KR20120139286A - 독립형 ｌｎｇ 저장탱크의 지지구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물에 관한 것으로서, LNG 저장탱크의 하부에 설치되는 상부 기초부; 선체의 바닥에 설치되는 하부 기초부; 상기 상부 기초부의 하부에 설치되는 상부 서포트우드; 및, 상기 하부 기초부의 상부에 설치되는 하부 서포트우드를 포함하되, 상기 LNG 저장탱크의 탑재 시, 상기 상부 서포트우드의 하단과 하부 서포트우드의 상단이 서로 접하는 것을 특징으로 한다.

Description

독립형 ＬＮＧ 저장탱크의 지지구조물{SUPPORT STRUCTURE FOR INDEPENDENT TYPE LNG CARGO TANK}

본 발명은 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LNG 저장탱크를 용이하면서 안정적으로 지지할 수 있도록 한 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물에 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, 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 LNG 저장탱크가 설치되어 있다.

상기 LNG 저장탱크는 대표적으로 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.

그리고, 대표적으로 멤브레인형 저장탱크는 GTT NO 96, Mark Ⅲ 및 CS1으로 나눠지며, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 SPB형으로 나눠진다.

상기 독립형 저장탱크는 그 구조상 저장탱크를 선박이나 구조물 내의 선체 바닥에 얹어놓을 수 있는 지지구조가 요구된다.

도 1에 종래의 독립형 LNG 저장탱크 및 선체의 대표적인 결합구조가 도시되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, LNG 저장탱크(100)는 선체(200)의 내면에 설치된다. 이때, 상기 LNG 저장탱크(100)는 수직 서포트(300)로 구성된 독립형 저장탱크의 지지구조물을 개재하여 선체(200)의 내면 바닥에 설치된다.

상기 수직 서포트(300)는 LNG 저장탱크(100)의 바닥면을 고르게 지지하도록 복수개 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 저장탱크(100)의 표면에는 단열재(400)가 설치된다.

상기 선체(200)는 중앙의 챔버(210)를 한정하도록 그 챔버(210)를 둘러싸는 상부(220), 좌우 측벽(230), 그리고, 바닥(240)을 포함하게 된다.

그리고, 상기 선체(200) 바닥의 양 코너에는 경사면(250)들이 마련된다.

이와 같이 구성된 상기 챔버(210)에는 LNG 저장탱크(100)가 독립식으로 수용 배치된다.

한편, 상기 LNG 저장탱크(100)는 상단면(110), 좌우측벽면(120), 그리고, 하부면(130)을 포함하며, 그 내부에는 LNG가 저장되는 공간이 형성된다.

도 2에는 상기 종래기술에 따른 독립형 저장탱크의 지지구조물의 구체적 구성이 도시되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 독립형 저장탱크의 지지구조물은, LNG 저장탱크(100)의 하부에 설치되어 이 LNG 저장탱크(100)를 지지하는 서포트우드(Support wood, 310)와, 선체(200)의 바닥에 설치되어 상기 서포트우드(310)를 지지하는 기초부(Foundation, 320)와, 상기 서포트우드(310)와 기초부(320)를 고정하기 위해 사용되는 고정수단를 포함하게 된다.

그런데, 종래기술에 따른 독립형 저장탱크의 지지구조물은, 단일의 서포트우드(310) 및 기초부(320)를 포함하는 수직 서포트(vertical support, 300)로 구성된다.

이러한 수직 서포트(300)는 상기 LNG 저장탱크(100)를 선체(200)에 탑재 시 선체(200) 및 LNG 저장탱크(100)의 변형으로 인해 상기 LNG 저장탱크(100)를 완벽하게 지지하지 못하고 설치 오차가 발생할 수 있어 선체(200)에 탑재시 LNG 저장탱크(100)의 지지구조물에 대한 안정성에 문제가 발생할 수 있다.

또한, LNG 저장탱크(100)의 탑재 시의 설치 오차로 인해 상기 서포트우드(310) 주변에 설치되는 단열재(insulation, 400)를 LNG 저장탱크(100)의 탑재 이전에 설치하지 못하고, 탑재 이후에 설치하게 되므로 탑재 후 추가적인 공정이 필요하게 된다.

그리고, 상기 서포트우드(310)를 기초부(320)에 고정하기 위한 고정수단은 여러 가지 복잡한 형상으로 이루어진 볼트 및 너트 등의 체결부재(미도시)를 사용하기 때문에 조립 공정이 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 저장탱크의 지지구조물의 형상 및 설치 공정을 변경함으로써, 저장탱크의 탑재 공정을 단축시키고, 상기 저장탱크의 설치 오차를 줄일 수 있어 작업의 편의성을 개선할 수 있는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 지지구조물의 높이 조절을 가능하게 함으로써, 저장탱크를 선체에 탑재시 안정성을 높일 수 있도록 공정이 개선된 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물은, LNG 저장탱크의 하부에 설치되는 상부 기초부; 선체의 바닥에 설치되는 하부 기초부; 상기 상부 기초부의 하부에 설치되는 상부 서포트우드; 및, 상기 하부 기초부의 상부에 설치되는 하부 서포트우드를 포함하되, 상기 LNG 저장탱크의 탑재 시, 상기 상부 서포트우드의 하단과 하부 서포트우드의 상단이 서로 접하는 것을 특징으로 한다.

상기 상,하부 서포트우드와 상기 상,하부 기초부 사이에서 이들을 각각 고정하기 위한 상,하부 고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상,하부 고정수단은 상,하부 서포트우드에 일정 간격을 두고 형성된 복수의 체결공에 체결되는 체결부재로 이루어지되, 상기 하부 고정수단은 상기 하부 서포트우드의 높이 조절이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 하부 서포트우드와 하부 기초부 사이의 갭(gap)에는 수지층을 개재하여 매공하는 것을 특징으로 한다.

상기 상,하부 고정수단은 수지층인 것을 특징으로 한다.

상기 하부 서포트우드의 상부 면적은, 저장탱크를 수직 서포트 위에 탑재 시 상기 저장탱크를 안정적으로 지지하기 위해 상기 상부 서포트우드의 하부 면적보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 상부 서포트우드와 하부 서포트우드 사이에는 SUS 재질의 슬라이딩 패드가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 상,하부 기초부 및 상,하부 서포트우드는 미리 제작한 다음, 저장탱크를 탑재하기 전에 선체로 운반시켜 조립하는 프리캐스트(Pre-cast) 방식으로 제조된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물에 의하면, 서포트 우드를 상,하부로 나누어 설치함으로써, 저장탱크의 탑재 전에 수직 서포트를 통해 단열재의 설치가 가능하게 되므로 저장탱크의 탑재 후 공정을 단축시킬 수 있고, 하부 서포트우드와 하부 기초부 사이에 높이조절수단을 적용하여 설치 오차를 줄일 수 있으며, 상기 하부 서포트우드와 하부 기초부 사이에 발생하는 갭은 수지층(resin)을 개재하여 매공하는 공법을 사용하여 조립 공정을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 독립형 LNG 저장탱크 및 선체의 대표적인 결합구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물을 나타내는 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물을 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물을 나타내는 정단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물의 하부 서포트우드와 하부 기초부를 나타내는 평면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물을 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물을 나타내는 정단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물의 하부 서포트우드와 하부 기초부를 나타내는 평면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물은, 상기 LNG 저장탱크(100)의 하부에서 복수개로 이루어져 지지하는 수직 서포트(vertical support, 10)로서, 저장탱크(100)의 하부에 설치되는 상부 기초부(11)와, 선체(200)의 바닥에 설치되는 하부 기초부(12)를 포함하게 된다.

그리고, 상기 상부 기초부(11)의 하부에는 상부 서포트우드(13)가 설치되고, 상기 하부 기초부(12)의 상부에는 하부 서포트우드(14)가 설치되어 있다. 상기 LNG 저장탱크(100)의 탑재 시 상기 상부 서포트우드(13)와 하부 서포트우드(14)는 서로 접하게 된다.

이때, 상기 하부 서포트우드(14)에 대한 상부 서포트우드(13)의 접촉 지지면이 증대되도록 하부 서포트우드(14)의 상부 면적을 상기 상부 서포트우드(13)의 하부 면적보다 크게 하면 저장탱크(100)를 수직 서포트(10) 위에 탑재 시 상기 저장탱크(100)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

이와 같은 구성에 따라, 상기 상부 서포트우드(13) 및 하부 서포트우드(14)의 조립 시에 허용 공차가 늘어나게 되므로 상,하부 서포트우드(13,14)의 조립 작업성 향상이 기대된다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 상부 서포트우드(13)와 하부 서포트우드(14) 사이에는 SUS 재질의 슬라이딩 패드(15)가 설치되어, 미끄럼 이동시 마찰에 의한 응력을 줄이고 마모가 없도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상,하부 서포트우드(13,14)와, 상기 상,하부 기초부(11,12) 사이에는 이들을 고정하기 위해 사용되는 상,하부 고정수단이 구비되어 있다.

상기 상,하부 고정수단은 상기 상,하부 서포트우드(13,14)와 상기 상,하부 기초부(11,12) 사이에 각각 개재되는 수지층(17), 또는 상,하부 서포트우드(13,14)에 일정 간격을 두고 형성된 복수의 체결공(16)에 체결되는 볼트, 스크류, 너트 등과 같은 체결부재(미도시)로 이루어지게 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 수지층(17)을 사용할 경우에는 볼트, 스크류, 너트 등 별도의 체결수단을 생략할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 2점쇄선은 단열재(20)가 배치되는 상태를 가정한 단열선(insulation line)을 나타낸다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 하부 서포트우드(14)와 하부 기초부(12) 사이에 고정되는 볼트 등의 하부 고정수단은 하부 서포트우드(14)의 높이를 조절할 수 있는 높이조절수단으로 병행하여 사용하게 된다.

즉, 상기 선체(200)에 저장탱크(100)를 탑재 시에 선체(200) 및 저장탱크(100)의 변형으로 인해 수직 서포트(10)가 저장탱크(100)를 완벽하게 지지하지 못하고 설치 오차가 발생하는 경우 먼저, 볼트 등 상기 높이조절수단을 통해 상기 하부 서포트우드(14)를 승강시키게 된다.

이와 같이 상기 높이조절수단을 이용하여 상기 하부 서포트우드(14)에 대한 높이를 조절한 상태에서, 상기 하부 서포트우드(14)와 하부 기초부(12) 사이에서 발생하는 갭(gap)에 수지층(17)을 개재하여 매공하는 공법을 적용하게 된다.

여기서, 상기 높이조절수단을 병행하는 상기 체결부재는 상기한 설치 오차를 줄일 수 있도록 충분한 길이로 형성됨이 당연하다.

따라서, LNG 저장탱크(100)의 탑재 시 오차가 발생하더라도, 본 발명에 따른 수직 서포트(10)에 의해 설치 오차를 줄일 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 수직 서포트(10)는 현장이나 공장에서 상기 수직 서포트(10)를 미리 제작한 다음, 저장탱크(100)를 탑재하기 전에 LNG 선체(200)로 운반시켜 조립하는 프리캐스트(Pre-cast) 방식으로 제조하게 된다.

이에 따라, LNG 저장탱크(100)에 단열재(20)의 설치 공정을 완료하고 난 후, 상기 LNG 저장탱크(100)를 선체(200)에 탑재하는 것이 가능하게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 하부 서포트우드(14)의 상부 면적 증가로 인해 상,하부 서포트우드(13,14)의 조립 시의 허용 공차를 크게 할 수 있어 LNG 저장탱크(100)의 탑재 공정을 용이하면서 신속하게 수행될 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 있게 된다.

10 : 수직 서포트 11 : 상부 기초부
12 : 하부 기초부 13 : 상부 서포트우드
14 : 하부 서포트우드 15 : 슬라이딩 패드
16 : 체결공 17 : 수지층
20 : 단열재

Claims (8)

1. LNG 저장탱크(100)의 하부에 설치되는 상부 기초부(11);
   선체(200)의 바닥에 설치되는 하부 기초부(12);
   상기 상부 기초부(11)의 하부에 설치되는 상부 서포트우드(13); 및,
   상기 하부 기초부(12)의 상부에 설치되는 하부 서포트우드(14)를 포함하되,
   상기 LNG 저장탱크(100)의 탑재 시, 상기 상부 서포트우드(13)의 하단과 하부 서포트우드(14)의 상단이 서로 접하는 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상,하부 서포트우드(13,14)와 상기 상,하부 기초부(11,12) 사이에서 이들을 각각 고정하기 위한 상,하부 고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 상,하부 고정수단은 상,하부 서포트우드(13,14)에 일정 간격을 두고 형성된 복수의 체결공(16)에 체결되는 체결부재로 이루어지되, 상기 하부 고정수단은 상기 하부 서포트우드(14)의 높이 조절이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 하부 서포트우드(14)와 하부 기초부(12) 사이의 갭(gap)에는 수지층(17)을 개재하여 매공하는 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 상,하부 고정수단은 수지층(17)인 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하부 서포트우드(14)의 상부 면적은, 저장탱크(100)를 수직 서포트(10) 위에 탑재 시 상기 저장탱크(100)를 안정적으로 지지하기 위해 상기 상부 서포트우드(13)의 하부 면적보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 상부 서포트우드(13)와 하부 서포트우드(14) 사이에는 SUS 재질의 슬라이딩 패드(15)가 설치된 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 상,하부 기초부(11,12) 및 상,하부 서포트우드(13,14)는 미리 제작한 다음, 저장탱크(100)를 탑재하기 전에 선체(200)로 운반시켜 조립하는 프리캐스트(Pre-cast) 방식으로 제조된 것을 특징으로 하는 독립형 LNG 저장탱크의 지지구조물.
   
   
   

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