KR200482843Y1 - 독립형 탱크의 지지 구조물 - Google Patents

Abstract

독립형 탱크의 지지구조물이 개시된다. 본 고안의 독립형 탱크의 지지구조물은, 탱크 본체에 결합되며, 선체의 바닥에 마련되는 서포트와 탱크 본체 사이에 배치되는 블록 부재; 서포트와 블록 부재 사이에 마련되어 블록 부재의 슬라이딩을 가이드하는 가이드 부재; 및 가이드 부재와 서포트의 사이에 마련되어 탱크 본체와 서포트 사이의 공백(gap)을 미리 결정된 범위로 레벨링(leveling)하며 금속 재질로 제작되는 레벨링 부재를 포함한다.

Description

독립형 탱크의 지지 구조물{SUPPORTING STRUCTURE OF INDEPENDENT TYPE CARGO TANK}

본 고안은, 지지 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 저온의 액체가 저장되며 선체에 슬라이딩 가능하게 마련되는 독립형 탱크의 지지 구조물에 관한 것이다.

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라고도 함)를 포함한다.

최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.

이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.

이 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Tank)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 이중 단열재에 하중이 직접적으로 작용하는 통상의 멤브레인형 저장탱크는 GTT NO 96형과 Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 단열재에 하중이 직접적으로 작용하지 않는 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.

독립형 화물창은 선박 또는 해양 부유 구조물 내의 선체 바닥에 얹어 놓아지는 형태로 배치된다. 따라서, 선체와 화물창 사이에는 화물창을 선체 바닥에서 지지하기 위한 하부 지지구조와 화물창의 이동을 방지하는 구조가 요구된다. 독립형 액화가스 저장탱크의 하부 지지구조와 이동 방지 구조는 한국특허등록 제10-0305514호, 한국실용신안공개 제2010-05293호 등에 개시되어 있다.

도 1은 독립형 화물창이 선체에 설치된 상태를 도시한 부분 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 탱크 본체(10)와 선체의 내벽(H) 사이에는 저온 화물창의 열수축에 의한 변형을 고려하여 서포트(20)와 쵸크(40, chock)가 설치된다. 서포트(20)는 화물창을 지지하는 역할을 하고, 쵸크(40)는 화물창의 열수축에 의한 이동 변위를 안내하는 역할을 한다. 탱크 본체(10)와 서포트(20) 사이에는 서포트(20)를 통해 탱크 본체(10)로 전달되는 열전달을 줄이기 위해 플라이우드(30, flywood)가 마련된다.

도 2에는 서포트의 상측부와 슬라이딩 플레이트 사이의 공백(gap)이 레진(R, resin)으로 메워진 것이 개략적으로 도시되어 있다.

이러한 공백은 탱크 본체(10)와 선체의 제작상 변형으로 인해 발생 되고, 레진(R)을 사용하여 공백을 충진하면 다음과 같은 문제점이 있다. 레진은 가격이 너무 비싸 제조 단가가 상승하고, 레진의 특성상 취성(brittle)이나 전단력에 대한 저항이 약하여 잠재적인 내구성 문제가 있다.

또한, 레진(R)이 충진되는 영역은 공간이 협소하고, 레진이 저장된 통을 기울어서 서포트(20)와 슬라이딩 플레이트(50) 사이의 좁은 공백으로 레진을 충진하므로 작업하기가 곤란하여 작업 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

전술한 기술구성은 본 고안의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 고안이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국특허공개공보 제10-2012-0130340호(미츠비시중공업 주식회사) 2012. 11. 30.

따라서 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 레진을 사용시 발생 되는 내구성 문제를 해결하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 사용 재질에 대한 신뢰도 향상 및 비용을 절감할 수 있는 독립형 탱크의 지지 구조물을 제공하는 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 탱크 본체에 결합되며, 선체의 바닥에 마련되는 서포트와 상기 탱크 본체 사이에 배치되는 블록 부재; 상기 서포트와 상기 블록 부재 사이에 마련되어 상기 블록 부재의 슬라이딩을 가이드하는 가이드 부재; 및 상기 가이드 부재와 상기 스툴의 사이에 마련되어 상기 탱크 본체와 상기 서포트 사이의 갭을 미리 결정된 범위로 레벨링(leveling)하며 금속 재질로 제작되는 레벨링 부재를 포함하는 독립형 탱크의 지지구조물이 제공될 수 있다.

상기 스툴의 상면부에는 복수의 스토퍼가 마련되고, 상기 레벨링 부재는 상기 복수의 스토퍼에 테두리가 접하여 움직임이 구속되는 적어도 하나의 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 플레이트를 복수로 마련하는 경우 어느 하나의 플레이트의 두께와 다른 하나의 플레이트의 두께가 서로 상이할 수 있다.

상기 적어도 하나의 플레이트를 복수로 마련하는 경우 어느 하나의 플레이트에는 맞춤돌기가 마련되고, 다른 하나의 플레이트에는 상기 맞춤돌기에 대응되는 맞춤홈이 마련될 수 있다.

상기 독립형 탱크는 IMO Type B 탱크이고, 상기 독립형 탱크에 저장되는 저장물은 LNG 또는 LPG를 포함할 수 있다.

또한, 본 고안의 다른 측면에 따르면, 탱크 본체의 저면부에 마련되는 블록 부재의 슬라이딩을 가이드 하는 가이드 부재와 선체에 마련되는 서포트의 사이에 마련되어 상기 가이드 부재와 상기 서포트의 갭을 미리 결정된 간격으로 유지하는 레벨링 부재를 포함하며, 상기 레벨링 부재는 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 독립형 탱크의 지지구조물이 제공될 수 있다.

본 고안의 실시예들은, 가이드 부재와 서포트의 사이에 레진을 대체하는 금속 재질의 레벨링 부재를 마련함으로써 레진을 사용하는 것에 비해 비용을 현저히 줄일 수 있고, 레진이 가지는 내구성 문제를 해결할 수 있다.

또한, 레진 대신에 금속 재질의 레벨링 부재를 사용함으로써 작업의 편리성을 향상시킬 수 있고, 작업 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 독립형 화물창이 선체에 설치된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 서포트의 상측부와 슬라이딩 플레이트 사이의 공백(gap)이 레진(R, resin)으로 메워진 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 독립형 탱크의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 고안의 제2 실시예에 따른 독립형 탱크의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 고안의 제3 실시예에 따른 독립형 탱크의 지지 구조물에서 복수의 레벨링 부재를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 고안과 본 고안의 동작상의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 고안을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 실시 예에서 독립형 탱크는 IMO Type B 탱크로서 MOSS형과 IHI-SPB형을 포함하고, 독립형 탱크에 저장되는 저장물은 LNG 또는 LPG를 포함한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 독립형 탱크의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 독립형 탱크의 지지 구조물(100)은, 탱크 본체(10)에 결합되며 선체의 내벽(H)에 마련되는 서포트(20)와 탱크 본체(10) 사이에 배치되는 블록 부재(110)와, 서포트(20)와 블록 부재(110) 사이에 마련되어 블록 부재(110)의 슬라이딩을 가이드하는 가이드 부재(120)와, 가이드 부재(120)와 서포트(20)의 사이에 마련되어 탱크 본체(10)와 서포트(20) 사이의 공백(gap)을 레벨링(leveling) 하며 금속 재질로 제작되는 레벨링 부재(130)를 구비한다.

블록 부재(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 탱크 본체(10)의 저면부에 결합 되며, 선박의 운동 시나 탱크 본체(10)에 저장되는 저장물에 의해 탱크 본체(10)가 열 수축되거나 열 팽창되는 경우 탱크 본체(10)와 같이 가이드 부재(120) 상에서 슬라이딩 이동된다.

본 실시 예에서 블록 부재(110)는 서포트(20)를 통해 탱크 본체(10)로 전달되는 열전달을 차단하기 위해 플라이우드(plywood) 재질로 제작될 수 있고, 탱크 본체(10)와 가이드 부재(120)의 높이 차를 유지하기 위해 미리 결정된 높이를 갖도록 제작될 수 있다.

가이드 부재(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 블록 부재(110)와 레벨링 부재(130)의 사이에 배치되어 탱크 본체(10)가 슬라이딩 가능하도록 가이드 하는 역할을 하고, 블록 부재(110)와 가이드 부재(120)의 맞닿은 면과 가이드 부재(120)와 레벨링 부재(130)의 맞닿은 면에서 발생하는 마찰력에 의해 탱크 본체(10)의 위치가 유지되고 있다.

독립형 탱크에서 이와 같은 지지 구조를 채용하는 이유의 하나로서 독립형 탱크의 열신축 대책을 들 수 있다. 예를 들어, LPG 운반선이나 LNG(액화 천연 가스) 운반선에 있어서는, 탱크 내에 저장되는 적재 화물은 약 -160 ℃(LNG) 정도의 저온 또는 약 -45 ℃(LPG) 정도의 저온의 액화 가스이다.

이들 저온의 적재 화물이 독립형 탱크 내에 저장되면 독립형 탱크는 수축되고, 독립형 탱크가 빈 상태가 되면 팽창된다. 이와 같은 적재 화물의 하역시의 온도 변화에 수반되는 독립형 탱크의 신축에 대응 가능하도록, 독립형 탱크의 바닥면은 선체에 고정되지 않고, 서포트(20)에 마련되는 가이드 부재(120)에 대해 자유롭게 슬라이딩할 수 있는 구조로 되어 있다.

레벨링 부재(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 부재(120)와 서포트(20)의 상측부 사이에 마련되어 서포트(20)와 가이드 부재(120) 사이의 공백(gap)을 메우는 역할을 한다.

서포트(20)와 가이드 부재(120) 사이의 공백은 전술한 바와 같이 탱크 본체(10)와 선체의 제작상 변형으로 인해 발생 되고, 본 실시 예는 전술한 공백에 채워지는 레진을 금속 재질의 플레이트로 대체함으로써 레진의 사용으로 발생 되는 전술한 문제점을 보완할 수 있다.

본 실시 예에서 레벨링 부재(130)는 금속 재질(스틸을 포함)로 설명했으나 금속 재질 외에 다른 재질로 대체할 수 있다. 일 예로 레벨링 부재(130)는 폴리에스터 수지에 섬유 등의 강화재로 혼합하여 기계적 강도를 좋게 한 플라스틱인 섬유 강화 플라스틱으로 제작될 수 있다.

한편, 레벨링 부재(130)를 사용 시 조정할 수 없는 상대 변위(공차)에 발생하는 추가 응력은 구조 강도 계산을 통해 선행적으로 검토해서 보완할 수 있다.

본 실시 예에서 가이드 부재(120)와 레벨링 부재(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 서포트(20)의 상면부에 마련되는 스토퍼(21)에 테투리가 접해 그 움직임이 구속될 수 있다.

본 실시 예는, 도 3에 도시된 바와 같이, 탱크 본체(10)와 스툴(stool)인 서포트(20)의 사이에 임시 지지부(140)를 마련하여 가이드 부재(120)와 레벨링 부재(130)를 서포트(20)에 설치하기 위한 공간을 확보할 수 있다.

임시 지지부(140)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하측부가 서포트(20)의 연장된 플레이트에 지지 되는 임시 포스트(141)와, 임시 포스트(141)의 상단부와 대응되는 형상을 갖는 홈이 하측부에 마련되고 상측부는 탱크 본체(10)의 저면부에 접하는 임시 서포트(142)를 포함한다.

본 실시 예에서 임시 서포트(142)는 서포트(20)에 가이드 부재(120)와 레벨링 부재(130)가 안착된 이후에 탱크 본체(10)를 크레인으로 리프팅(lifting) 하여 제거될 수 있다.

도 4는 본 고안의 제2 실시예에 따른 독립형 탱크의 지지 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 실시 예의 독립형 탱크의 지지 구조물(200)은 레벨링 부재(230)를 복수의 단위 레벨링부재(231)로 마련한 점에서 전술한 실시예와 차이점이 있다.

구체적으로, 본 실시 예는 복수의 단위 레벨링부재(231)를 모두 합친 두께가 전술한 레벨링 부재(130, 도 3 참조)와 같은 두께를 갖도록 마련한 점에서 차이점이 있다. 작업 중에 레벨링 부재(230)를 들 경우가 있는 데 본 실시 예와 같이 레벨링 부재(230)를 복수의 단위 레벨링부재(231)로 마련하면 무게가 줄어들어 작업 안정성 및 효율이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 실시 예는 복수의 단위 레벨링부재(231)의 두께를 서로 다르게 할 수도 있다. 복수의 단위 레베링 부재 중 상측부에 위치하는 단위 레벨링부재(231)의 두께는 얇게 하고, 그 하측에 위치하는 단위 레벨링부재(231)의 두께는 상대적으로 하중을 더 많이 받으므로 더 두껍게 할 수도 있다.

나아가, 본 실시 예는 복수의 단위 레벨링부재(231)가 일체로 움직일 수 있도록 복수의 단위 레벨링부재(231) 중 어느 하나의 단위 레벨링부재(231)에는 맞춤돌기를 마련하고, 다른 하나의 단위 레벨링부재(231)에는 맞춤돌기에 대응되는 맞춤홈을 마련할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 가이드 부재와 서포트의 사이에 레진을 대체하는 금속 재질의 레벨링 부재를 마련함으로써 레진을 사용하는 것에 비해 비용을 현저히 줄일 수 있고, 레진이 가지는 내구성 문제를 해결할 수 있다.

또한, 레진 대신에 금속 재질의 레벨링 부재를 사용함으로써 작업의 편리성을 향상시킬 수 있고, 작업 시간을 단축할 수 있다.

이와 같이 본 고안은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 고안의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100,200 : 독립형 탱크의 지지 구조물 110 : 블록 부재
120 : 가이드 부재 130,230 : 레벨링 부재
140 : 임시 지지부 H : 선체의 내벽

Claims (6)

1. 탱크 본체에 결합되며, 선체의 바닥에 마련되는 서포트와 상기 탱크 본체 사이에 배치되는 블록 부재;
   상기 서포트와 상기 블록 부재 사이에 마련되어 상기 블록 부재의 슬라이딩을 가이드하는 가이드 부재; 및
   상기 가이드 부재와 상기 서포트의 사이에 마련되어 상기 탱크 본체와 상기 서포트 사이의 공백(gap)을 레벨링(leveling)하며 금속 재질로 제작되는 레벨링 부재를 포함하며,
   상기 서포트의 상면부에는 복수의 스토퍼가 마련되고, 상기 레벨링 부재는 상기 복수의 스토퍼에 테두리가 접하여 움직임이 구속되는 적어도 하나의 플레이트를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 플레이트를 복수로 마련하는 경우 어느 하나의 플레이트에는 맞춤돌기가 마련되고, 다른 하나의 플레이트에는 상기 맞춤돌기에 대응되는 맞춤홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 독립형 탱크의 지지구조물.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 적어도 하나의 플레이트를 복수로 마련하는 경우 어느 하나의 플레이트의 두께와 다른 하나의 플레이트의 두께가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 독립형 탱크의 지지구조물.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 독립형 탱크는 IMO Type B 탱크이고,
   상기 독립형 탱크에 저장되는 저장물은 LNG 또는 LPG를 포함하는 독립형 탱크의 지지구조물.
6. 삭제

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