KR102114511B1 - 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조 - Google Patents

펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조 Download PDF

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Abstract

선체의 피로도가 감소될 수 있는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조가 개시된다.
개시되는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조는 격자형태로 형성되는 복수의 주름부 중에서 선체의 센터라인에 일치하는 센터 주름부를 구비하는 1차 방벽과, 상기 1차 방벽을 관통하여 설치되는 베이스 서포트와, 상기 베이스 서포트와 상기 1차 방벽을 연결시키는 연결패널과, 상기 연결패널의 외곽에 구비되어 상기 연결패널과 상기 주름부를 연결시키는 커넥터를 포함하는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조에 있어서, 상기 베이스 서포트는 중심이 선체의 센터라인 상에 위치하도록 배치되고, 상기 연결패널은 상기 센터 주름부에 연결되는 센터 커넥터와, 상기 센터 주름부의 일측에 이웃하는 제1 주름부에 연결되는 제1 커넥터와, 상기 센터 주름부의 타측에 이웃하는 제2 주름부에 연결되는 제2 커넥터를 포함한다.

Description

펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조{INSTALLATION STRUCTURE OF BASE SUPPORT FOR PUMP TOWER}
본 발명은 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선체의 피로도가 감소될 수 있는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조에 관한 것이다.
일반적으로 천연가스(Natural Gas, NG)는 기체상태보다 액화된 상태에서 훨씬 적은 용적을 차지하므로, 이들을 운반 또는 저장하도록 설계된 가스 운반선(Gas Carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 설치된 카고탱크(Cargo Tank)는 액화된 가스의 기화를 방지하기 위하여 고압 및 저온상태로 유지된다.
이러한 고압 및 저온 상태의 카고 탱크에는 액화천연가스를 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)시키는 펌프타워(Pump Tower)가 설치된다.
펌프 타워의 상측은 카고 탱크의 리퀴드 돔 커버(Liquid dome cover)에 용접 결합되고, 그 하측은 카고 탱크의 바닥에 고정되는 펌프 타워 지지대 상에서 선체의 선수부와 선미부를 잇는 가상의 라인 방향인 종방향과 종방향의 가로방향인 횡방향으로 구속되며, 열변형을 고려하여 상하방향으로만 슬라이딩 유동이 가능하도록 지지한다.
일반적으로 펌프 타워는 액화천연가스를 카고 탱크의 내부로 로딩(loading)시키는 로딩 파이프(Loading Pipe)와, 카고 탱크의 내부에 저장된 액화천연가스를 카고 탱크의 외부로 배출시키는 배출 파이프(Discharge Pipe)와, 펌프 타워의 하측에 배치되어 로딩 파이프와 배출 파이프의 하단부를 각각 지지하는 베이스 서포트를 포함한다.
한편, 도 1은 종래의 기술에 의한 베이스 서포트 설치구조를 나타내는 평면도이다.
도 1을 보면, 종래의 기술에 의한 베이스 서포트(20) 설치구조에서는 베이스 서포트(20)가 선체의 센터라인(C)에서 편심되어 설치된다.
이는 LNG가 저장되는 화물창 내부의 멤브레인 주름부(15) 즉, 1차 방벽(10)의 주름부(15)가 선체의 센터라인(C)과 일치하는 경우에 연결패널(30)과 1차 방벽(10)의 구조상 펌프타워를 선체의 센터라인(C)에서 편심되게 설치해야 하기 때문이다.
여기서, 연결패널(30)은 베이스 서포트(20)와 1차 방벽(10)을 연결시키는 판상 구조물이다.
이와 같이 펌프타워가 선체의 센터라인(C)에서 편심되게 위치하는 경우에는 리퀴드 돔도 선체의 센터라인(C)에서 편심되게 설치하여야 하므로, 선체의 피로도가 증가하게 된다.
따라서, 종래의 기술에 의한 베이스 서포트(20) 설치구조의 경우에는 선체의 피로도 증가로 인해 선체 강성을 확보하기 위해 트렁크 데크와 이너 데크의 두께를 증대시켜야 하므로, 강재 사용량이 많아서 선박의 제작 비용이 증가하고 선박의 무게가 증가하게 된다는 문제가 있다.
한편, 종래의 기술에 의한 베이스 서포트(20) 설치구조에서, 베이스 서포트(20)를 선체의 센터라인(C)에 위치시키는 경우에는 연결패널(30)과 1차 방벽(10)의 주름부(15)를 연결하는 커넥터(35)의 용접공간 확보가 불가하다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 베이스 서포트를 선체의 센터라인에 위치시킬 수 있는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 격자형태로 형성되는 복수의 주름부 중에서 선체의 센터라인에 일치하는 센터 주름부를 구비하는 1차 방벽과, 상기 1차 방벽을 관통하여 설치되는 베이스 서포트와, 상기 베이스 서포트와 상기 1차 방벽을 연결시키는 연결패널과, 상기 연결패널의 외곽에 구비되어 상기 연결패널과 상기 주름부를 연결시키는 커넥터를 포함하는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조에 있어서, 상기 베이스 서포트는 중심이 선체의 센터라인 상에 위치하도록 배치되고, 상기 연결패널은 상기 센터 주름부에 연결되는 센터 커넥터와, 상기 센터 주름부의 일측에 이웃하는 제1 주름부에 연결되는 제1 커넥터와, 상기 센터 주름부의 타측에 이웃하는 제2 주름부에 연결되는 제2 커넥터를 포함하는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 베이스 서포트는 중심이 선체의 폭방향으로 형성된 복수의 주름부 중에서 어느 하나의 주름부의 연장선 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 연결패널은 선체의 폭방향으로 형성된 복수의 주름부 중에서 상기 베이스 서포트의 중심을 향해 형성된 제3 주름부에 연결되는 제3 커넥터와, 상기 제3 주름부의 일측에 이웃하는 제4 주름부에 연결되는 제4 커넥터와, 상기 제3 주름부의 타측에 이웃하는 제5 주름부에 연결되는 제5 커넥터를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 연결패널은 상기 베이스 서포트의 양측 각각에 연결되는 제1 파트와 제2 파트를 포함하고, 상기 제1 파트와 상기 제2 파트의 연결부가 상기 제3 커넥터와 다른 위치에 형성되도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 상기 제1 파트와 상기 제2 파트는 서로 비대칭 형태로 구성될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 펌프타워가 선체의 센터라인 상에 설치될 수 있어, 선체의 피로도가 감소되고 이로 인해, 선체 구성을 위한 강재 사용량을 줄일 수 있으므로, 선박 제작 비용이 감소되고, 선박 무게가 감소된다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조를 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조를 나타내는 평면도.
도 3은 도 2에 도시된 펌프타워 지지용 베이스 서포트이 설치구조에 채용되는 연결패널의 평면도.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 서포트의 설치구조에 대해서 살펴본다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 서포트(20)의 설치구조는 1차 방벽(10), 베이스 서포트(20) 및 연결패널(40)을 포함할 수 있다.
상기 1차 방벽(10)은 LNG가 저장되는 화물창의 내벽을 구성하는 구조물로서, LNG와 직접 접하는 부분이다.
이러한 1차 방벽(10)은 높은 기밀성을 갖도록 형성됨과, 극저온의 LNG와 접할 때 열수축이 발생하고, 열수축 발생시 용접 부위가 열응력을 받아 파손되는 것을 방지하기 위하여 낮은 면강성을 유지할 수 있도록 형성될 수 있다.
이러한 1차 방벽(10)은 열수축 발생시 일정량 변형됨으로써 용접 부위에서의 열응력을 줄여주는 격자형태의 주름부(15)를 구비할 수 있다.
또한, 이러한 1차 방벽(10)은 스테인리스 스틸 등과 같은 금속 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 1차 방벽(10)은 격자형태로 형성되는 복수의 주름부(15) 중에서 선체의 센터라인(C)에 일치하는 센터 주름부(15-C)를 구비할 수 있다.
여기서, 센터 주름부(15-C)는 선체의 길이방향으로 형성되는 주름부(15) 중에서 선체의 센터라인(C)에 일치하는 주름부(15)에 해당한다.
이러한 1차 방벽(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 단위판(10a)이 서로 용접 결합되어 구성될 수 있다.
상기 베이스 서포트(20)는 1차 방벽(10)을 관통하여 화물창의 내측으로 원통형태로 돌출되는 구조물로서, 화물창 내부에 설치되는 펌프타워의 하단을 지지할 수 있다.
이러한 베이스 서포트(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 중심이 선체의 센터라인(C) 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
일 예로, 베이스 서포트(20)는 도 1에 도시된 종래의 기술에 의한 베이스 서포트(20)의 위치보다 170mm 이동되어 선체의 센터라인(C) 상에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 베이스 서포트(20)는 중심이 선체의 폭방향(도 2에서 상하방향)으로 형성된 복수의 주름부(15) 중에서 어느 하나의 주름부(15)의 연장선 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 후술할 연결패널(40)의 제3 커넥터(50-3)를 주름부(15)에 연결시키는 구조를 확보할 수 있다.
일 예로, 베이스 서포트(20)는 도 1에 도시된 종래의 기술에 의한 베이스 서포트(20)의 위치보다 선미 쪽으로 100mm이동되어 중심이 폭방향 주름부(15) 중에서 어느 하나의 연장선 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
상기 연결패널(40)은 베이스 서포트(20)와 1차 방벽(10)을 연결시키는 판상 구조물로서, 베이스 서포트(20)의 외곽을 둘러싸도록 설치되어 베이스 서포트(20)와 1차 방벽(10) 사이의 공간을 덮도록 구성된다.
이러한 연결패널(40)은 1차 방벽(10)과 동일한 재질로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 연결패널(40)은 외곽에 복수의 커넥터(50)를 구비할 수 있다.
상기 커넥터(50)는 주름부(15)에 오버랩되도록 용접 결합되어 연결패널(40)과 주름부(15)를 서로 연결시킬 수 있다.
일 실시예에서, 연결패널(40)은 센터 커넥터(50-C), 제1 커넥터(50-1), 제2 커넥터(50-2), 제3 커넥터(50-3), 제4 커넥터(50-4) 및 제5 커넥터(50-5)를 포함할 수 있다.
상기 센터 커넥터(50-C)는 상기 센터 주름부(15-C)에 연결될 수 있다. 이러한 센터 커넥터(50-C)는 연결패널(40)의 양측에 대칭되는 형태로 한 쌍이 구비될 수 있으며, 연결패널(40)의 외곽 모서리의 중앙에 구비될 수 있다.
이러한 센터 커넥터(50-C)는 베이스 서포트(20)의 중심이 선체의 센터라인(C)에 배치되는 구조에 대응하여 센터 주름부(15-C)에 연결패널(40)을 연결시키기 위해 마련된다.
상기 제1 커넥터(50-1)는 센터 주름부(15-C)의 일측에 이웃하는 제1 주름부(15-1)에 연결될 수 있다. 이러한 제1 커넥터(50-1)는 연결패널(40)의 양측에 대칭되는 형태로 한 쌍이 구비될 수 있다.
상기 제2 커넥터(50-2)는 센터 주름부(15-C)의 타측에 이웃하는 제2 주름부(15-2)에 연결될 수 있다. 이러한 제2 커넥터(50-2)는 연결패널(40)의 양측에 대칭되는 형태로 한 쌍이 구비될 수 있다.
이와 같은 구조에서, 제1 커넥터(50-1)와 제2 커넥터(50-2)는 연결패널(40)에서 센터 커넥터(50-C)를 기준으로 센터 커넥터(50-C)의 양측에 대칭되는 형태로 구비될 수 있다.
상기 제3 커넥터(50-3)는 선체의 폭방향으로 형성된 복수의 주름부(15) 중에서 베이스 서포트(20)의 중심을 향해 형성된 제3 주름부(15-3)에 연결될 수 있다. 이러한 제3 커넥터(50-3)는 연결패널(40)의 중심을 기준으로 양측에 대칭되는 형태로 한 쌍이 구비될 수 있다.
상기 제4 커넥터(50-4)는 제3 주름부(15-3)의 일측에 이웃하는 제4 주름부(15-4)에 연결될 수 있다. 이러한 제4 커넥터(50-4)도 제3 커넥터(50-3)와 마찬가지로 연결패널(40)의 중심을 기준으로 양측에 대칭되는 형태로 한 쌍이 구비될 수 있다.
상기 제5 커넥터(50-5)는 제3 주름부(15-3)의 타측에 이웃하는 제5 주름부(15-5)에 연결될 수 있다. 이러한 제5 커넥터(50-5)도 제3 커넥터(50-3)와 마찬가지로 연결패널(40)의 중심을 기준으로 양측에 대칭되는 형태로 한 쌍이 구비될 수 있다.
이와 같은 구조에서, 제4 커넥터(50-4)와 제5 커넥터(50-5)는 연결패널(40)에서 제3 커넥터(50-3)를 기준으로 제3 커넥터(50-3)의 양측에 대칭되는 형태로 구비될 수 있다.
이와 같은 커넥터(50)를 구비하는 연결패널(40)은 도 2에 도시된 바와 같이 총 12군데에서 주름부(15)와 연결될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 연결패널(40)은 베이스 서포트(20)가 선체의 길이방향 및 폭방향으로 이동된 구조에 대응하여, 베이스 서포트(20)를 1차 방벽(10)에 안정적으로 연결시킬 수 있다.
한편, 연결패널(40)은 베이스 서포트(20)의 양측 각각에 연결되는 제1 파트(40a)와 제2 파트(40b)로 구성될 수 있다.
여기서, 연결패널(40)은 제1 파트(40a)와 제2 파트(40b)의 연결부(42)가 제3 커넥터(50-3)와 서로 간섭되지 않게 제3 커넥터(50-3)와 다른 위치에 형성되도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 일 실시에에서, 제1 파트(40a)와 제2 파트(40b)는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 비대칭 형태로 구성될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 연결패널(40)은 제1 파트(40a)와 제2 파트(40b)의 연결부(42)가 도 2에 도시된 바와 같이 1차 방벽(10)을 구성하는 단위판(10a)과 단위판(10a)의 경계부위에 위치하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 서포트(20)의 설치구조는 펌프타워를 선체의 센터라인(C)에 배치하더라도 기존의 1차 방벽(10) 주름부(15)와 간섭을 받지 않는다는 장점이 있다.
전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 서포트의 설치구조는 펌프타워를 선체의 센터라인에 배치하더라도 기존의 1차 방벽 주름부와 간섭을 받지 않는다는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
C: 선체의 센터라인 10: 1차 방벽
10a: 단위판 15: 주름부
15-C: 센터 주름부 15-1: 제1 주름부
15-2: 제2 주름부 15-3: 제3 주름부
15-4: 제4 주름부 15-5: 제5 주름부
20: 베이스 서포트 40: 연결패널
40a: 제1 파트 40b: 제2 파트
42: 연결부 50: 커넥터
50-C: 센터 커넥터 50-1: 제1 커넥터
50-2: 제2 커넥터 50-3: 제3 커넥터
50-4: 제4 커넥터 50-5: 제5 커넥터

Claims (5)

  1. 격자형태로 형성되는 복수의 주름부 중에서 선체의 센터라인에 일치하는 센터 주름부를 구비하는 1차 방벽;
    상기 1차 방벽을 관통하여 설치되는 베이스 서포트;
    상기 베이스 서포트와 상기 1차 방벽을 연결시키는 연결패널; 및
    상기 연결패널의 외곽에 구비되어 상기 연결패널과 상기 복수의 주름부를 연결시키는 복수의 커넥터를 포함하고,
    상기 베이스 서포트는 중심이 선체의 센터라인 상에 위치하도록 배치되고,
    상기 연결패널은 상기 베이스 서포트의 양측 각각에 연결되는 제1 파트와 제2 파트로 이루어지되, 상기 선체의 길이방향으로 형성된 상기 복수의 주름부 중에서 상기 센터 주름부에 연결되는 센터 커넥터가 상기 제1 파트와 상기 제2 파트 각각에 형성되고,
    상기 연결패널은 상기 선체의 폭방향으로 형성된 상기 복수의 주름부 중에서 상기 베이스 서포트의 중심을 향해 형성된 제3 주름부에 연결되는 제3 커넥터가 상기 제1 파트에만 형성되도록 상기 제1 파트와 상기 제2 파트가 비대칭으로 마련되어 서로 연결되고,
    상기 센터 주름부, 상기 베이스 서포트의 중심 및 상기 센터 커넥터는 상기 선체의 센터라인에 일치되도록 형성되고,
    상기 연결패널은 상기 선체의 길이방향으로 형성된 상기 복수의 주름부 중에서 상기 센터 주름부에 연결되는 상기 센터 커넥터와, 상기 센터 주름부의 일측에 이웃하는 제1 주름부에 연결되는 제1 커넥터와, 상기 센터 주름부의 타측에 이웃하는 제2 주름부에 연결되는 제2 커넥터와, 상기 선체의 폭방향으로 형성된 상기 복수의 주름부 중에서 상기 베이스 서포트의 중심을 향해 형성된 상기 제3 주름부에 연결되는 상기 제3 커넥터와, 상기 제3 주름부의 일측에 이웃하는 제4 주름부에 연결되는 제4 커넥터와, 상기 제3 주름부의 타측에 이웃하는 제5 주름부에 연결되는 제5 커넥터를 포함하고,
    상기 연결패널에 구비되는 상기 다수의 커넥터는, 상기 제1,4 커넥터가 상기 연결패널의 제1 꼭지점에 인접하여 배치되고, 상기 제1,5 커넥터가 상기 연결패널의 제2 꼭지점에 인접하여 배치되고, 상기 제2,4 커넥터가 상기 연결패널의 제3 꼭지점에 인접하여 배치되고, 상기 제2,5 커넥터가 상기 연결패널의 제4 꼭지점에 인접하여 배치되고,
    상기 베이스 서포트는, 중심이 상기 선체의 폭방향으로 형성된 상기 복수의 주름부 중에서 상기 제3 주름부의 연장선과 상기 선체의 길이방향으로 형성된 상기 복수의 주름부 중에서 상기 센터 주름부의 연장선 상에 위치하도록 배치되고,
    상기 1차 방벽은, 상기 제1 파트의 주변에 마련되는 제1 단위판과 상기 제2 파트의 주변에 마련되는 제2 단위판이 서로 용접하여 연결되며,
    상기 제1, 2 단위판은, 상기 베이스 서포트의 중심에서 어긋난 용접선을 따라 용접 연결되며,
    상기 연결패널은, 상기 제1, 2 파트가 상기 베이스 서포트의 중심에서 어긋난 용접선을 따라 용접 연결되고,
    상기 제1, 2 파트를 연결하는 용접선과 상기 제1, 2 단위판을 연결하는 용접선은, 나란하게 놓이는 것을 특징으로 하는 펌프타워 지지용 베이스 서포트의 설치구조.
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