KR102490348B1 - 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트 - Google Patents

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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 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 것을 효과적으로 막을 수 있으며, 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 1차 단열박스의 상면에 1차 방벽 연결 부재를 볼팅(bolting) 연결하고, 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 펌프 타워 베이스 서포트{PUMP TOWER BASE SUPPORT OF LIQUESIFICATION NATURAL GAS CARGO}
본 발명은 액화가스 화물창의 펌프타워 베이스 서포트에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 1차 방벽의 크랙 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 균열진전 현상을 효과적으로 막을 수 있으며, 펌프 타워(pump tower)의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 1차 단열박스의 상면에 1차 방벽 연결 부재를 볼팅(bolting) 연결하고, 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 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 발명은 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 1차 단열박스의 상면에 1차 방벽 연결 부재를 볼팅(bolting) 연결하고, 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 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; 상기 제1 플레이트의 상부에 형성되는 탑 지지부; 및 균열 진전(crack propagation)을 방지하기 위하여 상기 탑 지지부의 외주에 설치되는 1차 방벽 연결 부재;를 포함한다.
상기 1차 방벽 연결 부재는 상기 탑 지지부의 외주 면에 위치하는 원통형 파이프; 상기 원통형 파이프의 하단부 외주에 형성되며, 상기 1차 단열 박스의 상면에 볼트 체결되고, 상기 화물창의 1차 방벽과 용접되는 플랜지; 및 상기 원통형 파이프의 내측 면에 설치되는 단열재;를 포함한다.
상기 단열재는 프레스드 우드(pressed wood)를 포함한다.
상기 1차 방벽 연결 부재의 상기 플랜지가 상기 1차 단열 박스의 상면에 볼트 체결되는 구조에 의해서, 상기 1차 방벽의 크랙 발생시 균열 진전이 상기 2차 방벽으로 전달되는 것이 방지될 수 있다.
상기 1차 방벽 연결 부재의 플랜지는 상기 1차 단열박스의 상부 판과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
상기 플랜지의 하부에 강도보강을 위한 브라켓이 설치될 수 있다.
상기 2차 방벽은 스테인리스스틸, 알루미늄, 황동, 또는 아연 중의 어느 하나의 금속 재료로 제작된 복수의 시트로 구성되거나, 금속 시트와 섬유 강화복합재료로 구성된 복합재료 시트로 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트는 1차 방벽(primary barrier)와 2차 방벽(secondary barrier)의 연결구조에서 균열진전을 막을 수 있는 분리된 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 1차 단열박스의 상면에 1차 방벽 연결 부재를 볼팅 연결하고, 펌프 타워 서포팅을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 효과적으로 방지하고, 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 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트를 도시한 종단면도
도 4는 도 3의 요부 발췌도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트를 도시한 종단면도이고, 도 4는 도 3의 요부 발췌도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트는 1차 방벽(primary barrier)(1a)와 2차 방벽(secondary barrier)(2a)의 연결구조에서 균열진전을 막을 수 있는 분리된 구조이다.
즉, 1차 방벽(1a)의 크랙 발생으로 2차 방벽(2a) 까지 연쇄적으로 손상되는 것을 효과적으로 막을 수 있는 기술로서, 분리형 구조이지만 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 1차 단열박스(1)의 상면에 1차 방벽 연결 부재(160)를 볼팅(bolting)으로 연결하고, 펌프 타워 서포팅(supporting)을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 방지하고, 현장 작업성을 고려하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 베이스 서포트(100)는 화물창 내측에 마련된 펌프 타워의 하부를 지지하는 구조물로서, 화물창의 2차 방벽(2a)과 동일 평면상에 위치하는 제2 플레이트(120), 화물창의 1차 단열박스(1)와 동일 평면상에 위치하는 제1 플레이트(110), 화물창의 내벽과 제2 플레이트(120) 사이에 테이퍼진 형상으로 형성되는 바닥 지지부(130), 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120) 사이에 형성되는 중간 지지부(140), 제1 플레이트(110)의 상부에 형성되는 탑 지지부(150), 및 균열 진전(crack propagation)을 방지하기 위하여 탑 지지부(150)의 외주에 설치되는 1차 방벽 연결 부재(160)를 포함한다.
1차 방벽 연결 부재(160)는 탑 지지부(150)의 외주 면에 위치하는 원통형 파이프(161), 원통형 파이프(161)의 하단부 외주에 형성되며, 1차 단열 박스(1)의 상면에 볼트(B) 체결되고, 화물창의 1차 방벽(1a)과 용접되는 플랜지(162), 및 원통형 파이프(161)의 내측 면에 설치되는 단열재(163)를 포함한다. 단열재(163)는 프레스드 우드(pressed wood)를 포함한다.
1차 방벽 연결 부재(160)의 플랜지(162)를 통해서 1차 단열 박스(1)의 상면에 볼트 체결되는 구조, 즉 분리 구조에 의해서, 1차 방벽(1a)의 크랙 발생시 균열 진전이 2차 방벽(2a)으로 전달되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
1차 방벽 연결 부재(160)의 플랜지(162)는 1차 단열박스(1)의 상부 판과 동일 평면상에 위치한다.
플랜지(162)의 하부 주변에는 제2플레이트(120)와 연결하여 내구성 및 강도를 보강하기 위한 보강 브라켓(180)이 설치될 수도 있다.
단열재(163)는 단열과 베이스 서포트(100)에 추가로 설치되는 부가구조물(200)의 구조적 보강을 위해서 설치될 수 있다.
2차 방벽(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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트는 1차 방벽(primary barrier)와 2차 방벽(secondary barrier)의 연결구조에서 균열진전을 막을 수 있는 분리된 구조로서, 1차 방벽의 크랙 발생으로 2차 방벽 까지 연쇄적으로 손상되는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
또한, 펌프 타워의 횡 방향 움직임을 충분히 구속할 수 있는 강도를 가지도록 1차 단열박스의 상면에 1차 방벽 연결 부재를 볼팅 연결하고, 펌프 타워 서포팅을 위한 충분한 강도/강성을 가지도록 최적의 구조로 배치함으로써, 펌프 타워의 횡 하중에 의한 피로손상을 효과적으로 방지하고, 현장 작업성을 고려하여 작업성을 대폭 향상시킬 수 있다.
1a: 1차 방벽(primary barrier)
2a: 2차 방벽(secondary barrier)
100: 베이스 서포트
110: 제1 플레이트
120: 제2 플레이트
130: 바닥 지지부
140: 중간 지지부
150: 탑 지지부
160: 1차 방벽 연결 부재
161: 원통형 파이프
162: 플랜지
163: 단열재
B: 볼트

Claims (7)

  1. 화물창 내측에 마련된 펌프타워의 하부를 지지하는 베이스 서포트에 있어서,
    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;
    상기 제1 플레이트의 상부에 형성되는 탑 지지부; 및
    균열 진전(crack propagation)을 방지하기 위하여 상기 탑 지지부의 외주에 설치되는 1차 방벽 연결 부재;를 포함하고,
    상기 1차 방벽 연결 부재는
    상기 탑 지지부의 외주 면에 위치하는 원통형 파이프;
    상기 원통형 파이프의 하단부 외주에 형성되며, 상기 1차 단열 박스의 상면에 볼트 체결되고, 상기 화물창의 1차 방벽과 용접되는 플랜지; 및
    상기 원통형 파이프의 내측 면에 설치되는 단열재;를 포함하는 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단열재는 프레스드 우드(pressed wood)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 방벽 연결 부재의 상기 플랜지가 상기 1차 단열 박스의 상면에 볼트 체결되는 구조에 의해서, 상기 1차 방벽의 크랙 발생시 균열 진전이 상기 2차 방벽으로 전달되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 방벽 연결 부재의 플랜지는 상기 1차 단열박스의 상부 판과 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랜지의 하부에 내구성 및 강도 보강을 위한 보강 브라켓이 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 방벽은 스테인리스스틸, 알루미늄, 황동, 또는 아연 중의 어느 하나의 금속 재료로 제작된 복수의 시트로 구성되거나, 금속 시트와 섬유 강화복합재료로 구성된 복합재료 시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워 베이스 서포트.
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