KR102225573B1 - 탱크 지지 장치 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

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KR102225573B1 KR1020190136694A KR20190136694A KR102225573B1 KR 102225573 B1 KR102225573 B1 KR 102225573B1 KR 1020190136694 A KR1020190136694 A KR 1020190136694A KR 20190136694 A KR20190136694 A KR 20190136694A KR 102225573 B1 KR102225573 B1 KR 102225573B1
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남강수
이정훈
노기섭
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 지지 장치는, 갑판 상에 마련되는 탱크를 지지하는 탱크 지지 장치에 있어서, 상기 탱크를 지지하도록 상기 갑판 상에서 상기 탱크의 하부에 마련되는 새들부; 및 상기 탱크의 상부에 마련되는 플랫폼부를 포함하고, 상기 플랫폼부는, 상기 새들부에 의해 지지되도록, 상기 새들부로부터 연장되는 것을 특징으로 한다.

Description

탱크 지지 장치 및 이를 포함하는 선박{tank support apparatus and ship having the same}
본 발명은 탱크 지지 장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
유조선, 정유제품운반선, 살물선(벌크화물선) 등은 내부에 다수의 화물창을 포함하고, 선박을 운항하는 경우에 추진력 발생을 위한 엔진을 구동하기 위해 엔진에 연료유를 공급할 필요가 있는데, 연료유는 화물창에 보관되는 화물을 이용하지 않고 별도의 연료유 탱크에 저장된 연료를 엔진으로 공급하여 이용하게 된다.
그리고 최근에는 국제해사기구(International Maritime Organization; IMO)의 규정 강화에 기인하여 환경 요구기준을 맞추기 위하여 유조선, 정유제품운반선, 살물선 등에는 유조선에는 청정 연료인 LNG를 사용하는데, 이를 위해 온 데크 상에 LNG 탱크(C 타입 탱크)를 구비한다.
아울러, LNG 탱크는 외부로부터 탱크로 열 유입을 최소화하여 선박 운항 동안 BOG를 최소화하는 것이 필요하며, -163도의 LNG를 담고 있기 때문에 열 응력을 최소화하여 구조 안전성을 확보하는 것이 필요하고, 이러한 탱크의 구조와 이를 지지하기 이한 구조를 개선하기 위한 노력이 이루어지고 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 종래의 탱크 지지 장치를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 선체의 온 데크(12) 상에 마련되는 탱크(13)는, 캡슐 형태를 이루는 C 타입 탱크로 이루어질 수 있으며, 탱크(13)의 상부에 설치되는 돔(Dome) 구조에 연결되는 배관의 유지 보수 및 검사를 위해 돔 구조 주변에 플랫폼(15)이 설치된다.
그리고 탱크(13)가 갑판 상부인 온 데크(12)에 설치되기 때문에 탱크(13) 주변에 플랫폼(15)을 지지할 수 있는 별도의 구조물이 없어, 탱크(13) 표면에 플랫폼(15) 지지 구조(탱크(13)와 플랫폼(15)을 연결하는 구성)를 설치하는 것이 일반적이다.
그런데 상온에 노출된 플랫폼 구조와 극저온에 노출된 탱크(13) 사이의 열 변형 차이로 인해 플랫폼(15)과 탱크(13) 사이를 연결하는 플랫폼 지지 구조 주변은 응력이 집중될 수 밖에 없고, 이로 인한 탱크(13)의 보온재 손상의 우려가 있어 개선이 요구된다.
본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탱크 및 보온재의 안정성을 향상시킬 수 있는 탱크 지지 장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 지지 장치는, 갑판 상에 마련되는 탱크를 지지하는 탱크 지지 장치에 있어서, 상기 탱크를 지지하도록 상기 갑판 상에서 상기 탱크의 하부에 마련되는 새들부; 및 상기 탱크의 상부에 마련되는 플랫폼부를 포함하고, 상기 플랫폼부는, 상기 새들부에 의해 지지되도록, 상기 새들부로부터 연장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은, 상기 탱크 지지 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 새들부는, 하단부가 상기 갑판 상에서 상기 탱크의 길이를 따라 전후방으로 서로 이격되게 복수의 지점에서 상기 탱크를 지지하되, 상단부는 상기 탱크의 길이를 따라 서로 연결되도록 연장될 수 있다.
구체적으로, 상기 플랫폼부는, 상기 탱크의 상부에 마련되며 수평한 구조를 이루는 제1 부재; 및 상기 제1 부재로부터 상기 새들부로 절곡되거나 구부러지게 연장되는 제2 부재를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 탱크는 캡슐 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 탱크 지지 장치 및 이를 포함하는 선박은, 상온에 노출된 플랫폼부와 극저온에 노출된 탱크가 연결되지 않아, 극저온이 플랫폼부로 전달되지 않으므로 플랫폼부의 연결 영역이 열 변형의 차이로 인한 응력 집중이 발생하지 않고, 플랫폼부의 열변형으로 인한 탱크의 보온재 손상도 발생하지 않아 탱크의 보온력이 저하되는 것을 차단할 수 있으며, 플랫폼부의 하중이 탱크로 전달되는 것을 방지하여 탱크의 안정성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 탱크 지지 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 탱크 지지 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 탱크 지지 장치를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(10)은, 유조선, 정유제품운반선, 살물선(벌크화물선) 등으로 이루어질 수 있고, 선체(11)의 내부에 다수의 화물창(도시하지 않음)이 포함될 수 있으며, 탱크(13)와 탱크 지지 장치(100)를 포함할 수 있다.
탱크(13)는, 선체(11)의 최상부 갑판인 온 데크(12) 상에 마련될 수 있으며, 탱크 지지 장치(100)에 의해 지지될 수 있고, 선박(100)을 추진시키는 엔진(도시하지 않음)을 구동하기 위한 연료로서 LNG 등의 액화가스가 저장될 수 있다.
예를 들어 탱크(13)는, 극저온의 LNG 가스를 액상으로 보관할 수 있는데, 이를 위해 압력탱크로 이루어질 수 있고, 탱크(13)의 형상은 전후 방향으로 연장되는 캡슐 형태(C 타입 탱크)를 이룰 수 있다.
그리고 탱크(13)의 상부에는 돔(13A)이 형성되어 복수의 라인(도시하지 않음)이 설치될 수 있으며, 복수의 라인은 연료의 인입과 배출, 탱크 상태 진단 등을 위한 라인으로 이루어질 수 있고, 돔(13A)에는 탱크(13)로 유입되기 위한 맨홀이 형성되어 탱크(13)의 유지 보수를 이룰 수도 있다.
이러한 탱크(13)는, 선체(11)의 온 데크(12) 상에 하나 이상 마련될 수 있으며, 예를 들어, 탱크(13)는 선체(11) 상에 쌍으로 마련될 수 있어, 선체(11)의 좌현과 우현 각각에 나란히 마련될 수 있다.
그리고 탱크(13)는, 복수의 라인에서 가스 누출 등이 발생 시 이에 대처 가능하도록, 커넥션 룸(도시하지 않음)이 연결될 수 있으며, 커넥션 룸은 가스 누출시 이를 제어하기 위한 공간을 이루는 구성으로서, 탱크(13)에서 엔진에 연료 공급을 위해 설치되는 각종 연료 공급용 등을 위한 라인 및 밸브류 등에서 발생할 수 있는 LNG 유출에 대한 안정성을 확보하기 위하여 앞서 언급된 복수의 라인 및 밸브가 설치될 수 있는 일종의 밀폐된 완충 공간을 형성할 수 있으며 커넥션 룸의 위치는 탱크(13)의 주변 등에 마련될 수 있다.
이러한 탱크(13)는, 종래에는 플랫폼(15)이 직접 연결되기 때문에, 플랫폼(15)으로 극저온을 전달할 우려가 있으며, 플랫폼(15)의 하중이 탱크(13)로 그대로 전달되어 탱크(13)의 안정성이 저하될 우려가 있으나, 본 실시예는 이러한 문제점을 방지하고자 탱크 지지 장치(100)가 개선되는 것이 종래와 차이가 있다.
즉 본 실시예의 탱크(13)는, 종래의 구조와 동일/유사하게 이루어지되, 탱크 지지 장치(100)에 의해 플랫폼(15)이 직접 연결되지 않는 것에 차이가 있다.
탱크 지지 장치(100)는, 새들부(110), 플랫폼부(120)를 포함할 수 있다.
새들부(110)는, 하단부(111)가 온 데크(12)와 같은 갑판 상에서 탱크(13)의 길이를 따라 전후방으로 서로 이격되게 복수의 지점에서 탱크(13)를 지지하되(도 2를 참조 시 한 쌍으로 마련되나 이에 한정되지 않음), 상단부(112)가 탱크(13)의 길이를 따라 서로 연결되도록 연장될 수 있다.
일례로 새들부(110)의 하단부(111)는, 갑판 상에서 탱크(13)의 길이를 따라 전후방으로 서로 이격되게 복수의 지점에서 지지할 수 있으며, 전후방으로 서로 이격되게 쌍으로 마련되고, 탱크(13)의 하부 둘레를 두르는 구조로 이루어질 수 있다.
여기서 새들부(110)의 하단부(111)는, 탱크(13)의 하부에서 탱크(13)의 좌우 둘레면을 따라 지지하도록, 탱크(13)의 하부 둘레면을 따라 상부가 곡면을 이루고(일례로 상부가 U자 형 구조), 하부는 갑판과 연결되도록 평평한 구조를 이루면서, 갑판 상에서 탱크(13)를 지지하는 지지력이 향상되도록 하단으로 갈수록 단면적이 커지는 구조를 가질 수 있으며, 복수 개의 강판이 용접 등의 방식으로 서로 연결된 구조를 이룰 수 있다.
여기서 새들부(110)의 하단부(111)는, 탱크(13)의 하부 중심에서 좌우 양측으로 연장될 수 있어, 탱크(13)의 하부로부터 측면까지 탱크(13)의 곡면을 따라 지지하는 구조로 이루어질 수 있다.
새들부(110)의 상단부(112)는, 탱크(13)의 좌우 양측에서 플랫폼부(120)와 연결되는 구성으로서, 새들부(110)의 하단부(111)가 서로 연결되게 탱크(13)의 길이를 따라 새들부(110)의 한 쌍의 하단부(111)로부터 연장될 수 있어, 새들부(110) 전체가 하나로 연결된 구조를 이루도록 할 수 있다.
예를 들어 새들부(110)의 상단부(112)는, 새들부(110)의 한 쌍의 하단부(111)를 서로 연결하는 수평 구조로 이루어질 수 있어, 플랫폼부(120)가 새들부(110)의 상단부(112)에서 다수의 지점에 연결될 수 있다.
그리고 새들부(110)의 상단부(112)에는, 플랫폼부(120)가 연결되기 위한 돌출구조(112A)가 마련될 수도 있으며, 돌출구조(112A)는 관통홀(도시하지 않음)이 형성되어 플랫폼부(120)가 끼움되는 구조를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 새들부(110)는, 탱크(13)의 전후방에서 하단부(111)가 서로 이격되는 구조로 연결되면서도 상단부(112)가 연결되어, 하나의 탱크(13)를 지지하는 새들부(110) 전체가 하나의 구조물로 이루어져, 종래에는 선체(11)의 종강도 변형에 의해 전후방의 하단부(111)의 높이가 개별적으로 이루어져 탱크(13)에 뒤틀림이 형성되는 것과 달리, 일체형의 새들부(110)는 전후방의 하단부(111)의 높이 차이가 발생되지 않거나 최소화될 수 있게 일체로 이루어질 수 있으므로, 탱크(13)의 변형을 방지하여 탱크(13)의 안정성을 더욱 높일 수 있다.
더불어 새들부(110)는, 탱크(13)를 지지 시, 탱크(13)로부터 극저온이 직접 전달되지 않도록 방지하는 서포트부재(도시하지 않음, 열전달이 최소화되는 나무 등의 재질로 이루어질 수 있음)가 마련될 수 있다.
여기서 서포트부재는, 탱크(13)의 하부에서 새들부(110)의 하단부(111)의 상단(새들부(110)의 상단부(112)가 연결되지 않는 영역)에 탱크(13)의 하부 좌우 둘레면을 따라 서로 이격 되게 복수 개로 마련되어, 탱크(13)의 좌우둘레를 연속적으로 접촉하지 않도록 탱크(13)를 불연속적으로 지지할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 연속적인 연결구조도 가능하다.
게다가 서포트부재는, 종래와 동일/유사하게 새들부(110)의 전방(또는 후방)에서는 고정형으로 구비되고, 새들부(110)의 후방(또는 전방)에서는 슬라이딩 가능하게 마련되어, 새들부(110)의 전방을 기준으로 새들부(110)의 후방이 극저온의 연료가 충진/배출되는 지의 여부에 따라 탱크(13)가 수축/팽창하더라도 새들부(110)의 후방의 서포트부재가 탱크(13)와 연동하여 슬라이딩함으로써 서포트부재와 탱크(13)의 연결부위가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
플랫폼부(120)는, 탱크(13)의 돔(13A)에 마련되는 복수의 라인을 유지 보수 및 검사할 수 있도록 사용자가 이동할 수 있는 구조물로 이루어질 수 있으며, 예를들어 플랫폼부(120)는 작업자가 이동하기 위판 발판을 이룰 수 있게 이루어지되, 판 구조에 대비하여 하중이 절감되도록 프레임 구조를 가질 수 있다.
그리고 플랫폼부(120)는, 탱크(13)의 극저온이 직접 전달되지 않도록 탱크(13)의 상부에서 탱크(13)로부터 이격되게 마련되며, 제1 부재(121)와 제2 부재(122)를 포함할 수 있다.
제1 부재(121)는, 탱크(13)의 상부에 마련되며 수평한 구조를 이룰 수 있고, 탱크(13)와 이격되게 마련되어 탱크(13)로부터 극저온이 직접 전달되는 것이 차단될 수 있다. 그리고 제1 부재(121)의 자체 하중이 증가되는 것이 방지되도록 프레임 구조를 가질 수 있으며, 돔(13A)을 가리지 않도록 돔(13A)에 대응되는 영역이 노출되도록 마련될 수 있다.
제2 부재(122)는, 제1 부재(121)가 탱크(130)에 연결되지 않고 새들부(110)에 연결되도록, 제1 부재(121)로부터 새들부(110)로 절곡되거나 구부러지게 연장될 수 있다. 더불어 제2 부재(122)는, 제1 부재(121)와 동일 유사하게 자체 하중이 증가되는 것이 방지되도록 프레임 구조를 가질 수 있으며, 프레임 구조는 바 또는 봉 중 적어도 어느 하나가 서로 조합되어 이루어질 수 있다.
게다가 제2 부재(122)는, 바 또는 봉이 새들부(110)의 돌출구조(112A)에 끼움되거나, 접착 등 공지된 다양한 결합 방식에 의해 연결될 수 있다.
이러한 플랫폼부(120)는, 탱크(13)와 직접 연결되지 않고 새들부(110)에 의해 지지되도록, 새들부(110)로부터 연장될 수 있으므로, 탱크(13)로부터 극저온이 전달되는 것이 차단될 수 있으며, 탱크(13)에 마련되는 보온재를 손상시키지 않아 탱크(13)의 보온력이 저하되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 탱크(13)로 플랫폼부(120)의 하중이 전달되지 않도록 할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 상온에 노출된 플랫폼부(120)와 극저온에 노출된 탱크(13)가 연결되지 않아, 극저온이 플랫폼부(120)로 전달되지 않으므로 플랫폼부(120)의 연결 영역이 열 변형의 차이로 인한 응력 집중이 발생하지 않고, 플랫폼부(120)의 열변형으로 인한 탱크(13)의 보온재 손상도 방지할 수 있어 탱크(13)의 보온력이 저하되는 것을 차단할 수 있으며, 플랫폼부(120)의 하중이 탱크(13)로 전달되는 것을 방지하여 탱크(13)의 안정성이 향상될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 선박 11: 선체
13: 탱크 13A: 돔
100: 탱크 지지 장치 110: 새들부
111: 하단부 112: 상단부
120: 플랫폼부 121: 제1 부재
122: 제2 부재

Claims (5)

  1. 갑판 상에 마련되는 탱크를 지지하는 탱크 지지 장치에 있어서,
    상기 탱크를 지지하도록 상기 갑판 상에서 상기 탱크의 하부에 마련되는 새들부; 및
    상기 탱크의 극저온이 전달되지 않도록 상기 탱크의 상부에서 상기 탱크로부터 이격되어 마련되는 플랫폼부를 포함하고,
    상기 플랫폼부는,
    상기 새들부에 의해 지지되도록, 상기 새들부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 탱크 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 새들부는,
    하단부가 상기 갑판 상에서 상기 탱크의 길이를 따라 전후방으로 서로 이격되게 복수의 지점에서 상기 탱크를 지지하되, 상단부는 상기 탱크의 길이를 따라 서로 연결되도록 연장되는 것을 특징으로 하는 탱크 지지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 플랫폼부는,
    상기 탱크의 상부에 마련되며 수평한 구조를 이루는 제1 부재; 및
    상기 제1 부재로부터 상기 새들부로 절곡되거나 구부러지게 연장되는 제2 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 탱크 지지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탱크는 캡슐 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탱크 지지 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 상기 탱크 지지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
KR1020190136694A 2019-10-30 2019-10-30 탱크 지지 장치 및 이를 포함하는 선박 KR102225573B1 (ko)

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