KR20100134838A - Apparatus for heating cofferdam and floating marine structure having the apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해상에서 부유된 채 사용될 수 있는 부유식 해상 구조물 내에 구비되는 코퍼댐(cofferdam) 가열장치에 관한 것으로서, 부유식 해상 구조물 내에 액화가스 저장탱크를 2열로 배치하기 위해 폭방향 코퍼댐 및 길이방향 코퍼댐이 설치되는 경우, 폭방향 코퍼댐의 내부에 설치되는 가열장치로부터 연장되는 배관을 길이방향 코퍼댐의 내부에 배열함으로써 이루어지는 코퍼댐 가열장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas)나 액화석유가스(LPG; liquefied petroleum gas)의 상태로 액화된 후 LNG 수송선이나 LPG 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.Natural gas is transported in gaseous form through onshore or offshore gas piping, or liquefied in the form of liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG), followed by LNG carriers or LPG. It is transported to a remote consumer while stored in a transport. Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas to cryogenic temperature (approximately -163 ℃), and its volume is reduced to about 1/600 than natural gas in gas state, so it is very suitable for long distance transportation through sea.
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.LNG transporter for loading and unloading LNG to land requirements by operating the sea with LNG The vessel includes a storage tank (commonly referred to as a "cargo hold") capable of withstanding cryogenic temperatures of liquefied natural gas.
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.Recently, there is a growing demand for floating offshore structures such as LNG Floating, Production, Storage and Offloading (FPSO) or LNG Floating Storage and Regasification Units (FSRUs). Includes a storage tank installed.
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.LNG FPSOs are floating offshore structures that are used to liquefy the produced natural gas directly from the sea and store it in storage tanks and, if necessary, to transport LNG stored in the storage tanks to LNG carriers. In addition, LNG FSRU is a floating offshore structure that stores LNG unloaded from LNG carriers in a storage tank at sea far from the land, and then vaporizes LNG as needed to supply land demand.
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.As described above, a storage tank for storing LNG in a cryogenic state is installed in an offshore structure such as an LNG carrier, an LNG RV, an LNG FPSO, or an LNG FSRU that transports or stores a liquid cargo such as LNG.
이 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다.These storage tanks can be classified into Independent Type and Membrane Type, depending on whether the load directly affects the insulation. Membrane type storage tanks are generally divided into GT NO 96 type and TGZ Mark III type, and standalone storage tanks are divided into MOSS type and IHI-SPB type.
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, 독립형 저장탱크의 구조는 대한민국 특허 제 10-15063 호 및 제 10-305513 호 등에 기재되어 있다.The GT and TGZ tank structures described above are described in U.S. Patent Nos. 6,035,795, 6,378,722, 5,586,513, and U.S. Patent Publication Nos. 2003-0000949 and the like, and Korean Patent Publication Nos. 10-2000-0011347 and 10-2000- 0011346 and the like. In addition, the structure of the stand-alone storage tank is described in Korean Patent Nos. 10-15063 and 10-305513.
일반적으로 LNG를 저장하기 위한 저장탱크로서는 멤브레인형 탱크가 사용되고 있으며, 도 1에는 액화가스를 저장하기 위해 사용되는 종래의 멤브레인형 탱크의 일례가 도시되어 있다.In general, a membrane tank is used as a storage tank for storing LNG, and FIG. 1 shows an example of a conventional membrane tank used for storing liquefied gas.
도 1에 도시된 바와 같이, LNG 등의 액화가스를 저장하는 종래의 멤브레인형 액화가스 저장탱크(10)는, 선체(1)의 내측벽면(2) 또는 코퍼댐 격벽(5)(도 2 참조) 상에 2차 단열벽(13), 2차 밀봉벽(14), 1차 단열벽(15) 및 1차 밀봉벽(16)을 순차적으로 적층한 구조를 가진다. 선체(1)의 내부에는 밸러스트 탱크(3)가 마련되어 부유식 해상 구조물의 흘수를 안정적으로 유지할 수 있다.As shown in FIG. 1, the conventional membrane type liquefied
도 2에 도시된 바와 같이, 선체(1)의 내부에 배치되는 액화가스 저장탱크(10)들은 선체의 폭방향으로 연장되는 폭방향 코퍼댐(20)에 의해 분리된다. 코퍼댐은 내부에 공간부(void space)가 마련되는 격자 형태의 구조물로서, 부유식 해상 구조물의 내부 공간을 구획하여 각각의 구획에 멤브레인형 저장탱크를 설치할 수 있도록 하는 구조물이다. 이러한 코퍼댐은 종래 부유식 해상 구조물의 길이방향을 따라 1열로 배치된 복수의 저장탱크들의 사이를 구획하기 위해 사용되고 있다.As shown in FIG. 2, the liquefied
내측벽면(2) 및 코퍼댐 격벽(5)이 비록 LNG와 직접적으로 접촉하지는 않지만, 액화가스 저장탱크(10)에 수용된 LNG는 대략 -163℃라는 극저온 상태이므로, LNG의 냉기로 인해 내측벽면(2) 및 코퍼댐 격벽(5)을 이루는 철판의 온도는 극히 낮아져 취성이 약해지게 된다. 따라서, 내측벽면(2) 및 코퍼댐 격벽(5)은 저온에 내성을 가지는 저온강으로 만들어져야 한다.Although the
또한 저장탱크(10)의 사이에 위치하게 되는 코퍼댐(20)은 폐쇄된 공간이어서 외부로부터의 열 공급이 이루어지지 않아 내부 온도가 대략 -60℃ 정도까지 떨어질 수 있다. 따라서, 코퍼댐(20)의 내부 공간과 코퍼댐 격벽(5)을 가열하여 일정온도 이상을 유지하도록 할 필요가 있다.In addition, the
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 부유식 해상 구조물 내에 액화가스 저장탱크를 2열로 배치하기 위해 폭방향 코퍼댐 및 길이방향 코퍼댐이 설치되는 경우, 폭방향 코퍼댐의 내부에 설치되는 가열장치로부터 연장되는 배관을 길이방향 코퍼댐의 내부에 배열함으로써 하나의 시스템으로 이루어지는 코퍼댐 가열장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention for solving these problems, when the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam is installed in order to arrange the liquefied gas storage tank in two rows in the floating offshore structure, it is installed inside the widthwise cofferdam It is an object of the present invention to provide a cofferdam heating device comprising a system by arranging a pipe extending from the heating device in the longitudinal cofferdam.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 길이방향으로 설치되는 길이방향 코퍼댐과 폭방향으로 설치되는 폭방향 코퍼댐에 의해 복수의 액화가스 저장탱크가 2열로 배열되어 있는 부유식 해상 구조물에서, 상기 저장탱크들의 사이에 배치되는 상기 길이방향 코퍼댐 및 상기 폭방향 코퍼댐의 내부에 열을 공급하기 위한 코퍼댐 가열장치로서, 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부에 배열되어 외부의 열원으로부터 공급되는 열을 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부에 함께 전달하기 위한 열전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 코퍼댐 가열장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a plurality of liquefied gas storage tanks are arranged in two rows by a longitudinal cofferdam installed in the longitudinal direction and the widthwise cofferdam installed in the width direction In the structure, a cofferdam heating device for supplying heat to the longitudinal cofferdam and the widthwise cofferdam disposed between the storage tanks, the inside of the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam A cofferdam heating apparatus is provided that includes heat transfer means arranged to transfer heat supplied from an external heat source together into the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam.
상기 코퍼댐 가열장치는, 상기 열전달 수단을 통해 유동하는 열교환 매체를 순환시키기 위한 펌프와, 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부를 통과하면서 냉각된 열교환 매체를 가열하기 위한 열교환기를 더 포함하는 것이 바람직하다.The cofferdam heating device further includes a pump for circulating a heat exchange medium flowing through the heat transfer means, and a heat exchanger for heating the cooled heat exchange medium while passing through the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam. It is preferable to include.
상기 열전달 수단은 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐 양쪽 모두의 내부에 배열되는 파이프이며, 상기 파이프의 내부를 통하여 열교환 매체가 유동하는 것이 바람직하다.The heat transfer means is a pipe arranged inside both the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam, and preferably a heat exchange medium flows through the inside of the pipe.
상기 파이프는 상기 폭방향 코퍼댐과 상기 길이방향 코퍼댐의 내부를 순차적으로 순환하도록 배열되는 것이 바람직하다.The pipe is preferably arranged to sequentially cycle the interior of the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam.
상기 파이프는 하나 이상의 폐쇄 회로를 이루는 것이 바람직하다.The pipe preferably forms one or more closed circuits.
상기 파이프는 개방 회로를 이루며, 이때 상기 열교환 매체로서는 상기 부유식 해상 구조물 외부의 해수를 사용하는 것이 바람직하다.The pipe constitutes an open circuit, wherein it is preferable to use seawater outside the floating offshore structure as the heat exchange medium.
상기 열교환 매체로서는 부동액, 담수 및 해수 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use any one selected from antifreeze, fresh water and sea water as the heat exchange medium.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 해상에 부유되어 사용되는 부유식 해상 구조물로서, 액화가스를 수용하기 위하여 상기 부유식 해상 구조물의 내부에 2열로 배치되는 복수의 액화가스 저장탱크와; 2열로 배치되는 상기 액화가스 저장탱크들의 사이에 형성되도록 상기 부유식 해상 구조물의 폭방향 및 길이방향을 따라서 배치되는 폭방향 코퍼댐 및 길이방향 코퍼댐과; 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부에 열을 공급할 수 있는 코퍼댐 가열장치; 를 포함하며, 상기 코퍼댐 가열장치는, 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부에 배열되어 외부의 열원으로부터 공급되는 열을 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부로 전달하기 위한 열전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 구조물이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a floating offshore structure that is used floating on the sea, comprising: a plurality of liquefied gas storage tanks arranged in two rows inside the floating offshore structure to receive liquefied gas; A widthwise cofferdam and a longitudinal cofferdam disposed along the width direction and the longitudinal direction of the floating offshore structure so as to be formed between the liquefied gas storage tanks arranged in two rows; A cofferdam heating device capable of supplying heat to the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam; The cofferdam heating device includes: the cofferdam heating device arranged in the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam to transfer heat supplied from an external heat source to the inside of the cofferdam and the longitudinal cofferdam; A floating offshore structure is provided, comprising a heat transfer means for.
상기 코퍼댐 가열장치는, 상기 열전달 수단을 통해 유동하는 열교환 매체를 순환시키기 위한 펌프와, 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부를 통과하면서 냉각된 열교환 매체를 가열하기 위한 열교환기를 더 포함하는 것이 바람직하다.The cofferdam heating device further includes a pump for circulating a heat exchange medium flowing through the heat transfer means, and a heat exchanger for heating the cooled heat exchange medium while passing through the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam. It is preferable to include.
상기 부유식 해상 구조물은, 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크를 구비하면서 해상에서 부유된 채 사용되는 LNG FPSO, LNG FSRU, LNG 수송선, 및 LNG RV 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.The floating offshore structure is preferably any one selected from among LNG FPSO, LNG FSRU, LNG transport ship, and LNG RV, which are used while suspended in the sea while having a storage tank for storing liquefied gas.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 길이방향으로 설치되는 길이방향 코퍼댐과 폭방향으로 설치되는 폭방향 코퍼댐에 의해 복수의 액화가스 저장탱크가 2열로 배열되어 있는 부유식 해상 구조물에서, 상기 저장탱크들의 사이에 배치되는 상기 길이방향 코퍼댐 및 상기 폭방향 코퍼댐의 내부에 열을 공급하기 위한 코퍼댐 가열방법으로서, 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 내부에 배열된 열전달 수단에 의해, 외부의 열원으로부터 공급되는 열을 상기 폭방향 코퍼댐 및 상기 길이방향 코퍼댐의 양쪽 모두의 내부에 전달하여 가열하는 것을 특징으로 하는 코퍼댐 가열방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the floating offshore structure in which a plurality of liquefied gas storage tanks are arranged in two rows by a longitudinal cofferdam installed in the longitudinal direction and the widthwise cofferdam installed in the width direction, the storage A cofferdam heating method for supplying heat to the longitudinal cofferdam and the width cofferdam disposed between tanks, the method comprising: a heat transfer means arranged inside the width cofferdam and the longitudinal cofferdam; Thereby, a cofferdam heating method is provided, which transfers heat supplied from an external heat source to both the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam and heats it.
상기 열전달 수단은 상기 폭방향 코퍼댐과 상기 길이방향 코퍼댐의 내부에 순차적으로 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 코퍼댐 가열방법이 바람직하다.The heat transfer means is preferably a cofferdam heating method, characterized in that for supplying heat sequentially into the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 부유식 해상 구조물 내에 액화가스 저장탱크를 2열로 배치하기 위해 폭방향 코퍼댐 및 길이방향 코퍼댐이 설치되는 경 우, 폭방향 코퍼댐의 내부에 설치되는 가열장치로부터 연장되는 배관을 길이방향 코퍼댐의 내부에 배열함으로써 하나의 시스템으로 이루어지는 코퍼댐 가열장치가 제공될 수 있다.According to the present invention as described above, in the case where the widthwise cofferdam and the longitudinal cofferdam are installed to arrange the liquefied gas storage tanks in two rows in the floating offshore structure, the heating device is installed inside the widthwise cofferdam A cofferdam heating device consisting of a system can be provided by arranging a pipe extending from the inside of the longitudinal cofferdam.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코퍼댐 가열장치 및 방법을, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a cofferdam heating apparatus and method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3에는 본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치를 설명하기 위한 부유식 해상 구조물의 평면도가 도시되어 있다. 그리고 도 4에는 본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치를 설명하기 위한 부유식 해상 구조물의 정단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치를 설명하기 위한 부유식 해상 구조물의 일부 측단면도가 도시되어 있다.3 is a plan view of a floating offshore structure for explaining the cofferdam heating apparatus according to the present invention. And FIG. 4 is a sectional front view of the floating offshore structure for explaining the cofferdam heating apparatus according to the present invention, Figure 5 is a side of the floating offshore structure for explaining the cofferdam heating apparatus according to the present invention A cross section is shown.
본 명세서에서 부유식 해상 구조물이란, LNG나 LPG 등의 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크를 구비하면서 해상에서 부유된 채 사용되는 선박 및 각종 구조물을 모두 포함하는 개념으로, 상기한 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)를 비롯하여, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박 및 해상 구조물을 모두 포함하는 것이다.In the present specification, a floating offshore structure is a concept including both a vessel and various structures used while floating on the sea while having a storage tank for storing liquefied gas such as LNG or LPG. In addition to production, storage and offloading, LNG includes both floating storage and regasification units (FSRUs), LNG carriers and LNG regasification vessels (RVs).
종래에는 이러한 부유식 해상 구조물의 내부에 설치되는 저장탱크가 선체 길이방향을 따라서 1열로 배열된 구조만이 알려져 있었지만, 슬로싱 현상으로 인한 충격을 감소시키기 위해 저장탱크의 2열 배치 구조가 개발되고 있다.Conventionally, only a structure in which storage tanks installed inside such floating offshore structures are arranged in one row along the longitudinal direction of the hull is known, but a two-row arrangement structure of storage tanks has been developed to reduce the impact due to sloshing. have.
슬로싱(sloshing)이란, 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.Sloshing refers to a phenomenon in which a liquid substance contained in a storage tank, that is, LNG, flows when a vessel moves in various sea conditions, and the wall surface of the storage tank is severely impacted by sloshing. This sloshing phenomenon occurs more severely during partial loading.
이러한 슬로싱 현상은 선박의 운항 중에 필연적으로 발생하므로, 슬로싱에 의한 하중을 견디기 위해 충분한 강도를 가지도록 저장탱크 구조를 설계할 필요가 있다.Since the sloshing phenomenon inevitably occurs during the operation of the ship, it is necessary to design the storage tank structure to have sufficient strength to withstand the load due to the sloshing.
배경기술에서 상술한 바와 같이, 액화가스 저장탱크에 수용된 LNG는 대략 -163℃라는 극저온 상태이므로, LNG의 냉기로 인해 저장탱크를 이루는 철판의 온도가 저하되어 저장탱크의 강도가 약해질 수 있으며, 그로 인해 슬로싱 현상으로 인한 충격력에 의해 파손의 우려가 높아진다.As described above in the background, since the LNG contained in the liquefied gas storage tank is a cryogenic state of about -163 ° C., the temperature of the iron plate forming the storage tank may decrease due to the cold air of LNG, and thus the strength of the storage tank may be weakened. Therefore, there is a high risk of damage due to the impact force due to the sloshing phenomenon.
또한 저장탱크의 사이에 위치하게 되는 코퍼댐은 폐쇄된 공간이어서 외부로부터의 열 공급이 이루어지지 않아 내부 온도가 대략 -60℃ 정도까지 떨어질 수 있다. 따라서, 코퍼댐의 내부를 가열하여 일정온도 이상을 유지하도록 할 필요가 있다.In addition, the cofferdam is located between the storage tank is a closed space so that the heat is not supplied from the outside, the internal temperature may drop to about -60 ℃. Therefore, it is necessary to heat the inside of the cofferdam to maintain a certain temperature or more.
도 3에 도시된 바와 같이, 저장탱크가 2열로 배치된 부유식 해상 구조물의 경우에는, 2열로 배치된 저장탱크(10)들 사이에 선체의 폭방향을 따라 설치되는 폭방향 코퍼댐(20) 이외에도 선체 중앙에 길이방향을 따라 설치되는 길이방향 코퍼댐(30)이 부유식 해상 구조물의 내부에 설치된다.As shown in FIG. 3, in the case of the floating offshore structure in which the storage tanks are arranged in two rows, the
이와 같이 액화가스 저장탱크가 2열 배치되는 경우에는, 길이방향 코퍼 댐(30) 주위에는 길이방향 코퍼댐 격벽(7)이 설치되고, 폭방향 코퍼댐(20) 주위에는 폭방향 코퍼댐 격벽(5)이 설치된다. 따라서, 도 3에서 볼 때 각각의 저장탱크(10)는 마주하는 한 쌍의 길이방향 코퍼댐 격벽(7)과 마주하는 한 쌍의 폭방향 코퍼댐 격벽(5)에 의해 구획될 수 있으며, 이들 길이방향 코퍼댐 격벽(7) 및 폭방향 코퍼댐 격벽(5)의 표면에는 도 1에 도시된 바와 같이 2차 단열벽(13), 2차 밀봉벽(14), 1차 단열벽(15) 및 1차 밀봉벽(16)이 순차적으로 적층되어 저장탱크(10)가 형성된다.In the case where two rows of liquefied gas storage tanks are arranged in this way, a longitudinal
도시하지는 않았지만, 길이방향 코퍼댐 격벽(7) 사이의 공간, 즉 길이방향 코퍼댐(30)은 중앙 밸러스트 탱크의 일부로서 사용될 수 있다.Although not shown, the space between the
또한, 액화가스 저장탱크가 2열 배치되는 경우에, 길이방향 코퍼댐(30) 내부와 폭방향 코퍼댐(20) 내부에는 코퍼댐 가열장치가 설치될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이들 길이방향 코퍼댐과 폭방향 코퍼댐의 내부에 설치되는 코퍼댐 가열장치는, 후술하는 바와 같이 하나의 파이프로 연결되어 이루어진다.In addition, when two rows of liquefied gas storage tanks are disposed, a cofferdam heating device may be installed in the
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치(40)는, 폭방향 코퍼댐(20) 및 길이방향 코퍼댐(30)의 내부에 배열되어 이들 폭방향 코퍼댐(20) 및 길이방향 코퍼댐(30) 외부의 열원으로부터 공급되는 열을 폭방향 코퍼댐(20) 및 길이방향 코퍼댐(30)의 내부로 전달하기 위한 열전달 수단을 포함한다.3 to 5, the
이 열전달 수단으로서는 폭방향 코퍼댐(20) 및 길이방향 코퍼댐(30)의 내부에 배열되는 파이프(41)가 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이 파이프(41)는, 폭방향 코퍼댐(20)의 내부에만 혹은 길이방향 코퍼댐(30)의 내부에만 배열되는 것 이 아니라, 폭방향 코퍼댐(20)의 내부와 길이방향 코퍼댐(30)의 내부 양쪽 모두에 걸쳐 배열된다.As the heat transfer means, a
파이프(41)의 내부에는 열교환 매체가 유동할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치(40)는, 파이프(31)의 내부에서 유동하는 열교환 매체를 순환시키기 위한 펌프(42)와, 폭방향 코퍼댐(20) 및 길이방향 코퍼댐(30)의 내부를 통과하면서 냉각된 열교환 매체를 가열하기 위한 열교환기(43)를 더 포함할 수 있다.Heat exchange medium may flow inside the
본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치(40)의 파이프(41)는 폐쇄 루프를 형성할 수 있으며, 펌프(42) 및 열교환기(43)는 코퍼댐(20, 30)의 외부에 설치될 수 있다.The
열교환 매체는 코퍼댐(20, 30)의 내부에 배열된 파이프(41)를 통과하면서 이 파이프(41) 주위의 공기 혹은 밸러스트 수에 열을 전달함으로써 코퍼댐(20, 30)의 내부를 가열할 수 있다.The heat exchange medium heats the interior of the
도 4 및 도 5를 참조하면, 열교환기(43)에서 가열된 열교환 매체가 길이방향 코퍼댐(30)의 내부에서 출발하여 폭방향 코퍼댐(20)의 좌측과 우측을 순차적으로 순환한 다음, 다시 길이방향 코퍼댐(30)의 내부로 전달되어 길이방향 코퍼댐(30)의 내부를 순환한 다음 펌프(42)를 통해 열교환기(43)에 복귀될 수 있도록 파이프(41)가 배열되어 있다.4 and 5, the heat exchange medium heated in the
이러한 파이프(41)의 배열 형태는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명을 한정하지 않는다. 즉, 열교환기(43)에서 가열된 열교환 매체가 길이방향 코퍼댐(30)의 내부를 순환한 다음 폭방향 코퍼댐(20)의 내부를 순환하도록 파이프(41)의 배열 형태를 변형시켜도 좋다.This arrangement of the
또한, 도 4 및 도 5에는 파이프(41)가 폭방향 코퍼댐(20)과 길이방향 코퍼댐(30) 사이를 통과할 때 길이방향 코퍼댐(30)의 상단 부분을 통과하는 것으로 도시되어 있지만, 길이방향 코퍼댐(30)의 중간이나 하단 부분을 통과하도록 파이프(41)가 배열될 수도 있다.4 and 5 also show that the
본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치는 하나 이상의 폐쇄 루프로 이루어질 수 있다. 파이프(41)가 복수의 폐쇄 루프를 가질 경우, 하나의 폐쇄 루프가 작동불능 상태에 빠지거나 하나의 폐쇄 루프만으로 충분한 열량을 코퍼댐(20, 30)의 내부에 전달할 수 없는 경우에 또 다른 폐쇄 루프를 사용하여 코퍼댐(20, 30)의 내부를 가열할 수 있어 바람직하다.The cofferdam heating device according to the invention may consist of one or more closed loops. If the
본 발명에 따르면, 부유식 해상 구조물에 설치되어 있으며 작동시 냉각할 필요가 있는 요냉각(要冷却) 장치에서, 이 요냉각 장치를 냉각시키면서 자신을 가열된 냉매를, 열교환 매체로서 코퍼댐 가열장치의 파이프(41)를 통하여 코퍼댐(20, 30)의 내부에 공급함으로써 코퍼댐(20, 30)의 내부에 열을 공급할 수 있다.According to the present invention, in a cooling apparatus installed in a floating offshore structure, which needs to be cooled during operation, a coolant heated by itself while cooling the cooling apparatus is used as a heat exchange medium. By supplying the inside of the
코퍼댐(20, 30)의 내부를 통과하면서 냉각된 냉매, 즉 열교환 매체는, 부유식 해상 구조물에 설치되어 있으며 작동시 냉각할 필요가 있는 요냉각(要冷却) 장치에 복귀되어 이 요냉각 장치에 냉열을 공급하고 자신은 가열될 수 있다. 즉, 엔진, 보일러, 터빈, 제너레이터 등과 같이 냉각이 필수적으로 이루어져야 하는 요냉각 장치의 냉각용 냉매로서, 코퍼댐의 내부에서 냉각된 열교환 매체를 활용할 수 있다. 이 경우에는 파이프(41)가 요냉각 장치에까지 연장될 수 있도록 구성된다.The refrigerant cooled while passing through the interior of the
또는, 열교환기(43)에서 요냉각 장치의 냉매 회로 내에서 유동하는 냉매와 파이프(41) 내에서 유동하는 열교환 매체를 열교환시킴으로써 열교환 매체가 가지는 냉열을 냉매 회로 내의 냉매에 전달하여도 좋다.Alternatively, the
부유식 해상 구조물 내에 설치되는 요냉각 장치의 예로서는, 추진용 엔진, Generator engine 등의 엔진과; 보일러와; 가스터빈과; Generator와; Air conditioner, Atmospheric conditioner 등의 Conditioner와; Air compressor 등의 Compressor와; Cargo pump turbine vacuum condenser 등의 Condenser와; Stern tube lubricating oil cooler, Main engine jacket fresh water cooler, Main lubricating oil cooler, Main engine scavenger air cooler, Cargo pump turbine lubricating oil cooler, Generator engine and generator engine lubricating oil cooler 등의 Cooler와; Main engine jacket cooling water preheater, Generator engine high temperature and jacket, Generator engine jacket preheater 등의 Preheater와; Provision refrigerant plant와; Shaft bearing과; Air ejector 등을 들 수 있다. 그밖에도 부유식 해상 구조물 내에 설치되어 작동시 냉각이 필요한 장치들은 모두 요냉각 장치로서 활용할 수 있음은 물론이다.As an example of the urine cooling apparatus installed in a floating offshore structure, Engines, such as a propulsion engine and a generator engine; With a boiler; Gas turbines; Generator; Conditioners such as an air conditioner and an atmospheric conditioner; Compressors such as an air compressor; Condenser such as Cargo pump turbine vacuum condenser; Cooler such as Stern tube lubricating oil cooler, Main engine jacket fresh water cooler, Main lubricating oil cooler, Main engine scavenger air cooler, Cargo pump turbine lubricating oil cooler, Generator engine and generator engine lubricating oil cooler; Preheaters, such as a main engine jacket cooling water preheater, Generator engine high temperature and jacket, and Generator engine jacket preheater; Provision refrigerant plant; Shaft bearing; Air ejector etc. can be mentioned. In addition, all devices installed in a floating offshore structure and requiring cooling during operation can be utilized as a urine cooling device.
또한, 본 발명에 따른 길이방향 코퍼댐 가열장치의 파이프는 개방 루프의 형태로 배열될 수 있으며, 파이프(41)의 내부에서 순환하는 열교환 매체로서는 부동액, 담수를 비롯하여 해수 등을 사용할 수 있다.In addition, the pipe of the longitudinal cofferdam heating apparatus according to the present invention may be arranged in the form of an open loop, as the heat exchange medium circulating in the
개방 루프의 형태로 배열된 파이프를 통하여 해수를 공급하는 경우, 흡입된 해수를 요냉각 장치에 공급하여 요냉각 장치로부터 열을 전달받게 한 다음, 가열된 고온의 해수를 파이프(41)를 통하여 코퍼댐(20, 30)의 내부에 공급한다. 코퍼 댐(20, 30)의 내부를 이동하면서 고온의 해수는 열을 방출하고 자신은 냉각된다. 냉각된 해수는 부유식 해상 구조물의 외부로 배출된다.When seawater is supplied through a pipe arranged in the form of an open loop, the suctioned seawater is supplied to the urine cooling device to receive heat from the urine cooling device, and then the heated hot seawater is piped through the
상술한 바와 같이 파이프가 폐쇄 루프 혹은 개방 루프의 형태로 배열되는 양쪽 모두의 경우에 있어서, 본 발명의 코퍼댐 가열장치에는, 요냉각 장치에서 가열된 해수 등의 열교환 매체의 온도가 코퍼댐(20, 30) 내부를 가열하기에 충분하지 않은 때, 이 열교환 매체를 추가적으로 가열하기 위한 히터가 구비될 수 있다.In both cases where the pipes are arranged in the form of a closed loop or an open loop as described above, in the cofferdam heating apparatus of the present invention, the temperature of the heat exchange medium such as seawater heated by the urine cooling apparatus is changed to the
또한, 본 발명의 코퍼댐 가열장치에는, 코퍼댐(20, 30)의 내부에서 냉각된 열교환 매체의 온도가 지나치게 높아 요냉각 장치에서 사용하기에 적절하지 않은 때, 혹은 환경오염의 측면에서 그대로 부유식 해상 구조물의 외부로 배출하기에 적절하지 않은 때, 이 열교환 매체를 추가적으로 냉각하기 위한 쿨러가 구비될 수 있다.In the cofferdam heating apparatus of the present invention, when the temperature of the heat exchange medium cooled inside the
한편, 코퍼댐(20, 30)의 내부에 배열되는 파이프(41)의 배열 형태는 도 4 및 도 5에 도시된 것 이외에 설계에 따라서 변경될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the arrangement of the
또한, 상술한 바와 같이 구성 및 작동하는 본 발명의 코퍼댐 가열장치는, 선박이나 해양 플랜트 등의 부유식 해상 구조물을 제작할 때 설치될 수도 있고, 제작이 완료되어 사용중인 부유식 해상 구조물에 추가로 설치될 수도 있다. 사용중인 부유식 해상 구조물에 추가되는 경우에도, 기존에 구비되어 있는 엔진, 보일러, 가스터빈, 제너레이터 등의 요냉각 장치를 활용하여 본 발명의 코퍼댐 가열장치를 구성할 수 있기 때문에, 저렴한 비용으로 신속하게 본 발명의 코퍼댐 가열장치를 추가로 설치할 수 있다.In addition, the cofferdam heating apparatus of the present invention configured and operated as described above may be installed when manufacturing a floating offshore structure, such as a ship or an offshore plant, and in addition to the floating offshore structure being manufactured and used. It may be installed. Even when added to the floating marine structure in use, the cofferdam heating device of the present invention can be configured by utilizing the existing cooling apparatus such as an engine, a boiler, a gas turbine, a generator, and the like. It is possible to quickly install the cofferdam heating apparatus of the present invention.
또한, 도 5에는 펌프(42) 및 열교환기(43)가 갑판 상에 위치하는 것처럼 도시되어 있지만, 엔진 룸의 선체 내부에 설치될 수 있으며, 본 발명은 그 설치위치에 의해 한정되지 않는다.In addition, although the
이상과 같이, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 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.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and has a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs within the claims. Of course, various modifications and variations can be made by them.
도 1은 종래의 멤브레인형 LNG 저장탱크의 일례가 도시된 도면, 1 is a view showing an example of a conventional membrane type LNG storage tank,
도 2는 종래의 LNG 운반선의 개략적인 구조가 도시된 평면도, 2 is a plan view showing a schematic structure of a conventional LNG carrier;
도 3은 본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치를 설명하기 위한 부유식 해상 구조물의 평면도, 그리고 3 is a plan view of a floating offshore structure for explaining the cofferdam heating apparatus according to the present invention, and
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 코퍼댐 가열장치를 설명하기 위한 부유식 해상 구조물의 정단면도 및 일부 측단면도이다.4 and 5 are a front and partial side cross-sectional view of the floating offshore structure for explaining the cofferdam heating apparatus according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1 : 선체 2 : 내측벽면1: hull 2: inner wall surface
3 : 밸러스트 탱크 5 : 폭방향 코퍼댐 격벽3: ballast tank 5: width cofferdam bulkhead
7 : 길이방향 코퍼댐 격벽 10 : 저장탱크7: longitudinal cofferdam bulkhead 10: storage tank
13 : 2차 단열벽 14 : 2차 밀봉벽13: secondary insulation wall 14: secondary sealing wall
15 : 1차 단열벽 16 : 1차 밀봉벽15: primary insulation wall 16: primary sealing wall
20 : 폭방향 코퍼댐 30 : 길이방향 코퍼댐20: widthwise cofferdam 30: longitudinal cofferdam
40 : 코퍼댐 가열장치 41 : 파이프40: cofferdam heating device 41: pipe
42 : 펌프 43 : 열교환기42: pump 43: heat exchanger
Claims (13)
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KR1020090053169A KR20100134838A (en) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | Apparatus for heating cofferdam and floating marine structure having the apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101521611B1 (en) * | 2013-11-29 | 2015-05-19 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | Heating system of coffer dam in ship |
CN112912307A (en) * | 2018-12-18 | 2021-06-04 | 日挥环球株式会社 | Floating device |
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2009
- 2009-06-16 KR KR1020090053169A patent/KR20100134838A/en not_active Application Discontinuation
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KR101521611B1 (en) * | 2013-11-29 | 2015-05-19 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | Heating system of coffer dam in ship |
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