KR20090010775U

KR20090010775U - 슬로싱 저감수단을 가지는 멤브레인 타입 ｌｎｇ 저장탱크및 상기 ｌｎｇ 저장탱크를 가지는 부유식 해상 구조물

Info

Publication number: KR20090010775U
Application number: KR2020080005154U
Authority: KR
Inventors: 류민철; 황윤식; 정준형; 강중규
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2009-10-22

Abstract

본 고안은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬로싱 현상을 억제할 수 있도록 슬로싱 저감수단을 내부에 구비한 멤브레인 타입 LNG 저장탱크에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크로서, 상기 LNG 저장탱크의 내부 공간에 종방향으로 설치되어 상기 LNG 저장탱크의 내부에 수용된 유체의 유동을 방해함으로써 슬로싱 현상의 영향을 감소시키기 위한 슬로싱 저감수단과; 멤브레인 타입의 상기 LNG 저장탱크의 단열 시스템과의 접촉면적을 감소시키면서 상기 슬로싱 저감수단을 상기 LNG 저장탱크의 내부에 설치하기 위한 고정구조; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크가 제공된다.

부유식 해상구조물, 멤브레인 타입 LNG 저장탱크, 슬로싱

Description

슬로싱 저감수단을 가지는 멤브레인 타입 ＬＮＧ 저장탱크 및 상기 ＬＮＧ 저장탱크를 가지는 부유식 해상 구조물{MEMBRANE TYPE LNG STORAGE TANK HAVING A MEANS FOR REDUCING SLOSHING AND FLOATING STRUCTURE HAVING THE LNG STORAGE TANK}

본 고안은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬로싱 현상을 억제할 수 있도록 슬로싱 저감수단을 내부에 구비한 멤브레인 타입 LNG 저장탱크 및 상기 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 해상 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. 하기 표 1에서 나타난 바와 같이, 통상 멤브레인형 저장탱크는 GTT NO 96-2형과 Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.

GTT NO 96-2형과 GTT Mark Ⅲ형은 종래 GT형과 TGZ형으로 불리던 것인데, 1995년 Gaz Transport(GT)사와 Technigaz(TGZ)사가 GTT(Gaztransport & Technigaz)사로 명칭이 변경되면서 각각 GT형은 GTT NO 96-2형으로, TGZ형은 GTT Mark Ⅲ형로 개칭되어 사용되고 있다.

전술된 GT형 및 TGZ형 탱크구조는 미국 특허 제 6,035,795 호, 제 6,378,722 호, 제 5,586,513 호 및 미국 특허공개 제 2003-0000949 호 등과, 대한민국 특허공개 제 10-2000-0011347 호 및 제 10-2000-0011346 호 등에 기재되어 있다. 또한, 독립탱크형 저장탱크의 구조는 대한민국 특허 제 10-15063 호 및 제 10-305513 호 등에 기재되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 GTT NO 96-2형의 저장탱크는, 0.5 ~ 0.7㎜ 두께의 인바(Invar) 강(36% Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(10) 및 2차 밀봉벽(15)과, 플라이우드 박스(plywood box) 및 펄라이트(perlite) 등으로 이루어지는 1차 단열벽(11) 및 2차 단열벽(16)이, 선체의 내부표면(1, 2) 상에 번갈아 적층 설치되어 이루어진다.

상기 GTT NO 96-2형의 경우, 1차 밀봉벽(10) 및 2차 밀봉벽(15)이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 갖고 있어 1차 밀봉벽(10)의 누설시 상당한 기간 동안 2차 밀봉벽(15)만으로도 화물을 안전하게 지탱할 수 있다. 또한 GTT NO 96-2형의 밀봉벽(10, 15)은 멤브레인(Membrane)이 직선형이므로 Mark Ⅲ형의 파형 멤브레인보다 용접이 간편하여 자동화율은 높으나, 전체적인 용접장은 Mark Ⅲ형보다 길다. 또한, GTT NO 96-2형의 경우 단열재 상자(즉, 단열벽, 11, 16)를 지지하기 위해서 더블 커플(Double Couple)(17)을 이용하고 있다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 Mark Ⅲ형의 저장탱크는, 1.2㎜ 두께의 스테인리스강 멤브레인(Membrane)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(20) 및 트리플렉스(triplex)로 이루어지는 2차 밀봉벽(25)과, 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 등으로 이루어지는 1차 단열벽(21) 및 2차 단열벽(26)이, 선체의 내부표면(1, 2) 상에 번갈아 적층 설치되어 이루어진다.

Mark Ⅲ형의 경우에 밀봉벽은 파형 주름부를 가지며, 극저온 상태인 LNG에 의한 수축은 파형 주름부에서 흡수하여 멤브레인 내에는 큰 응력이 생기지 않는다. Mark Ⅲ형 방열 시스템은 내부 구조상 보강이 쉽지 않으며 2차 밀봉벽의 특성상 GTT NO 96-2형의 2차 밀봉벽에 비해 LNG 누수를 방지하는 기능이 약하다.

그런데, 상술한 멤브레인형의 액화천연가스 저장탱크는 구조 특성상 저장탱크 내부의 보강재 설치에 제한이 있기 때문에 슬로싱(sloshing) 문제에 보다 취약할 수밖에 없다. 슬로싱이란, 선박이 다양한 해상 상태에서 운동할 때 저장탱크 내에 수용된 액체 상태의 물질, 즉 LNG가 유동하는 현상을 말하는 것으로, 슬로싱에 의해 저장탱크의 벽면은 심한 충격을 받게 된다. 이러한 슬로싱 현상은 부분적재시에 더 심하게 발생한다.

이러한 슬로싱 현상은 선박의 운항 중에 필연적으로 발생하므로, 슬로싱에 의한 하중을 견디기 위해 충분한 강도를 가지도록 저장탱크 구조를 설계할 필요가 있다.

도 5에는, LNG의 슬로싱 하중, 특히 선박의 좌우측 방향으로의 슬로싱 하중을 감소시키고자 저장탱크(30)의 측면 상부 및 하부에 대략 45도 각도로 경사진 상부 및 하부 챔퍼(chamfer)(31, 32)를 형성한 저장탱크(30)의 일례가 도시되어 있다. 이와 같이 챔퍼(31, 32)를 갖는 종래의 저장탱크(30)의 경우, 저장탱크의 형상을 변형함으로써 어느 정도의 하중을 견딜 수는 있었지만, 이 역시 표준 적재 조건에서만 운용이 가능하고 부분 적재 상태에 대해서는 슬로싱에 의한 충격력을 충분히 안전하게 견딜 수 없었다.

또한, 선박의 대형화에 따라 LNG 저장탱크 역시 대형화하는 추세에 있으므로, 종래에 비해 더욱 슬로싱 현상으로 인한 하중, 즉 슬로싱의 충격력이 커지고 있으며 이를 안전하게 지지하기 위한 연구가 계속되고 있다.

그에 따라, 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 코퍼 댐을 설치하여 저장탱크를 2열로 배치하여 슬로싱에 의한 영향을 감소시키는 방법도 제시되었지만, 이는 LNG의 저장공간의 낭비가 큰 단점이 있다.

또한, 강도가 높아 슬로싱 하중 측면에서 유리하다고 생각되는 IHI-SPB 타입 등의 독립형 저장탱크를 사용할 경우에는 제작단가가 크게 증가하고, 독립형 저장탱크를 대형의 저장탱크에 적용하기 위해서는 저장탱크와 선체와의 사이의 고정, 알루미늄 또는 SUS에 대한 숙련된 용접사의 절대적인 부족, 무게의 증가, 특수 코팅 시공이나 제작과정 중의 품질관리 등 아직 검증되지 않은 각종 기술적인 문제를 해결해야 하는 문제가 있다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 고안은, LNG 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치함으로써 수용된 LNG의 유동을 억제하여 슬로싱으로 인한 충격력을 저감시킬 수 있는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크로서, 상기 LNG 저장탱크의 내부 공간에 종방향으로 설치되어 상기 LNG 저장탱크의 내부에 수용된 유체의 유동을 방해함으로써 슬로싱 현상의 영향을 감소시키기 위한 슬로싱 저감수단과; 멤브레인 타입의 상기 LNG 저장탱크의 단열 시스템과의 접촉면적을 감소시키면서 상기 슬로싱 저감수단을 상기 LNG 저장탱크의 내부에 설치하기 위한 고정구조; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크가 제공된다.

상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크의 전방 벽과 후방 벽 사이를 연결하도록 하나 이상 설치되는 것이 바람직하다. 슬로싱 저감수단의 설치 개수는 LNG 저장탱크 내에 수용된 유체의 유동에 의하여 LNG 저장탱크의 내부 벽면에 가해지는 슬로싱 하중이 최소화될 수 있도록 정해진다. 즉, 슬로싱 저감수단은 LNG 저장탱크 내에 수용된 유체의 유동을 최소화할 수 있는 개수로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단은 연직방향으로 세워진 구조를 가지며, 상기 슬로싱 저감수단의 상단이 상기 LNG 저장탱크 높이의 15% 내지 30%의 높이에 위치될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크 내에 수용된 유체의 자유로운 유동을 허용함으로써 상기 슬로싱 저감수단에 지나치게 큰 하중이 작용하지 않도록 하기 위해서 복수의 개구를 가지는 것이 바람직하다.

상기 개구는 원이나 타원 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단과 상기 LNG 저장탱크의 단열 시스템과의 사이의 접촉면적을 최소화할 수 있도록, 상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크의 내부 바닥으로부터 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단은 연직방향으로 세워진 평평한 판형상을 가질 수 있다. 또는, 상기 슬로싱 저감수단은 연직방향으로 세워지되 지그재그 형태로 구부러진 요철판 형상을 가질 수 있다.

상기 고정구조는 선체 격벽의 일부를 상기 LNG 저장탱크의 내측방향으로 돌출시켜 형성한 돌출부를 포함하며, 상기 슬로싱 저감수단은 상기 돌출부에 부착되는 것이 바람직하다.

상기 고정구조는, 상기 돌출부에 부착된 상기 슬로싱 저감수단을 더욱 안정적으로 지지하기 위해 선체 격벽의 외부에 설치되는 보강부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 돌출부의 내부와 상기 보강부가 상기 선체 격벽에 맞닿는 부분에는 단 열재가 내장되는 것이 바람직하다.

상기 돌출부는 상기 슬로싱 저감수단이 부착되는 부분에 상응하는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 LNG 저장탱크 내에 상기 슬로싱 저감수단이 하나 이상 설치된 경우, 상기 돌출부는 하나 이상의 상기 슬로싱 저감수단 사이를 연결하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 보강부는 상기 돌출부보다 넓은 면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 LNG 저장탱크의 상단 및 하단에는 상부 챔퍼 및 하부 챔퍼가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크로서, 상기 LNG 저장탱크의 전방 선체 격벽과 후방 선체 격벽 사이를 연결하도록 상기 LNG 저장탱크의 내부 공간에 종방향으로 설치되어 유체의 좌우방향 유동을 억제하는 슬로싱 저감수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크가 제공된다.

또한 본 고안의 또 다른 측면에 따르면, LNG를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크가 내부에 설치되어 있는 부유식 해상 구조물로서, 상술한 멤브레인 타입 LNG 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물이 제공된다.

상기 부유식 해상구조물은, 유동이 발생하는 해상에서 부유 상태로 사용되는, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG 수송선 및 LNG RV 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 고안에 의하면, LNG 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치함으로써 수용된 LNG의 유동을 억제하여 슬로싱으로 인한 충격력을 저감시킬 수 있는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크가 제공될 수 있다.

이와 같이 본 고안에 의하면, 슬로싱 저감수단에 의해 슬로싱 현상을 억제하여 저장탱크 벽면에 작용하는 슬로싱 충격 압력을 감소시킬 수 있는 동시에 슬로싱 저감수단과 멤브레인 타입 저장탱크의 단열 시스템과의 접촉부분의 면적을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 고안에 의하면, 독립형 LNG 저장탱크에 비해 현저하게 저렴한 제작비용으로 슬로싱 문제를 해결한 멤브레인형 LNG 저장탱크를 제공할 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인 타입 LNG 저장탱크를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6에는 본 고안에 따른 슬로싱 저감수단이 내장되어 있는 LNG 저장탱크를 일부 절단한 상태로 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 7a 및 도 7b에는 상기 LNG 저장탱크의 정단면도 및 측면도가 도시되어 있다.

도 6 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 LNG 저장탱크(40)는 종방향으로 연장되어 저장탱크(40)의 내부에 수용된 유체, 즉 LNG의 좌우방향 유동을 방해함으로써 슬로싱 현상을 억제하는 하나 이상의 슬로싱 저감수단(51)을 내장 하고 있다. 슬로싱 저감수단의 설치 개수는 LNG 저장탱크 내에 수용된 유체의 유동에 의하여 LNG 저장탱크의 내부 벽면에 가해지는 슬로싱 하중이 최소화될 수 있도록 정해진다. 즉, 슬로싱 저감수단은 LNG 저장탱크 내에 수용된 유체의 유동을 최소화할 수 있는 개수로 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 고안에 따른 LNG 저장탱크(40)는 멤브레인 타입 저장탱크로서, 종래와 마찬가지로 상부 챔퍼(41)와 하부 챔퍼(42)가 형성되는 것이 바람직하다.

본 고안의 LNG 저장탱크(40)는 LNG와 같은 극저온 상태의 액체를 수용하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 부유식 해상구조물 내에 설치되어 사용될 수 있다. 본 명세서에서 부유식 해상구조물이란, LNG와 같이 극저온 상태로 적재되는 액체 화물을 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유된 채 사용되는 구조물과 선박을 모두 포함하는 개념으로, 예를 들어 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상구조물뿐만 아니라 LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박을 모두 포함하는 것이다.

상기 슬로싱 저감수단(51)은 LNG의 부분적재 상태에서의 슬로싱 하중을 감소시키는데 주된 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해 슬로싱 저감수단(51)은, LNG 저장탱크(40)의 전방 벽과 후방 벽 사이를 연결하도록 설치되는 동시에, 이 슬로싱 저감수단(51)의 상단이 LNG 저장탱크 높이의 대략 15% 내지 30% 정도의 높이에 위치될 수 있도록 설치된다.

슬로싱 저감수단(51)의 상단 높이가 상술한 바와 같이 정해지는 이유는, 저 장탱크(40)의 내부에 LNG가 대략 15% 내지 30% 정도 부분 적재되어 있을 때 LNG 저장탱크의 좌우 벽면에 작용하는 슬로싱으로 인한 충격력이 최대가 되기 때문이다.

연직방향으로 세워진 구조를 가지는 슬로싱 저감수단(51)은 저장탱크(40) 내에 수용된 유체, 즉 LNG의 자유로운 유동을 허용함으로써 슬로싱 저감수단(51, 52)에 지나치게 큰 하중이 작용하지 않도록 하기 위해서 복수의 개구(51a)를 가진다.

슬로싱 저감수단(51)에 형성되는 개구(51a)의 형상은 임의의 형상을 가질 수 있지만, 응력집중을 방지하기 위해서는 원이나 타원 형상을 가지는 것이 특히 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단(51)이 설치되는 LNG 저장탱크(40)는 멤브레인 타입의 저장탱크이므로, 슬로싱 저감수단(51)과 멤브레인 타입 저장탱크의 단열 시스템과의 사이의 접촉면적을 최소화할 수 있도록, 슬로싱 저감수단(51)은 LNG 저장탱크(40)의 내부 바닥으로부터 이격되어 설치된다. 슬로싱 저감수단(51)이 저장탱크(40)의 내부 바닥과 맞닿아 있으면, LNG의 냉열로 인한 수축시 슬로싱 저감수단(51)과의 연결부분에 손상이 발생될 수 있으므로, 연결부분의 접촉면적은 최소화되는 것이 바람직하다.

도 8에는 본 고안에 따른 다양한 형태의 슬로싱 저감수단의 사시도가 도시되어 있다. 도 8의 (a)에는 도 6 내지 도 7b에 도시된 바와 같이 연직방향으로 세워진 평평한 판형상을 가지는 슬로싱 저감수단(51)의 제1 실시형태가 도시되어 있고, 도 8의 (b)에는 연직방향으로 세워지되 지그재그 형태로 구부러진 요철판 형상을 가지는 슬로싱 저감수단(52)의 제2 실시형태가 도시되어 있다.

도 8에 도시된 제1 및 제2 실시형태의 슬로싱 저감수단(51, 52)은 모두 지나치게 큰 하중이 가해지는 것을 방지하기 위한 개구(51a, 52a)를 갖는다. 요철판 형상을 갖는 제2 실시형태의 슬로싱 저감수단(52)은 열변형으로 인한 충격 흡수에 더욱 유리할 수 있다.

저장탱크(40)의 내부에 설치되어 유체의 유동을 방해함으로써 슬로싱 현상을 억제할 수만 있다면 슬로싱 저감수단은 도 8에 도시된 형상 이외에 또 다른 형상을 가질 수 있다.

또한, 설명의 편의상, 도 6 내지 도 7b와 도 9에는 LNG 저장탱크(40)의 내부에 제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(51)이 설치되어 있고, 도 10a 및 도 10b에는 LNG 저장탱크(40)의 내부에 제2 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(52)이 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 이것만으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.

이하, 도 9 내지 도 10b를 참조하여 본 고안의 제2 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(52)을 멤브레인 타입 LNG 저장탱크(40)의 내부에 설치하는 방법을 설명한다.(제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(51)의 경우에도 마찬가지임)

도 9에는 상기 슬로싱 저감수단(51)을 LNG 저장탱크(40)의 내부에 설치하는 구조를 설명하기 위한 주요부 단면도가 도시되어 있고, 도 10a 및 도 10b에는 상기 슬로싱 저감수단(52)을 LNG 저장탱크(40)의 내부에 설치하는 구조를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.

멤브레인 타입 저장탱크에 있어서 멤브레인 구조물은 그 자체로서 하중을 지지할 수 없으므로, 멤브레인 타입 저장탱크 내에 상술한 슬로싱 저감수단(51 또는 52)을 설치할 경우에는 멤브레인 구조물의 설치를 고려한 특별한 설계가 이루어져야 한다.

종래기술을 설명하는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 멤브레인 타입 LNG 저장탱크를 제조함에 있어서 1차 및 2차 밀봉벽과 1차 및 2차 단열벽을 적층 형성하기 위해서는 선체의 내부에 복수의 단열박스들을 부착시킴으로써 작업을 수행한다.

본 고안에 따르면, 이와 같이 제조되는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크의 내부에 슬로싱 저감수단(51 또는 52)을 설치하기 위해서, 도 9에 도시된 바와 같이 선체 격벽(43)의 일부를 저장탱크의 내측방향으로 돌출시킨 돌출부(44a 또는 44b)를 형성하고, 이 돌출부(44a 또는 44b)에 슬로싱 저감수단(51 또는 52)을 용접 등에 의해 부착시킨다. 돌출부(44a 또는 44b)의 주위에는 종래와 같이 단열박스(45)가 설치되며, 돌출부(44a 또는 44b)의 내부에는 단열재(47a)가 내장된다.

한편, 선체 격벽(43)의 외부, 즉 저장탱크의 외측방향에는 선체 격벽(43)에 부착된 슬로싱 저감수단(51 또는 52)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있도록 보강부(46)가 용접 등에 의해 부착된다. 보강부(46)는 온도변화에 따른 변형이 작은 소재, 예컨대 SUS로 이루어지며, 보강부(46)가 선체 격벽(43)과 맞닿는 부분에는 단열재(47b)가 내장되는 것이 바람직하다.

선체 격벽(43)에 형성되는 돌출부(44a 또는 44b)는, 도 10a에 도시된 바와 같이 슬로싱 저감수단(52)이 부착되는 부분에만 형성될 수도 있고, 도 10b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 슬로싱 저감수단(52) 사이 부분을 연결하도록 더욱 넓게 형성될 수도 있다. 도 10a 및 도 10b에서 선체 격벽(43)의 외부에 형성되는 보강부(46)는 그 도시를 생략하였지만, 각각의 경우에 보강부(46)는 도 9에 도시된 바와 같이 돌출부(44a 또는 44b)보다 넓은 면적을 가지도록 형성된다.

이상과 같이 본 고안에 따른 부유식 해상구조물의 저장탱크 구조를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 고안은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 실용신안등록청구범위 내에서 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 LNG 저장탱크의 구조인 GT NO 96형 저장탱크 구조의 단면도 및 사시도,

도 3 및 도 4는 종래기술에 따른 또 다른 LNG 저장탱크의 구조인 Mark Ⅲ형 저장탱크 구조의 단면도 및 사시도,

도 5는 종래기술에 따른 멤브레인 타입 LNG 저장탱크의 내부 구조를 설명하기 위하여 일부를 절단해낸 사시도,

도 6은 본 고안에 따른 슬로싱 저감수단이 내장되어 있는 LNG 저장탱크를 일부 절단한 상태로 나타낸 사시도,

도 7a 및 도 7b는 본 고안에 따른 슬로싱 저감수단이 내장되어 있는 LNG 저장탱크의 정단면도 및 측면도,

도 8은 본 고안에 따른 다양한 형태의 슬로싱 저감수단을 예시하는 사시도,

도 9는 본 고안에 따른 슬로싱 저감수단을 LNG 저장탱크의 내부에 설치하는 구조를 설명하기 위한 주요부 단면도, 그리고

도 10a 및 도 10b는 본 고안에 따른 슬로싱 저감수단을 LNG 저장탱크의 내부에 설치하는 다양한 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 저장탱크 41 : 상부 챔퍼

42 : 하부 챔퍼 43 : 선체 격벽

44a, 44b : 돌출부 45 : 단열박스

46 : 보강부 47a, 47b : 단열재

51, 52 : 슬로싱 저감수단 51a, 52a : 개구

Claims

부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크로서,

상기 LNG 저장탱크의 내부 공간에 종방향으로 설치되어 상기 LNG 저장탱크의 내부에 수용된 유체의 유동을 방해함으로써 슬로싱 현상의 영향을 감소시키기 위한 슬로싱 저감수단과;

멤브레인 타입의 상기 LNG 저장탱크의 단열 시스템과의 접촉면적을 감소시키면서 상기 슬로싱 저감수단을 상기 LNG 저장탱크의 내부에 설치하기 위한 고정구조; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크의 전방 벽과 후방 벽 사이를 연결하도록 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 슬로싱 저감수단은 연직방향으로 세워진 구조를 가지며, 상기 슬로싱 저감수단의 상단이 상기 LNG 저장탱크 높이의 15% 내지 30%의 높이에 위치될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크 내에 수용된 유체의 자유로운 유동을 허용함으로써 상기 슬로싱 저감수단에 지나치게 큰 하중이 작용하지 않도록 하기 위해서 복수의 개구를 가지는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 4에 있어서,

상기 개구는 원이나 타원 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 슬로싱 저감수단과 상기 LNG 저장탱크의 단열 시스템과의 사이의 접촉면적을 최소화할 수 있도록, 상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크의 내부 바닥으로부터 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 슬로싱 저감수단은 연직방향으로 세워진 평평한 판형상을 가지는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 슬로싱 저감수단은 연직방향으로 세워지되 지그재그 형태로 구부러진 요철판 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 고정구조는 선체 격벽의 일부를 상기 LNG 저장탱크의 내측방향으로 돌출시켜 형성한 돌출부를 포함하며, 상기 슬로싱 저감수단은 상기 돌출부에 부착되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 9에 있어서,

상기 고정구조는, 상기 돌출부에 부착된 상기 슬로싱 저감수단을 더욱 안정적으로 지지하기 위해 선체 격벽의 외부에 설치되는 보강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 10에 있어서,

상기 돌출부의 내부와 상기 보강부가 상기 선체 격벽에 맞닿는 부분에는 단열재가 내장되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 9에 있어서,

상기 돌출부는 상기 슬로싱 저감수단이 부착되는 부분에 상응하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 9에 있어서,

상기 LNG 저장탱크 내에 상기 슬로싱 저감수단이 하나 이상 설치된 경우, 상기 돌출부는 하나 이상의 상기 슬로싱 저감수단 사이를 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 10에 있어서,

상기 보강부는 상기 돌출부보다 넓은 면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
청구항 1에 있어서,

상기 LNG 저장탱크의 상단 및 하단에는 상부 챔퍼 및 하부 챔퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크로서,

상기 LNG 저장탱크의 전방 선체 격벽과 후방 선체 격벽 사이를 연결하도록 상기 LNG 저장탱크의 내부 공간에 종방향으로 설치되어 유체의 좌우방향 유동을 억제하는 슬로싱 저감수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인 타입 LNG 저장탱크.
LNG를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크가 내부에 설치되어 있는 부유식 해상 구조물로서,

청구항 1 내지 청구항 16 중에서 어느 한 항에 기재된 멤브레인 타입 LNG 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.
청구항 17에 있어서,

상기 부유식 해상구조물은, 유동이 발생하는 해상에서 부유 상태로 사용되는, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG 수송선 및 LNG RV 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.