KR20120013255A - 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체 - Google Patents

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Abstract

액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체가 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체는, 방출 파이프(discharge pipe) 및 응급 파이프(emergency pipe) 그리고, 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프 사이를 연결 고정하는 연결 부재들을 포함하며, 상기 연결 부재는 형강(shape steel)을 사용하고, 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프는 상기 연결 부재의 단부가 연결 고정되기 위한 연결 고정부가 형성된다.

Description

액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체{STRUCTURE OF PUMP-TOWER FOR LNG STORAGE TANK}
본 발명은 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)를 수송하는 운반선에는 대략 -163℃의 초저온 상태로 액화시킨 액체 화물(액화천연가스)의 보관 및 저장을 위한 저장 탱크(storage tank)가 구비된다.
그리고, 상기 저장 탱크에는 펌프타워가 설치되며, 상기 펌프타워는 액화천연가스의 하역(荷役)을 위한 통로 역할이 가능하도록 대형의 파이프 구조물 형태로 제공된다.
상기 펌프타워는 일반적으로 2개의 방출 파이프(discharge pipe) 및 1개의 응급 파이프(emergency pipe)를 구비하고, 상기 파이프들이 서로 연결 고정된 구조로 이루어진다.
상기 펌프타워는 특히 파이프들 간을 서로 연결 고정하는 작업이 용이하면서 안정적인 연결 고정 상태를 유지할 수 있는 연결 고정 구조를 갖도록 제작하는 것이 중요하다.
상기 펌프타워의 파이프 연결 고정 구조는, 대부분 3개의 파이프들이 트라이포트(tripod) 배열을 가지며 서로 평행한 상태로 간격을 띄우고 연결 부재들로 연결 고정된 구조가 알려져 있다.
이러한 연결 고정 구조를 갖는 펌프타워로는 대한민국 실용신안등록 제20-0413790호(선행문헌 1)가 있다.
상기 선행문헌 1에 개시된 펌프타워의 연결 구조에 의하면, 2개의 배출 파이프 및 1개의 응급 파이프들 사이를 튜블러(tubular)형의 연결 부재들로 연결 고정한 구조가 도시되어 있다.
그러나, 이와 같이 펌프타워를 구성하는 파이프들을 튜블러형의 연결 부재들로 연결 고정하는 구조로는 만족할 만한 내구성 및 시공성을 기대할 수 없다.
즉, 외부 둘레면이 관상(管狀)으로 이루어진 튜블러형의 연결 부재들은, 펌프타워를 구성하는 대형의 파이프들을 연결 고정하는데 있어서, 파이프들 사이를 안정적인 연결 고정 상태로 유지할 수 있는 단면계수(斷面係數)를 얻기가 어려우므로 특히 파이프들의 연결 고정 후 굽힘 하중에 대한 안전성을 확보하는데 한계가 있다.
그리고, 상기와 같이 단면계수가 좋지 못한 연결 부재들의 단점을 보완하려면, 펌프타워의 파이프들 사이에 여러 개의 연결 부재들을 과다하게 연결 시공해야 하므로, 펌프타워 시공시 작업성이 좋지 못할 뿐만 아니라, 연결 구조가 복잡하여 설비의 단순화를 실현하기 어렵다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
선행문헌 1: 대한민국 실용신안등록 제20-0413790호
본 발명의 일 실시예는 한층 향상된 내구성 및 시공성을 확보할 수 있는 파이프 연결 고정 구조를 갖는 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 방출 파이프(discharge pipe) 및 응급 파이프(emergency pipe)를 구비하고 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프가 연결 부재들로 연결 고정된 펌프타워 구조체에 있어서,
상기 연결 부재는 형강(shape steel)을 사용하고, 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프는 상기 연결 부재의 단부가 연결 고정되기 위한 연결 고정부가 형성된, 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체가 제공된다.
이 때, 상기 연결 부재는 형강 중에서 에이치 빔(H-beam)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 연결 고정부는 상기 연결 부재의 단부와 대응하는 평면의 연결 고정면을 제공할 수 있도록 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프의 외부면 상에 형성되는 다각형 모양의 외부 둘레면으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 연결 고정부는 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프의 외부 둘레면이 다각형 모양을 갖도록 성형되어 이루어질 수 있다.
상기 연결 고정부는 다각형 모양의 외부 둘레면을 가지며 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프의 외부면 상에 부착 고정되는 링 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 펌프타워를 구성하는 방출 파이프 및 응급 파이프들 간을 연결 고정함에 있어서, 특히 튜블러형의 외관을 갖는 일반 연결 부재들과 비교할 때 단면계수가 높은 형강을 연결부재로 사용함으로써, 굽힘 하중에 대한 내성을 더욱 높여서 한층 향상된 내구성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 방출 파이프 및 응급 파이프의 외부면 상에 연결 부재(형강)의 단부를 원활하게 연결 고정할 수 있도록 평면의 연결 고정면을 제공하는 연결 고정부를 구비하고 있으므로, 파이프들을 연결 고정하는 작업을 진행할 때 만족할 만한 작업성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체의 연결 부재 및 연결 고정부의 세부 구조들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체의 연결 고정부의 변형례를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
그리고, 도면에 나타낸 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체의 연결 부재 및 연결 고정부의 세부 구조들을 설명하기 위한 도면들이다.
본 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체(100)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)를 구비하고, 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)들 간을 연결 고정하기 위한 연결부재(110) 그리고, 상기 연결부재(110)의 단부와 대응하도록 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2) 상에 형성되는 연결 고정부(120)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체(100)는, 2개의 방출 파이프(1) 및 1개의 응급 파이프(2)를 포함한다.
상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)는 서로 평행한 상태로 간격을 띄우고 트라이포드(tripod) 배열을 갖도록 배치된다.
상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)는 내구성 및 내부식성이 우수한 금속 재질의 관체를 사용한다.
그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2) 측에는 액화천연가스의 방출을 위한 펌핑 구동이 가능하도록 통상의 펌프들이 설치된다.
상기 2개의 방출 파이프(1)는 저장 탱크 내에 선적되어 있던 액화천연가스를 외부로 방출하기 위한 통로 사용되고, 상기 응급 파이프(2)는 상기 방출 파이프(1)가 여러 가지 이유로 작동 기능을 상실했을 때 비상용 통로로 사용된다.
한편, 상기 연결 부재(110)는, 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2) 사이를 서로 연결 고정하기 위한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 연결 부재(110)는 트러스 구조(truss structure)로 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)들을 서로 연결 고정할 수 있도록 복수 개가 설치된다.
이때, 상기 연결 부재(110)들은 여러 가지 모양의 형강(SHAPE STEEL)들 중에서 사용할 수 있다.
특히, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 연결 부재(110)는, 여러 가지 형강들 중에서 에이치 빔(H-BEAM)을 사용할 수 있다.
상기와 같이 에이치 빔을 연결 부재(110)로 사용하면 예를 들어, 종래의 펌프타워의 파이프들을 연결하는데 주로 사용되었던 튜블러(tubular)형의 연결 부재들과 비교할 때 특히 단면계수가 우수하여 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)를 연결 고정한 상태에서 굽힘 하중에 대한 내성을 높일 수 있다.
이때, 상기 연결 부재(110)는 도 2에서와 같이 양쪽 단부(112)가 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)의 외부면 상에 연결 고정되는 상태로 설치된다.
한편, 상기 연결 고정부(120)는, 상기 연결 부재(110)의 단부(112)들이 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)들의 외부면 상에 원활하게 연결 고정되기 위한 면적을 제공할 수 있도록 형성된다.
이때, 상기 연결 고정부(120)는 평면(平面)의 연결 고정 면적을 제공할 수 있도록 형성된다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 연결 고정부(120)는, 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)의 외부면 상에 평면(平面)의 연결 고정면(122)을 제공하는 다각형(多角形) 모양의 외부 둘레면으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 연결 고정부(120)는 다각형 모양 중에서 예를 들어, 팔각형 모양의 외부 둘레면을 제공하는 구조로 형성될 수 있다.
이때, 상기 연결 고정부(120)는 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)들의 길이 방향 내에서 전체 외부면 상에 형성될 수 있으며, 이외에도 상기 연결 부재(110)들이 설치되는 외부면 상에만 일부가 형성될 수도 있다.
상기 연결 고정부(120)는 도면에는 나타내지 않았지만 예를 들어, 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2) 제조용 관체들의 성형 작업시 다각형 모양의 외부 둘레면을 갖도록 일체로 형성하거나, 이외에도 원통형의 관체 성형 후, 통상의 프레스 작업으로 관체 외부면을 눌러서 후 작업으로 형성할 수도 있다.
한편, 상기 연결 부재(110)들의 연결 고정 작업은, 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)들 사이를 통상의 트러스 구조(truss structure)로 연결 고정하는 방식으로 진행될 수 있다.
이때, 상기 연결 부재(110)들의 단부(112)를 상기 파이프(1, 2)들 외부면 상에 연결 고정하는 작업은 예를 들어, 통상의 용접 접합 작업으로 진행할 수 있다.
상기와 같이 외부 둘레면이 다각형 모양을 이루도록 연결 고정부(120)를 형성하면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 연결 부재(110)의 단부(112) 즉, 에이치 빔의 단부가 상기 방출 파이프(1), 또는 응급 파이프(2)의 외부면 측에 안정적으로 접촉된 상태로 연결 고정될 수 있는 평면의 연결 고정면(122)을 용이하게 제공할 수 있다.
그러므로, 상기 연결 고정부(120)를 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)에 형성하면, 상기 연결 부재(110)의 연결 고정 작업을 진행할 때 작업 편의성 및 연결 고정력을 한층 높일 수 있는 작업 환경을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체(100)는, 단면계수가 우수한 에이치 빔을 연결 부재(110)로 사용할 뿐만 아니라, 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)의 외부면에 상기 연결 부재(110)의 단부(112)를 용이하게 연결 고정할 수 있도록 평면의 연결 고정 면(122)을 제공하는 연결 고정부(120)를 구비하고 있으므로, 내구성은 물론이거니와 시공성이 한층 향상된 펌프타워의 파이프 구조물을 구현할 수 있다.
한편, 상기에서는 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)들의 외부면을 성형하여 연결 고정부(120)를 일체로 형성한 것을 예시하였으나, 이러한 구조에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
이하 연결 고정부의 변형례에 대하여 도면을 달리하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체의 연결 고정부의 변형례를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 연결 고정부(120)는 다각형 모양의 외부 둘레면을 갖는 링(ring)부재를 포함할 수 있다. 링 부재는 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)의 외부면을 감싸는 상태로 부착 고정될 수 있다.
상기 연결 고정부(120)의 링 부재 재질은 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)와 동일하거나 유사한 금속 중에서 사용할 수 있다.
상기 연결 고정부(120)는 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)의 외부면 상에 통상의 용접 접합 작업으로 부착 고정될 수 있다.
이때, 상기 연결 고정부(120)는 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)의 외부면 상에 부착 고정될 때 연결 부재(110)들의 단부(112)가 연결 고정되는 지점에만 대응하도록 제공되거나, 이외에도 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2)의 전체 외부면과 대응하도록 제공될 수도 있다.
이때, 상기 연결 고정부(120)는 특히 상기 연결 부재(110)들의 단부(112)와 대응하여 안정적인 연결 고정이 가능한 평면의 연결 고정면(122)을 제공할 수 있도록 상기 방출 파이프(2) 또는 상기 응급 파이프(2)의 외부 둘레면을 따라 적절하게 회전 시킨 상태로 부착 고정할 수 있다. 또한, 상기 평면의 연결 고정면(122)은 연결 부재(110)들의 단부(112)가 연결 고정되는 지점에만 대응하도록 상기 연결 고정부(120)의 일부분에만 제공될 수 있다.
그러면, 상기 방출 파이프(1) 및 응급 파이프(2) 간을 상기 연결 부재(110)들로 연결 고정하는 작업을 진행할 때 한층 향상된 작업 호환성 및 연결 고정력을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체는, 자항 능력을 가지고 추진 가능한 LNG 운반선이나 LNG RV(Regasification Vessel) 선박 뿐만 아니라, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU (Floating Storage Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에도 적용될 수 있다. 본 명세서에서는 이와 같은 선박 및 부유식 해상 구조물을 모두 선박으로 통칭한다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있는 것이나, 이 또한 본 발명의 사상 범위 내에 든다고 할 것이다.
1 방출 파이프 2 응급 파이프
100 펌프타워 구조체 110 연결 부재
112 연결 부재의 단부 120 연결 고정부
122 연결 고정면

Claims (5)

  1. 방출 파이프(discharge pipe) 및 응급 파이프(emergency pipe)를 구비하고 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프가 연결 부재들로 연결 고정된 펌프타워 구조체에 에 있어서,
    상기 연결 부재는 형강(shape steel)을 사용하고, 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프는 상기 연결 부재의 단부가 연결 고정되기 위한 연결 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재는 에이치 빔(H-beam)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 고정부는 상기 연결 부재의 단부와 대응하는 평면의 연결 고정면을 제공할 수 있도록 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프의 외부면 상에 형성되는 다각형 모양의 외부 둘레면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저정탱크의 펌프타워 구조체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결 고정부는 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프의 외부 둘레면이 다각형 모양을 갖도록 성형되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 저정탱크의 펌프타워 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 고정부는 다각형 모양의 외부 둘레면을 가지며 상기 방출 파이프 및 상기 응급 파이프의 외부면 상에 부착 고정되는 링 부재를 포함하는 액화천연가스 저장 탱크의 펌프타워 구조체.
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