KR20120074325A - 경사진 벽을 구비한 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체의 운송 및 저장을 위한 실질적으로 각기둥형의 탱크(1)에 관한 것으로, 바닥과, 제1(10) 및 제2 쌍의 대향 측벽을 포함하고, 두 쌍의 측벽은 상기 바닥에 접합되고, 제1 쌍의 측벽은 바닥에 대하여 둔각으로 경사지고, 상기 제1 쌍의 측벽은 탱크의 전체 높이의 절반보다 높은 높이를 갖고, 제2 쌍의 측벽은 바닥부에 대해 실질적으로 평각을 갖는다.

Description

경사진 벽을 구비한 탱크{TANK WITH INCLINED WALLS}

본 발명은 저온 액화 천연 가스를 포함하는 탄화수소와 같은 유체의 저장 및 운송을 위한 탱크에 관한 것이다. 이것은 파랑 하중에 노출되는 선박 및 부유식 해양 구조물을 위한 탱크를 포함한다.

액화 가스를 대량으로 운반하기 위한 탱크는 직선 패널로 구성되거나 만곡된 단부를 갖는 원통형, 구형과 같이 매우 간단하게 설계된다. 각기둥형(prismatic)의 탱크는 선체에 대한 밀착 끼워 맞춤을 달성하기 위해, 상부 호퍼(hopper), 하부 호퍼 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 구조물의 중력 하중 뿐만 아니라 파도로부터 발생하는 횡경사 및 동적 하중으로 인해, 면내 하중이 탱크의 벽 내에 발생될 것이다. 수직벽 내의 하중은 횡방향으로 가요적인 호퍼에 의해서는 효과적으로 지지되지 않는다. 탱크 수직 측벽의 면내 강성으로 인해, 수직 하중은 횡방향 벽(transverse wall) 또는 웨브 프레임(web frame)에 의해 흡수될 것이다. 이것은 이러한 요소들 및 그들의 지지부 내에 상당한 하중 집중을 유발하거나, 다르게는 구성하기 매우 번거로운 경사진 지지부를 호퍼의 상부 니(upper knee)에 필요로 한다.

본 발명의 목적은 구성하기에 용이한, 보다 단순한 기하학적 구조의 탱크 구조를 제공하는 것이다. 특히, 이것은 탱크가 압출 또는 압연된 단면으로 형성된 경우 적용된다. 이러한 형태로부터 얻게 되는 중요한 이점은, 하부 호퍼의 상부 니에 지지부를 제공할 필요 없이 또는 벽 패널이 절곡되지 않고 벽 내의 면내 하중이 받침목에 의해 바닥 상에 직접 지지된다는 것이다.

본 발명의 목적은 사다리꼴 형상의 현측 탱크(wing tank) 및 프레임을 구비한 육각형 구조의 탱크를 만드는 것에 의해 달성된다. 이것은 현재의 구조와 동일한 단면적, 화물 적재량 및 밸러스트 성능을 제공하는 동시에 내부 웨브 프레임 상의 하중을 최소화할 수 있다. 본 발명은 이하를 포함한다.

유체의 운송 및 저장을 위한 실질적으로 각기둥형의 탱크(1)는 바닥과, 상기 바닥에 접합된 제1 및 제2 쌍의 대향 측벽을 포함하고, 제1 쌍의 측벽은 바닥에 대하여 둔각으로 경사지고, 상기 제1 쌍의 측벽은 탱크의 전체 높이의 절반과 동일하거나 크고, 제2 쌍의 측벽은 바닥에 대하여 실질적으로 평각을 갖는다.

본 발명에 따른 탱크에 있어서, 둔각은 바람직하게는 95 내지 105°의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 96 내지 100°의 범위 내이다.

본 발명에 따른 탱크에 있어서, 탱크의 경사진 측벽의 높이와 전체 높이의 비율은 바람직하게는 0.5 내지 0.9이고, 보다 바람직하게는 0.6 내지 0.8이다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 탱크에 있어서, 제1 수직 단면은 육각형이고, 상기 제1 단면에 수직한 제2 수직 단면은 직사각형이다.

본 발명의 문헌에 있어서, "탱크의 전체 높이"라는 용어는, 예를 들어 탱크의 천장부(roof) 상의 배관 및 배선을 위한 돔 구조물의 추가적인 높이를 포함하는 것으로 의도되지 않고, 탱크의 바닥부로부터 탱크의 천장부까지 측정된 높이로서 의도된다.

본 발명의 문헌에 있어서, "실질적으로 평각"이라는 용어는 87 내지 93°의 각도, 바람직하게는 89 내지 91°의 각도로서 의도된다.

본 발명의 보다 상세한 내용이 첨부된 도면에 개략적으로 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 아래에 기술될 것이다.
도 1은 가스 운반선(gas carrier)의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 경사진면을 구비한 탱크의 단면도이다.
도 3은 상부 호퍼 및 경사진 벽을 구비한 탱크의 등각도이다.
도 4는 종래의 설계에 사용된 구조를 갖는 탱크를 구비한 선박(vessel)의 단면도이다.
도 5는 종래의 설계에 사용된 구조를 갖는 탱크의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구조를 갖는 탱크의 부분 단면도이다.

도 1은 밸러스트 또는 다른 액체 화물을 위한 탱크로서 설계될 수 있는 각기둥형의 탱크(1) 및 벌크 헤드(5)를 구비한 가스 운반선의 종단면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 각기둥형의 탱크(1)의 육각형 단면이 드러나도록 도 1에 나타낸 단면을 도시한다. 탱크는 이중 바닥(3) 뿐만 아니라 평행사변형과 같은 형상으로 형성된 단면을 구비한 현측 탱크(2)와 정합된다. 또한, 도 2는 경사진 측벽 바로 아래의 지지부를 포함하는 지지부(4)를 도시한다. 이중 바닥(3) 내의 현측 탱크(2) 및 탱크는 밸러스트를 수납한다.

도 3은 경사진 벽(10)과 상부 호퍼(7)를 구비한 탱크(1)의 등각도이다.

도 4는 이러한 선박의 설계 시 통용되는 구조인 상부 호퍼(7) 및 하부 호퍼(8)를 포함하는 탱크를 구비한 선박의 단면도이다. 탱크의 수직 측벽(11)은 웨브 프레임을 포함하는 현측 탱크(6)의 벽과 평행하다. 이러한 웨브 프레임은 심하게 하중이 가해지는 코너부에 웨브 프레임을 보강하는 헌치(haunch)(9)를 포함한다.

본 문헌에서 중요한 사안은 벽의 면내 하중에 대해 매우 강한 지지를 제공한다는 점이다. 벽의 면을 가로지르는 하중에 대해 매우 가요적인 지지를 제공한다. 측벽(11)의 면내 수직 하중은 호퍼(8)로부터 매우 가요적인 지지를 받는다.

도 5는 현용의 설계로 제작된 탱크의 측벽(11) 내의 면내 수직 하중(화살표로 도시됨)에 의해 어떠한 방식으로 하부 호퍼(8)가 과도 변형(점선에 의해 도시됨)을 경험하게 되고 수평 연장 빔과 같은 작은 측방향 굽힘 강도를 갖는 요소로 구성될 때 하부 호퍼 부분에서 응력 흡수(distress)되는지에 대해 (과장된 방식으로) 도시한다. 결과적으로, 이것은 내부 웨브 프레임에 보다 큰 하중을 전달하고 그들의 지지부에 지나치게 큰 하중이 걸리게 한다.

도 6은 면내 하중을 받고 있는 본 발명에 따른 탱크의 경사진 벽(10)이 어떠한 방식으로 지지부 상에서 지탱되는지에 대해 도시한다.

Claims (5)

1. 유체의 운송 및 저장을 위한 실질적으로 각기둥형의 탱크(1)이며,
   바닥과, 제1(10) 및 제2 쌍의 대향 측벽을 포함하고,
   두 쌍의 측벽은 상기 바닥에 접합되고,
   제1 쌍의 측벽은 바닥에 대하여 둔각으로 경사지고,
   상기 제1 쌍의 측벽은 탱크의 전체 높이의 절반과 동일하거나 더 높은 높이를 갖고,
   제2 쌍의 측벽은 바닥에 대하여 실질적으로 평각을 갖는
   탱크.
2. 제1항에 있어서,
   둔각은 95 내지 105°의 범위 내에, 바람직하게는 96 내지 100°의 범위 내에 있는
   탱크.
3. 제1항에 있어서,
   탱크의 경사진 측벽의 높이와 전체 높이의 비율은 0.5 내지 0.9 내에, 보다 바람직하게는 0.6 내지 0.8 내에 있는
   탱크.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   탱크는 육각형의 제1 수직 단면과, 상기 제1 수직 단면과 수직한 직사각형의 제2 수직 단면을 갖는
   탱크.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   탱크는 하부 호퍼의 상부 니에 지지부를 두지 않고 바닥 상에 직접 받쳐지는
   탱크.

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