KR20140109626A - 펌프 타워 장치 및 이의 용접 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 펌프 타워 장치는 파이프와, 상기 파이프의 외주면에 수평방향으로 형성되는 하부링과, 상기 파이프를 둘러싼 상태에서 하부링의 하방에 형성되는 지지원통부 및 상기 지지원통부 내측 둘레에서 지지원통부의 상부 높이보다 높게 형성된 내측지지링을 포함하며, 완전용입용접이 하부링의 하면과 지지원통부 상부 및 내측지지링 사이에서 형성된다.

Description

펌프 타워 장치 및 이의 용접 방법{Pump Tower and Welding Method of it}
본 발명은 펌프 타워 장치 및 이의 용접 방법에 관한 것이다.
액화천연가스선에서 액화천연가스(LNG: Liquefied natural gas)가 액체 상태로 저장되는 탱크인 리퀴드 돔(Liquid Dome)은 액화천연가스(LNG)의 증발 및 기화를 방지할 수 있는 구조를 가진다.
그리고 리퀴드 돔(Liquid Dome)은 액화천연가스(LNG)선의 액화천연가스 운송비용 및 효율을 높이기 위해서 최대 체적을 갖도록 형성되며, 그 대표적인 것으로 모스(Moss) 구형 탱크와 멤브레인(membrane) 탱크가 있다.
또한, 리퀴드 돔은 대기압보다 높은 증기압과 -162℃의 비등온도에서 견딜 수 있는 재료, 예를 들어, 알루미늄합금, 스테인레스강, 30% 니켈강 등으로 제작된다.
리퀴드 돔 상부에 구비되는 돔 커버(Dome Cover)에는 각종 파이프 등을 포함하는 펌프타워(Pump Tower)가 관통하는 다수의 홀이 형성되며, 펌프타워는 돔 커버의 상부에 설치되는 펌프타워 설치 구조체에 고정된다.
이러한 종래의 펌프타워는 펌프타워 설치 구조체에 고정되기 위해 펌프타워의 외주면에 형성되는 링플레이트와 펌프타워의 외주면보다 반경이 크게 형성되어 링플레이트의 하면에 접하는 지지부 사이에 용접하는 구조가 형성된다.
그러나, 이러한 종래의 펌프타워 고정을 위한 링플레이트와 지지부 사이의 용접 구조는 지지부의 외측에서만 용접 가공이 진행되기 때문에 용접이 완료 된 후에 용접의 불량부를 확인하기 위해 적외선(IR: Infrared) 검사 등을 해야 하고, 이를 통하여 적지 않은 불량이 확인되며, 다시 용접 가공이 진행되는 등의 문제가 발생된다.
그리고 이러한 취약 구조는 한국공개특허 제2011-0056027호의 호퍼 슬랜트 플랜트 외측면에 스트링거가 용접에 의해 지지되어 연결될 수 있는 구조를 적용하는 경우에도 해결되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 펌프 타워 장치 및 이의 용접 방법은 펌프 타워 장치에 완전용입용접 방법을 적용할 때 불량율이 저하될 수 있도록 함으로써 펌프 타워 장치의 내구성이 향상된 액화천연가스선을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 파이프와, 상기 파이프의 외주면에 수평방향으로 형성되는 하부링과, 상기 파이프를 둘러싼 상태에서 하부링의 하방에 형성되는 지지원통부 및 상기 지지원통부 내측 둘레에서 지지원통부의 상부 높이보다 높게 형성된 내측지지링을 포함하며, 완전용입용접이 하부링의 하면과 지지원통부 상부 및 내측지지링 사이에서 형성된 펌프 타워 장치가 제공된다.
상기 내측지지링에 추가개선각이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 지지원통부에 내측지지링이 용접되는 과정인 제1단계와, 상기 제1단계를 거친 후에 진행되는 지지원통부의 상부에 원통형 파이프의 외주면에 형성되는 하부링이 위치되는 과정인 제2단계와, 제2단계를 거친 후에 진행되는 지지원통부의 상부와 하부링의 하면 사이를 용접하는 과정인 제3단계를 포함하는 펌프 타워 장치의 용접 방법도 제공될 수 있다.
상기 제1단계는 지지원통부의 내경에 내측지지링의 외경을 밀착시킨 후에 지지원통부의 내경과 내측지지링의 하면 사이에 용접을 행할 수 있다.
상기 내측지지링의 상면은 개선각이 형성된 지지원통부의 상면보다 높게 형성될 수 있다.
상기 내측지지링에 추가개선각이 형성되어 추가개선각과 하부링의 하면 사이에도 용접 공간이 형성될 수 있다.
상기 제3단계는 지지원통부의 개선각과 하부링의 하면 사이의 용접 공간에 완전용입용접이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 펌프 타워 장치는 내측지지링에 의해 완전용입용접이 효과적으로 진행되어 내구성이 향상된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 펌프 타워 장치의 용접 방법은 완전용입용접이 불량을 최소화하면서 진행될 수 있다.
또한, 내측지지링에 추가개선각을 형성하여 완전용입용접이 더욱 효과적으로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프 타워 장치의 일부를 나타내는 사진.
도 2는 도 1의 펌프 타워 장치의 일부를 나타내는 수직단면도.
도 3은 도 2의 A부분을 나타내는 확대단면도.
도 4는 도 3의 변형례를 나타내는 확대단면도.
도 5는 도 2의 B-B부분을 절개한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예인 펌프 타워 장치의 용접 방법을 나타내는 순서도.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프 타워 장치의 일부를 나타내는 사진이고, 도 2는 도 1의 펌프 타워 장치의 일부를 나타내는 수직단면도이다.
우선, 본 발명의 실시예인 펌프 타워 장치의 용접 방법이 적용된 펌프 타워 장치에 대해 설명한다.
펌프 타워 장치는 운항 중에 발생하는 여분의 가스를 대기로 보내주는 펌프 타워로서의 기능을 수행하는 원통형 파이프(110)와, 파이프(110)의 외주면에 수평방향으로 형성되는 상부링(122) 및 하부링(124)을 포함하는 링플레이트(120)와, 파이프(110)의 반경보다 큰 반경으로 형성되어 파이프(110)를 둘러싼 상태에서 하부링(124)의 하방에 형성되는 지지원통부(150) 및 지지원통부(150)의 외측 둘레와 같은 크기의 관통공이 형성되는 돔커버(200)를 포함한다.
링플레이트(120)의 상부링(122)과 하부링(124) 사이에는 파이프(110)의 외주면에서 방사형으로 연장되는 복수개의 링연결부(126)가 형성되어 상부링(122)과 하부링(124)을 연결시킨다.
링플레이트(120)는 상부링(122)과 하부링(124) 및 링연결부(126) 사이의 결합구조를 통하여 파이프(110)의 외측에 형성되는 플렌지와 같은 구조를 형성하며 지지원통부(150)의 상면 위에 안착되어 파이프(110)가 지지원통부(150)의 내측에 안정적으로 위치되도록 한다.
도 3은 도 2의 A부분을 나타내는 확대단면도이다.
본 실시예의 핵심은 하부링(124)의 하면과 지지원통부(150) 상부 사이의 용접을 최적으로 형성하여 용접에 의해 접합된 부분이 선박의 사용기간 동안 내구성이 유지되도록 하는 것이다.
하부링(124)의 하면과 지지원통부(150) 상부 사이의 용접은 하부링(124)의 하면이 지지원통부(150) 상부에 안착된 상태에서 지지원통부(150) 상부에 형성된 개선각(152)과 하부링(124)의 하면 사이를 완전용입용접(Full Penetration Welding)하는 과정을 통하여 진행된다.
본 발명의 실시예에서는 하부링(124)의 하면을 지지원통부(150) 상부에 위치시키기 전에 지지원통부(150) 상부 내측에 내측지지링(160)이 형성된다.
따라서, 작업자가 내측지지링(160)을 지지원통부(150) 상부 내측 둘레에서 지지원통부(150)의 상부에 형성되는 개선각(152) 높이 보다 약 3mm 이상의 높이에 위치시킨 후에 내측지지링(160)의 하부와 지지원통부(150)의 사이를 용접한다.
그리고 하부링(124)의 하면을 지지원통부(150) 상부에 위치시키면 하부링(124)의 하면은 내측지지링(160)의 상면에 위치되며, 하부링(124)의 하면과 지지원통부(150)의 개선각(152)의 가장 높은 위치 사이는 약간 이격된다.
이 상태에서 작업자가 하부링(124)의 하면과 지지원통부(150) 상부 사이를 완전용입용접하면 용접이 내측지지링(160)의 상면에서부터 진행됨으로 후방 비드가 명확하게 형성되며, 하부링(124) 하면은 용접부분과 내측지지링(160)에 의해 지지됨으로 지지력이 오래 지속된다.
도 4는 도 3의 변형례를 나타내는 확대단면도이다.
본 실시예는 도 4와 같이 내측지지링(160)의 상부에 개선각(152)과 연개되는 추가개선각(162)을 형성할 수 있다.
이 경우에 완전용입용접시에 용접이 추가개선각(162)과 하부링(124) 하면 사이의 공간부터 진행되어 지지원통부(150)의 상부에 형성된 개선각(152)과 하부링(124) 하면 사이의 공간에는 완전용입용접이 확실하게 진행되는 효과가 발생된다.
도 5는 도 2의 B-B부분을 절개한 단면도이다.
본 실시예에서는 지지원통부(150)와 내측지지링(160)이 형성된 부분의 단면이 도 5와 같이 나타나며, 파이프(110)의 외측 둘레에 이격되어 내측지지링(160)이 형성되며, 내측지지링(160)의 외면에 지지원통부(150)의 내면이 밀착 형성된다.
도 6은 본 발명의 실시예인 펌프 타워 장치의 용접 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 실시예인 펌프 타워 장치의 용접 방법은 시작 과정을 거쳐 지지원통부(150)에 내측지지링(160)이 용접되는 과정인 제1단계(S100)와, 제1단계(S100)를 거친 후에 진행되는 지지원통부(150)의 상부에 원통형 파이프(110)의 외주면에 형성되는 하부링(124)이 위치되는 과정인 제2단계(S200)와, 제2단계(S200)를 거친 후에 진행되는 지지원통부(150)의 상부와 하부링(124)의 하면 사이를 용접하는 과정인 제3단계(S300) 및 종료하는 과정을 포함한다.
제1단계(S100)인 지지원통부(150)에 내측지지링(160)이 용접되는 과정은 지지원통부(150)의 내경에 내측지지링(160)의 외경을 밀착시킨 후에 지지원통부(150)의 내경과 내측지지링(160)의 하면 사이에 용접을 행하는 과정이다.
내측지지링(160)의 상면은 개선각(152)이 형성된 지지원통부(150)의 상면보다 높게 형성된다.
그리고 제2단계(S200)는 지지원통부(150)의 상부에 원통형 파이프(110)의 외주면에 수평방향으로 형성되는 하부링(124)이 위치되는 과정으로 지지원통부(150)의 상부에는 개선각(152)이 형성된 상태이며, 내측지지링(160)에 의해 개선각(152)과 하부링(124)의 하면 사이에는 용접 공간이 형성된다.
또한, 도 4와 같이 내측지지링(160)에 추가개선각(162)이 형성되는 경우에는 추가개선각(162)과 하부링(124)의 하면 사이에도 용접 공간이 형성된다.
제3단계(S300)인 지지원통부(150)의 상부와 하부링(124) 하면 사이를 용접하는 과정은 지지원통부(150)의 개선각(152)과 하부링(124)의 하면 사이의 용접 공간에 완전용입용접이 수행되는 과정이며, 도 4와 같이 내측지지링(160)에 추가개선각(162)이 형성되는 경우에는 추가개선각(162)과 하부링(124)의 하면 사이에도 완전용입용접이 수행된다.
본 발명의 실시예에 따른 펌프 타워 장치의 용접 방법은 내측지지링에 의해 완전용입용접이 효과적으로 진행되어 내구성이 향상된다.
그리고 내측지지링에 추가개선각을 형성하여 완전용입용접이 더욱 효과적으로 진행될 수 있는 효과가 발생된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
110: 파이프 120: 링플레이트
122: 상부링 124: 하부링
150: 지지원통부 160: 내측지지링
200: 돔커버

Claims (7)

  1. 파이프와,
    상기 파이프의 외주면에 수평방향으로 형성되는 하부링과,
    상기 파이프를 둘러싼 상태에서 하부링의 하방에 형성되는 지지원통부 및
    상기 지지원통부 내측 둘레에서 지지원통부의 상부 높이보다 높게 형성된 내측지지링을 포함하며,
    완전용입용접이 하부링의 하면과 지지원통부 상부 및 내측지지링 사이에서 형성된 펌프 타워 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내측지지링에 추가개선각이 형성된 펌프 타워 장치.
  3. 지지원통부에 내측지지링이 용접되는 과정인 제1단계와,
    상기 제1단계를 거친 후에 진행되는 지지원통부의 상부에 원통형 파이프의 외주면에 형성되는 하부링이 위치되는 과정인 제2단계와,
    제2단계를 거친 후에 진행되는 지지원통부의 상부와 하부링의 하면 사이를 용접하는 과정인 제3단계를 포함하는 펌프 타워 장치의 용접 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1단계는 지지원통부의 내경에 내측지지링의 외경을 밀착시킨 후에 지지원통부의 내경과 내측지지링의 하면 사이에 용접을 행하는 펌프 타워 장치의 용접 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 내측지지링의 상면은 개선각이 형성된 지지원통부의 상면보다 높게 형성되는 펌프 타워 장치의 용접 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 내측지지링에 추가개선각이 형성되어 추가개선각과 하부링의 하면 사이에도 용접 공간이 형성되는 펌프 타워 장치의 용접 방법.
  7. 청구항 3 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3단계는 지지원통부의 개선각과 하부링의 하면 사이의 용접 공간에 완전용입용접이 수행되는 펌프 타워 장치의 용접 방법.


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