KR20140088975A - 리세스 타입 가스 돔 구조 - Google Patents

리세스 타입 가스 돔 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리세스 타입 가스 돔 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스 돔의 해치 상부와 탑사이드 모듈 간의 이격 거리를 증가시킴으로써 탑사이드 모듈 하부의 작업 공간을 충분히 확보할 수 있도록 하고, 스프레이 노즐이나 컨덴세이트 등을 설치 및 해체 작업이 공간의 제약없이 가능하도록 하며, 스프레이 노즐과 컨덴세이트 등의 제품 길이 축소로 인해 자재비를 절감할 수 있고, 화물창의 내부 보수 공사시 필요한 자재나 장비 등의 이동 공간을 충분히 확보하도록 하여 보수 공사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 리세스 타입 가스 돔 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조는 상기 화물창의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스에 형성되는 개구부와, 상기 개구부의 내측에 설치되는 가스 돔을 포함한다.

Description

리세스 타입 가스 돔 구조 {RECESS TYPE GAS DOME STRUCTURE}
본 발명은 리세스 타입 가스 돔 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스 돔(Gas dome)의 상부와 탑사이드 모듈(Top side module) 간의 이격 거리를 증가시킴으로써 탑사이드 모듈 하부의 작업과 가스 돔에 관련되는 작업의 공간을 확보할 수 있도록 구성된 리세스 타입 가스 돔 구조에 관한 것이다.
국제적인 급격한 산업화 현상과 공업이 발전함에 따라, 석유, 천연가스와 같은 지구 자원의 사용량이 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 이러한 자원의 안정적인 생산과 공급을 위하여, 자원의 개발이 쉬운 연안에서 심해까지 개발 영역이 확대되고 있다.
이와 같은 추세에 따라 해상 공간을 효과적으로 활용하기 위하여, 석유부문에서는 부유식 원유 생산 저장 하역 설비(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)가 등장하였고, 천연가스부문에서는 액화천연가스 생산 설비를 갖는 부유식 구조물(Floating Liquefied Natural Gas vessel, 이하 'FLNG'라 함)을 개발하기에 이르렀다. 특히, FLNG는 LNG 수송선(LNG carrier), LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 함께 천연가스를 초저온, 예컨대 -162℃로 냉각 저장하기 위하여, 단열 처리된 화물창(Cargo tank)이 구비된다.
LNG 저장을 위한 화물창은 멤브레인형(Membrane type)인 경우, LNG의 선적과 하역 등의 이송 처리를 위한 각종 센서와 펌프 및 배관류의 설비를 탑재하는 펌프 타워 구조물과, 화물창 내 증발가스(Boiled-Off Gas, BOG)의 발생에 따른 압력 상승을 조절하기 위하여 증발가스의 회수를 위한 가스 돔(gas dome) 등이 설치된다.
종래의 가스 돔은 화물창 내의 예냉을 위하여, 화물창 내에 재액화가스를 분사하여 증발가스와의 열교환을 수행하도록 하는 스프레이 노즐(Spray nozzle)이 설치되고, 향후 화물창 내 보수 공사 필요시, 자재 및 장비 등의 이동을 위한 주요 통로로서 활용되는데, 화물창의 상부로부터 메인 데크(Main deck)의 상측까지 연장되도록 설치된다.
그러나, 이와 같은 종래의 가스 돔 구조는 메인 데크의 상측으로 돌출되는 구조를 가짐으로써 상부의 작업 공간 확보에 불리한 문제점을 가지고 있었다. 특히, FLNG의 경우에는 가스 돔의 상측에 탑사이드 모듈(Top side module)이 설치됨으로써 탑사이드 모듈과 가스 돔 해치 상부 간의 이격 거리 제한으로 인해, 탑사이드 모듈 하부에서의 작업시, 가스 돔과의 간섭으로 인해 많은 제약이 발생하고, 가스 돔 내부의 설치품에 관련된 작업의 정상적인 수행이 어려워지는 문제점을 가지고 있었다. 예컨대, 스프레이 노즐과 가스 돔을 통한 컨덴세이트(Condensate) 등의 보수와 화물창 내부의 보수 공사시, 탑사이드 모듈과의 간섭으로 인해 작업이 어려워져서 많은 작업 시간을 요하게 되고, 심지어는 이러한 작업의 수행이 불가능하게 되는 문제점을 가지고 있었다.
이와 같은 문제점들로 인해, 가스 돔의 상측에 대한 작업 공간을 확보하기 위하여, 탑사이드 모듈의 하부 높이를 키울 경우에는 선박의 무게 중심이 높아지고, 이로 인해 선박의 복원성 저하, 진동 및 중량 증가를 발생시키며, 이에 따른 추가적인 보강 및 배수량의 증가를 초래하는 또 다른 문제점을 발생시키게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스 돔의 해치 상부와 탑사이드 모듈 간의 이격 거리를 증가시킴으로써 탑사이드 모듈 하부의 작업 공간 확보를 가능하도록 하고, 스프레이 노즐이나 컨덴세이트 등에 대한 설치 및 해체 작업이 공간의 제약없이 가능하도록 하며, 화물창 내부의 보수 공사시, 필요한 자재나 장비 등의 이동 공간을 충분히 확보하도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, LNG의 화물창에 연결되는 가스 돔 구조에 있어서, 상기 화물창의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스에 형성되는 개구부; 및 상기 개구부의 내측에 설치되는 가스 돔을 포함하는 리세스 타입 가스 돔 구조이 제공된다.
상기 개구부는 상기 가스 돔의 상단 주위에 형성되는 리세스 스페이스를 포함할 수 있다.
상기 리세스 스페이스는 메인 데크에 연결되는 상단이 개방되도록 형성될 수 있다.
상기 가스 돔은 상기 개구부에 기밀이 유지되도록 설치되는 덕트; 상기 덕트의 상단에 설치되고, 배관이 연결되는 해치; 상기 덕트와 상기 해치에 각각 설치되는 제 1 및 제 2 단열재; 및 상기 해치의 내측에 상단이 고정되도록 상기 덕트의 내측에 설치되고, 상기 화물창의 내측에 위치하는 인입부가 하단에 마련되는 이송관을 포함할 수 있다.
상기 가스 돔은 상기 덕트 내의 상기 제 1 단열재의 내측면에 위치하고, 신축이 가능하도록 벨로우즈가 형성되는 이너 튜브를 더 포함할 수 있다.
상기 가스 돔은 상기 화물창에 형성되는 관통홀의 내측까지 연장되는 상기 이너 튜브의 하단과 상기 관통홀 사이에 설치되는 제 3 단열재를 더 포함할 수 있다.
상기 해치를 통해서 상기 이송관의 하단까지 연장되도록 설치되되, 상기 이송관을 감도록 코일부가 형성되는 스프레이 노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 화물창은 FLNG((Floating LNG vessel)에 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, LNG의 화물창에 연결되는 가스 돔 구조에 있어서, 상기 화물창의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스의 내측에 가스 돔이 설치되는 리세스 타입 가스 돔 구조이 제공된다.
본 발명에 따르면, 가스 돔의 해치 상부와 탑사이드 모듈 간의 이격 거리를 증가시킴으로써 탑사이드 모듈 하부의 작업 공간을 충분히 확보할 수 있도록 하고, 스프레이 노즐이나 컨덴세이트 등에 대한 설치 및 해체 작업이 공간의 제약없이 가능하도록 하며, 스프레이 노즐과 컨덴세이트 등의 제품 길이 축소로 인해 자재비를 절감할 수 있고, 화물창의 내부 보수 공사시, 필요한 자재나 장비 등의 이동 공간을 충분히 확보하도록 하여 보수 공사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조를 개략적으로 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조의 리세스 스페이스를 도시한 평면도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조(100; 도 2에 도시)는 화물창(Cargo tank; 10)의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스(Trunk space; 20)의 내측에 가스 돔(Gas dome; 120)이 설치될 수 있다. 또한, 가스 돔(120)의 설치를 위하여 트렁크 스페이스(20)에 개구부(110)가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조(100)는 LNG의 화물창(10)에 연결되는데, 여기서, 화물창(10)은 LNG의 저장을 필요로 하는 해상 구조물뿐만 아니라, LNG 수송선이나 LNG RV(LNG Regasification Vessel) 등과 같은 선박에 설치될 수 있으며, 일례로, FLNG((Floating LNG Vessel)에 설치될 수 있다. 여기서, FLNG는 예를 들면, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조(100)를 상세히 설명하면 다음과 같다.
개구부(110)는 화물창(10)의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스(20)에 형성되고, 내측에 가스 돔(120)이 설치됨으로써 가스 돔(120)이 메인 데크(Main deck; 30)의 아래에 위치할 수 있도록 한다. 또한, 개구부(110)는 가스 돔(120)의 상단 주위에 형성되는 리세스 스페이스(Recess space; 111)를 포함할 수 있다. 이러한 리세스 스페이스(111)로 인해서, 리세스 스페이스(111)의 바닥을 이루는 플로어(Floor; 112)에서 가스 돔(120)과 관련된 작업을 손쉽게 수행할 수 있도록 한다.
리세스 스페이스(111)는 일례로 메인 데크(30)에 연결되는 상단이 개방되도록 형성될 수 있다. 따라서, 리세스 스페이스(111)의 개방 부위를 통해서 가스 돔(120)에 대한 배관(40)의 연결 및 설치 작업이 용이하도록 한다.
본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 가스 돔(120)의 상단 높이가 메인 데크(30)의 높이보다 아래에 낮게 위치되는 것이 바람직하다.
가스 돔(120)은 일례로, 개구부(110)에 기밀이 유지되도록 설치되는 덕트(121)와, 덕트(121)의 상단에 설치되고, 배관이 연결되는 해치(hatch; 122)와, 덕트(121)와 해치(122)에 각각 설치되는 제 1 및 제 2 단열재(123,124)와, 해치(122)의 내측에 상단이 고정되도록 덕트(121)의 내측에 설치되고, 화물창(10)의 내측에 위치하는 인입부(125a)가 하단에 마련되는 이송관(125)을 포함할 수 있다.
덕트(121)는 일례로 스테인레스 스틸 재질로 이루어질 수 있고, 트렁크 스페이스(20)의 이너 데크(Inner deck; 21) 상에 하단이 지지되고, 용접이나 볼팅 또는 브라켓 등을 이용한 다양한 방법에 의해 고정될 수 있으며, 상단에 해치(122)가 분리 가능하도록 설치될 수 있고, 내측에 제 1 단열재(123)가 설치될 수 있는데, 제 1 단열재(123)로는 일례로 글래스 울(Glass wool)이 사용될 수 있고, 이 밖에도 글래스 울을 대신하거나 글래스 울과 함께 다양한 단열 부재가 사용될 수 있다.
해치(122)는 다양한 배관(40)이 연결될 수 있는데, 이러한 배관(40)에 대해서는 후술하기로 한다. 또한, 해치(122)는 내측에 마련되는 고정부(122a)에 의해 이송관(125)의 상단을 고정시킬 수 있고, 외측에 제 2 단열재(124)가 설치될 수 있다. 이때, 제 2 단열재(124)로는 플라이우드(Plywood)가 사용될 수 있는데, 반드시 이에 한하는 것은 아니다.
가스 돔(120)은 덕트(121) 내에 설치되는 이너 튜브(126)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이너 튜브(126)는 덕트(121) 내의 제 1 단열재(123) 내측면에 위치하도록 설치되고, 신축이 가능하도록 주름 형태의 벨로우즈(Bellows; 126a)가 단일로 형성되거나, 길이방향을 따라 다수로 형성될 수 있다.
가스 돔(120)은 화물창(10)에 형성되는 관통홀(11)과의 사이에 설치되는 제 3 단열재(127)를 더 포함할 수 있다. 제 3 단열재(127)는 화물창(10)의 관통홀(11) 내측까지 연장되는 이너튜브(126)의 하단과 관통홀(11) 사이에 설치될 수 있다. 또한, 제 3 단열재(127)는 글래스 울(Glass wool)이 사용될 수 있는데, 반드시 이에 한하지는 않고, 단열 기능을 가지는 다양한 부재가 사용될 수 있으며, 화물창(10)의 단열을 위한 부재들과 이너 튜브(126) 사이에 설치될 수 있다. 여기서, 화물창(10)의 단열을 위한 부재들은 일례로 이중 차단을 위한 1차 및 2차 방벽(12,13)이 각각 마련될 수 있되, 1차 및 2차 방벽(12,13) 사이에 제 1 인슐레이션 부재(14)가 마련될 수 있고, 2차 방벽(13)의 외측에 제 2 인슐레이션 부재(15)가 마련될 수 있다.
이송관(125)에는 스프레이 노즐(Spray nozzle; 130)이 설치될 수 있다. 여기서, 스프레이 노즐(130)은 화물창(10) 내의 예냉을 위하여, 화물창(10) 내에 재액화가스를 분사하여 증발가스와의 열교환을 수행하도록 하는데, 본 실시예에서처럼 해치(122)를 통해서 이송관(125)의 하단까지 연장되도록 설치되되, 이송관(125)과의 열교환을 위하여 이송관(125)을 감도록 코일부(131)가 형성될 수 있으며, 브라켓(132)에 의해 이송관(125)에서 정해진 위치에 고정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 트렁크 스페이스(20)는 그 횡단면 형상이 본 실시예에서처럼 사각형상으로 이루어질 수 있는데, 다른 예로서 원형을 비롯하여 그 밖에 다양한 형상을 가질 수 있고, 내측에 위치하는 해치(122)에 인입 내지 인출되는 배관(40)이 설치되기 위한 공간을 제공한다. 여기서, 배관(40)은 예컨대 증발가스의 배출을 위한 메인 배관(41), 화물창(10)의 압력 배출을 위한 밸브에 연결되는 밸브 배관(42), 화물창(10)의 1차 및 2차 인슐레이션 스페이스에 대한 가스 누출의 감지를 위한 감지 배관(43), 세이프티 헤더에 연결되기 위한 배관(44), 그리고, 화물창(10)의 진공 해제 밸브에 연결되기 위한 배관(45), 세이프티 밸브에 연결되기 위한 배관(46) 등이 해당될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 리세스 타입 가스 돔 구조에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가스 돔(120)이 트렁크 스페이스(20)의 내측에 설치됨으로써, 메인 데크(30)로부터 탑사이드 모듈(50)간의 거리(D1)와 메인 데크(30)로부터 가스 돔(120) 상단까지의 거리(D2)를 합한 거리(D1+D2)에 해당하는 작업 공간을 확보할 수 있고, 이로 인해 가스 돔(120)의 해치(122) 상부와 탑사이드 모듈(50) 간의 이격 거리를 증가시키게 된다. 따라서, 탑사이드 모듈(50) 하부의 작업 공간을 충분히 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 스프레이 노즐(130)이나 가스 돔(120) 내의 컨덴세이트 등에 대한 작업이 공간의 제약없이 가능해지도록 하고, 가스 돔(120)이 메인 데크(30)의 상측까지 연장될 필요가 없기 때문에 스프레이 노즐(130)의 길이를 줄일 수 있고, 그 밖에도 가스 돔(120)과 관련된 컨덴세이트 등의 제품 길이를 줄일 수 있어서 자재비를 절감할 수 있다.
또한, 화물창(10)의 내부 보수 공사시, 가스 돔(120)을 이용하여 필요한 자재나 장비 등을 이동하고자 하는 경우, 이들에 대한 이동 공간을 충분히 확보하도록 하여 보수 공사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10 : 화물창 11 : 관통홀
12 : 1차 방벽 13 : 2차 방벽
14 : 제 1 인슐레이션부재 15 : 제 2 인슐레이션부재
20 : 트렁크 스페이스 21 : 이너 데크
30 : 메인 데크 40 : 배관
50 : 탑사이드 모듈 110 : 개구부
111 : 리세스 스페이스 112 : 플로어
120 : 가스 돔 121 : 덕트
122 : 해치 122a : 고정부
123 : 제 1 단열재 124 : 제 2 단열재
125 : 이송관 125a : 인입부
126 : 이너 튜브 126a : 벨로우즈
127 : 제 3 단열재 130 : 스프레이 노즐
131 : 코일부 132 : 브라켓

Claims (10)

  1. LNG의 화물창에 연결되는 가스 돔 구조에 있어서,
    상기 화물창의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스에 형성되는 개구부; 및
    상기 개구부의 내측에 설치되는 가스 돔;
    을 포함하는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 개구부는,
    상기 가스 돔의 상단 주위에 형성되는 리세스 스페이스를 포함하는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 리세스 스페이스는,
    메인 데크에 연결되는 상단이 개방되도록 형성되는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 가스 돔은,
    상기 개구부에 기밀이 유지되도록 설치되는 덕트;
    상기 덕트의 상단에 설치되고, 배관이 연결되는 해치;
    상기 덕트와 상기 해치에 각각 설치되는 제 1 및 제 2 단열재; 및
    상기 해치의 내측에 상단이 고정되도록 상기 덕트의 내측에 설치되고, 상기 화물창의 내측에 위치하는 인입부가 하단에 마련되는 이송관;
    을 포함하는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 가스 돔은,
    상기 덕트 내의 상기 제 1 단열재의 내측면에 위치하고, 신축이 가능하도록 벨로우즈가 형성되는 이너 튜브를 더 포함하는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 가스 돔은,
    상기 화물창에 형성되는 관통홀의 내측까지 연장되는 상기 이너 튜브의 하단과 상기 관통홀 사이에 설치되는 제 3 단열재를 더 포함하는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 해치를 통해서 상기 이송관의 하단까지 연장되도록 설치되되, 상기 이송관을 감도록 코일부가 형성되는 스프레이 노즐을 더 포함하는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화물창은,
    FLNG((Floating LNG vessel)에 설치되는 리세스 타입 가스 돔 구조.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 가스 돔의 상단 높이는 메인 데크의 높이보다 낮은 리세스 타입 가스 돔 구조.
  10. LNG의 화물창에 연결되는 가스 돔 구조에 있어서,
    상기 화물창의 상측에 마련되는 트렁크 스페이스의 내측에 가스 돔이 설치되는 리세스 타입 가스 돔 구조.
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