KR102490346B1 - 액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트 - Google Patents

액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트에 관한 것으로, 1차 방벽(primary barrier)와 2차 방벽(secondary barrier)의 연결구조에서 균열진전을 막을 수 있는 분리 구조로서, 1차 방벽의 크랙(crack) 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 것을 효과적으로 막을 수 있으며, 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 펌프 타워 서포팅(supporting)을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트{ASSEMBLED PUMP TOWER BASE SUPPORT IN CARGO HOLD OF LIQUEFIED NATURAL GAS}
본 발명은 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 화물창의 1차 방벽과 2차 방벽의 독립성을 유지하기 위하여 1차 방벽과 2차 방벽 사이를 기준으로, 상측에 위치하는 제1 베이스 서포트와 하측에 위치하는 제2 베이스 서포트로 나누어지며, 제1 베이스 서포트와 제2 베이스 서포트가 서로 접하는 위치에 제1 베이스 서포트와 제2 베이스 서포트를 볼트 체결하기 위한 가이드 플레이트가 형성됨으로써, 1차 방벽(primary barrier)와 2차 방벽(secondary barrier)의 연결구조에서 1차 방벽의 크랙 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 균열진전 현상을 효과적으로 막을 수 있는 액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트에 관한 것이다.
선박의 화물창은 대략 -163℃로 냉각된 액화천연가스(LNG)를 저장하므로, 극저온에 견딜 수 있는 재료로 제작되며, 열 응력 및 열 수축에 강하고, 열 침입을 차단할 수 있는 인슐레이션 구조로 이루어진다.
인슐레이션 구조를 위해서 화물창은 1차 방벽, 상부 단열박스, 2차 방벽, 및 하부 단열박스를 구비하고, 내부 선체(inner hull)와 결합하는 상태로 제작된다.
화물창의 내부에는 액화천연가스를 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 시키는 펌프 타워를 구비하는 데, 펌프 타워는 로딩 장치에 연결되어 화물창 내부로 액화천연가스를 유입시키기 위한 충전파이프(filling pipe), 언로딩 장치에 연결되어 화물창 내부의 액화천연가스를 유출시키기 위한 방출파이프(discharge pipe), 비상시에 사용되는 응급 파이프(emergency pipe) 등의 다양한 부속물을 포함한다. 이러한 펌프타워의 파이프는 트러스(truss) 구조의 파이프 구조물 형태로 설치된다.
펌프타워는 통상적으로 선미 쪽의 격벽(bulkhead)에 가깝게 설치되고, 리퀴드 돔(liquid dome)에 고정된 상태에서 화물창 바닥에 마련된 베이스 서포트(base support)에 의해 지지 된다.
펌프타워의 설치과정은 펌프타워의 탑재 이전에 베이스 서포트를 설치하고, 단열 방벽 작업을 수행한 이후, 베이스 서포트와 펌프타워의 하부를 결합시키는 과정으로 이루어진다.
여기서, 펌프타워는 하부에 베이스 서포트와 결합하는 베이스 플레이트를 마련한다. 즉, 펌프타워의 충전파이프, 방출파이프, 응급파이프는 베이스 플레이트에 고정되고, 베이스 플레이트는 베이스 서포트에 결합한다.
이와 관련하여 한국공개실용신안 제20-2010-0001512호(2010.02.10 공개)(이하, ‘선행기술’이라 함)는 LNG선 펌프타워의 지지대 연결구조에 대한 기술을 공개한 바 있다.
선행기술에서 베이스 서포트에 해당하는 지지대는 원통형의 성형물로 제작되며, 화물창의 내측 바닥면(inner bottom wall)으로부터 1차 방벽의 위쪽 일정부분까지 직경이 점점 줄어드는 콘 형상으로 형성된다.
베이스 플레이트 하부에 마련된 체결부를 베이스 서포트 상부에 마련된 소켓부에 삽입되도록 하는 방식으로 펌프타워의 설치작업이 수행된다.
도 1은 종래 펌프 타워의 베이스 서포트를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 펌프 타워의 베이스 서포트를 보인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 펌프 타워의 베이스 서포트(10)는 화물창의 2차 방벽(2a)과 동일 평면상에 위치하는 제2 플레이트(12); 화물창의 1차 단열박스(1)와 동일 평면상에 위치하는 제1 플레이트(11); 화물창의 내벽과 제2 플레이트(12) 사이에 테이퍼진 형상으로 형성되는 바닥 지지부(13); 제1 플레이트(11)와 제2 플레이트(12) 사이에 형성되는 중간 지지부(14); 제1 플레이트(11)의 상부에 형성되는 탑 지지부(15)로 구성된다. 2차 단열박스(2) 상부에는 2차 방벽(2a)이 위치하고, 1차 단열박스(1) 상부에는 1차 방벽(1a)이 위치한다.
펌프 타워의 충전파이프, 방출파이프, 응급파이프는 펌프타워 하부에 위치하는 베이스 플레이(base plate)에 고정되고, 이는 베이스 서포트(10)에 결합한다.
종래 펌프 타워의 베이스 서포트는 펌프 타워(pump tower)의 횡 방향 움직임을 잡아주는 구조물로서, 하중(荷重)을 많이 받을 뿐만 아니라 단열(insulation) 설치 작업등의 현장 작업성을 고려하여 설치된다.
펌프 타워의 베이스 서포트(10)는 모든 연결부위가 용접(welding)으로 연결되므로, 1차 방벽(primary barrier)(1a)에서 크랙(crack)이 발생하면 균열진전(crack propagation) 현상으로 인해서 2차 방벽(secondary Barrier)(2a) 까지 손상되어 화물(LNG) 누출 사고가 일어날 가능성이 매우 크다.
국내 공개특허 제10-2015-0013972호
본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 1차 방벽(primary barrier)와 2차 방벽(secondary barrier)의 연결구조에서 균열진전을 막을 수 있는 분리 구조로서, 1차 방벽의 크랙 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 것을 효과적으로 막을 수 있으며, 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 펌프 타워 서포팅(supporting)을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 효과적으로 방지할 수 있는 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화물창 내측에 마련된 펌프타워의 하부를 지지하는 베이스 서포트에 있어서, 상기 화물창의 1차 방벽과 2차 방벽의 독립성을 유지하기 위하여 상기 1차 방벽과 상기 2차 방벽 사이를 기준으로, 상측에 위치하는 제1 베이스 서포트와 하측에 위치하는 제2 베이스 서포트로 나누어지며, 상기 제1 베이스 서포트와 상기 제2 베이스 서포트가 서로 접하는 위치에 상기 제1 베이스 서포트와 상기 제2 베이스 서포트를 볼트 체결하기 위한 가이드 플레이트가 형성된다.
상기 가이드 플레이트는 상기 제1 베이스 서포트의 하단 외주 및 상기 제2 베이스 서포트의 상단 외주에 형성된다.
상기 가이드 플레이트는 상기 가이드 플레이트에는 다수의 볼트 홀이 형성될 수 있다.
상기 베이스 서포트는 상기 화물창의 2차 방벽과 동일 평면상에 위치하는 제2 플레이트; 상기 화물창의 1차 단열박스와 동일 평면상에 위치하는 제1 플레이트; 상기 화물창의 내벽과 상기 제2 플레이트 사이에 테이퍼진 형상으로 형성되는 바닥 지지부; 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 형성되는 중간 지지부; 및 상기 제1 플레이트의 상부에 형성되는 탑 지지부;로 구성되고, 상기 가이드 플레이트는 상기 중간 지지부 지점에 위치한다.
상기 가이드 플레이트의 볼트 체결방식은 상기 가이드 플레이트의 볼트 체결방식은 내부 볼트 체결방식, 외부 볼트 체결 방식, 또는 내외부 볼트 체결방식 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트는 화물창의 1차 방벽과 2차 방벽의 독립성을 유지하기 위하여 1차 방벽과 2차 방벽 사이를 기준으로, 상측에 위치하는 제1 베이스 서포트와 하측에 위치하는 제2 베이스 서포트로 나누어지며, 제1 베이스 서포트와 제2 베이스 서포트가 서로 접하는 위치에 제1 베이스 서포트와 제2 베이스 서포트를 볼트 체결하기 위한 가이드 플레이트가 형성됨으로써, 1차 방벽(primary barrier)와 2차 방벽(secondary barrier)의 연결구조에서 1차 방벽의 크랙 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 균열진전 현상을 효과적으로 막을 수 있다.
또한, 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 펌프 타워 서포팅(supporting)을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 현장 작업성을 고려하여 작업성을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 펌프 타워의 베이스 서포트를 보인 사시도
도 2는 종래 펌프 타워의 베이스 서포트를 보인 종단면도
도 3은 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트를 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트를 도시한 종단면도
도 5는 외부 볼트 체결방식을 보인 단면도
도 6은 내부 볼트 체결방식을 보인 단면도
도 7은 내외부 볼트 체결방식을 보인 단면도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트를 도시한 종단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트는 1차 방벽(primary barrier)(1a)과 2차 방벽(secondary barrier)(2a)의 연결구조에서, 균열진전을 막을 수 있는 분리 구조로서, 1차 방벽(1a)의 크랙 발생으로 2차 방벽(2a) 까지 연쇄적으로 손상되는 것을 효과적으로 막을 수 있으며, 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 펌프 타워 서포팅(supporting)을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 베이스 서포트(100)는 화물창의 1차 방벽(1a)과 2차 방벽(2a)의 독립성을 유지하기 위하여 1차 방벽(1a)과 2차 방벽(2a) 사이를 기준으로, 상측에 위치하는 제1 베이스 서포트(100)와 하측에 위치하는 제2 베이스 서포트(200)로 나누어진다.
제1 베이스 서포트(100)와 제2 베이스 서포트(200)가 서로 접하는 위치에 제1 베이스 서포트(100)와 제2 베이스 서포트(200)를 볼트(B) 체결하기 위한 가이드 플레이트(110)(210)가 형성된다.
가이드 플레이트(110)(210)는 각각 제1 베이스 서포트(100)의 하단 외주 및 제2 베이스 서포트(200)의 상단 외주에 형성된다. 가이드 플레이트(110)(210)에는 다수의 볼트 홀(H)이 형성된다.
본 발명의 베이스 서포트에서는 화물창의 2차 방벽(2a)과 동일 평면상에 위치하는 제2 플레이트(100a), 화물창의 1차 단열박스(1)와 동일 평면상에 위치하는 제1 플레이트(200a)를 구비한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트는 제1 베이스 서포트(100)와 제2 베이스 서포트(200)로 나누어져 구성되는데, 제1 베이스 서포트(100)와 제2 베이스 서포트(200)는 1차 방벽(1a)이 연결되는 영역과, 2차 방벽(2a)이 연결되는 영역을 기준으로 상하 구조로 나누어지며, 또한 서로 접하는 위치에 제1 베이스 서포트(100)와 제2 베이스 서포트(200)를 볼트(B) 체결하기 위한 가이드 플레이트(110)(210)가 형성됨으로써, 1차 방벽(1a) 크랙 발생으로 2차 방벽(2a) 까지 연쇄적으로 손상되는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
1차 및 2차 방벽(1a)(2a)은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 황동, 또는 아연 중의 어느 하나의 금속 재료로 제작된 복수의 시트로 구성되거나, 금속 시트와 섬유 강화복합재료로 구성된 복합재료 시트로 구성될 수 있다.
한편, 가이드 플레이트의 볼트 체결방식은 내부 볼트 체결방식, 외부 볼트 체결 방식, 또는 내외부 볼트 체결방식 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
도 5는 외부 볼트 체결방식을 보인 단면도로서, 외측으로 노출된 가이드 플레이트(110)(210)에 볼트를 체결하고, 볼트에 너트를 체결하는 방식으로 연결한다.
도 6은 내부 볼트 체결방식을 보인 단면도로서, 내측에 위치하는 가이드 플레이트(110)(210)에 볼트를 체결하고, 볼트에 너트를 체결하는 방식으로 연결한다.
도 7은 내외부 볼트 체결방식을 보인 단면도로서, 웰딩 너트를 형성하고, 가이드 플레이트(110)(210)에 볼트를 체결하여 연결한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트는 화물창의 1차 방벽과 2차 방벽의 독립성을 유지하기 위하여 1차 방벽과 2차 방벽 사이를 기준으로, 상측에 위치하는 제1 베이스 서포트와 하측에 위치하는 제2 베이스 서포트로 나누어지며, 제1 베이스 서포트와 제2 베이스 서포트가 서로 접하는 위치에 제1 베이스 서포트와 제2 베이스 서포트를 볼트 체결하기 위한 가이드 플레이트가 형성됨으로써, 1차 방벽(primary barrier)와 2차 방벽(secondary barrier)의 연결구조에서 1차 방벽의 크랙 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 균열진전 현상을 효과적으로 막을 수 있다.
또한, 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 펌프 타워 서포팅(supporting)을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 현장 작업성을 고려하여 작업성을 대폭 향상시킬 수 있다.
1a: 1차 방벽
2a: 2차 방벽
100: 제1 베이스 서포트
110: 가이드 플레이트
200: 제2 베이스 서포트
210: 가이드 플레이트

Claims (5)

  1. 화물창 내측에 마련된 펌프타워의 하부를 지지하는 베이스 서포트에 있어서,
    상기 화물창의 1차 방벽과 2차 방벽의 독립성을 유지하기 위하여 상기 1차 방벽과 상기 2차 방벽 사이를 기준으로, 상측에 위치하는 제1 베이스 서포트와 하측에 위치하는 제2 베이스 서포트로 나누어지며, 상기 제1 베이스 서포트와 상기 제2 베이스 서포트가 서로 접하는 위치에 상기 제1 베이스 서포트와 상기 제2 베이스 서포트를 볼트 체결하기 위한 가이드 플레이트가 형성되며,
    상기 제1 베이스 서포트에는 상기 1차 방벽이 연결되는 영역이 있고,
    상기 제2 베이스 서포트에는 상기 2차 방벽이 연결되는 영역이 있으며,
    상기 가이드 플레이트는 상기 제1 베이스 서포트의 하단의 외주에서 상기 화물창의 1차 단열박스 방향으로 일면이 연장 형성된 구조 및 상기 제2 베이스 서포트의 상단의 외주에서 상기 화물창의 1차 단열박스 방향으로 일면이 연장 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는
    상기 가이드 플레이트에는 다수의 볼트 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 서포트는
    상기 화물창의 2차 방벽과 동일 평면상에 위치하는 제2 플레이트; 및
    상기 화물창의 1차 단열박스와 동일 평면상에 위치하는 제1 플레이트;를 구비하는 액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 플레이트의 볼트 체결방식은 내부 볼트 체결방식, 외부 볼트 체결 방식, 또는 내외부 볼트 체결방식 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 분리 구조형 펌프 타워 베이스 서포트.
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