KR20090124553A - 슬로싱 저감수단을 가지는 ｌｎｇ 저장탱크 및 상기 ｌｎｇ저장탱크를 가지는 부유식 해상 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멤브레인형 저장탱크의 벽면 일부를 독립형 방식으로 제작하여 멤브레인형 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치할 수 있도록 함으로써 수용된 LNG의 유동을 억제하여 슬로싱으로 인한 충격력을 저감시킬 수 있는 LNG 저장탱크에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인형 LNG 저장탱크로서, 상기 LNG 저장탱크에 수용된 LNG의 유동을 억제함으로써 슬로싱으로 인한 영향을 감소시킬 수 있도록 상기 LNG 저장탱크의 내부에 설치되는 슬로싱 저감수단과; 상기 슬로싱 저감수단을 설치하여 지지할 수 있도록 독립형 방식으로 제작된 격벽 노출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크가 제공된다.

부유식 해상 구조물, 멤브레인형, 독립형, LNG 저장탱크, 슬로싱

Description

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

본 발명은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬로싱 현상을 억제할 수 있도록 슬로싱 저감수단을 내부에 구비한 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, 액 화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라고 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 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.

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 GT NO 96형의 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 GT NO 96형의 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 GT NO 96형의 밀봉벽(10, 15)은 멤브레인(Membrane)이 직선형이므로 TGZ Mark Ⅲ형의 파형 멤브레인보다 용접이 간편하여 자동화율은 높으나, 전체적인 용접장은 TGZ Mark Ⅲ형보다 길다. 또한, GT NO 96형의 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 TGZ 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.

TGZ Mark Ⅲ형의 경우에 밀봉벽은 파형 주름부를 가지며, 극저온 상태인 LNG에 의한 수축은 파형 주름부에서 흡수하여 멤브레인 내에는 큰 응력이 생기지 않는다. TGZ Mark Ⅲ형 방열 시스템은 내부 구조상 보강이 쉽지 않으며 2차 밀봉벽의 특성상 GT NO 96형의 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.

상술한 바와 같이 멤브레인형 저장탱크는 내부에 보강재를 설치하기 어렵기 때문에, 슬로싱 하중을 감소시키고자 저장탱크의 측면 상부 및 하부에 대략 45도 각도로 경사진 상부 및 하부 챔퍼(chamfer)를 형성하는 방법이 제안되었다. 챔퍼를 갖는 종래의 멤브레인형 저장탱크의 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, 멤브레인형 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 발명은, 멤브레인형 저장탱크의 벽면 일부를 독립형 방식으로 제작하여 멤브레인형 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치할 수 있도록 함으로써 수용된 LNG의 유동을 억제하여 슬로싱으로 인한 충격력을 저감시킬 수 있는 LNG 저장탱크를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인형 LNG 저장탱크로서, 상기 LNG 저장탱크에 수용된 LNG의 유동을 억제함으로써 슬로싱으로 인한 영향을 감소시킬 수 있도록 상기 LNG 저장탱크의 내부에 설치되는 슬로싱 저감수단과; 상기 슬로싱 저감수단을 설치하여 지지할 수 있도록 독립형 방식으로 제작된 격벽 노출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크가 제공된다.

상기 격벽 노출부는, 상기 멤브레인형 LNG 저장탱크의 제조시, 상기 부유식 해상 구조물의 선체 격벽이 노출되도록 단열 박스를 설치하지 않아 형성되는 것이 바람직하다.

상기 격벽 노출부는 상기 LNG 저장탱크의 전방 벽 및 후방 벽에 각각 형성되며, 상기 격벽 노출부의 이면에는 열전달 및 LNG 누출을 방지하기 위한 단열 및 밀봉재가 시공되는 것이 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단은, 상기 LNG 저장탱크의 전방 벽에서 후방 벽에 이르기까지 상기 LNG 저장탱크의 길이방향을 따라 연장되도록 설치되는 몸체부와, 상기 몸체부를 보강하기 위하여 설치되는 보강부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보강부는, 상기 몸체부의 수평 방향으로 연장되는 하나 이상의 수평 보강부와, 상기 몸체부의 수직 방향으로 연장되는 하나 이상의 수직 보강부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 몸체부는, LNG의 냉열로 인한 열변형 발생시 상대 이동 가능하게 설치되며 각각 별개인 제1 및 제2 몸체부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 몸체부는 연결부재 및 지지 구조체에 의해 상하에서 서로 연결되는 것이 바람직하다.

상기 지지 구조체는, 상기 제1 및 제2 몸체부를 지지할 수 있도록 평평한 상단부를 가지며, 열전달을 감소시킬 수 있도록 내부가 중공인 것이 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단과 상기 LNG 저장탱크 사이의 접촉면적을 감소시킬 수 있도록, 상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크의 내부 천장 및 바닥으로부터 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.

상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크의 전방 벽과 후방 벽 사이를 연결하도록 하나 이상 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 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.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 액화가스를 저장할 수 있는 멤브레인형 액화가스 저장탱크로서, 멤브레인형 액화가스 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치할 수 있도록 멤브레인형 액화가스 저장탱크의 벽면 중 상기 슬로싱 저감수단의 설치부분을 독립형 방식으로 제작한 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크가 제공된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 멤브레인형 저장탱크의 벽면 일부를 독립형 방식으로 제작하여 멤브레인형 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치할 수 있도록 함으로써 수용된 LNG의 유동을 억제하여 슬로싱으로 인한 충격력을 저감시킬 수 있는 LNG 저장탱크가 제공될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 전반적으로 멤브레인 방식으로 제조되는 LNG 저장탱크의 일부만을 독립형 방식으로 제조하기 때문에, 저장탱크의 내부에 슬로싱 저감수단을 설치할 수 있는 구조적인 강도를 확보할 수 있다.

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

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LNG 저장탱크를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 LNG 저장탱크의 슬로싱 저감수단을 설치하기 전의 상태를 나타내는 일부 절단 사시도 및 일부 단면도가 도시되어 있다. 도 7 및 도 8에는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단이 내장되어 있는 LNG 저장탱크의 개략 사시도 및 정단면도가 도시되어 있으며, 도 9에는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단의 단면도가 도시되어 있다. 도 10에는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단이 내장되어 있는 LNG 저장탱크의 개략 사시도가 도시되어 있으며, 도 11에는 상기 슬로싱 저감수단을 지지하기 위한 지지 구조체의 사시도가 도시되어 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LNG 저장탱크(30)는, 슬로싱 현상을 억제하기 위한 슬로싱 저감수단을 내부에 설치하기 위해서, 멤브레인형 저장탱크의 벽면 일부를 독립형 방식으로 제작하여 멤브레인형 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치할 수 있도록 한다.

멤브레인 타입 저장탱크에 있어서 멤브레인 구조물, 즉 단열박스들은 그 자체로서 하중을 지지할 수 없으므로, 멤브레인 타입 저장탱크 내에 슬로싱 저감수단을 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 수행한 다.

본 발명에 따른 LNG 저장탱크는, 그 내부에 슬로싱 저감수단을 설치하기 위해서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 선체 격벽(31)의 일부가 외부에 노출되도록 단열 박스(32)를 설치하지 않은 격벽 노출부(36)를 갖는다. 결과적으로 본 발명에 따르면, 멤브레인형 LNG 저장탱크와 독립형 LNG 저장탱크의 구조가 혼용되고 있으며, 그에 따라 멤브레인형 LNG 저장탱크의 장점인 비용 절감 효과와 독립형 LNG 저장탱크의 장점인 강도 향상 효과를 함께 성취할 수 있게 된다.

슬로싱 저감수단(40, 50)이 LNG 저장탱크의 길이방향으로 설치될 수 있도록, 격벽 노출부(36)는 LNG 저장탱크(30)의 전방 벽(33) 및 후방 벽(34)에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

격벽 노출부(36)에는 외부로부터의 열이 LNG 저장탱크(30)의 내부로 전달되는 것을 방지하는 동시에 LNG의 누출을 방지하기 위해서 도 6에 도시된 바와 같이 선체 격벽(31)의 이면측에 단열 및 밀봉재(38)를 시공한다. 필요에 따라서는 가스누출 검출수단(도시생략)을 설치하여도 좋다.

또한, 격벽 노출부(36)는 선체 격벽(31)이 극저온의 LNG에 직접 노출되므로, 극저온에 견딜 수 있는 재료(예컨대, SUS 등)를 사용하여 제작되어야 한다. 재료의 종류는 종래 독립형 LNG 저장탱크를 제작하기 위해 사용된 재료들 중에서 정해질 수 있다. 격벽 노출부(36)에는 슬로싱 저감수단(40, 50)이 용접 등에 의해 부착될 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(40)을 상세하게 설명한다. 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(40)은 LNG 저장탱크(30)의 전방 벽(33)에서 후방 벽(34)에 이르기까지 LNG 저장탱크(30)의 길이방향을 따라 연장되도록 설치되어 있다.

제1 실시형태의 슬로싱 저감수단(40)은, 대략 I자 형태의 단면형상을 가지면서 LNG 저장탱크(30)의 길이방향을 따라 연장되는 몸체부(41)와, 이 몸체부(41)를 보강하기 위하여 수평 및 수직방향으로 설치되는 수평 보강부(43) 및 수직 보강부(45)를 포함한다. 도면에는 수평 보강부(43) 및 수직 보강부(45)가 몸체부(41)의 일측(도면에서 볼 때 우측)에만 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 몸체부(41)의 타측(도면에서 볼 때 좌측)에만 설치되거나 양측에 설치되도록 변경될 수 있음은 물론이다.

제1 실시형태에 따르면, 슬로싱 저감수단(40)의 열변형을 감안하여, 수평 보강부(43)와 수직 보강부(45)가 교차하는 지점에는 수직 보강부(45)에 개구를 형성하여 LNG의 냉열로 인한 수평 보강부(43)의 변형 혹은 이동이 가능하도록 할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 제1 실시형태에 따르면, 슬로싱 저감수단(40)이 LNG 저장탱크(30)의 길이방향으로 연장 설치되어 있기 때문에, LNG 저장탱크(30)의 내부에 수용된 유체, 즉 LNG의 좌우방향 유동이 방해되어 슬로싱 현상이 억제될 수 있다.

이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(50)을 상세하게 설명한다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(50)은, 상술한 제1 실시형태와 마찬가지로, LNG 저장탱크(30)의 전방 벽(33)에서 후방 벽(34)에 이르기까지 LNG 저장탱크(30)의 길이방향을 따라 연장되도록 설치되어 있다.

제2 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단(50)은, 대략 I자 형태의 단면형상을 가지면서 LNG 저장탱크(30)의 길이방향을 따라 연장되는 제1 및 제2 몸체부(51, 52)와, 각각의 제1 및 제2 몸체부(51, 52)를 보강하기 위하여 수평 및 수직방향으로 설치되는 수평 보강부(53) 및 수직 보강부(55)를 포함한다. 도면에는 수평 보강부(53) 및 수직 보강부(55)가 제1 및 제2 몸체부(51, 52)의 일측(도면에서 볼 때 우측)에만 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 제1 및 제2 몸체부(51, 52)의 타측(도면에서 볼 때 좌측)에만 설치되거나 양측에 설치되도록 변경될 수 있음은 물론이다.

제2 실시형태의 슬로싱 저감수단(50)은 제1 몸체부(51)와 제2 몸체부(52)가 별개로 이루어져 있으므로 냉열에 의한 수축 변형을 용이하게 흡수할 수 있다. 별개로 이루어진 제1 몸체부(51)와 제2 몸체부(52)는 연결부재(57) 및 지지 구조체(58)에 의해 상하부에서 서로 연결된다. 연결부재(57) 및 지지 구조체(58)는, 제1 및 제2 몸체부(51, 52)가 서로 연결될 수 있도록 하면서, 열변형시 제1 및 제2 몸체부(51, 52)의 미세한 이동이 가능하도록 제1 및 제2 몸체부(51, 52)를 지지할 수 있다면 어떠한 구조를 가질 수 있다.

제1 몸체부(51)와 제2 몸체부(52)는 연결부재 없이 직접 맞닿아 서로 상대 이동 가능하게 설치되어도 좋다. 예를 들어, 제1 및 제2 몸체부(51, 52) 중 어느 하나에는 가이드 홈(도시생략)이 형성되고, 나머지 하나에는 가이드 홈을 따라 움직일 수 있는 가이드 부재(도시생략)가 형성됨으로써, 상대 이동을 가능하게 할 수도 있다.

지지 구조체(58)는 상단부가 평평한 원뿔 형상을 이루며, 그 내부는 중공인 것이 LNG 저장탱크(30)의 단열구조와의 접촉 면적을 감소시킬 수 있어 바람직하다. 또한, 지지 구조체(58)의 상단 부분은 제1 및 제2 몸체부(51, 52)가 슬라이딩 가능하게 안착될 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.

한편, 제2 실시형태에서의 수평 보강부(53) 및 수직 보강부(55)의 구조는 상술한 제1 실시형태와 마찬가지이다.

이와 같이 본 발명의 제2 실시형태에 따르면, 슬로싱 저감수단(50)이 LNG 저장탱크(30)의 길이방향으로 연장 설치되어 있기 때문에, LNG 저장탱크(30)의 내부에 수용된 유체, 즉 LNG의 좌우방향 유동이 방해되어 슬로싱 현상이 억제될 수 있다.

본 발명의 LNG 저장탱크(30)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 사용되 는 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.

제1 및 제2 실시형태의 슬로싱 저감수단(40, 50)은 특히 LNG의 부분적재 상태에서의 슬로싱 하중을 감소시키는데 주된 역할을 수행할 수 있다. 또한 슬로싱 저감수단(40, 50)이 설치되는 LNG 저장탱크(30)는 기본적으로 멤브레인 타입의 저장탱크이므로, 슬로싱 저감수단(40, 50)과 멤브레인 타입 저장탱크의 단열 시스템과의 사이의 접촉면적을 최소화할 수 있도록, 슬로싱 저감수단(40, 50)은 LNG 저장탱크(30)의 내부 천장 및 바닥으로부터 이격되어 설치된다. 슬로싱 저감수단(40, 50)이 저장탱크(30)의 내부 천장 혹은 바닥과 맞닿아 있으면, LNG의 냉열로 인한 수축시 슬로싱 저감수단(40, 50)과의 연결부분에 손상이 발생될 수 있으므로, 연결부분의 접촉면적은 최소화되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 부유식 해상구조물의 저장탱크 구조를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 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 5 및 도 6은 본 발명에 따른 LNG 저장탱크의 슬로싱 저감수단을 설치하기 전의 상태를 나타내는 일부 절단 사시도 및 일부 단면도,

도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단이 내장되어 있는 LNG 저장탱크의 개략 사시도 및 정단면도,

도 9는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단의 단면도,

도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 슬로싱 저감수단이 내장되어 있는 LNG 저장탱크의 개략 사시도, 그리고

도 11은 상기 슬로싱 저감수단을 지지하기 위한 지지 구조체의 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : LNG 저장탱크 31 : 선체 격벽

32 : 단열 박스 33 : 전방 벽

34 : 후방 벽 36 : 격벽 노출부

38 : 단열 및 밀봉재 40, 50 : 슬로싱 저감수단

41 : 몸체부 43, 53 : 수평 보강부

45, 55 : 수직 보강부 51 : 제1 몸체부

52 : 제2 몸체부 57 : 연결부재

58 :지지 구조체

Claims (13)

1. 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 LNG를 저장할 수 있는 멤브레인형 LNG 저장탱크로서,

   상기 LNG 저장탱크에 수용된 LNG의 유동을 억제함으로써 슬로싱으로 인한 영향을 감소시킬 수 있도록 상기 LNG 저장탱크의 내부에 설치되는 슬로싱 저감수단과;

   상기 슬로싱 저감수단을 설치하여 지지할 수 있도록 독립형 방식으로 제작된 격벽 노출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 격벽 노출부는, 상기 멤브레인형 LNG 저장탱크의 제조시, 상기 부유식 해상 구조물의 선체 격벽이 노출되도록 단열 박스를 설치하지 않아 형성되는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 격벽 노출부는 상기 LNG 저장탱크의 전방 벽 및 후방 벽에 각각 형성되며, 상기 격벽 노출부의 이면에는 열전달 및 LNG 누출을 방지하기 위한 단열 및 밀봉재가 시공되는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 슬로싱 저감수단은, 상기 LNG 저장탱크의 전방 벽에서 후방 벽에 이르기까지 상기 LNG 저장탱크의 길이방향을 따라 연장되도록 설치되는 몸체부와, 상기 몸체부를 보강하기 위하여 설치되는 보강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 보강부는, 상기 몸체부의 수평 방향으로 연장되는 하나 이상의 수평 보강부와, 상기 몸체부의 수직 방향으로 연장되는 하나 이상의 수직 보강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 몸체부는, LNG의 냉열로 인한 열변형 발생시 상대 이동 가능하게 설치되며 각각 별개인 제1 및 제2 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 제1 및 제2 몸체부는 연결부재 및 지지 구조체에 의해 상하에서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 지지 구조체는, 상기 제1 및 제2 몸체부를 지지할 수 있도록 평평한 상단부를 가지며, 열전달을 감소시킬 수 있도록 내부가 중공인 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 슬로싱 저감수단과 상기 LNG 저장탱크 사이의 접촉면적을 감소시킬 수 있도록, 상기 슬로싱 저감수단은 상기 LNG 저장탱크의 내부 천장 및 바닥으로부터 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크.
10. 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.
11. LNG를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크가 내부에 설치되어 있는 부유식 해상 구조물로서,

    청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 멤브레인 타입 LNG 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.
12. 청구항 11에 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.
13. 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 액화가스를 저장할 수 있는 멤브레인형 액화가스 저장탱크로서,

    멤브레인형 액화가스 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 슬로싱 저감수단을 설치할 수 있도록 멤브레인형 액화가스 저장탱크의 벽면 중 상기 슬로싱 저감수단의 설치부분을 독립형 방식으로 제작한 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.

Images