KR20140038778A - Storage tank of liquefied cargo - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액상화물 저장탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid cargo storage tank.
액상화물은 액체상태로 적재되는 화물을 일컫는 것으로, 액화천연가스(LNG : Liquefied Natural Gas)가 대표적인 액상화물의 일례이다. 이러한 액상화물은 일반적으로 선박이나 육상용 저장시설물 등에 설치되는 액상화물 저장탱크 내에 저장될 수 있다.Liquid cargo refers to cargo that is loaded in a liquid state. Liquefied natural gas (LNG) is an example of typical liquid cargo. These liquid cargoes can be stored in a liquid cargo storage tank, which is typically installed in ships or on land storage facilities.
이와 같이, 선박에 설치된 액상화물 저장탱크는 선박의 운항에 따라 내부에 저장된 액상화물이 유동하게 되며, 이에 따라 저장탱크의 내벽면에 심한 충격을 주는 슬로싱(sloshing) 현상이 발생할 수 있다.As described above, the liquid cargo storage tank installed in the ship is caused to flow in the liquid cargo stored therein according to the navigation of the ship, thereby causing a sloshing phenomenon which gives a severe impact on the inner wall surface of the storage tank.
한편, 종래의 액상화물 저장탱크는 내측면 모서리에 챔퍼를 형성하여 슬로싱 현상을 감소시키도록 형성되는 것이 일반적이다. 그런데, 액상화물 저장탱크의 크기가 증가함에 따라 액상화물의 슬로싱 충격압도 증가하여 액상화물 저장탱크의 구조 또한 적절하게 설계될 필요가 있다.On the other hand, a conventional liquid cargo storage tank is generally formed to form a chamfer on the inner side edge to reduce the sloshing phenomenon. However, as the size of the liquid cargo storage tank increases, the sloshing impact pressure of the liquid cargo increases, and the structure of the liquid cargo storage tank also needs to be designed appropriately.
특히, 선박의 선수부에 설치되는 액상화물 저장탱크의 경우, 선박 선수부의 형상에 따른 액상화물 저장탱크의 형상에 제약이 있으므로, 슬로싱 충격압을 줄이는데 한계가 있을 수 있다.Particularly, in the case of a liquid cargo storage tank installed at the forefront of a ship, there is a restriction on the shape of the liquid cargo storage tank depending on the shape of the ship forward portion, so there may be a limit in reducing the sloshing impact pressure.
이에 따라 선박의 선수부에 설치되는 액화가스 저장탱크에 발생되는 슬로싱 현상을 감소시킬 뿐만 아니라 이에 따른 충격을 감소시키기 위한 구조에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.As a result, studies have been actively made on a structure for reducing the sloshing phenomenon occurring in the liquefied gas storage tank installed at the forefront of the ship, as well as for reducing the impact therefrom.
본 발명은 슬로싱 충격압을 최소화할 수 있는 액상화물 저장탱크를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a liquid cargo storage tank capable of minimizing the sloshing impact pressure.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 선수부에 설치되어 액상화물을 저장하기 위한 내부 공간을 갖는 저장부, 저장부의 내측면 상부 모서리에 형성된 한 쌍의 상부 챔퍼 및 저장부의 내측면 하부 모서리에 형성된 한 쌍의 하부 챔퍼를 포함하며, 하부 챔퍼는 상부로 갈수록 경사가 가파르도록 서로 다른 경사각을 갖는 복수의 경사면을 포함하는 액상화물 저장탱크가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ship having a storage portion having an internal space for storing liquid cargo installed at a bow of a ship, a pair of upper chamfer formed at an upper corner of the inner side of the storage portion, Wherein the lower chamfer includes a plurality of inclined surfaces having different inclination angles so that the lower chamfer has a steep slope toward the upper portion.
여기서, 저장부의 단면은 너비보다 높이가 더 크도록 형성될 수 있다.Here, the cross section of the storage section may be formed so that the height is greater than the width.
그리고, 하부 챔퍼는 최하부 경사면이 저장부의 저면과 이루는 경사각이 135°로 형성될 수 있다.The lower chamfer may be formed at an inclination angle of 135 degrees between the lowest inclined surface and the bottom surface of the storage portion.
본 발명의 실시예에 따르면, 하부 챔퍼를 복수의 경사면으로 형성하여 선박의 선수부에 설치되는 액상화물 저장탱크의 슬로싱 충격압을 최소화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the lower chamfer may be formed of a plurality of inclined surfaces to minimize the sloshing impact pressure of the liquid cargo storage tank installed at the forward portion of the ship.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액상화물 저장탱크를 나타내는 도면.
도 2는 종래의 액상화물 저장탱크에 가해지는 슬로싱 충격압의 일례를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액상화물 저장탱크에 가해지는 슬로싱 충격압의 일례를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a liquid cargo storage tank according to an embodiment of the present invention. Fig.
2 is a view showing an example of a sloshing impact pressure applied to a conventional liquid cargo storage tank;
3 is a view showing an example of sloshing impact pressure applied to a liquid cargo storage tank according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 액상화물 저장탱크의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. Is omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액상화물 저장탱크를 나타내는 도면이다. 도 2는 종래의 액상화물 저장탱크에 가해지는 슬로싱 충격압의 일례를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액상화물 저장탱크에 가해지는 슬로싱 충격압의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a liquid cargo storage tank according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing an example of a sloshing impact pressure applied to a conventional liquid cargo storage tank. 3 is a view showing an example of sloshing impact pressure applied to a liquid cargo storage tank according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액상화물 저장탱크(100)는 저장부(10), 한 쌍의 상부 챔퍼(20) 및 한 쌍의 하부 챔퍼(30)를 포함하며, 하부 챔퍼(30)는 상부로 갈수록 경사가 가파르도록 서로 다른 경사각을 갖는 복수의 경사면으로 이루어진다.1, a liquid
액상화물 저장탱크(100)는 LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 선박(10)이나 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 해상구조물뿐만 아니라 육상의 저장시설물에 설치되어 액체상태의 화물을 적재 및 저장하는 탱크일 수 있다.The liquid
본 발명의 실시예에서 액상화물 저장탱크(100)는 선박(200)에 설치될 수 있으며, 선박(200)의 선체가 이동함에 따라 내부에 저장된 액상화물, 일례로 LNG와 같은 액화가스가 유동하며 슬로싱(sloshing) 현상이 발생할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the liquid
이러한 슬로싱에 의한 충격압은 액상화물이 저장부(10) 높이의 30% 내외로 저장되어 있을 때 가장 큰 것으로 알려져 있다. 이로 인해, 액상화물 저장탱크(100) 내에는 액상화물을 저장부(10) 높이의 10%이하 또는 70%이상으로 저장하는 등 액상화물의 저장 높이(filling level)를 제한하는 것이 일반적이다.The impact pressure due to such sloshing is known to be largest when the liquid cargo is stored at about 30% of the height of the
특히, 선박(200)의 선수부(210)에 설치되는 액상화물 저장탱크(100)의 경우, 선수부(210)의 형상에 따른 저장부(10) 형상의 제약이 있다. 즉, 선박(200)의 선수부(210)는 다른 부분에 비하여 너비가 작기 때문에 이곳에 설치되는 액상화물 저장탱크(100)는 하부 챔퍼(30)의 경사각이 75°전후의 수직에 가깝게 형성되는 것이 일반적이다.Particularly, in the case of the liquid
이로 인해, 선박(200)의 다른 부분에 설치되는 액상화물 저장탱크(100)와 비교하여 선박(200)의 선수부(210)에 설치되는 액상화물 저장탱크(100)는 작은 너비를 가지면서도 비슷한 슬로싱 충격압이 나타나게 된다.The liquid
그러나, 최근에 LNG의 스팟 마켓 및 LNG FPSO, LNG FSRU, LNG RV등의 등장으로 액상화물의 저장 높이(filling level)의 제약이 없는 선박(200)이 요구되고 있다. 따라서, 선박(200)의 선수부(210)에 설치되는 액상화물 저장탱크(100)에서 액상화물이 저장부(10) 높이의 30% 내외로 저장되어 있을 때의 슬로싱에 의한 충격압을 최소화할 수 있는 액상화물 저장탱크(100)의 구조를 구현할 필요가 있다.However, recently, there has been a demand for a
저장부(10)는 액상화물을 저장하기 위한 액상화물 저장탱크(100)의 내부 공간으로, 일반적으로 측면벽, 전면벽, 후면벽, 천장 및 바닥으로 구획되는 공간일 수 있다. 이 경우, 저장부(10)에는 LNG와 같이 극저온으로 냉각된 액화가스 등을 저장하기 위한 단열 시스템이 마련될 수 있다.The
상부 챔퍼(20)는 저장부(10)의 내측면 상부 모서리에 형성된 경사면으로, 한 쌍으로 형성되어 슬로싱에 의한 충격압을 완화할 수 있는 구조이다. 이 경우, 상부 챔퍼(20)는 저장부(10)의 내측면 상부 모서리를 따라 연속되게 형성될 수 있다.The
하부 챔퍼(30)는 저장부(10)의 내측면 하부 모서리에 형성된 경사면으로, 한 쌍으로 형성되어 슬로싱에 의한 충격압을 완화할 수 있는 구조이다. 이 경우, 하부 챔퍼(30) 역시 저장부(10)의 내측면 하부 모서리를 따라 연속되게 형성될 수 있다.The
상부 챔퍼(20) 및 하부 챔퍼(30)가 슬로싱에 의한 충격압을 완화할 수 있는 원리는 다음과 같다. 저장부(10) 내의 액상화물이 유동하여 슬로싱 현상이 발생할 때, 액상화물이 저장부(10)의 측면벽과 수직으로 충돌하지 않고, 상부 챔퍼(20) 및 하부 챔퍼(30)로 형성된 경사면을 통해 비스듬히 충돌하면서 슬로싱에 의한 충격압을 완화할 수 있게 된다. 또한, 액상화물이 상부 챔퍼(20) 및 하부 챔퍼(30)로 형성된 경사면을 타고 일정부분 흘러갈 수 있기 때문에 슬로싱에 의한 충격압을 완화할 수 있다.The principle that the
여기서, 하부 챔퍼(30)는 상부로 갈수록 경사가 가파르도록 서로 다른 경사각을 갖는 복수의 경사면을 포함하도록 하여, 슬로싱에 의한 충격압을 줄일 수 있다. 구체적으로, 저장부(10) 내의 액상화물이 유동하여 슬로싱 현상이 발생할 때, 액상화물이 하부 챔퍼(30)로 형성된 복수의 경사면에 단계적으로 비스듬히 충돌하는 과정을 통해, 슬로싱에 의한 충격압을 단계적으로 분산할 수 있게 된다.Here, the
하부 챔퍼(30)를 복수의 경사면으로 형성하였을 때 액상화물 저장탱크에 가해지는 슬로싱 충격압이 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 액상화물 저장탱크에 가해지는 슬로싱 충격압(도 2)와 비교하여, 액상화물이 저장부(10) 높이의 30% 내외로 저장되어 있을 때의 본 실시예에 따른 액상화물 저장탱크(100)에 가해지는 슬로싱에 의한 충격압이 절반 이하로 감소될 수 있다.The sloshing impact pressure applied to the liquid cargo storage tank when the
여기서, 한 쌍의 상부 챔퍼(20)는 서로 대칭되게 형성되어, 액상화물에 의한 슬로싱이 발생할 때 액상화물 저장탱크(100)의 양 측벽에 가해지는 충격압 차이를 최소화할 수 있다. 이로 인해, 액상화물 저장탱크(100)에 편심이 발생하는 것을 방지하여 액상화물 저장탱크(100)의 변형이나 파손을 최소화할 수 있다.Here, the pair of
한 쌍의 하부 챔퍼(30) 역시 서로 대칭되게 형성되어, 액상화물에 의한 슬로싱이 발생할 때 액상화물 저장탱크(100)의 양 측벽에 가해지는 충격압 차이를 최소화할 수 있다. 이로 인해, 액상화물 저장탱크(100)에 편심이 발생하는 것을 방지하여 액상화물 저장탱크(100)의 변형이나 파손을 최소화할 수 있다.The pair of
한편, 본 실시예에 따른 액상화물 저장탱크(100)는, 저장부(10)의 단면이 너비(d)보다 높이(h)가 더 크도록 형성된 경우에 더욱 적절한 슬로싱 충격압 감소 효과가 발휘될 수 있다.On the other hand, in the liquid
즉, 저장부(10)의 단면이 너비(d)보다 높이(h)가 더 크도록 형성된다면, 상대적으로 액상화물이 저장부(10)의 측벽에 충돌하는 압력이 커지게 되므로, 하부 챔퍼(30)를 복수의 경사면으로 형성하는 것이 슬로싱에 의한 충격압을 줄이는 데 더욱 효과적일 수 있다.That is, if the cross section of the
또한, 본 실시예에 따른 액상화물 저장탱크(100)에서, 하부 챔퍼(30)는 최하부 경사면이 저장부(10)의 저면과 이루는 경사각(θ)이 135°로 형성되어, 액상화물 저장탱크(100)에 발생하는 슬로싱에 의한 충격압을 보다 효과적으로 줄일 수 있다.In the liquid
구체적으로, 액상화물 저장탱크(100)에서 슬로싱에 의한 충격압을 최소화하기 위해서는 하부 챔퍼(30)를 구성하는 경사면의 수를 보다 많이 형성하는 것이 바람직할 수 있으나, 액상화물 저장탱크(100)의 제조 상 하부 챔퍼(30)를 구성하는 경사면의 수를 과다하게 형성하는 것은 시간 내지 비용면에서 비경제적일 수 있다.More specifically, in order to minimize the impact pressure by sloshing in the liquid
그러므로, 액상화물 저장탱크(100)의 제조가 용이한 한도내에서 하부 챔퍼(30)를 구성하는 경사면의 수를 최소화 하는 것이 구조적 안정성과 경제성을 모두 고려한 최선의 방안일 수 있다.Therefore, minimizing the number of slopes constituting the
한편, 본 실시예에 따른 액상화물 저장탱크(100)는 상술한 바와 같이 액상화물이 하부 챔퍼(30)로 형성된 복수의 경사면에 단계적으로 비스듬히 충돌하면서 슬로싱에 의한 충격압을 단계적으로 분산시키게 된다.Meanwhile, as described above, the liquid
이 경우, 만약 하부 챔퍼(30)에서 최하부 경사면이 저장부(10)의 저면과 이루는 경사각(θ)이 135°보다 크다면, 액상화물이 하부 챔퍼(30)의 최하부 경사면에 충돌할 때 1차적으로 슬로싱에 의한 충격압을 분산시키는 것이 미흡하여 하부 챔퍼(30)에 추가적인 경사면을 형성할 필요가 있다.In this case, if the inclined angle &thetas; formed by the lowermost inclined surface of the
반면, 하부 챔퍼(30)에서 최하부 경사면이 저장부(10)의 저면과 이루는 경사각(θ)이 135°보다 작다면, 액상화물이 하부 챔퍼(30)의 최하부 경사면에 충돌할 때 과도한 슬로싱에 의한 충격압이 발생되어 하부 챔퍼(30)의 최하부 경사면이 변형 내지 파손될 수 있다.On the other hand, if the inclined angle [theta] formed by the lowermost inclined surface of the
따라서, 하부 챔퍼(30)는 최하부 경사면이 저장부(10)의 저면과 이루는 경사각(θ)이 135°로 형성하여, 하부 챔퍼(30)를 구성하는 경사면의 수를 최소화하면서도 액상화물 저장탱크(100)에 발생하는 슬로싱에 의한 충격압을 보다 효과적으로 줄일 수 있다.Therefore, the
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 저장부 20: 상부 챔퍼
30: 하부 챔퍼 100: 액상화물 저장탱크
200: 선박 210: 선수부10: storage part 20: upper chamfer
30: Lower chamfer 100: Liquid cargo storage tank
200: Ship 210: Bow
Claims (3)
상기 저장부의 내측면 상부 모서리에 형성된 한 쌍의 상부 챔퍼; 및
상기 저장부의 내측면 하부 모서리에 형성된 한 쌍의 하부 챔퍼;를 포함하며,
상기 하부 챔퍼는 상부로 갈수록 경사가 가파르도록 서로 다른 경사각을 갖는 복수의 경사면을 포함하는 액상화물 저장탱크.A storage unit installed in the bow of the ship and having an internal space for storing the liquid cargo;
A pair of upper chamfers formed at the upper edge of the inner surface of the storage portion; And
And a pair of lower chamfered portions formed at lower corners of the inner surface of the storage portion,
The lower chamfer liquid storage tank including a plurality of inclined surfaces having different inclination angle so that the inclined toward the upper steep.
상기 저장부의 단면은 너비보다 높이가 더 크도록 형성되는 액상화물 저장탱크.The method according to claim 1,
Wherein a cross section of the storage portion is formed to have a height greater than a width.
상기 하부 챔퍼는 최하부 경사면이 상기 저장부의 저면과 이루는 경사각이 135°로 형성되는 액상화물 저장탱크.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the lower chamfer has an inclination angle of 135 DEG with respect to the bottom surface of the storage portion.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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