KR20090131330A - 회전 유동을 유발하기 위한 수단을 가지는 액화가스저장탱크 및 상기 액화가스 저장탱크를 가지는 부유식 해상구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장된 액화가스의 회전 유동을 유발시킴으로써 슬로싱 현상을 억제할 수 있도록, 회전 수단을 내부에 구비한 액화가스 저장탱크 및 상기 액화가스 저장탱크를 가지는 부유식 해상 구조물에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크로서, 회전 구동력을 발생시키기 위한 구동수단과; 상기 구동수단에 의해 회전 구동하는 구동축과; 상기 구동축에 부착되어 상기 액화가스 저장탱크 내에 저장된 액화가스의 회전 유동을 유도하는 회전 날개; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크가 제공된다.

부유식 해상구조물, LNG, 액화가스 저장탱크, 슬로싱, 회전 날개, 구동축, 모터

Description

회전 유동을 유발하기 위한 수단을 가지는 액화가스 저장탱크 및 상기 액화가스 저장탱크를 가지는 부유식 해상 구조물{LIQUEFIED GAS STORAGE TANK HAVING A MEANS FOR CAUSING ROTATION FLOW AND FLOATING MARINE STRUCTURE HAVING THE STORAGE TANK}

본 발명은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)와 같은 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장된 액화가스의 회전 유동을 유발시킴으로써 슬로싱 현상을 억제할 수 있도록, 회전 수단을 내부에 구비한 액화가스 저장탱크 및 상기 액화가스 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 수송선 이나, 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'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 나눠진 다.

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 설치가 쉽지 않기 때문에 현재 구조로서는 독립형 탱크에 비해 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, 도 5에 도시된 바와 같이, 슬로싱 하중을 감소시키고자 저장탱크(30)의 측면 상부 및 하부에 대략 45도 각도로 경사진 상부 챔퍼(chamfer)(31) 및 하부 챔퍼(32)를 형성하는 방법이 제안되었다. 상부 및 하부 챔퍼(31, 32)를 갖는 종래의 멤브레인형 저장탱크의 경우, 저장탱크의 형상을 변형함으로써 어느 정도의 하중을 견딜 수는 있었지만, 이 역시 표준 적재 조건에서만 운용이 가능하고, 다양한 해상 조건에서도 부분 적재 상태에서 슬로싱에 의한 충격력을 충분히 안전하게 견디기 위해서는 추가 조치가 필요하다고 인식되고 있다.

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, LNG의 저장공간이 줄어드는 단점이 있지만, 멤브레인형 저장탱크의 내부에 종방향으로 연장되는 코퍼 댐을 설치하여 저장탱크를 2열로 배치하여 슬로싱에 의한 영향을 감소시키는 방법도 제시되고 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, 회전 유동을 유발하기 위한 수단을 액화가스 저장탱크의 내부에 회전 가능하게 설치함으로써 수용된 액화가스의 회전 유동을 유도하여 슬로싱으로 인한 충격력을 저감시킬 수 있는 액화가스 저장탱크를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크로서, 회전 구동력을 발생시키기 위한 구동수단과; 상기 구동수단에 의해 회전 구동하는 구동축과; 상기 구동축에 부착되어 상기 액화가스 저장탱크 내에 저장된 액화가스의 회전 유동을 유도하는 회전 날개; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크가 제공된다.

상기 액화가스 저장탱크는, 상기 구동축의 주위에 설치되어 상기 구동축을 보호할 수 있는 원통 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 구동수단은 상기 액화가스 저장탱크의 바닥면 외부에 배치되며, 상기 구동축은 상기 액화가스 저장탱크의 바닥면 상에 세워져 설치될 수 있다.

또한, 상기 구동수단은 상기 액화가스 저장탱크의 천장면 아래에 배치되며, 상기 구동축은 상기 구동수단에 매달리도록 설치될 수 있다.

이때, 상기 구동수단은 상기 액화가스 저장탱크의 천장면에 형성된 돔 형상 부 내에 설치될 수 있다. 또한, 상기 액화가스 저장탱크는, 상기 구동축을 지지하기 위하여 상기 액화가스 저장탱크의 바닥면 상에 설치되는 지지 베이스를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 날개는 상기 구동축의 말단에 수평방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 한 쌍의 상기 회전 날개가 상기 구동축의 말단에 서로 반대 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 회전 날개는 상기 액화가스 저장탱크의 전체 높이의 15% 내지 40% 사이의 높이에 위치될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 구동축, 상기 회전 날개, 및 상기 원통 부재는 극저온 유체 내에 적용 가능한 재질인 알루미늄 합금이나 SUS로 만들어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크로서, 상기 액화가스 저장탱크 내에 저장된 액화가스의 회전 유동을 야기시키기 위한 회전 수단을 포함하고 있어, 상기 액화가스 저장탱크의 좌우측 벽면에 충격을 가하는 횡파의 발달을 억제할 수 있는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크가 제공된다.

상기 회전 수단은 상기 액화가스 저장탱크 내에 복수개 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크가 내부에 설치되어 있는 부유식 해상 구조물로서, 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 액화가스 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물이 제공된다.

상기 부유식 해상 구조물은, 액체 화물을 저장하는 저장탱크를 가지면서 유동이 발생하는 해상에서 부유 상태로 사용되는, LNG FPSO, LNG FSRU, LNG 수송선 및 LNG RV 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 회전 유동을 유발하기 위한 수단을 액화가스 저장탱크의 내부에 회전 가능하게 설치함으로써 수용된 액화가스의 회전 유동을 유도하여 슬로싱으로 인한 충격력을 저감시킬 수 있는 액화가스 저장탱크가 제공될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 회전 수단에 의해 액화가스 저장탱크 내에 저장된 액화가스가 회전 유동될 수 있기 때문에, 액화가스 저장탱크의 좌우측 방향으로의 횡파의 발달을 억제할 수 있으며, 나아가서 슬로싱 현상을 완화할 수 있게 된다. 그에 따라 액화가스 저장탱크의 좌우측 벽면에 가해지는 슬로싱 충격력을 감소시키는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 액화가스 저장탱크를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6a 및 도 6b에는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 회전 수단이 설치되어 있는 액화가스 저장탱크의 사시도 및 측면도가 도시되어 있고, 도 7a 및 도 7b에는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 회전 수단이 설치되어 있는 액화가스 저장탱크의 사시도 및 측면도가 도시되어 있고, 도 8a 및 도 8b에는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 회전 수단이 설치되어 있는 액화가스 저장탱크의 사시도 및 측면도가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 액화가스 저장탱크(40)는 멤브레인형 저장탱크로서, 좌측 벽면(43)과 우측 벽면(44)의 상하부에는 각각 상부 챔퍼(41)와 하부 챔퍼(42)가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 액화가스 저장탱크(40)의 천장면(45)에는 돔(dome) 형상부(45a)가 형성되어 있다.

본 발명의 액화가스 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.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 액화가스 저장탱크(40)의 내부에 본 발명의 제1 실시형태에 따른 회전 수단(50)이 설치되어 있다. 제1 실시형태에 따른 회전 수단(50)은, 액화가스 저장탱크(40)의 바닥면(46) 상에 회전 가능하게 설치되어 저장된 액화가스의 회전 유동을 야기시킴으로써 액화가스 저장탱크(40)의 좌우측 벽면(43, 44)에 충격을 가하는 횡파(액화가스 저장탱크의 좌우방향 유동)의 발달을 억제한다.

액화가스 저장탱크(40)의 바닥면(46) 상에 설치되는 제1 실시형태에 따른 회전 수단(50)은, 액화가스 저장탱크(40)의 바닥면(46) 외부(즉, 저장탱크의 바깥쪽)에 배치되어 회전 구동력을 발생하는 구동수단으로서의 모터(51)와, 이 모터(51)에 의해 회전 구동하는 구동축(53)과, 이 구동축(53)의 말단에 부착되는 회전 날개(57)를 포함한다. 상기 회전 수단(50)은 구동축(53)의 주위에 설치되어 이 구동축(53)을 보호할 수 있는 원통 부재(55)를 더 포함할 수 있다.

회전 수단(50)에 포함된 구동축(53), 회전 날개(57), 및 원통 부재(55)는 알루미늄 합금이나 SUS와 같이 극저온 유체 내에 적용 가능한 재질로 만들어지는 것이 바람직하다.

회전 날개(57)는 구동축(53)의 말단에 수평방향으로 연장되도록 설치되며, 도면에서는 한 쌍의 회전 날개(57)가 서로 반대 방향으로 뻗어있는 것으로 도시되어 있지만, 구동축(53)에 설치되는 회전 날개(57)의 개수나 형상은 본 발명을 한정하지 않는다. 또한, 액화가스 저장탱크(40) 내에 설치되는 회전 수단(50)의 개수는 필요에 따라 하나 이상이 설치될 수 있다.

회전 수단(50)은 LNG와 같은 액화가스의 부분적재 상태에서의 슬로싱 하중을 감소시키는데 주된 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해 회전 수단(50)의 회전 날개(57)는, 액화가스 저장탱크(40)의 전체 높이의 대략 15% 내지 40% 정도의 높이, 더욱 바람직하게는 30% 정도의 높이에 위치될 수 있도록 설치된다.

회전 날개(57)의 높이가 상술한 바와 같이 정해지는 이유는, 액화가스 저장 탱크(40)의 내부에 액화가스가 대략 15% 내지 40% 정도 부분 적재되어 있을 때 액화가스 저장탱크(40)의 좌우측 벽면(43, 44)에 작용하는 슬로싱으로 인한 충격력이 최대가 되기 때문이다.

이하, 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 회전 ㅅ수(60)을 설명한다. 제2 실시형태에 따른 회전 수단(60)은, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 액화가스 저장탱크(40)의 천장면(45)에 회전 가능하게 설치되어 저장된 액화가스의 회전 유동을 야기시킴으로써 액화가스 저장탱크(40)의 좌우측 벽면(43, 44)에 충격을 가하는 횡파(액화가스 저장탱크의 좌우방향 유동)의 발달을 억제한다.

액화가스 저장탱크(40)의 천장면(45)에 매달리도록 설치되는 제2 실시형태에 따른 회전 수단(60)은, 액화가스 저장탱크(40)의 천장에 형성된 돔 형상부(45a)에 배치되어 회전 구동력을 발생하는 구동수단으로서의 모터(61)와, 이 모터(61)에 의해 회전 구동하는 구동축(63)과, 이 구동축(63)의 말단에 부착되는 회전 날개(67)를 포함한다. 상기 회전 수단(60)은 구동축(63)의 주위에 설치되어 이 구동축(63)을 보호할 수 있는 원통 부재(65)를 더 포함할 수 있다.

회전 수단(60)에 포함된 구동축(63), 회전 날개(67), 및 원통 부재(65)는 알루미늄 합금이나 SUS와 같이 극저온 유체 내에 적용 가능한 재질로 만들어지는 것이 바람직하다.

회전 날개(67)는 구동축(63)의 말단에 수평방향으로 연장되도록 설치되며, 제1 실시형태와 마찬가지로, 도면에서는 한 쌍의 회전 날개(67)가 서로 반대 방향으로 뻗어있는 것으로 도시되어 있지만, 구동축(63)에 설치되는 회전 날개(67)의 개수나 형상은 본 발명을 한정하지 않는다.

또한, 액화가스 저장탱크(40) 내에 설치되는 회전 수단(60)의 개수는 필요에 따라 하나 이상이 설치될 수 있다. 복수개의 회전 수단(60)이 설치될 경우에는, 회전 수단(60)은 돔 형상부(45a) 이외의 위치에 설치될 수 있으며, 모터(61)가 저장탱크의 외부에 설치될 수도 있다.

제1 실시형태에서와 마찬가지로, 제2 실시형태의 회전 수단(60)의 회전 날개(67)는, 액화가스 저장탱크(40)의 전체 높이의 대략 15% 내지 40% 정도의 높이, 더욱 바람직하게는 30% 정도의 높이에 위치될 수 있도록 설치된다. 액화가스 저장탱크(40)의 내부에 액화가스가 대략 15% 내지 40% 정도 부분 적재되어 있을 때 액화가스 저장탱크(40)의 좌우측 벽면(43, 44)에 작용하는 슬로싱으로 인한 충격력이 최대가 되므로, 회전 날개(67)가 액화가스 저장탱크(40)의 전체 높이의 대략 30% 정도의 높이에 위치하면 액화가스의 부분적재 상태에서의 슬로싱 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이하, 도 8a 및 도 8b를 참조하여, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 회전 수단(70)을 설명한다. 제3 실시형태에 따른 회전 수단(70)은, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 액화가스 저장탱크(40)의 천장면(45)과 바닥면(46) 사이에 회전 가능하게 설치되어 저장된 액화가스의 회전 유동을 야기시킴으로써 액화가스 저장 탱크(40)의 좌우측 벽면(43, 44)에 충격을 가하는 횡파(액화가스 저장탱크의 좌우방향 유동)의 발달을 억제한다.

액화가스 저장탱크(40)의 천장면(45)과 바닥면(46) 사이에 펌프 타워와 같이 세워져 설치되는 제3 실시형태에 따른 회전 수단(70)은, 액화가스 저장탱크(40)의 천장에 형성된 돔 형상부(45a)에 배치되어 회전 구동력을 발생하는 구동수단으로서의 모터(71)와, 이 모터(71)에 의해 회전 구동하는 구동축(73)과, 이 구동축(73)의 말단에 부착되는 회전 날개(77)와, 액화가스 저장탱크(40)의 바닥면(46) 상에 설치되어 구동축(73)을 지지하는 지지 베이스(79)를 포함한다. 상기 회전 수단(70)은 구동축(73)의 주위에 설치되어 이 구동축(73)을 보호할 수 있는 원통 부재(75)를 더 포함할 수 있다.

회전 수단(70)에 포함된 구동축(73), 회전 날개(77), 원통 부재(75) 및 지지 베이스(79)는 알루미늄 합금이나 SUS와 같이 극저온 유체 내에 적용 가능한 재질로 만들어지는 것이 바람직하다.

회전 날개(77)는 구동축(73)의 말단과 지지 베이스(79) 사이에서 수평방향으로 연장되도록 설치되며, 제1 실시형태와 마찬가지로, 도면에서는 한 쌍의 회전 날개(77)가 서로 반대 방향으로 뻗어있는 것으로 도시되어 있지만, 구동축(73)에 설치되는 회전 날개(77)의 개수나 형상은 본 발명을 한정하지 않는다.

또한, 액화가스 저장탱크(40) 내에 설치되는 회전 수단(70)의 개수는 필요에 따라 하나 이상이 설치될 수 있다. 복수개의 회전 수단(70)이 설치될 경우에는, 회전 수단(70)은 돔 형상부(45a) 이외의 위치에 설치될 수 있으며, 모터(71)가 저 장탱크의 외부에 설치될 수도 있다.

제1 실시형태에서와 마찬가지로, 제3 실시형태의 회전 수단(70)의 회전 날개(77)는, 액화가스 저장탱크(40)의 전체 높이의 대략 15% 내지 40% 정도의 높이, 더욱 바람직하게는 30% 정도의 높이에 위치될 수 있도록 설치된다. 액화가스 저장탱크(40)의 내부에 액화가스가 대략 15% 내지 40% 정도 부분 적재되어 있을 때 액화가스 저장탱크(40)의 좌우측 벽면(43, 44)에 작용하는 슬로싱으로 인한 충격력이 최대가 되므로, 회전 날개(77)가 액화가스 저장탱크(40)의 전체 높이의 대략 30% 정도의 높이에 위치하면 액화가스의 부분적재 상태에서의 슬로싱 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시형태들을 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 액화가스 저장탱크의 구조인 GT NO 96형 저장탱크 구조의 단면도 및 사시도,

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

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

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 회전 수단이 설치되어 있는 액화가스 저장탱크의 사시도 및 측면도,

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 회전 수단이 설치되어 있는 액화가스 저장탱크의 사시도 및 측면도, 그리고

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 회전 수단이 설치되어 있는 액화가스 저장탱크의 사시도 및 측면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 저장탱크 41 : 상부 챔퍼

42 : 하부 챔퍼 45 : 천장면

45a : 돔 형상부 46 : 바닥면

50, 60, 70 : 회전 수단 51, 61, 71 : 모터

53, 63, 73 : 구동축 55, 65, 75 : 원통 부재

57, 67, 77 : 회전 날개 79 : 지지 베이스

Claims (14)

1. 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크로서,

   회전 구동력을 발생시키기 위한 구동수단과;

   상기 구동수단에 의해 회전 구동하는 구동축과;

   상기 구동축에 부착되어 상기 액화가스 저장탱크 내에 저장된 액화가스의 회전 유동을 유도하는 회전 날개; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동축의 주위에 설치되어 상기 구동축을 보호할 수 있는 원통 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 액화가스 저장탱크의 바닥면 외부에 배치되며, 상기 구동축은 상기 액화가스 저장탱크의 바닥면 상에 세워져 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 액화가스 저장탱크의 천장면 아래에 배치되며, 상기 구동축은 상기 구동수단에 매달리도록 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 액화가스 저장탱크의 천장면에 형성된 돔 형상부 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 구동축을 지지하기 위하여 상기 액화가스 저장탱크의 바닥면 상에 설치되는 지지 베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 회전 날개는 상기 구동축의 말단에 수평방향으로 연장되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
8. 청구항 7에 있어서,

   한 쌍의 상기 회전 날개가 상기 구동축의 말단에 서로 반대 방향으로 연장되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 회전 날개는 상기 액화가스 저장탱크의 전체 높이의 15% 내지 40% 사이의 높이에 위치될 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
10. 청구항 2에 있어서,

    상기 구동축, 상기 회전 날개, 및 상기 원통 부재는 극저온 유체 내에 적용 가능한 재질인 알루미늄 합금이나 SUS로 만들어지는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
11. 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크로서,

    상기 액화가스 저장탱크 내에 저장된 액화가스의 회전 유동을 야기시키기 위한 회전 수단을 포함하고 있어, 상기 액화가스 저장탱크의 좌우측 벽면에 충격을 가하는 횡파의 발달을 억제할 수 있는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 회전 수단은 상기 액화가스 저장탱크 내에 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
13. 액화가스를 저장할 수 있는 액화가스 저장탱크가 내부에 설치되어 있는 부유 식 해상 구조물로서,

    청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 액화가스 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 부유식 해상 구조물은, 액체 화물을 저장하는 저장탱크를 가지면서 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.

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