KR20150145338A - 탱크 지지구조 - Google Patents

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KR20150145338A
KR20150145338A KR1020140074427A KR20140074427A KR20150145338A KR 20150145338 A KR20150145338 A KR 20150145338A KR 1020140074427 A KR1020140074427 A KR 1020140074427A KR 20140074427 A KR20140074427 A KR 20140074427A KR 20150145338 A KR20150145338 A KR 20150145338A
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이명섭
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 지지구조는, 액체화물 저장탱크에 마련되는 연결부; 상기 연결부를 지지하며, 상기 액체화물 저장탱크의 적도부로부터 하측으로 이격되게 마련되는 슬라이딩 서포트; 및 상기 슬라이딩 서포트를 지지하며, 그 하부에 공간이 형성되도록 선체의 측면에 연결되는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탱크 지지구조는, 스커트를 생략하고 액체화물 저장탱크의 적도부에서 측벽(탱크 설치 인근 측벽)으로 액체화물 저장탱크를 지지하는 구조물이 형성됨으로써, 액체화물 저장탱크의 적도부에서 하측으로 연장되는 공간을 간섭하지 않아, 일반적으로 형성되는 파운데이션 데크 상의 공간을 활용하여 밸러스트 수의 저장 공간이나 선박연료(heavy fuel oil)의 저장 공간 등으로 활용할 수 있다.

Description

탱크 지지구조{Surpport structure for tank}
본 발명은 탱크 지지구조에 관한 것이다.
액화가스가 에너지자원으로 등장함에 따라, 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지까지 대량으로 수송하는데, 이를 위해 액화가스 운반선(Liquified Gas Carrier)을 이용하게 된다. 여기서, 액화가스의 운송량을 증가시키기 위해 액화가스의 부피를 줄이도록 예를 들어, 액화가스는 영하의 극저온의 상태를 이루게 된다.
즉, 액화가스에 포함된 메탄을 1기압 하에서 -162℃도 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하며, 액화된 메탄의 부피는 표준상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 된다.
이러한, 액화가스를 운반하는 액화가스 운반선은 액화가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창으로서 선체 내부에 액체화물 저장탱크(독립탱커)를 포함한다. 액체화물 저장탱크는 단열구조체를 이루어, 선체로 액화가스의 온도가 전달되는 것을 감소시킨다.
액화가스 운반선에 설치된 저장탱크에는 구형상을 이루는 모스(Moss)형 액화가스 탱크 타입과 다각면체 형상을 이루는 SPB형 액화가스 탱크 타입 등으로 이루어진다. 극저온의 액화가스를 저장하기 위하여 액화가스 탱크는 주로 알루미늄으로 제작하고 그 외벽에 보온재(Insulation)를 설치하여 열손실을 방지하게 된다. 이하에서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 일반적인 모스형 액화가스 탱크를 구비하는 선체를 일부 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 선체(1)는 밸라스트탱크(10), 파운데이션 데크(21), 액체화물 저장탱크(30), 스커트(skirt, 40)를 포함한다.
본 실시예와 같이 모스형 액화가스 탱크가 운반선의 선체(1)에 설치되는 경우, 스커트(40)의 지지에 의해 설치된다. 여기서, 스커트(40)는 액체화물 저장탱크(30)의 적도부(구의 중심부)를 따라 아래의 수직방향으로 연장되어, 액체화물 저장탱크(30)와 파운데이션 데크(21) 사이를 연결해 액체화물 저장탱크(30)를 지지하며, 액체화물 저장탱크(30)의 하부는 선체(1)와 이격된 상태가 된다.
따라서 액체화물 저장탱크(30)에 액화가스를 채우게 되면, 액체화물 저장탱크(30)의 자중과 액화가스 무게가 모두 스커트(40)를 통하여 선체(1)에 전달된다. 이러한, 스커트(40)는 액체화물 저장탱크(30)를 지지하도록 선체(1)에 설치시 파운데이션 데크(21)가 요구됨은 물론, 파운데이션 데크(21)의 상부를 가로지르게 되어 선체(1) 내의 공간을 간섭하게 되므로 공간 활용이 낮아질 우려가 있다.
본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액체화물 저장탱크를 설치하기 위해 파운데이션 데크를 필수로 구성할 필요가 없고, 파운데이션 데크 상의 공간의 간섭을 줄이면서 액체화물 저장탱크를 지지할 수 있는 탱크 지지구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 지지구조는, 액체화물 저장탱크에 마련되는 연결부; 상기 연결부를 지지하며, 상기 액체화물 저장탱크의 적도부로부터 하측으로 이격되게 마련되는 슬라이딩 서포트; 및 상기 슬라이딩 서포트를 지지하며, 그 하부에 공간이 형성되도록 선체의 측면에 연결되는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 연결부는, 온도변화에 의한 상기 액체화물 저장탱크의 변형에 대비하여 폭이 가감되는 절곡홈이 형성되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 연결부와 상기 브라켓 사이가 슬라이딩되도록, 상기 슬라이딩 서포트는 상기 연결부 또는 상기 브라켓 중 어느 일면이 면접촉되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 브라켓이 연결되는 상기 선체의 측면은 측벽으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 액체화물 저장탱크는 적어도 어느 일면이 곡면을 이루는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 액체화물 저장탱크는 수직단면이 원형 또는 타원형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 연결부의 하측으로 연장되는 가상의 수직축에서 상기 연결부를 기준으로 적어도 5°범위내의 선체 외곽이 곡률로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 액체화물 저장탱크가 안착되는 상기 선체의 외곽 하단의 곡률 반경은 상기 액체화물 저장탱크 반경의 20% 내지 50%인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탱크 지지구조는, 스커트를 생략하고 액체화물 저장탱크의 적도부에서 측벽(탱크 설치 인근 측벽)으로 액체화물 저장탱크를 지지하는 구조물이 형성됨으로써, 액체화물 저장탱크의 적도부에서 하측으로 연장되는 공간을 간섭하지 않아, 일반적으로 형성되는 파운데이션 데크 상의 공간을 활용하여 밸러스트 수의 저장 공간이나 선박연료(heavy fuel oil)의 저장 공간 등으로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명은 스커트의 지지없이 액체화물 저장탱크를 선체 내에 지지할 수 있어, 스커트를 설치하기 위한 파운데이션 데크를 필수로 구성할 필요가 없거나 일부 생략할 수 있음은 물론, 액체화물 저장탱크의 적도부 둘레를 따라 설치되는 스커트의 생략 및 파운데이션 데크의 생략에 대응하여 선체의 전체 하중을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 액체화물 저장탱크 내에 액체화물을 선적 및 하역함에 따라 변화는 온도나, 선체의 운항에 의한 액체화물 저장탱크의 움직임에 의해 액체화물 저장탱크와 선체 사이의 지지구조에 비틀림 등의 외력이 발생하지 않도록 슬라이딩 가능하여 지지구조가 파괴되거나 데미지가 발생될 우려를 줄일 수 있다.
도 1은 일반적인 모스형 액화가스 탱크를 구비하는 선체를 일부 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탱크 지지구조의 형상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 D에서 일반적인 탱크 지지구조와 대비하여 확장된 공간을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 탱크 지지구조에서 선체 외곽의 곡률을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 탱크 지지구조(100)는, 연결부(110), 슬라이딩 서포트(120) 및 브라켓(130)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 액체화물 저장탱크(30) 등은 종래의 선체(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.
본 실시예에서 액체화물 저장탱크(30)는 액체화물을 저장하는 탱크로서, 적어도 어느 일면이 곡면을 이룰 수 있으며, 액체화물 저장탱크(30)는 수직단면이 원형 또는 타원형으로 이루어질 수 있다. 일례로, 액체화물 저장탱크(30)는 모스(Moss)형 액화가스 탱크 타입으로 이루어져 구형으로 이루어질 수 있다.
액체화물 저장탱크(30)에 저장되는 액체화물은 액화가스일 수 있고, 액화가스는 극저온의 액체상태로서 기체상태에 비교하여 부피가 줄어 저장용량이 증가될 수 있다. 극저온의 액체상태인 액화가스로부터 선체(도 1 참조, 1)로 온도가 전달되는 것을 감소시키도록 액체화물 저장탱크(30)는 단열구조체를 이룰 수 있고, 극저온을 견디도록 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
액체화물 저장탱크(30)가 구형상으로 이루어지는 경우, 액체화물 저장탱크(30)의 내부를 가로질러 수직하게 펌프타워(도시하지 않음)가 마련되어 액체화물을 배출시킬 수 있다. 또한, 액체화물 저장탱크(30)의 하부는 선체(1)와 고정되지 않은 상태(free idle joint)를 이루며, 액체화물 저장탱크(30)의 중심부인 적도부에 연결부(110)가 설치되어 선체(1)에 지지될 수 있다.
연결부(110)는 슬라이딩 서포트(120)와 함께 액체화물 저장탱크(30)를 선체(1)에 연결하는 매개물로서, 액체화물 저장탱크(30)에 마련되어 슬라이딩 서포트(120)에 의해 지지될 수 있다. 연결부(110)는 구형의 액체화물 저장탱크(30)에 고정된 상태로 극저온을 견딜 수 있도록 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
연결부(110)는 액체화물 저장탱크(30) 중심부 외측의 둘레면을 따라 폐곡선 형태 또는 슬라이딩 서포트(120)가 마련되는 위치에 일부 마련될 수 있으며, 슬라이딩 서포트(120)가 맞닿는 면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결부(110)의 하단부에 슬라이딩 서포트(120)가 마련되고, 하측으로 돌출되거나 단차를 이루는 돌출부(111)가 마련될 수 있다. 여기서, 돌출부(111)는 액체화물 저장탱크(30)에 연결된 부위와의 사이에 절곡홈(112)이 형성되어, 온도변화에 의한 액체화물 저장탱크(30)의 수축, 팽창으로 변형되어 돌출부(111)를 향해 이격되거나 근접되어도 홈(112)의 간격조절로 대비할 수 있다. 여기서, 절곡홈(112)은 하측에서 상부로 절곡되어 오목하게 형성될 수 있다.
슬라이딩 서포트(120)는 액체화물 저장탱크(30)의 변형 또는 이동시에 연결부(110)가 액체화물 저장탱크(30)에 연동하여 이동할 수 있도록 슬라이딩가능하게 액체화물 저장탱크(30)를 받친다. 여기서, 슬라이딩 서포트(120)가 면접촉되는 면은 마찰력이 감소되어 슬라이딩이 용이하도록 엠보싱 형상으로 이루어질 수도 있다.
슬라이딩 서포트(120)는 연결부(110)와 용접 등의 방법으로 고정되고, 브라켓(130)과 맞닿은 면이 면접촉을 이루어 액체화물 저장탱크(30)는 슬라이딩 서포트(120)에 의해 브라켓(130) 상에 슬라이딩 가능하다. 이와 달리, 슬라이딩 서포트(120)는 연결부(110)와 면접촉되고 브라켓(130)과 용접 등의 방법으로 고정되어 액체화물 저장탱크(30)가 슬라이딩 서포트(120) 상에 슬라이딩될 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예는 액체화물 저장탱크(30)가 브라켓(130) 또는 슬라이딩 서포트(120) 상에서 슬라이딩 가능하여, 액체화물 저장탱크(30)의 수축, 팽창 등에 의한 부피변화 또는 이동에 의한 밀림 또는 당김이 발생하여도, 연결부(110)와 브라켓(130)의 연결지점이 고정되지 않으므로 면접촉 지점이 비틀릴 우려가 없어 연결부(110) 또는 브라켓(130)의 파손을 방지할 수 있다.
즉, 액체화물 저장탱크(30) 내에 액체화물을 선적 및 하역함에 따라 액체화물 저장탱크(30)의 온도변화가 발생하거나, 선체(1)가 해면 상을 운항함에 따라 파도 및 운항에 따른 선체(1)의 운동에 의해 액체화물 저장탱크(30)와 선체(1) 사이의 지지구조에 비틀림 등의 외력이 발생하지 않도록 슬라이딩 가능하도록 하여 지지구조가 파괴되거나 데미지가 발생될 우려를 줄일 수 있다.
이러한, 슬라이딩 서포트(120)는 극저온을 견딜 수 있도록 알루미늄재질을 포함하여 이루어질 수 있고, 액체화물 저장탱크(30)의 하중을 견디도록 강화우드(reinforced wood) 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
브라켓(130)은 액체화물 저장탱크(30)에 연결된 슬라이딩 서포트(120)가 걸쳐져, 액체화물 저장탱크(30)를 지지한다. 슬라이딩 서포트(120)는 브라켓(130) 상에 얹혀진 형태가 될 수 있으며, 슬라이딩 서포트(120)가 미끄럼되도록 브라켓(130)의 상면은 평면을 이룰 수 있고, 스텐레스 스틸 재질로 이루어질 수 있다.
이러한, 브라켓(130)은 슬라이딩 서포트(120)를 지지하도록 선체(1)에 연결되되, 브라켓(130) 및 탱크 지지구조(100)의 하부에 공간이 형성되도록 선체(1)의 측면에 연결된다. 여기서, 브라켓(130)이 연결되는 선체(1)는 액체화물 저장탱크(30) 인근의 측벽(22)일 수 있다. 즉, 브라켓(130)은 선체(1)에서 파운데이션 데크(도 1 참조, 21) 상의 공간을 간섭하지 않도록 선체(1)의 내측 둘레면인 측벽(22)에 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 스커트(도 1 참조, 40)가 설치되기 위한 파운데이션 데크(21)가 생략될 수도 있다. 여기서, 측벽(22)의 상부는 메인 데크(22A)를 이루고, 메인 데크(22A)의 하부로 다수의 데크(22B)가 이루어질 수 있다.
이와 같이, 파운데이션 데크(21)와 액체화물 저장탱크(30) 사이에 간섭이 없어 공간이 증가될 수 있다. 액체화물 저장탱크(30)를 지지하기 위해 필수적으로 구비되는 탱크 지지구조(100)가 파운데이션 데크(21) 상의 공간을 자유롭게 함으로써, 파운데이션 데크(21) 상의 공간을 활용할 수 있다.
예를 들어, 파운데이션 데크(21)의 공간은 선박연료(heavy fuel oil)를 저장하는 공간, 밸러스트 탱크(도 1 참조, 10) 또는 밸러스트 탱크(10)에 유출입 되는 밸러스트 수를 처리하기 위한 시스템을 설치할 수 있는 공간으로 활용될 수 있다.
특히, 파운데이션 데크(21) 상의 공간을 밸러스트 탱크(10)로 활용하는 경우, 선박의 외곽(헐, hull)의 내측 방향으로 밸러스트 탱크(10)의 공간이 이동되는 효과가 발생한다.
예를 들어, 연결부(110)의 하측으로 연장되는 가상의 수직축에서 연결부(110)를 기준으로 좌우방향으로 적어도 5°범위 내의 선체 외곽(헐)은 밸러스트 수의 용량 한계에 의해 일반적으로 수평한 형태를 이루게 되나, 본 실시예는 곡률로 이룰 수 있다. 이에 따라, 밸러스트 탱크(10)가 종래에 대비하여 내측 방향으로 이동하는 것에 대응하여 선체의 외각 폭이 좁아지도록 변형할 수 있다. 이에 따라 방형계수(물에 잠긴 선체의 비만도)가 낮아져 제조단가절감, 저항감소, 연비절감효과를 가질 수 있다. 이에 대하여 3실시예에서 설명하도록 한다.
여기서, 밸러스트 탱크(10)는, 선박의 안정성을 확보하고 선박에 화물이 적재되지 않은 경우 선박 운항의 효율을 증가시키기 위하여, 선박의 하부나 양측 또는 하부 및 양측에 설치된다. 이러한 밸러스트 탱크(10)는 화물의 선적 및 하역과 연계되어 내부에 해수를 이용한 밸러스트 수가 배수되거나 급수되며, 배수와 급수 과정에서 밸러스트 탱크(10) 내부로 해수 내의 미생물 등이 유입될 수 있어, 밸러스트 수에 공급되는 살균제를 생산하는 살균 장치 및 밸러스트 탱크(10)로부터 해양으로 배출되는 밸러스트 수에 포함된 살균제를 중화시키기 위한 중화 장치가 구비되는 것으로, 이러한 중화 장치는 밸러스트 수를 처리하는 시스템을 이룰 수 있다.
이와 같은 탱크 지지구조(100)는 예를 들어, 브라켓(130)과 슬라이딩 서포트(120)는 서로 대응하여 동일한 수로 이루어질 수 있으며, 브라켓(130)은 선체 양측의 내측(22)에 쌍으로 마련될 수 있고, 액체화물 저장탱크(30)는 선체(1)의 폭을 가로질러 양쪽 측벽(22)에 한 쌍으로 마련되는 브라켓(130)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 브라켓(130)의 좌우, 앞뒤 등 수평면 상의 면적은 슬라이딩 서포트(120)의 수평면 상의 면적보다 넓게 이루어져 슬라이딩 서포트(120)가 브라켓(130)에 항상 맞닿도록 될 수 있다. 또한, 도면에 도시하지는 않았으나 슬라이딩 서포트(120)가 낙하되지 않고 이동 범위가 제한되도록 브라켓(130)의 상부 둘레면은 돌출되거나 단차를 이룰 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 액체화물 저장탱크(30)의 움직임이나 액체화물 저장탱크(30)의 수축에 의한 움직임에 따라 액체화물 저장탱크(30)의 운동이 가능하여, 탱크 지지구조(100)의 파괴 및 데미지 현상이 줄어 안정성이 향상될 수 있다.
또한, 탱크 지지구조(100)가 측벽(22)에 연결됨으로써, 탱크 지지구조(100)의 하부에 공간이 형성되어 선박의 공간활용을 증대할 수 있어, 동일한 크기의 선박에서 한정된 공간을 효율적으로 이용하여, 시스템의 증대에 용이하여 선박의 운항을 용이하게 하고 편의를 증대시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탱크 지지구조의 형상을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 탱크 지지구조(200)는 연결부(210) 및 텐션 서포트(230)를 포함한다.
본 실시예에서 액체화물 저장탱크(30)는 액체화물을 저장하는 탱크로서, 제1 실시예에 따른 액체화물 저장탱크(30)와 동일 또는 유사하게 모스(Moss)형 액화가스 탱크 타입으로 이루어질 수 있고 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
연결부(210)는 액체화물 저장탱크(30)를 선체(도 1 참조, 1)에 연결하는 매개물로서, 액체화물 저장탱크(30)의 중심부 둘레면에 폐곡선 형태로 마련되거나 일부 마련되어 텐션 서포트(230)에 의해 지지될 수 있다. 연결부(210)는 구형의 액체화물 저장탱크(30)에 고정된 상태로 극저온을 견딜 수 있도록 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 연결부(210)의 상단부에 텐션 서포트(230)가 연결되고, 연결부(210)의 상단부는 돌출되거나 단차를 이루는 돌출부(211)가 마련될 수 있다.
텐션 서포트(230)는 액체화물 저장탱크(30)를 지지하는 구성으로서, 액체화물 저장탱크(30)의 외측 상부 방향으로 연장되되, 텐션 서포트(230)와 탱크 지지구조(200)의 하부에 공간이 형성되도록 선체(1)의 측면에 연결되어, 액체화물 저장탱크(30)를 지지한다.
여기서, 텐션 서포트(230)가 연결되는 선체(1)는 측벽(22)일 수 있으며, 측벽(22)의 측면에 연결될 수 있다. 즉, 텐션 서포트(230)는 선체(1)에서 파운데이션 데크(도 1 참조, 21) 상의 공간을 간섭하지 않도록 선체(1)의 내측 둘레면인 측벽(22)에 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 스커트(도 1 참조, 40)가 설치되기 위한 파운데이션 데크(21)가 생략될 수도 있다. 이러한, 텐션 서포트(230)는 측벽(22)의 내측 양측에 마련되어 측벽(22)의 양측에서 액체화물 저장탱크(30)를 지지할 수 있다.
본 실시예의 텐션 서포트(230)는 스테인레스 스틸 재질로 이루어질 수 있고, 도 4에 도시한 바와 같이, 일단부는 연결부(210)의 돌출부(211)에 연결되고 타단부는 선체에 연결되는 빔, 다면체 등으로 이루어질 수 있다.
이와 달리, 텐션 서포트(230)는 액체화물 저장탱크(30)를 계류하도록, 밧줄 또는 강철 밧줄(wire rope) 등으로 이루어질 수 있고, 이때, 연결부(210)와 측벽(22)은 텐션 서포트(230)가 관통되어 고정될 수 있도록 홀이 형성되는 러그 형태를 이루거나 포함할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 스커트에 의한 공간의 간섭이 없어 공간 활용을 증대할 수 있고, 액체화물 저장탱크(30) 및 액체화물의 하중에 의해 증가되는 좌굴(bucking) 현상을 줄이기 위해 연결부(210)의 폭을 늘릴 필요가 없어, 선체(1) 내의 공간을 증대할 수 있으며, 구조물의 간섭이 줄어 구조 설계가 용이해질 수 있고, 인장강도의 향상으로 액체화물 저장탱크(30)를 지지하는 힘이 향상될 수 있다.
또한, 본 실시예는 좌굴 발생에 의해 높은 응력이 증가되는 문제가 텐션 서포트(230)에 의해 상세될 수 있으므로, 과도한 하중을 견기위한 선체의 구조적 보강을 줄일 수 있고, 좌굴 현상에 의한 액화가스 적재 제한량을 증가시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5의 D에서 일반적인 탱크 지지구조와 대비하여 확장된 공간을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 탱크 지지구조에서 선체 외곽의 곡률을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 탱크 지지구조(300)는 둘레부재(310)를 포함한다.
본 실시예에서 액체화물 저장탱크(30)는 액체화물을 저장하는 탱크로서, 제1 및 제2 실시예에 따른 액체화물 저장탱크(30)와 동일 또는 유사하게 모스(Moss)형 액화가스 탱크 타입으로 이루어질 수 있고 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 아울러, 본 발명의 일 실시예에서 밸러스트 탱크(10), 액체화물 저장탱크(30) 등은 종래의 선체(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.
본 실시예는 파운데이션 데크(도시하지 않음) 상의 공간을 밸러스트 탱크(10)로 활용하는 경우, 선박의 외곽(헐, hull)의 내측 방향으로 밸러스트 탱크(10)의 공간이 이동되는 효과(도 5에서 선체 외곽의 점선표시는 종래 설계도, 실선은 본 실시예에 따라 변경되는 설계도)가 발생하므로, 밸러스트 탱크(10)가 종래에 대비하여 내측 방향으로 이동하는 것에 대응하여 선체(1)의 외각 폭이 좁아지도록 변형할 수 있다. 이에 따라 방형계수(물에 잠긴 선체의 비만도)가 낮아져 제조단가절감, 저항감소, 연비절감효과를 가질 수 있다. 이러한, 효과는 본 실시예 뿐만 아니라, 앞서 설명한 제1 실시예 및 제2 실시예에 동일 또는 유사하게 적용할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 액체화물 저장탱크(30)가 안착되는 선체(1)의 외곽 하단의 곡률 반경은 액체화물 저장탱크(30) 반경의 20% 내지 50%일 수 있다. 일반적인 선체의 외곽은 R1(액체화물 반경의 5% 내지 10%)의 반경을 이루고, 본 실시예에 따른 선체(1)의 외곽은 내측 방향으로 이동하며 곡률반경이 커진 R2(액체화물 반경의 20% 내지 50%)의 반경을 이룰 수 있다. 도면에 도시한 바와 같이, R1은 R2보다 반경이 작게 이루어질 수 있다.
본 실시예의 둘레부재(310)는 액체화물 저장탱크(30)로부터 밸러스트 탱크(10)를 구획하는 구성으로서, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 둘레부재(310)는 선체의 외곽과 연결되어 내부에 공간이 형성됨으로써 밸러스트 탱크(10)를 이룰 수 있다. 여기서, 밸러스트 탱크(10)의 내부에는 복수의 격벽(부호 도시하지 않음)이 마련되어 밸러스트 탱크(10)의 공간을 구획할 수 있다.
둘레부재(310)는 판 형상을 이루어 복수개로 이루어지고, 서로 인접한 둘레부재(310)는 둔각을 이룬다. 복수의 판 형상이 서로 연결된 형태를 이루되 액체화물 저장탱크(30)의 하부를 둘러 그릇형상을 이룰 수 있다. 이러한, 둘레부재(310)는 메인 데크(22A)까지 연장형성될 수 있어, 둘레부재(310)와 선체(1) 외곽 사이의 공간이 증가될 수 있다.
본 실시예는 선체(1) 중 둘레부재(310) 또는 측벽(22)에 앞서 설명한 제1 실시예의 탱크 지지구조(100) 또는 제2 실시예의 탱크 지지구조(200)가 설치될 수도 있다. 즉, 본 실시예의 둘레부재(310)에 지지부로서 브라켓(도 2 참조, 130)이 설치되고, 연결부(도 2 참조, 110)가 마련되는 액체화물 저장탱크(30)가 슬라이딩 서포트(도 2 참조,120)에 의해 브라켓(130) 상에 슬라이딩 가능하게 마련될 수 있다. 한편, 둘레부재(310)에 지지부로서 텐션 서포트(도 3 참조, 230)가 연결되어 액체화물 저장탱크(30)를 지지할 수도 있다.
이와 달리, 둘레부재(310)와 액체화물 저장탱크(30) 사이에는 파운데이션 데크(도시하지 않음)가 형성될 수 있으며, 액체화물 저장탱크(30)를 지지할 수 있도록 파운데이션 데크와 액체화물 저장탱크(30)에는 지지부로서 스커트(도시하지 않음)가 마련될 수도 있다. 게다가, 둘레부재(310)와 액체화물 저장탱크(30) 사이는 스커트에 의해 폐쇄될 수 있으며, 이때, 둘레부재(310)와 액체화물 저장탱크(30) 사이에는 질소가스가 순환될 수 있어 액체화물의 누수를 측정할 수도 있다.
이와 같이 본 실시예는, 둘레부재(310)가 메인 데크(22A)까지 연장되어 도 6에 도시한 바와 같이, 둘레부재(310)와 선체 외곽 사이의 공간이 증가되어, 밸러스트 수가 저장되는 공간(E)이 추가되거나 선박연료를 저장할 수 있는 공간으로 활용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 탱크 지지구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 탱크 지지구조(400)는 연결부(410), 슬라이딩 서포트(420) 및 브라켓(430)을 포함한다.
본 실시예에서 액체화물 저장탱크(30)는 액체화물을 저장하는 탱크로서, 제1 내지 제3 실시예에 따른 액체화물 저장탱크(30)와 동일 또는 유사하게 모스(Moss)형 액화가스 탱크 타입으로 이루어질 수 있고 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
연결부(410)는 액체화물 저장탱크(30)에 마련되며, 제1 실시예와 유사하게 슬라이딩 서포트(420)와 함께 액체화물 저장탱크(30)를 선체(1)에 연결하는 매개물로서, 액체화물 저장탱크(30)에 마련되어 슬라이딩 서포트(420)에 의해 지지될 수 있다. 연결부(410)는 구형의 액체화물 저장탱크(30)에 고정된 상태로 극저온을 견딜 수 있도록 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
연결부(410)는 액체화물 저장탱크(30) 중심부 외측의 둘레면을 따라 폐곡선 형태 또는 슬라이딩 서포트(420)가 마련되는 위치에 일부 마련될 수 있으며, 슬라이딩 서포트(420)가 맞닿는 면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결부(410)의 하단부에 슬라이딩 서포트(420)가 마련되고, 하측으로 돌출되거나 단차를 이루는 돌출부(411)가 마련될 수 있다. 여기서, 돌출부(411)는 액체화물 저장탱크(30)에 연결된 부위와의 사이에 절곡홈(412)이 형성되어, 온도변화에 의한 액체화물 저장탱크(30)의 수축, 팽창으로 변형되어 돌출부(411)를 향해 이격되거나 근접되어도 홈(412)의 간격조절로 대비할 수 있다. 여기서, 절곡홈(412)은 하측에서 상부로 절곡되어 오목하게 형성될 수 있다.
다만, 본 실시예의 연결부(410)는 제1 실시예의 연결부(110)와 달리 돌출부(411)가 메인 데크(22A)의 하부에 형성되는 다수의 데크(22B) 중 메인 데크(22A)의 바로 아래 형성되는 데크(22B)와 가상의 수평선 상에서 슬라이딩 서포트(420)가 배치되도록 슬라이딩 서포트(420)의 상단까지 연장될 수 있다. 이에 따라, 돌출부(411)의 연장에 의해 액체화물 저장탱크(30)와의 사이에 형성되는 절곡홈(412)은 충분한 공간을 이루게 되어, 액체화물 저장탱크(30)와 브라켓(430)사이의 공간에 단열재(도시하지 않음)를 형성할 수도 있다.
슬라이딩 서포트(420)는 연결부(30)를 지지하며, 액체화물 저장탱크(30)의 적도부로부터 하측으로 이격되게 마련된다. 예를 들어, 메인 데크(22A)의 하부에 형성되는 다수의 데크(22B) 중 메인 데크(22A)의 바로 아래 형성되는 데크(22B)의 가상의 수평선 상에 마련될 수 있다.
슬라이딩 서포트(420)는 액체화물 저장탱크(30)의 변형 또는 이동시에 연결부(410)의 돌출부(411)가 액체화물 저장탱크(30)에 연동하여 이동할 수 있도록 슬라이딩가능하게 액체화물 저장탱크(30)를 받친다.
슬라이딩 서포트(420)는 연결부(410)와 고정되고, 브라켓(430)과 맞닿은 면이 면접촉을 이루어 액체화물 저장탱크(30)는 슬라이딩 서포트(420)에 의해 브라켓(430) 상에 슬라이딩 가능하다. 이와 달리, 슬라이딩 서포트(420)는 연결부(410)와 면접촉되고 브라켓(430)과 고정되어 액체화물 저장탱크(30)가 슬라이딩 서포트(420) 상에 슬라이딩될 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예는 액체화물 저장탱크(30)가 브라켓(430) 또는 슬라이딩 서포트(420) 상에서 슬라이딩 가능하여, 액체화물 저장탱크(30)의 수축, 팽창 등에 의한 부피변화 또는 이동에 의한 밀림 또는 당김이 발생하여도, 연결부(410)와 브라켓(430)의 연결지점이 고정되지 않으므로 면접촉 지점이 비틀릴 우려가 없어 연결부(410) 또는 브라켓(430)의 파손을 방지할 수 있다.
즉, 액체화물 저장탱크(30) 내에 액체화물을 선적 및 하역함에 따라 액체화물 저장탱크(30)의 온도변화가 발생하거나, 선체(1)가 해면 상을 운항함에 따라 파도 및 운항에 따른 선체(1)의 운동에 의해 액체화물 저장탱크(30)와 선체(1) 사이의 지지구조에 비틀림 등의 외력이 발생하지 않도록 슬라이딩 가능하도록 하여 지지구조가 파괴되거나 데미지가 발생될 우려를 줄일 수 있다.
이러한, 슬라이딩 서포트(420)는 극저온을 견딜 수 있도록 알루미늄재질을 포함하여 이루어질 수 있고, 액체화물 저장탱크(30)의 하중을 견디도록 강화우드(reinforced wood) 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
브라켓(430)은 슬라이딩 서포트(420)를 지지하며, 그 하부에 공간이 형성되도록 선체(1)의 측면에 연결된다. 여기서, 브라켓(430)이 연결되는 선체(1)는 액체화물 저장탱크(30) 인근의 측벽(22)일 수 있다. 측벽(22)은 다수의 데크(22A, 22B)로 이루어질 수 있다.
본 실시예의 브라켓(430)은 슬라이딩 서포트(420)와 메인 데크(22A)의 하부에 형성되는 다수의 데크(22B) 중 메인 데크(22A)의 바로 아래 형성되는 데크(22B)의 가상의 수평선 상에 마련될 수 있다. 예를 들어, 데크(22B)의 가상의 수평선 상에서 상측에는 슬라이딩 서포트(420)가 마련되고, 하측에는 브라켓(430)이 마련될 수 있다.
이러한, 브라켓(430)은 액체화물 저장탱크(30)에 연결된 슬라이딩 서포트(420)가 걸쳐져, 액체화물 저장탱크(30)를 지지한다. 슬라이딩 서포트(420)는 브라켓(430) 상에 얹혀진 형태가 될 수 있으며, 슬라이딩 서포트(420)가 미끄럼되도록 브라켓(430)의 상면은 평면을 이룰 수 있고, 스텐레스 스틸 재질로 이루어질 수 있다. 브라켓(430)은 슬라이딩 서포트(420)를 지지하도록 선체(1)에 연결되되, 브라켓(430) 및 탱크 지지구조(400)의 하부에 공간이 형성되도록 선체(1)의 측면에 연결된다.
이와 같이 본 실시예는, 탱크 지지구조(400)가 측벽(22)에서 중간지점인 두번째 데트(22B)에 연결됨으로써, 탱크 지지구조(400)의 하부에 공간이 형성되어 선박의 공간활용을 증대할 수 있으면서 단열재를 형성하기 용이하다.
1: 선체 10: 밸러스트 탱크
21: 파운데이션 데크 22: 측벽
22A: 메인 데크 22B: 데크
30: 액체화물 저장탱크 40: 스커트
100,200,300,400: 탱크 지지구조 110,210,410: 연결부
111,211,411: 돌출부 120,420: 슬라이딩 서포트
130: 브라켓 230,430: 텐션 서포트
310: 둘레부재

Claims (8)

  1. 액체화물 저장탱크에 마련되는 연결부;
    상기 연결부를 지지하며, 상기 액체화물 저장탱크의 적도부로부터 하측으로 이격되게 마련되는 슬라이딩 서포트; 및
    상기 슬라이딩 서포트를 지지하며, 그 하부에 공간이 형성되도록 선체의 측면에 연결되는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결부는,
    온도변화에 의한 상기 액체화물 저장탱크의 변형에 대비하여 폭이 가감되는 절곡홈이 형성되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부와 상기 브라켓 사이가 슬라이딩되도록, 상기 슬라이딩 서포트는 상기 연결부 또는 상기 브라켓 중 어느 일면이 면접촉되는 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 브라켓이 연결되는 상기 선체의 측면은 측벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액체화물 저장탱크는 적어도 어느 일면이 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액체화물 저장탱크는 수직단면이 원형 또는 타원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결부의 하측으로 연장되는 가상의 수직축에서 상기 연결부를 기준으로 적어도 5°범위내의 선체 외곽이 곡률로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 액체화물 저장탱크가 안착되는 상기 선체의 외곽 하단의 곡률 반경은 상기 액체화물 저장탱크 반경의 20% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 탱크 지지구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110014652A (ko) * 2008-07-09 2011-02-11 존 랜돌프 홀랜드 화물 선박에서 탱크들을 지지하기 위한 시스템 및 방법

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