장되어 운반된다.
액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스상태와 비교할 때 그 부피가 대략 1/600로 줄어들기 때문에 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
최근에는 LNG FPSO(floating, production, storage and offloading)나 LNG FSRU(floating storage and regasification unit), FLNG(floating LNG)와 같이 심해에서 시추 또는 생산된 LNG를 LNG가 소비지역으로 운반하는 LNG 운반선으로 하역하기 전에 이를 보관하는 해상부유 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.
LNG FPSO와 같은 해양 플랜트에서는 메인 데크(주 갑판) 상부에 탑 사이드 모듈 서포트 스툴(topside module support stool) 등의 큰 하중 조건을 연출하는 구조물 및 장비들이 다수 위치한다. 이러한 고 하중의 중량물을 지지하기 위하여 메인 데크(main deck)의 하부에 웹 플레이트 및 스티프너 등의 구조물들이 설치된다.
도 1은 종래 메인 데크 하부 지지구조를 보인 종단면도이고, 도 2는 메인 데크 하부 지지구조를 보인 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 메인 데크 하부 지지구조에서는, 메인 데크(1)에 취부되는 스티프너(stiffener)(3)가 연속성을 유지하기 위해서 웹 플레이트(2)를 관통하여 설치된다.
상기 웹 플레이트(2)에는 스티프너(3)의 관통을 위한 슬롯 홀(SLOT HOLE)(2a)이 형성되고, 추가로 이 슬롯 홀(2a)을 매공(埋空)하기 위해서 칼라 플레이트(collar plate)(4)가 덧대어 용접된다.
그러나, LNG 화물을 다루는 선박의 경우, 화물창 변형 및 파손에 민감한데, 종래에는 메인 데크의 상부에 고 하중의 중량물(M)이 설치되는 경우에 메인 데크(1)의 두께를 과도하게 증가시키고, 슬롯 홀(2a)을 매공하기 위해서 칼라 플레이트(4)를 시공하였지만, 이 경우 메인 데크(1) 상부에 설치되는 고 하중의 중량물(M)과 메인 데크(1) 하부에 설치되는 구조물과의 불일치(misalign)가 발생한다. 즉, 슬롯 홀을 매공하기 위해서 칼라 플레이트(4)가 덧대어 용접되므로, 상하 구조물 간에 불일치가 발생하여 응력의 흐름이 원활하지 않다.
또한, 슬롯 홀(2a) 끝 단에 응력 집중 현상으로 크랙(crack)을 발생할 수 있는데, 이는 하부 구조물의 변형 및 파손을 야기하여 LNG 화물창까지 전달될 가능성이 매우 높다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 메인 데크 하부의 웹 플레이트 상에 기존과 같이 슬롯 홀(Slot Hole)을 형성하는 구조에서 탈피하고, 최적화된 심 플레이트(seam plate)를 이용하여 웹 플레이트의 절개부분을 매공(埋空)하되, 심 플레이트의 테두리에 곡면부(radius portion)를 적용하여 응력의 흐름을 원활히 함으로써, 하부 구조물 및 LNG 화물창의 변형 및 파손 방지를 도모할 수 있는 메인 데크 하부 지지구조 및 그 지지구조 조립방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 메인 데크 하부 지지구조는 메인 데크 상부에 설치되는 큰 하중의 구조물을 지지하기 위하여 메인 데크의 하부에 웹 플레이트가 상기 메인 데크에 대하여 수직방향이고 선체의 폭 방향으로 설치되며, 상기 선체의 길이방향으로 스티프너가 설치되는 메인 데크 하부 지지구조에 있어서, 상기 웹 플레이트의 상단부에 절개부가 형성되고, 상기 스티프너가 상기 절개부를 관통하여 설치되며, 상기 웹 플레이트와 정렬되도록 심 플레이트가 상기 절개부에 설치된다.
상기 스티프너는 "T"자형 보강재로서, 수직방향으로 세워지는 웹 부와 상기 웹 부의 하단부에 수평으로 위치하는 페이스 부로 구성된다.
상기 심 플레이트의 끝단 부에는 상기 페이스 부가 삽입되기 위한 삽입 홈이 형성된다.
상기 심 플레이트의 테두리에는 응력 흐름을 최소화하기 위한 곡면 부가 형성된다.
상기 곡면 부는 R 100㎜ - R 300㎜이내일 수 있다.
상기 웹 플레이트는 선체의 폭 방향으로 배치되고, 상기 스티프너는 상기 선체의 길이방향으로 배치된다.
한편, 본 발명에 따른 메인 데크 하부 지지구조 조립방법은 메인 데크를 턴 오버하는 단계; 상기 메인 데크 위에 선체 길이방향으로 T자형 스티프너를 용접하는 단계; 상기 메인 데크 위에 상기 선체 폭 방향으로 심 플레이트를 용접하는 단계; 웹 플레이트의 하단부에 절개부를 형성한 후, 상기 웹 플레이트를 상기 심 플레이트와 정렬하여 용접하는 단계; 및 상기 메인 데크를 원래의 위치로 턴 오버한 후, 선체 블록에 조립하는 단계;를 포함한다.
상기 메인 데크 위에 횡 방향으로 심 플레이트를 용접하는 단계에서는, 상기 심 플레이트에 삽입 홈을 형성하고, 상기 삽입 홈 안에 T자형 스티프너의 끝단 부를 삽입한 후에, 상기 심 플레이트를 용접한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 메인 데크 하부의 웹 플레이트 상에 기존과 같이 슬롯 홀(slot hole)을 형성하고 심 플레이트를 단순히 덧대는 구조에서 탈피하여, 최적화된 심 플레이트를 이용하여 웹 플레이트의 절개부분을 정렬하여 매공(埋空)하되, 심 플레이트의 테두리에 곡면 부를 적용하여 응력의 흐름을 원활히 함으로써, 하부 구조물은 물론 LNG 화물창의 변형 및 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 종래 메인 데크 하부 지지구조를 보인 종단면도
도 2는 메인 데크 하부 지지구조를 보인 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메인 데크 하부 지지구조를 보인 종단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메인 데크 하부 지지구조를 보인 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메인 데크 하부 지지구조 조립방법을 보인 흐름도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메인 데크 하부 지지구조 및 그 지지구조 조립방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메인 데크 하부 지지구조를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메인 데크 하부 지지구조를 보인 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, LNG FPSO에서 메인 데크(110) 상부에 설치되는 고 하중의 모듈(MODULE)로 인하여 메인 데크(110) 및 메인 데크(110)의 하부 구조는 큰 하중을 받게 되는데, 이를 견디기 위해서 상하 구조물들의 연결성이 매우 중요하다.
본 발명에 따른 메인 데크 하부 지지구조는, 메인 데크(110) 상부에 설치되는 고 하중의 구조물을 지지하기 위하여 메인 데크(110)의 하부에 웹 플레이트(120)가 상기 메인 데크(110)에 대하여 수직방향이고 선체의 폭 방향으로 설치되며, 상기 선체의 길이방향으로 스티프너(130)가 설치된다. 여기서, 선체란 선박의 바디를 말하며, 공지(公知)의 기술이므로 이에 대한 도시와 설명은 생략하기로 한다.
상기 웹 플레이트(120)의 상단부에 절개부(121)가 형성되는데, 상기 절개부(121)는 후술하는 심 플레이트(140)에 의해서 매공되는 홈 부분을 말한다. 상기 절개부(121)는 스티프너(130)의 위치에 따라 높낮이가 정해진다. 상기 스티프너(130)는 상기 절개부(121)를 관통하여 설치된다.
상기 스티프너(130)는 "T"자형 보강재로서, 수직방향으로 세워지는 웹 부(131)와 상기 웹 부(131)의 하단부에 수평으로 위치하는 페이스 부(132)로 구성된다.
상기 심 플레이트(140)는 상기 웹 플레이트(120)와 수직방향으로 정렬되도록 상기 절개부(121)에 용접된다.
상기 심 플레이트(140)의 끝단 부에는 상기 페이스 부(132)가 삽입되기 위한 삽입 홈(141)이 형성된다.
상기 심 플레이트(140)의 테두리에는 응력 흐름을 최소화하기 위한 곡면 부(142)가 형성된다.
상기 곡면 부(142)는 R 100㎜ - R 300㎜이내일 수 있다.
상기 웹 플레이트(120)는 선체의 폭 방향으로 배치되고, 상기 스티프너(130)는 상기 선체의 길이방향으로 배치된다.
한편, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메인 데크 하부 지지구조 조립방법을 보인 흐름도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 메인 데크 하부 지지구조 조립방법은 조립을 위해서 메인 데크(110)를 턴 오버, 즉 거꾸로 뒤집는다(S 10).
그 다음, 상기 메인 데크(110) 위에 선체 길이방향으로 복수 개의 T자형 스티프너(130)를 용접한다(S 20). 이때 상기 웹 부(131)의 끝단이 메인 데크(110)에 용접되고 페이스 부(132)가 위쪽으로 향하도록 한다.
그 다음, 상기 메인 데크(110) 위에 상기 선체 폭 방향, 즉 웹 플레이트 설치방향으로 복수 개의 심 플레이트(140)를 용접한다(S 30).
상기 메인 데크(110) 위에 선체 폭 방향으로 심 플레이트(140)를 용접하는 단계(S 30)에서는, 상기 심 플레이트(140)에 삽입 홈(141)을 형성하고, 상기 삽입 홈(141) 안에 T자형 스티프너(130)의 끝단 부를 삽입한 후에, 상기 심 플레이트(140)를 용접한다.
그 다음, 웹 플레이트(130)의 하단부에 절개부(131)를 미리 형성한 후, 그 웹 플레이트(130)를 상기 심 플레이트(140)와 수직방향으로 정렬하여 용접한다(S 40). 이 공정에서 웹 플레이트(130)의 절개부(131)가 매공된다.
마지막으로, 상기 메인 데크(110)를 원래의 위치로 턴 오버한 후, 선체 블럭(2)에 조립한다(S 50).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 메인 데크 하부의 웹 플레이트 상에 기존과 같이 슬롯 홀(Slot Hole)을 형성하고 그 슬롯 홈을 매공하기 위하여 심 플레이트를 단순히 덧대는 구조에서 탈피하여, 최적화된 심 플레이트(Seam Plate)를 이용하여 웹 플레이트의 절개부분을 정렬하여 매공(埋空)하되, 심 플레이트의 테두리에 곡면 부(Radius portion)를 적용하여 응력의 흐름을 원활히 함으로써, 하부 구조물 및 LNG 화물창의 변형 및 파손 방지를 도모할 수 있다.
그리고, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
110: 메인 데크
120: 웹 플레이트
121: 절개부
130: 스티프너
131: 웹 부
132: 페이스 부
140: 심 플레이트
141: 삽입 홈
142: 곡면 부

Claims (8)

  1. 메인 데크 상부에 설치되는 고 하중의 구조물을 지지하기 위하여 메인 데크의 하부에 웹 플레이트가 상기 메인 데크에 대하여 수직방향이고 선체의 폭 방향으로 설치되며, 상기 선체의 길이방향으로 스티프너가 설치되는 메인 데크 하부 지지구조에 있어서,
    상기 웹 플레이트의 상단부에 절개부가 형성되고, 상기 스티프너가 상기 절개부를 관통하여 설치되며, 상기 웹 플레이트와 정렬되도록 심 플레이트가 상기 절개부에 설치되며;
    상기 스티프너는 T 자형 보강재로서, 수직방향으로 세워지는 웹 부와 상기 웹 부의 하단부에 수평으로 위치하는 페이스 부로 구성되며;
    상기 심 플레이트의 끝단 부에는 상기 페이스 부가 삽입되기 위한 삽입 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 메인 데크 하부 지지구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 심 플레이트의 테두리에는 응력 흐름을 최소화하기 위한 곡면 부가 형성되는 것을 특징으로 하는 메인 데크 하부 지지구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 곡면 부는 R 100㎜ - R 300㎜이내인 것을 특징으로 하는 메인 데크 하부 지지구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 웹 플레이트는 선체의 폭 방향으로 배치되고, 상기 스티프너는 상기 선체의 길이방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 메인 데크 하부 지지구조.
  7. 메인 데크를 턴 오버하는 단계;
    상기 메인 데크 위에 선체 길이방향으로 T자형 스티프너를 용접하는 단계;
    상기 메인 데크 위에 상기 선체 폭 방향으로 심 플레이트를 용접하는 단계;
    웹 플레이트의 하단부에 절개부를 형성한 후, 상기 웹 플레이트를 상기 심플레이트와 정렬하여 용접하는 단계; 및
    상기 메인 데크를 원래의 위치로 턴 오버한 후, 선체 블록에 조립하는 단계;
    를 포함하며;
    상기 메인 데크 위에 선체 폭 방향으로 심 플레이트를 용접하는 단계에서는, 상기 심 플레이트에 삽입 홈을 형성하고, 상기 삽입 홈 안에 T자형 스티프너의 끝단 부를 삽입한 후에, 상기 심 플레이트를 용접하는 것을 특징으로 하는 메인데크 하부 지지구조 조립방법.
  8. 삭제
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