KR102327401B1

KR102327401B1 - 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프 및 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크

Info

Publication number: KR102327401B1
Application number: KR1020150082451A
Authority: KR
Inventors: 최진열
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2021-11-17
Also published as: KR20160145993A

Abstract

본 발명은 단순한 구조형상으로도, 선박 및 액화가스 저장탱크의 움직임에 상관없이, 파손의 우려가 적고 안정적으로 액화가스 저장탱크 내부의 펌프 운용에 필요한 최소 유량을 제공하여 펌프의 손상이나 Trip-Off 없이 지속적인 운용(operation)이 가능하도록 할 수 있는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프 및 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프 및 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크는 선박의 액화가스 저장탱크 내부에 마련되는 공급 펌프 및 상기 공급 펌프 운용에 필요한 유체를 보관하기 위해, 상기 액화가스 저장탱크의 단열방벽을 파고 들어가 공간을 형성하도록 마련되는 섬프구조물; 상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간의 상부에 마련되는 섬프 오프닝; 및 상기 섬프 오프닝을 관통하여 상기 공급 펌프의 적어도 일부가 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 공급 펌프를 상기 섬프 오프닝에 고정 설치할 수 있도록 마련되는 펌프서포트;를 포함하되, 상기 섬프구조물 및 상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간은 상기 액화가스 저장탱크의 이너바텀 상부에 위치하여, 상기 이너바텀의 형태를 변형시키지 않도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 액화가스 저장탱크용 섬프 및 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크 {Sump for Fuel Gas Pump in Liquefied Gas Storage Tank on Ship and Liquefied Gas Storage Tank with Sump for Fuel Gas Pump}

본 발명은 액화가스 저장탱크 내부에 마련되는 공급 펌프 및 공급 펌프 운용에 필요한 유체를 보관하는 섬프 및 그러한 섬프가 마련된 액화가스 저장탱크에 관한 것이다.

LNG와 같은 액화가스를 저장 및 운반하기 위한 액화가스(liquefied Gas) 저장탱크 내부에는 탱크 내부에 저장되어 있는 액체가스를 외부로 공급하기 위한 펌프(pump)가 마련되고 특히 원심펌프(centrifugal pump)가 주로 채택된다. 예를 들어, 액화가스를 연료로써 사용하기 위하여 엔진으로 공급하는 연료공급 펌프(fuel gas pump)가 있다.

특히, 친환경적인 액화가스의 수요가 증가하면서, 해저 가스전(well)에서의 시추작업(drilling) 및 제품으로서의 액화가스 생산을 수행할 수 있는 LNG-FPSO와 같은 선박의 수주 또한 증가하는 추세이다.

이러한 선박에서는 해상 조건에 의한 선박의 기울어짐에 따라 Trim, Heel 등의 경사가 생기고, 선박에 액화가스 저장탱크 및 탱크 내부에 펌프가 설치되는 경우, Trim 또는 Heel에 의해 펌핑이 불가능한 상황이 발생한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 액화가스 저장탱크(100) 내에 소량의 유체가 저장되어 있는 경우, 선박의 기울어짐에 따라 유체가 한쪽으로 쏠려 펌핑이 불가능한 Trip-off가 발생하게 된다.

또한, 펌프에는 공정의 스타트업(start-up) 운전 시 또는 턴 다운(turn-down) 운전 시 요구되는 최소 유량(minimum level) 및 펌프 설계 유량(rated flow)이 정해져 있는데, 펌프의 이송 유량이 이러한 최소 유량보다 적을 경우에는 유체의 온도 상승으로 인한 유체 물성의 변화 또는 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생하여 펌프의 고장 및 파손을 야기한다.

종래에 이러한 문제를 해결하기 위한 일례로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 액화가스 저장탱크 내부에, 펌프와 펌프를 보관하는 버킷(bucket)을 마련하여, 버킷 내부 공간에 펌프 및 유체가 보관되도록 하였다.

그러나 이러한 방법은, 펌프와 버킷을 탱크 내벽에 고정하기 위한 펌프 타워 서포트, 펌프 서포트 등의 중(重) 구조물이 필요했다. 또한, 탱크의 움직임에도 버킷 내부에 저장된 유체가 빠져나가지 않고 일정량의 유체를 보관할 수 있도록, 플로트 밸브가 버킷 내부에 적용되어야 하는데, 플로트 밸브는 구조가 복잡하고 동작에 따라 파손 우려가 있으며, 파손이 될 경우에도 탱크 내부에 존재하기 때문에 수리가 어렵고, 파손된 부품들이 탱크 내부의 밀봉벽 등에 손상을 줄 우려가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0004184호 (2015.01.12. 공개)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단순한 구조형상으로도, 선박 및 액화가스 저장탱크의 움직임에 상관없이, 파손의 우려가 적고 안정적으로 액화가스 저장탱크 내부의 펌프 운용에 필요한 최소 유량을 제공하여 펌프의 손상이나 Trip-Off 없이 지속적인 운영(operation)이 가능하도록 할 수 있는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프 및 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크를 제공하고자 하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 선박의 액화가스 저장탱크 내부에 마련되는 공급 펌프 및 상기 공급 펌프 운용에 필요한 유체를 보관하기 위해, 상기 액화가스 저장탱크의 단열방벽을 파고 들어가 공간을 형성하도록 마련되는 섬프구조물; 상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간의 상부에 마련되는 섬프 오프닝; 및 상기 섬프 오프닝을 관통하여 상기 공급 펌프의 적어도 일부가 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 공급 펌프를 상기 섬프 오프닝에 고정 설치할 수 있도록 마련되는 펌프서포트;를 포함하되, 상기 섬프구조물 및 상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간은 상기 액화가스 저장탱크의 이너바텀 상부에 위치하여, 상기 이너바텀의 형태를 변형시키지 않고 마련되는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프가 제공된다.

바람직하게는, 상기 섬프구조물은 1차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 섬프 오프닝이 마련되고, 상기 내부 공간을 형성하는 제1 섬프구조물; 및 2차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프구조물;을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 섬프구조물에는 제1 섬프구조물에 의해 형성된 제1공간의 높이를 한정하는 제1 섬프바텀; 및 상기 제2 섬프구조물에는 제1 섬프바텀과 일정 간격을 가지며 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프바텀;을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 섬프바텀은 상기 제1공간 내부에 설치되는 상기 공급 펌프와 일정 간격을 두고 마련될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 섬프바텀에 마련되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하도록 상기 제1 섬프구조물과 체결되는 제1 섬프바텀 서포트; 상기 이너바텀에 마련되며, 상기 제2 섬프구조물을 지지하도록 상기 제2 섬프구조물과 체결되는 제2 섬프바텀 서포트;를 더 포함하여, 상기 제2 섬프구조물이 상기 이너바텀에 의해 지지될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 섬프바텀 서포트와 제1 섬프구조물 간의 하나 이상의 체결부 및 상기 제2 섬프바텀 서포트와 이너바텀 간의 하나 이상의 체결부에는 각각 하나 이상의 홀(hole)이 마련되고, 상기 제1 섬프바텀과 제2 섬프바텀 사이에 형성된 제2공간 및 상기 제2 섬프바텀과 이너바텀 사이에 형성된 제3공간에는 단열재가 충진될 수 있다.

바람직하게는, 상기 펌프서포트는 상기 공급 펌프에 마련되는 하나 이상의 제1 펌프서포트; 및 상기 섬프 오프닝에 마련되는 하나 이상의 제2 펌프서포트;를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 펌프서포트는 상기 섬프 오프닝으로부터 상부로 돌출되는 연장부; 및 상기 연장부와 각을 형성하며 굽어지는 절곡부;를 포함하고, 상기 절곡부에는 상기 제1 펌프서포트와 볼트 체결하는 체결부;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 섬프 오프닝의 안쪽 폭길이는 상기 제1 섬프구조물에 의해 형성되는 제1공간 내부 폭보다 좁게 마련하고, 상기 제1공간 내부의 부피는 상기 섬프구조물에 설치된 공급 펌프 및 상기 공급 펌프의 스타트 업(start up)에 필요한 유체의 양을 수용할 수 있도록 상기 섬프 구조물을 마련할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 액화가스를 운용하는 선박에 마련되는 액화가스 저장탱크에 있어서, 상기 액화가스 저장탱크에 저장되는 액화가스를 단열하기 위하여 마련되는 1차 및 2차 단열방벽; 상기 액화가스 저장탱크 내부에 마련되는 공급 펌프 및 상기 공급 펌프 운용에 필요한 유체를 보관하기 위한 섬프;를 포함하고, 상기 섬프는, 상기 1차 및 2차 단열방벽을 파고 들어가 공간을 형성하도록 마련되는 섬프구조물; 상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간의 상부에 상기 형성된 공간의 폭보다 좁게 마련되는 섬프 오프닝; 및 상기 섬프 오프닝을 관통하여 상기 공급 펌프의 적어도 일부가 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 공급 펌프를 상기 섬프 오프닝에 고정 설치할 수 있도록 마련되는 펌프서포트;를 포함하되, 상기 액화가스 저장탱크의 이너바텀의 형태를 변형시키지 않고 상기 이너바텀 상부에 마련되는 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크가 제공된다.

바람직하게는, 상기 섬프구조물은 1차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 섬프 오프닝이 마련되고, 상기 내부 공간을 형성하는 제1 섬프구조물; 2차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프구조물; 상기 제1 섬프구조물에는 제1 섬프구조물에 의해 형성된 제1공간의 높이를 한정하고, 상기 제1공간 내부에 설치되는 상기 공급 펌프와 일정 간격을 두고 마련되는 제1 섬프바텀; 및 상기 제2 섬프구조물에는 제1 섬프바텀과 일정 간격을 가지며 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프바텀;을 더 포함하고, 상기 제2 섬프바텀에 마련되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하도록 상기 제1 섬프구조물과 체결되는 제1 섬프바텀 서포트; 상기 이너바텀에 마련되며, 상기 제2 섬프구조물을 지지하도록 상기 제2 섬프구조물과 체결되는 제2 섬프바텀 서포트;를 더 포함하여, 상기 제2 섬프구조물이 상기 이너바텀에 의해 지지될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 섬프바텀 서포트와 제1 섬프구조물 사이의 하나 이상의 체결부 및 상기 제2 섬프바텀 서포트와 이너바텀 사이의 하나 이상의 체결부에는 각각 하나 이상의 홀(hole)이 마련되고, 상기 제1 섬프바텀과 제2 섬프바텀 사이에 형성된 제2공간 및 상기 제2 섬프바텀과 이너바텀 사이에 형성된 제3공간에는 단열재가 충진될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 선박의 액화가스 저장탱크 내부에 마련되는 공급 펌프 및 상기 공급 펌프 운용에 필요한 유체를 보관하기 위해, 상기 액화가스 저장탱크의 단열방벽을 파고 들어가 공간을 형성하도록 마련되는 섬프 구조물;을 포함하되, 상기 공급 펌프의 적어도 일부는 상기 섬프 구조물이 마련된 단열방벽과의 동일 선상보다 상부로 돌출되어 마련되고, 상기 공급 펌프 및 섬프 구조물은 상기 액화가스 저장탱크의 이너바텀을 변형하지 않고 상기 이너바텀과 일정 간격을 갖는 평행선상에 마련되는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프가 제공된다.

바람직하게는, 상기 공급 펌프는 상기 섬프 구조물에 마련된 펌프 서포트에 의해 상기 단열방벽보다 상부로 돌출되어 마련된다.

본 발명에 따르면, 액화가스 저장탱크 내부에 단열방벽을 파고 들어가서 섬프를 설치함으로써, 별도의 고정장치 없이 선박의 데크(deck)와 저장탱크의 단열방벽(insulation barrier)에 고정되므로, 구조 및 설치가 간단하고, 펌프의 설치 높이를 대폭 낮출 수 있으며, 파손의 우려가 매우 적고 안정성을 유지할 수 있다.

또한, 액화가스 저장탱크의 이너바텀(inner bottom) 및 선박의 헐(hull)의 구조를 변형시키지 않고 섬프를 설치할 수 있으면서도, 펌프 운용에 필요한 최소 유량보다 충분한 양의 유체를 섬프에 보관할 수 있어 펌프의 지속적인 운전이 가능하다.

또한, 이너바텀의 형태 및 구조를 변형시키지 않고 기존과 동일하게 구성함으로써, 액화가스 저장탱크의 단열성능을 높일 수 있고, 섬프 내부에 유체가 저장되는 부위에 구조적인 응력 집중이 방지되어 별도의 보강이 필요 없고, 이너바텀 하부의 파이프 덕트의 의장품 배치 및 구조형상에 영향을 받지 않을 수 있다.

또한, 펌프의 서포트 부위만을 저장탱크 내부로 돌출되게 함으로써, 유체가 섬프 내부 공간으로 용이하게 흘러들어갈 수 있고, 펌프의 사이즈 및 형태에 따라 펌프 서포트 및 돌출 부분의 높이를 자유롭게 변경할 수 있다.

또한, 섬프의 오프닝을 섬프 내부 공간보다 작게 함으로써, 섬프 내부 공간에 저장되는 유체가 선박의 움직임에 따라 섬프 외부로 다시 유출되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 선박의 기울어짐에 따라 펌핑이 불가능한 상황을 예시한 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 액화가스 저장탱크 내부의 펌프 및 버킷을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프를 종방향으로 자른 입체정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섬프구조물을 도시한 입체정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섬프의 윗면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 섬프구조물 및 제2 섬프구조물의 체결부를 횡방향으로 자른 윗면도이다.

본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가하는 데 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프를 종방향으로 자른 입체정면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섬프구조물을 도시한 입체정면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섬프의 윗면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 섬프구조물 및 제2 섬프구조물의 체결부를 횡방향으로 자른 윗면도이다. 이하 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크용 섬프 및 액화가스 저장탱크에 섬프를 마련하는 방법을 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 선박의 액화가스 저장탱크(110)용 섬프(300)는, 선박에 마련되는 액화가스 저장탱크(100) 내부에 설치되는 공급 펌프(200) 및 공급 펌프(200) 운용에 필요한 유체(F)를 보관하기 위해, 액화가스 저장탱크(100)의 단열방벽(110)을 파고 들어가 제1공간(A), 제2공간(B) 및 제3공간(C)을 형성하도록 하는 섬프구조물(350)과, 섬프구조물(350)에 의해 형성되는 제1공간(A)의 상부에 마련되는 섬프 오프닝(340) 및 섬프 오프닝(340)을 관통하여 공급 펌프(200)의 적어도 일부가 제1공간(A)에 위치하고, 공급 펌프(200)를 섬프 오프닝(340)에 고정 설치할 수 있도록 마련되는 하나 이상의 펌프서포트(320)를 포함한다.

본 발명에 따른 섬프(300)는 섬프구조물(350) 및 공급 펌프(200), 섬프구조물(350)에 의해 형성되며 공급 펌프(200)가 마련되는 제1공간(A)을 포함하여 액화가스 저장탱크(100)의 이너바텀(120) 상부에 위치하고, 이너바텀(120)의 형태 및 구조를 변형시키지 않는 것을 특징으로 한다.

액화가스 저장탱크의 단열방벽을 파고 들어가 섬프를 마련하게 되면, 섬프가 이너바텀까지 파고 들어가야 하므로 저장탱크의 이너바텀의 구조 및 형태를 변형시켜야만 한다. 그러나, 본 발명에 의하면 이너바텀을 기존과 동일하게 구성할 수 있어, 섬프(300)에 의해 한 부분으로 구조적인 응력이 집중되어 별도의 보강이 필요한 문제를 방지할 수 있다.

또한, 일반적으로 액화가스 저장탱크(100)의 하부에는 파이프 덕트(미도시)가 마련되는데, 파이드 덕트에는 선박의 발라스트(ballast) 시스템, 선저폐수(bilge)처리 시스템 및 수처리(water treatment) 시스템뿐만 아니라, 액세스 트롤리(access trolly), 케이블 트레이(cable tray) 등이 배치될 수 있는 공간이 형성되어 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 이너바텀(120) 하부의 파이프 덕트의 의장품 배치 및 구조형상에 영향을 받지 않을 수 있다.

섬프구조물(350)은 1차 단열방벽(111)을 따라 설치되며, 섬프 오프닝(340)이 마련되고 제1공간(A)을 형성하는 제1 섬프구조물(310) 및 2차 단열방벽(112)을 따라 설치되며, 1차 섬프구조물(310)을 이너바텀(120)과 함께 지지하도록 마련되는 제2 섬프구조물(330)을 포함한다.

액화가스 저장탱크(100)에 저장되는 액화가스(F)는 예를 들어, LNG의 경우 약 -162℃의 극저온이고, 기화점(boiling point)이 매우 낮아 탱크(100) 외부 온도에 의해 쉽게 상변화가 발생한다. 따라서, 액화가스 저장탱크(100)는 일반적으로 온도상승에 따른 열팽창계수가 매우 낮고, 온도가 달라져도 크기가 거의 변하지 않는 철-니켈(Fe-Ni) 합금의 인바(Invar)강 소재로 1차 단열방벽 밀봉벽(111') 및 2차 단열방벽 밀봉벽(112')을 형성하고, 그 사이 공간에는 펄라이트(perlite), 글라스 울(glass wool)과 같은 단열재를 충진하여 1차 단열방벽(111) 및 2차 단열방벽(112)을 형성하면서 단열성능을 최대화한다.

단열방벽 밀봉벽(111', 112')은 액화가스 저장탱크(100)에 저장된 액화가스가 누설되거나, 폭발할 경우 1차 방벽 역할을 하는 멤브레인이다.

제1 섬프구조물(310)과 제2 섬프구조물(330)을 포함하는 섬프구조물(350)은 스테인리스(Stainless) 소재일 수 있으며, 제1 섬프구조물(310)은 인바강 소재의 1차 단열방벽의 밀봉벽(111')에 용접(welding)하여 설치될 수 있고, 제2 섬프구조물(330)은 인바강 소재의 2차 단열방벽의 밀봉벽(112')에 용접하여 설치될 수 있다.

제1 섬프구조물(310)에는 제1 섬프구조물(310)에 의해 마련되는 제1공간(A)의 높이를 한정하는 제1 섬프바텀(311)이, 제1공간(A)에 설치되는 공급 펌프(200)의 하부와 일정 간격, 예를 들어 약 27.5mm의 간격을 두도록 하면서 마련된다.

2차 단열방벽(112)을 따라 설치되는 제2 섬프구조물(330)에는 제1 섬프바텀(311)과 일정 간격, 예를 들어 약 115mm의 간격을 두고, 이너바텀(120)과 일정 간격, 예를 들어 약 115mm의 간격을 두면서, 제2 섬프바텀(331)이 마련된다.

제2 섬프바텀(331)에는 제1 섬프바텀 서포트(332)가 하나 이상 마련되는데, 제1 섬프바텀 서포트(332)는 제1 섬프구조물(310)과 체결되어, 제1 섬프바텀(311)을 지지한다. 다시 말해, 제2 섬프바텀(331)과 제1 섬프바텀 서포트(332)에 의해 제1 섬프구조물(310)이 지지된다.

제1 섬프바텀 서포트(332)와 제1 섬프구조물(310)이 체결되는 부분을 체결부(332')라 하고, 체결부(332')에는 하나 이상의 홀(hole)이 마련된다. 제1 섬프바텀(311)과 제2 섬프바텀(331) 및 제1 섬프구조물(310), 제1 섬프바텀 서포트(332)에 의해 제2공간(B)이 형성되는데, 액화가스 저장탱크(100) 내부에는 별도의 밀폐구역이 허용되지 않기 때문에, 체결부(332')에 홀을 하나 이상 마련하여, 제2공간(B)이 밀폐되지 않도록 할 수 있다.

제1 섬프바텀(311)과 제2 섬프바텀(331) 및 제1 섬프구조물(310), 제1 섬프바텀 서포트(332)에 의해 형성된 제2공간(B)에는 글라스 울과 같은 단열재를 충진하여, 액화가스 저장탱크(100)의 단열방벽(110)과 동일한 단열구역을 형성하여 단열성능을 유지하도록 할 수 있다.

이너바텀(120)에는 제2 섬프바텀 서포트(333)가 하나 이상 마련되는데, 제2 섬프바텀 서포트(333)는 제2 섬프구조물(330)과 체결되어, 제2 섬프바텀(331)을 지지한다. 다시 말해, 이너바텀(120)과 제2 섬프바텀 서포트(333)에 의해 제2 섬프구조물(330)이 지지된다.

제2 섬프바텀 서포트(333)와 제2 섬프구조물(330)이 체결되는 부분을 체결부(333')라 하고, 체결부(333')에는 하나 이상의 홀이 마련된다. 상기와 같은 이유로, 체결부(333')에 홀을 하나 이상 마련하여, 제2 섬프바텀(333)과 이너바텀(120) 및 제2 섬프구조물(330), 제2 섬프바텀 서포트(333)에 의해 형성된 제3공간(C)이 밀폐되지 않도록 한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 제2 섬프바텀 서포트(333)는 제2 섬프구조물(330)의 외벽면을 따라 일정간격으로 마련되어, 각각 볼트를 이용하여 제2 섬프구조물(330)과 각각 체결될 수 있다. 이는 제1 섬프바텀 서포트(332)와 제1 섬프구조물(310)과의 체결에 있어서도 동일하다.

제2 섬프바텀(333)과 이너바텀(120) 및 제2 섬프구조물(330), 제2 섬프바텀 서포트(333)에 의해 형성된 제3공간(C)에는 글라스 울과 같은 단열재를 충진하여, 액화가스 저장탱크(100)의 단열방벽(110)과 동일한 단열구역을 형성하여 단열성능을 유지하도록 할 수 있다.

제1 섬프바텀(311)은 제1 섬프구조물(310)에, 제2 섬프바텀(331)은 제2 섬프구조물(330)에 용접 설치될 수 있다.

상기한 바와 같이, 제1 섬프바텀(311) 및 제2 섬프바텀(331)은 섬프구조물(300)의 무게 및 구조를 지지(support)하고, 섬프(300)를 이너바텀(120) 즉, 선박의 데크에 고정(fixation)시키기 위하여 마련한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 섬프구조물(350)은 제1 섬프구조물(310)을 포함하며, 제1 섬프구조물(310)의 상부에는 섬프 오프닝(340)이 마련되고, 섬프 오프닝(350)에는 공급 펌프(200)를 섬프(300)에 고정 설치하기 위한 제2 펌프서포트(301)가 하나 이상 마련된다. 또한, 섬프구조물(350)은 제1 섬프구조물(310)보다 하부에 제1 섬프구조물(310)의 외부면을 둘러싸는 형태로 제1 섬프구조물(310)보다 넓은 폭을 갖는 제2 섬프구조물(330)포함한다.

섬프 오프닝(340)은 섬프구조물(350)에 의해 형성된 제1공간(A)보다 좁은 폭을 갖도록 하면서, 섬프구조물(350)의 최상부에 설치되며, 섬프 오프닝(340)을 관통하여 공급 펌프(200)의 적어도 일부가, 섬프구조물(350)에 의해 형성된 제1공간(A), 더 구체적으로는 제1 섬프구조물(310)에 의해 형성된 제1공간(A)에 적어도 일부 보관된다.

섬프 오프닝(340)이 섬프구조물(350)에 의해 형성된 제1공간(A) 즉, 공급 펌프(200)의 적어도 일부와, 공급 펌프(200)의 운용에 필요한 유체(F)가 보관되는 제1공간(A)보다 좁은 폭을 갖도록 함으로써, 보다 폭이 넓고 깊이가 얕은 섬프(300)를 구성하더라도 선박의 움직임(trim&heel)에 따라 유체가 다시 섬프(300) 밖으로 흘러나오는 양을 최소화할 수 있다.

예를 들어, 섬프 오프닝(340)은 스테인리스 재질로, 제1 섬프구조물(310)에 용접되어 마련될 수 있고, 원형으로 마련될 수 있으며, 도 5에 도시한 바와 같이, 바깥지름(OD)이 약 1,000mm, 안지름(ID)이 약 600mm일 수 있다. 따라서, 공급 펌프(200)는 섬프 오프닝(340)에 의해 형성된 지름 약 400mm의 원형의 입구를 통하여 섬프구조물(350)에 의해 형성된 제1공간(A)에 공급 펌프(200)의 적어도 일부가 설치 보관되고, 설치된 공급 펌프(200)와 섬프 오프닝(340)에 의해 형성된 입구 사이의 틈으로 유체(F)가 섬프구조물(350)에 의해 형성된 제1공간(A)으로 흘러 들어 가, 펌프 운용에 필요한 최소 유량을 유지할 수 있게 할 수 있다.

섬프 오프닝(340)의 바깥쪽 폭길이, 예를 들어, 섬프 오프닝(340)이 원형으로 마련되는 경우 섬프 오프닝의 바깥지름(OD)은 섬프구조물(350)에 의해 형성된 제1공간(A)의 가로폭과 동일하거나, 그 이상일 수 있으나, 섬프 오프닝(340)의 안쪽 폭길이, 예를 들어, 안지름(ID)은 섬프구조물(350)에 의해 형성된 제1공간(A)의 가로폭보다는 좁고, 공급 펌프(200)의 가로폭보다는 넓어야 한다.

본 발명에 따른 액화가스 저장탱크용 섬프(300)는 이너바텀(120) 상부에 마련되는 것을 특징으로 하므로, 섬프 오프닝(340)으로부터 이너바텀(120)까지의 수직거리는 액화가스 저장탱크(100)의 단열방벽(110)의 두께보다 길지 않아야 하며, 바람직하게는 동일할 수 있다.

예를 들어, 단열방벽(110)의 두께 즉, 섬프 오프닝(340)으로부터 이너바텀(120)까지의 수직거리는 약 530mm일 수 있고, 섬프구조물(350)에 의해 형성되며 공급 펌프(200) 및 공급 펌프(200) 운영에 필요한 유체가 보관되는 제1공간(A)의 높이, 즉 섬프 오프닝(340)으로부터 제1 섬프바텀(311)까지의 수직거리는 약 300mm, 제1 섬프바텀(311)으로부터 제2 섬프바텀(331)까지의 수직거리와, 제2 섬프바텀(331)으로부터 이너바텀(120)까지의 수직거리는 각각 약 115mm일 수 있다.

섬프구조물(350)에 의해 형성되며 공급 펌프(200) 및 공급 펌프(200) 운용에 필요한 유체가 보관되는 제1공간(A)의 부피는 공급 펌프(200) 및 공급 펌프(200)의 운용에 요구되는 최소 유량 이상의 유체(F)를 보관할 수 있기에 충분해야 한다.

섬프 오프닝(340)에는 섬프구조물(350)에 의해 형성되는 제1공간(A)에 보관되는 공급 펌프(200)를 고정시켜 설치하기 위한 제2 펌프서포트(301)가 하나 이상 마련된다.

제2 펌프서포트(301)는 섬프(300)에 마련되는 공급 펌프(200)와 일체형으로 마련되는 제1 펌프서포트(201)와 체결되어 공급 펌프(200)의 적어도 일부가 섬프(300)의 제1공간(A)에 마련되도록 공급 펌프(200)를 고정시킨다.

하나 이상의 제1 펌프서포트(201) 및 하나 이상의 제2 펌프서포트(301)는 각각 일대일 대응하여 체결되며, 공급 펌프(200)의 무게를 지지함(support)과 동시에, 공급 펌프(200)를 섬프(300)에 고정(fixation)시키기 위하여 마련된다.

제2 펌프서포트(310)는 섬프 오프닝(340)에 설치되며, 섬프 오프닝(340)으로부터 섬프 오프닝(340)의 상부로 수직방향으로 돌출되는 연장부(E) 및 제1 펌프서포트(201)와 체결하는 체결부(320')를 포함하며 연장부(E)와 수평 이상 또는 수평 이하의 각을 형성하며 굽어지는 절곡부(L)로 이루어질 수 있다.

제1 펌프서포트(201)와 제2 펌프서포트(301)는 볼트를 이용하여 체결될 수 있다.

제2 펌프서포트(301)는 공급 펌프(200)의 사이즈 및 형태에 따라 연장부(E)의 높이 및 절곡부(L)의 길이, 연장부(E)로부터 절곡부(L)가 굽어지는 각도를 조절하여 마련함으로써 자유롭게 변경될 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프 및 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크에 의하면, 선박의 데크 또는 액화가스 저장탱크(100)의 내벽에 용접 내지는 볼트체결하여 섬프를 설치하고, 액화가스 저장탱크(100) 내지는 선박의 데크의 구조 및 형태를 기존과 동일하게 구성함으로써, 구조가 간단하고 안정적이며 파손의 우려가 매우 적고, 공급 펌프(200) 운용에 요구되는 충분한 양의 유량을 섬프에 보관할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100 : 액화가스 저장탱크
110 : 단열방벽
111 : 1차 단열방벽
111' : 1차 단열방벽의 밀봉벽
112 : 2차 단열방벽
112' : 2차 단열방벽의 밀봉벽
120 : 이너바텀
200 : 공급 펌프
300 : 섬프
320 : 펌프서포트
201 : 제1 펌프서포트
301 : 제2 펌프서포트
340 : 섬프 오프닝
350 : 섬프구조물
310 : 제1 섬프구조물
330 : 제2 섬프구조물
311 : 제1 섬프바텀
332 : 제1 섬프바텀 서포트
331 : 제2 섬프바텀
333 : 제2 섬프바텀 서포트
301', 332', 333' : 체결부
E : 연장부
L : 절곡부
F : 유체(액화가스)
A, B, C : 섬프구조물에 의해 형성된 공간
ID : 섬프오프닝의 안지름
OD : 섬프오프닝의 바깥지름

Claims

선박의 액화가스 저장탱크 내부에 마련되는 공급 펌프 및 상기 공급 펌프 운용에 필요한 유체를 보관하기 위해, 상기 액화가스 저장탱크의 단열방벽을 파고 들어가 공간을 형성하도록 마련되는 섬프구조물;
상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간의 상부에 마련되며, 안쪽 폭길이가 상기 섬프구조물에 의해 형성되는 공간의 내부 폭보다 좁게 마련되는 섬프 오프닝; 및
상기 섬프 오프닝을 관통하여 상기 공급 펌프의 적어도 일부가 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 공급 펌프를 상기 섬프 오프닝에 고정 설치할 수 있도록 마련되는 펌프서포트;를 포함하되,
상기 섬프구조물 및 상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간은 상기 액화가스 저장탱크의 이너바텀 상부에 위치하여, 상기 이너바텀의 형태를 변형시키지 않고 마련되며,
상기 섬프구조물에 의해 형성되는 공간은 상기 섬프구조물에 설치된 공급 펌프 및 상기 공급 펌프의 스타트 업(start up)에 필요한 유체의 양을 수용할 수 있는 부피를 가지는, 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
청구항 1에 있어서,
상기 섬프구조물은
1차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 섬프 오프닝이 마련되고, 내부 공간을 형성하는 제1 섬프구조물; 및
2차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프구조물;을 포함하는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 섬프구조물에는 제1 섬프구조물에 의해 형성된 제1공간의 높이를 한정하는 제1 섬프바텀; 및
상기 제2 섬프구조물에는 제1 섬프바텀과 일정 간격을 가지며 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프바텀;을 더 포함하는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 섬프바텀은 상기 제1공간 내부에 설치되는 상기 공급 펌프와 일정 간격을 두고 마련되는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 섬프바텀에 마련되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하도록 상기 제1 섬프구조물과 체결되는 제1 섬프바텀 서포트;
상기 이너바텀에 마련되며, 상기 제2 섬프구조물을 지지하도록 상기 제2 섬프구조물과 체결되는 제2 섬프바텀 서포트;를 더 포함하여,
상기 제2 섬프구조물이 상기 이너바텀에 의해 지지되는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 섬프바텀 서포트와 제1 섬프구조물 간의 하나 이상의 체결부 및 상기 제2 섬프바텀 서포트와 이너바텀 간의 하나 이상의 체결부에는 각각 하나 이상의 홀(hole)이 마련되고,
상기 제1 섬프바텀과 제2 섬프바텀 사이에 형성된 제2공간 및 상기 제2 섬프바텀과 이너바텀 사이에 형성된 제3공간에는 단열재가 충진되는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
청구항 1에 있어서,
상기 펌프서포트는
상기 공급 펌프에 마련되는 하나 이상의 제1 펌프서포트; 및
상기 섬프 오프닝에 마련되는 하나 이상의 제2 펌프서포트;를 포함하는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
청구항 7에 있어서,
상기 제2 펌프서포트는
상기 섬프 오프닝으로부터 상부로 돌출되는 연장부; 및
상기 연장부와 각을 형성하며 굽어지는 절곡부;를 포함하고,
상기 절곡부에는 상기 제1 펌프서포트와 볼트 체결하는 체결부;를 더 포함하는 선박의 액화가스 저장탱크용 섬프.
삭제
액화가스를 운용하는 선박에 마련되는 액화가스 저장탱크에 있어서,
상기 액화가스 저장탱크에 저장되는 액화가스를 단열하기 위하여 마련되는 1차 및 2차 단열방벽;
상기 액화가스 저장탱크 내부에 마련되는 공급 펌프 및 상기 공급 펌프 운용에 필요한 유체를 보관하기 위한 섬프;를 포함하고,
상기 섬프는,
상기 1차 및 2차 단열방벽을 파고 들어가 공간을 형성하도록 마련되는 섬프구조물;
상기 섬프구조물에 의해 형성된 공간의 상부에 마련되며, 안쪽 폭길이가 상기 형성된 공간의 폭보다 좁게 마련되는 섬프 오프닝; 및
상기 섬프 오프닝을 관통하여 상기 공급 펌프의 적어도 일부가 상기 공간 내부에 위치하고, 상기 공급 펌프를 상기 섬프 오프닝에 고정 설치할 수 있도록 마련되는 펌프서포트;를 포함하되,
상기 액화가스 저장탱크의 이너바텀의 형태를 변형시키지 않고 상기 이너바텀 상부에 마련되며,
상기 섬프구조물에 의해 형성되는 공간은 상기 섬프구조물에 설치된 공급 펌프 및 상기 공급 펌프의 스타트 업(start up)에 필요한 유체의 양을 수용할 수 있는 부피를 가지는, 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크.
청구항 10에 있어서,
상기 섬프구조물은
1차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 섬프 오프닝이 마련되고, 내부 공간을 형성하는 제1 섬프구조물;
2차 단열방벽을 따라 설치되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프구조물;
상기 제1 섬프구조물에는 제1 섬프구조물에 의해 형성된 제1공간의 높이를 한정하고, 상기 제1공간 내부에 설치되는 상기 공급 펌프와 일정 간격을 두고 마련되는 제1 섬프바텀; 및
상기 제2 섬프구조물에는 제1 섬프바텀과 일정 간격을 가지며 상기 제1 섬프구조물을 지지하는 제2 섬프바텀;을 더 포함하고,
상기 제2 섬프바텀에 마련되며, 상기 제1 섬프구조물을 지지하도록 상기 제1 섬프구조물과 체결되는 제1 섬프바텀 서포트;
상기 이너바텀에 마련되며, 상기 제2 섬프구조물을 지지하도록 상기 제2 섬프구조물과 체결되는 제2 섬프바텀 서포트;를 더 포함하여,
상기 제2 섬프구조물이 상기 이너바텀에 의해 지지되는 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 섬프바텀 서포트와 제1 섬프구조물 사이의 하나 이상의 체결부 및 상기 제2 섬프바텀 서포트와 이너바텀 사이의 하나 이상의 체결부에는 각각 하나 이상의 홀(hole)이 마련되고,
상기 제1 섬프바텀과 제2 섬프바텀 사이에 형성된 제2공간 및 상기 제2 섬프바텀과 이너바텀 사이에 형성된 제3공간에는 단열재가 충진되는 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크.
청구항 12에 있어서,
상기 펌프서포트는
상기 공급 펌프에 마련되는 하나 이상의 제1 펌프서포트; 및
상기 섬프 오프닝에 마련되는 하나 이상의 제2 펌프서포트;를 포함하는 섬프가 마련된 선박의 액화가스 저장탱크.
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