KR200482645Y1 - 리세스형 가스 돔 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리세스형 가스 돔 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스 돔의 해치 상부와 탑사이드 모듈 간의 이격 거리를 증가시킴으로써 탑사이드 모듈 하부의 작업 공간을 충분히 확보할 수 있도록 하고, 스프레이 노즐이나 컨덴세이트 등을 설치 및 해체 작업이 공간의 제약 없이 가능하도록 하며, 스프레이 노즐과 컨덴세이트 등의 제품 길이 축소로 인해 자재비를 절감할 수 있고, 저장탱크의 내부 보수 공사시 필요한 자재나 장비 등의 이동 공간을 충분히 확보하도록 하여 보수 공사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 리세스형 가스 돔 구조에 관한 것이다.
본 고안에 따른 리세스형 가스 돔 구조는 LNG 저장탱크 상부에 마련되는 가스 돔 구조에 있어서, 저장탱크 상부에 마련되는 메인 데크; 저장탱크 상단과 메인 데크 사이에 마련되는 트렁크 스페이스; 및 저장탱크 상단에서 트렁크 스페이스를 관통하도록 마련되는 가스 돔을 포함하되, 메인 데크로부터 저장탱크 상단의 이너 데크까지 트렁크 스페이스를 관통하는 개구부가 마련되어 가스 돔은 개구부 내측에 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

리세스형 가스 돔 구조{Recess Type Gas Dome Structure}

본 고안은 리세스형 가스 돔 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스 돔(Gas dome)의 상부와 탑사이드 모듈(Top side module) 간의 이격 거리를 증가시킴으로써 탑사이드 모듈 하부의 작업과 가스 돔에 관련되는 작업의 공간을 확보할 수 있도록 구성된 리세스형 가스 돔 구조에 관한 것이다.

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라, 석유, 천연가스와 같은 지구 자원의 사용량이 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 이러한 자원의 안정적인 생산과 공급을 위하여, 자원의 개발이 쉬운 연안에서 심해까지 개발 영역이 확대되고 있다.

이와 같은 추세에 따라 해상 공간을 효과적으로 활용하기 위하여, 석유부문에서는 부유식 원유 생산 저장 하역 설비(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)가 등장하였고, 천연가스부문에서는 액화천연가스 생산 설비를 갖는 부유식 구조물(Floating Liquefied Natural Gas vessel, 이하 'FLNG'라 함)을 개발하기에 이르렀다. 특히, FLNG는 LNG 수송선(LNG carrier), LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 함께 천연가스를 초저온, 예컨대 -162℃로 냉각 저장하기 위하여, 단열 처리된 저장탱크(Cargo tank)가 구비된다.

LNG 저장을 위한 저장탱크는 멤브레인형(Membrane type)인 경우, LNG의 선적과 하역 등의 이송 처리를 위한 각종 센서와 펌프 및 배관류의 설비를 탑재하는 펌프 타워 구조물과, 저장탱크 내 증발가스(Boiled-Off Gas, BOG)의 발생에 따른 압력 상승을 조절하기 위하여 증발가스의 회수를 위한 가스 돔(gas dome) 등이 설치된다.

종래의 가스 돔은 저장탱크 내의 예냉을 위하여, 저장탱크 내에 재액화가스를 분사하여 증발가스와의 열교환을 수행하도록 하는 스프레이 노즐(Spray nozzle)이 설치되고, 향후 저장탱크 내 보수 공사 필요시, 자재 및 장비 등의 이동을 위한 주요 통로로서 활용되는데, 저장탱크의 상부로부터 메인 데크(Main deck)의 상측까지 연장되도록 설치된다.

그러나, 이와 같은 종래의 가스 돔 구조는 메인 데크의 상측으로 돌출되는 구조를 가짐으로써 상부의 작업 공간 확보에 불리한 문제점이 있었다. 특히, FLNG의 경우에는 가스 돔의 상측에 탑사이드 모듈(Top side module)이 설치됨으로써 탑사이드 모듈과 가스 돔 해치 상부 간의 이격 거리 제한으로 인해, 탑사이드 모듈 하부에서의 작업시, 가스 돔과의 간섭으로 인해 많은 제약이 발생하고, 가스 돔 내부의 설치품에 관련된 작업의 정상적인 수행이 어려워지는 문제점이 있었다. 예컨대, 스프레이 노즐과 가스 돔을 통한 컨덴세이트(Condensate) 등의 보수와 저장탱크 내부의 보수 공사시, 탑사이드 모듈과의 간섭으로 인해 작업이 어려워져서 많은 작업 시간을 요하게 되고, 심지어는 이러한 작업의 수행이 불가능하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

이와 같은 문제점들로 인해, 가스 돔의 상측에 대한 작업 공간을 확보하기 위하여, 탑사이드 모듈의 하부 높이를 키울 경우에는 선박의 무게 중심이 높아지고, 이로 인해 선박의 복원성 저하, 진동 및 중량 증가를 발생시키며, 이에 따른 추가적인 보강 및 배수량의 증가를 초래하는 또 다른 문제점을 발생시키게 된다.

등록특허공보 제10-1276125호

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스 돔의 해치 상부와 탑사이드 모듈 간의 최적 거리를 유지할 수 있고 탑사이드 모듈 하부의 작업 공간을 확보할 수 있도록 하고, 스프레이 노즐이나 컨덴세이트 등에 대한 설치 및 해체 작업이 공간의 제약 없이 가능하도록 하며, 저장탱크 내부의 보수 공사시, 필요한 자재나 장비 등의 이동 공간을 충분히 확보할 수 있는 가스 돔 구조를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, LNG 저장탱크 상부에 마련되는 가스 돔 구조에 있어서,

상기 저장탱크 상부에 마련되는 메인 데크;

상기 저장탱크 상단과 상기 메인 데크 사이에 마련되는 트렁크 스페이스; 및

상기 저장탱크 상단에서 상기 트렁크 스페이스를 관통하도록 마련되는 가스 돔을 포함하되,

상기 메인 데크로부터 상기 저장탱크 상단의 이너 데크까지 상기 트렁크 스페이스를 관통하는 개구부가 마련되어 상기 가스 돔은 상기 개구부 내측에 마련되는 것을 특징으로 하는 리세스형 가스 돔 구조가 제공된다.

바람직하게는, 상기 개구부에서 상기 이너 데크와 상기 메인 데크 사이에는 리세스 데크가 마련되되, 상기 리세스 데크는 상기 메인 데크보다 상기 개구부의 내측으로 돌출되도록 마련될 수 있다.

바람직하게는, 상기 가스 돔의 상단 높이는 상기 리세스 데크보다 높고, 상기 메인 데크와 같거나 낮을 수 있다.

바람직하게는, 상기 리세스 데크 상부의 상기 개구부에는 상기 가스 돔에 접근가능한 작업 공간이 마련될 수 있다.

바람직하게는, 상기 메인 데크는 상기 개구부의 형성에 따른 강도 감소를 보상하도록 보강된 두께로 형성될 수 있다.

바람직하게는 상기 가스 돔은, 상기 개구부의 하단 및 이너 데크에 기밀이 유지되도록 설치되는 덕트와, 상기 덕트의 상단에 설치되고, 배관이 연결되는 해치와, 상기 해치의 내측에 상단이 고정되도록 상기 덕트의 내측에 설치되고, 상기 저장탱크의 내측에 위치하는 인입부가 하단에 마련되는 이송관을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 저장탱크는 FLNG((Floating LNG vessel)에 설치될 수 있다.

본 고안의 다른 측면에 따르면, LNG 저장탱크 상부에 마련되는 가스 돔 구조에 있어서,

상기 저장탱크 상부에 마련되는 메인 데크에 트렁크 스페이스를 관통하는 개구부를 마련하고, 상기 메인 데크보다 상기 개구부의 내측으로 돌출되도록 상기 저장탱크 상단의 이너 데크와 상기 메인 데크 사이에 리세스 데크를 마련하여,

상기 개구부 내측에 상기 리세스 데크보다 높고 상기 메인 데크의 높이와 같거나 낮은 가스 돔을 마련하는 것을 특징으로 하는 리세스형 가스 돔 구조가 제공된다.

본 고안에 따르면, 가스 돔의 해치 상부와 탑사이드 모듈 간의 이격 거리를 증가시킴으로써 탑사이드 모듈 하부의 작업 공간을 충분히 확보할 수 있도록 하고, 스프레이 노즐이나 컨덴세이트 등에 대한 설치 및 해체 작업이 공간의 제약없이 가능하도록 하며, 스프레이 노즐과 컨덴세이트 등의 제품 길이 축소로 인해 자재비를 절감할 수 있고, 저장탱크의 내부 보수 공사시, 필요한 자재나 장비 등의 이동 공간을 충분히 확보하도록 하여 보수 공사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 리세스형 가스 돔 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 실시예에서 A부분을 확대하여 도시한 상세도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 리세스형 가스 돔 구조를 개략적으로 도시한 정면도이고, 그 중 A부분을 확대한 상세도를 도 2에 도시하였다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 리세스형 가스 돔 구조는 저장탱크(Cargo tank; CT)의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스(Trunk space; 10)의 내측에 가스 돔(Gas dome; 200)을 설치하되, 메인 데크(main deck; MD)로부터 저장탱크(CT) 상단의 이너 데크(inner deck; ID)까지 트렁크 스페이스(10)를 관통하도록, 메인 데크(MD) 상단으로부터 함몰된 구조의 개구부(100)를 마련하고, 이러한 트렁크 스페이스(10) 중에 형성된 개구부(100) 내측에 가스 돔(200)을 설치한다.

한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 리세스형 가스 돔 구조는 LNG의 저장탱크(CT) 상부에 연결되는데, 여기서, 저장탱크(CT)는 LNG의 저장을 필요로 하는 해상 구조물뿐만 아니라, LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel) 등과 같은 선박에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 FLNG((Floating LNG Vessel)에 설치될 수 있다. 여기서 FLNG는, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 리세스형 가스 돔 구조(100)를 상세히 설명하면 다음과 같다.

개구부(100)는 메인 데크(MD)로부터 저장탱크(CT) 상단의 이너 데크(ID)까지 연장되어, 트렁크 스페이스(10)를 관통하도록 마련되는데, 가스 돔(200)은 개구부(100) 내측에 마련됨으로써 가스 돔(200)이 메인 데크(MD) 높이보다 상부로 돌출되지 않게 배치한다. 또한, 개구부(100)에는 이너 데크(ID)와 메인 데크(MD) 사이에서 리세스 데크(RD)가 마련되는데, 리세스 데크(RD)는 메인 데크(MD)보다 개구부(100)의 내측으로 돌출되도록 마련됨으로써, 개구부(100) 중 리세스 데크(RD) 상부에는 가스 돔(200)과 관련된 작업을 손쉽게 수행할 수 있도록 가스 돔(200) 상부로 접근가능한 작업공간이 형성된다.

메인 데크(MD)에는 개구부(100)로 연결되는 홀(hole)이 형성되어, 홀부터 리세스 데크(RD)의 상부까지 형성된, 상단이 개방된 작업공간을 통해 가스 돔(200)에 대한 배관의 연결 및 설치 작업이 용이하게 이루어질 수 있다. 개구부(100)를 마련하기 위한 홀이 형성됨에 따라 메인 데크(MD)의 강도가 감소할 수 있는데, 개구부(100) 주위의 메인 데크(MD)는 보강된 두께로 형성하여 이를 보상할 수 있도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 개구부(100)의 작업공간을 통해 가스 돔(200) 상부로의 접근이 용이하도록, 가스 돔(200)의 상단 높이는 리세스 데크(RD)의 높이보다는 높되, 메인 데크(MD)의 높이와는 같거나 낮게 마련되는 것이 바람직하다.

가스 돔(200)은 일례로, 개구부(100)에 기밀이 유지되도록 설치되는 덕트(210)와, 덕트(210)의 상단에 설치되고, 배관이 연결되는 해치(hatch; 220)와, 해치(220)의 내측에 상단이 고정되도록 덕트(210)의 내측에 설치되고, 저장탱크(CT)의 내측에 위치하는 인입부(230a)가 하단에 마련되는 이송관(230)을 포함할 수 있다. 덕트(210)와 해치(220)에는 각각 단열재가 설치될 수 있다. 상기 덕트는 상기 메인 데크보다 상대적으로 낮게 위치하고, 상기 인입부는 상기 이너 데크보다 상대적으로 낮게 위치할 수 있다.

덕트(210)는 일례로 스테인레스 스틸 재질로 이루어질 수 있고, 트렁크 스페이스(10)의 이너 데크(Inner deck; ID) 상에 하단이 지지되고, 용접이나 볼팅 또는 브라켓 등을 이용한 다양한 방법에 의해 고정될 수 있으며, 상단에 해치(220)가 분리 가능하도록 설치될 수 있고, 내측에 단열재가 설치될 수 있는데, 단열재로는 일례로 글래스 울(Glass wool)이 사용될 수 있고, 이 밖에도 글래스 울을 대신하거나 글래스 울과 함께 다양한 단열 부재가 사용될 수 있다.

해치(220)에는 다양한 배관이 연결될 수 있으며, 해치(220)는 내측에 마련되는 고정부에 의해 이송관(230)의 상단을 고정시킬 수 있고, 외측에 단열재가 설치될 수 있다. 이때의, 단열재로는 플라이우드(Plywood)가 사용될 수 있는데, 반드시 이에 한하는 것은 아니다.

가스 돔(200)의 덕트(210) 내에는 단열재 내측면에 위치하고, 신축이 가능하도록 주름 형태의 벨로우즈(Bellows)가 단일로 형성되거나, 길이방향을 따라 다수로 형성되는 이너 튜브(미도시)가 설치될 수 있다.

저장탱크(CT) 상단에는 가스 돔(200)과의 연결을 위해 관통홀(미도시)이 형성되는데, 가스돔과 관통홀의 사이에도 단열재가 설치될 수 있다. 단열재는 저장탱크(CT)의 관통홀 내측까지 연장되는 이너 튜브의 하단과 관통홀 사이에 설치될 수 있으며, 소재로는 글래스 울(Glass wool)을 포함하여 단열 기능을 가지는 다양한 부재가 사용될 수 있다. 단열재는 저장탱크(CT)의 단열을 위한 부재 이중 차단을 위해 마련되는 1차 및 2차 방벽(미도시), 1차 및 2차 방벽 사이에 마련되는 제 1 인슐레이션 부재(미도시), 2차 방벽의 외측에 마련되는 제 2 인슐레이션 부재(미도시) 등의 저장탱크(CT)의 단열을 위한 부재들과 이너 튜브 사이에 설치될 수도 있다.

이송관(230)에는 저장탱크(CT) 내의 예냉을 위하여, 저장탱크(CT) 내에 재액화가스를 분사하여 증발가스와의 열교환을 수행하는 스프레이 노즐(Spray nozzle, 미도시)이 설치될 수 있다. 스프레이 노즐은, 해치(220)를 통해서 이송관(230)의 하단까지 연장되도록 설치되되, 이송관(230)과의 열교환을 위하여 이송관(230)을 감도록 코일부(미도시)가 형성될 수 있으며, 브라켓에 의해 이송관(230)에서 정해진 위치에 고정될 수 있다.

트렁크 스페이스(10)는 그 횡단면 형상이 사각형상으로 이루어질 수 있는데, 다른 예로서 원형을 비롯하여 그 밖에 다양한 형상을 가질 수 있고, 내측에 위치하는 해치(220)에 인입 내지 인출되는 배관이 설치되기 위한 공간을 제공한다. 예컨대 증발가스의 배출을 위한 메인 배관(미도시), 저장탱크(CT)의 압력 배출을 위한 밸브에 연결되는 밸브 배관(미도시), 저장탱크(CT)의 1차 및 2차 인슐레이션 스페이스에 대한 가스 누출의 감지를 위한 감지 배관(미도시), 세이프티 헤더에 연결되기 위한 배관(미도시), 그리고, 저장탱크(CT)의 진공 해제 밸브에 연결되기 위한 배관(미도시), 세이프티 밸브에 연결되기 위한 배관(미도시) 등의 배관이 트렁크 스페이스(10)를 통해 설치될 수 있다.

이와 같은 본 고안에 따른 리세스 타입 가스 돔(200) 구조에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 트렁크 스페이스(10)의 내측에 메인 데크(MD)로부터 이너 데크(ID)로 연결되며 트렁크 스페이스(10)를 관통하는 개구부(100)를 형성하고, 개구부(100) 내측에 가스 돔(200)이 설치된다. 가스 돔(200) 상단은 리세스 데크(RD)보다는 높되, 메인 데크(MD) 면보다는 낮거나 같게 마련됨으로써, 탑사이드 모듈(T)로부터 메인 데크(MD) 간의 거리 및 리세스 데크(RD) 상부와 탑사이드 모듈(T) 간의 거리에 해당하는 높이만큼 작업 공간이 확보할 수 있다. 가스 돔(200)의 해치(220) 상부와 탑사이드 모듈(T) 간의 이격 거리가 증가하므로, 탑사이드 모듈(T) 하부의 작업 공간을 충분히 확보할 수 있고, 스프레이 노즐이나 가스 돔(200) 내의 컨덴세이트 등에 대한 작업이 공간의 제약 없이 가능해지도록 하고, 가스 돔(200)이 메인 데크(MD)의 상측으로 연장되거나 돌출되지 않으므로 스프레이 노즐의 길이를 줄일 수 있고, 그 밖에도 가스 돔(200)과 관련된 컨덴세이트 등의 제품 길이를 줄일 수 있어서 자재비를 절감할 수 있다.

또한, 저장탱크(CT)의 내부 보수 공사시, 가스 돔(200)을 이용하여 필요한 자재나 장비 등을 이동하고자 하는 경우, 이들에 대한 이동 공간을 충분히 확보하도록 하여 보수 공사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

CT: 저장탱크
MD: 메인 데크
ID: 이너 데크
RD: 리세스 데크
T: 탑사이드 모듈
10: 트렁크 스페이스
100: 개구부
200: 가스 돔
210: 덕트
220: 해치
230: 이송관
230a: 인입부

Claims (8)

1. LNG를 저장하는 저장탱크 상부에 마련되는 가스 돔 구조에 있어서,
   상기 저장탱크 상부에 마련되는 메인 데크;
   상기 저장탱크 상단과 상기 메인 데크 사이에 마련되는 트렁크 스페이스; 및
   상기 저장탱크 상단에서 상기 트렁크 스페이스를 관통하도록 마련되는 가스 돔을 포함하되,
   상기 메인 데크로부터 상기 저장탱크 상단의 이너 데크까지 상기 트렁크 스페이스를 관통하는 개구부가 마련되어 상기 가스 돔은 상기 개구부 내측에 마련되며,
   상기 가스 돔은, 상기 개구부의 하단 및 이너 데크에 기밀이 유지되도록 설치되는 덕트; 상기 덕트의 상단에 설치되고, 배관이 연결되는 해치; 및 상기 해치의 내측에 상단이 고정되도록 상기 덕트의 내측에 설치되고, 상기 저장탱크의 내측에 위치하는 인입부가 하단에 마련되는 이송관을 포함하고,
   상기 개구부에서 상기 이너 데크와 상기 메인 데크 사이에는 리세스 데크가 마련되되, 상기 리세스 데크는 상기 메인 데크보다 상기 개구부의 내측으로 돌출되도록 마련되며, 상기 가스 돔의 상단 높이는 상기 리세스 데크보다 높고, 상기 메인 데크와 같거나 낮은 것 중 어느 하나로 구성되고,
   상기 가스 돔의 해치 상부와 탑사이드 모듈 간의 거리를 유지하고 상기 탑사이드 모듈 하부의 작업 공간을 확보하며, 상기 저장탱크 내부의 보수 공사시, 필요한 자재나 장비의 이동 공간을 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는 리세스형 가스 돔 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 리세스 데크 상부의 상기 개구부에는 상기 가스 돔에 접근가능한 작업 공간이 마련되는 것을 특징으로 하는 리세스형 가스 돔 구조.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 메인 데크는 상기 개구부의 형성에 따른 강도 감소를 보상하도록 보강된 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 리세스형 가스 돔 구조.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 저장탱크는 FLNG((Floating LNG vessel)에 설치되는 것을 특징으로 하는 리세스형 가스 돔 구조.
8. 삭제

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