KR20160037266A - Method for checking crack of cargo and appratus for the same - Google Patents
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Abstract
화물창 크랙검사방법 및 이를 위한 크랙검사장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 화물창 크랙검사방법은 (a) 화물창 내부로 액화가스를 주입시키기 이전에, 화물창에 구비된 스프레이장치를 이용하여 냉각유체를 화물창 내벽에 분사시켜 미리 냉각시키는 단계; 및 (b) 로봇에 부착된 카메라를 이용하여 화물창 내벽에서 크랙으로 인해 주위와 다른 온도를 나타내는 부위를 감지하는 단계;를 포함한다.A method for inspecting a cargo hold crack and a crack inspection apparatus therefor are disclosed. A method for inspecting a crack in a cargo hold according to an embodiment of the present invention includes the steps of: (a) spraying a cooling fluid onto an inner wall of a cargo hold using a spray device provided in a cargo hold to pre-cool the cargo hold before injecting liquefied gas into the cargo hold; And (b) detecting a part of the cargo hold inner wall showing a different temperature from the surrounding area due to a crack, using a camera attached to the robot.
Description
본 발명은 화물창 크랙검사방법 및 이를 위한 크랙검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inspecting a cargo hold crack and a crack inspection apparatus therefor.
선박의 화물창은 대략 -163℃로 냉각된 액화천연가스(LNG)를 저장하므로, 극저온에 견딜 수 있는 재료로 제작되며, 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 차단할 수 있는 인슐레이션 구조로 이루어진다. 이를 위해 화물창은 1차방벽, 상부단열보드, 2차방벽 및 하부단열보드를 구비하고, 내부선체(inner hull)와 결합된 상태로 제공된다.The cargo hold of a ship is made of a material that can withstand cryogenic temperatures because it stores liquefied natural gas (LNG) cooled to about -163 ° C. It has an insulation structure that is resistant to thermal stress and heat shrinkage and can block heat intrusion. To this end, the cargo hold has a primary barrier, an upper insulation board, a secondary barrier and a lower insulation board and is provided in combination with an inner hull.
화물창의 천장부에는 액화천연가스를 하역하기 위한 액체화물통로, 화물창 내부에 저장되어 있는 액화천연가스의 증발가스를 배출시키기 위한 가스배출통로 등이 설치된다. 가스배출통로에는 화물창 내부에 저장되어 있는 액화천연가스의 증발가스를 배출시키기 위한 각종 배관 등이 복잡하게 설치되어 있다.In the ceiling of the cargo hold, there is installed a liquefying water reservoir for unloading liquefied natural gas, and a gas discharge passage for discharging evaporative gas of the liquefied natural gas stored in the cargo hold. Various piping and the like for discharging evaporative gas of the liquefied natural gas stored in the cargo hold are complicatedly installed in the gas discharge passage.
또 화물창에는 액화천연가스를 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 시키는 펌프타워가 설치된다. 펌프타워는 로딩장치에 연결되어 화물창 내부로 액화천연가스를 유입시키기 위한 충전파이프(filling pipe), 언로딩장치에 연결되어 화물창 내부의 액화천연가스를 유출시키기 위한 방출파이프(discharge pipe), 비상시에 사용되는 응급파이프(emergency pipe) 등 다양한 부속물을 포함한다. 이러한 펌프타워의 파이프는 트러스(truss) 구조의 파이프 구조물 형태로 제공된다. 펌프타워는 통상적으로 선미 쪽의 격벽(bulkhead)에 가깝게 설치되고, 리퀴드돔(liquid dome)에 고정된 상태에서 화물창 바닥에 마련된 베이스서포트(base support)에 의해 지지된다. The cargo hold is provided with a pump tower for loading and unloading liquefied natural gas. The pump tower is connected to the loading device and includes a filling pipe for introducing the liquefied natural gas into the cargo hold, a discharge pipe connected to the unloading device for discharging the liquefied natural gas inside the cargo hold, And emergency pipe used. The pipe of this pump tower is provided in the form of a truss-structured pipe structure. The pump tower is typically installed close to the bulkhead of the aft side and is supported by a base support provided on the bottom of the cargo hold in a fixed state on a liquid dome.
한편, 화물창의 1차방벽과 2차방벽 사이에 존재하는 공간에는 질소가스가 채워진다. 이는, 화물창 내부의 압력과 질소가스가 채워진 해당 공간의 압력 사이에 일정 압력차가 유지되도록 하기 위함이다. 예컨대, 액화천연가스가 채워진 화물창 내부의 압력이 100~250mbarG의 범위를 갖는 경우, 1차방벽과 2차방벽 사이의 공간에 채워지는 질소가스의 압력은 화물창 내부의 압력에 비해 5~10mbarG 큰 범위로 제어될 수 있다. 이때, 상술한 압력차와 내부 설정값을 비교함으로써, 질소가스 및 액화천연가스의 누설 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, the space existing between the primary barrier and the secondary barrier of the cargo hold is filled with nitrogen gas. This is so that a constant pressure difference is maintained between the pressure inside the cargo hold and the pressure in the corresponding space filled with the nitrogen gas. For example, when the pressure inside the cargo hold filled with liquefied natural gas is in the range of 100 to 250 mbar, the pressure of the nitrogen gas filled in the space between the primary barrier and the secondary barrier is in the range of 5 to 10 mbar G Lt; / RTI > At this time, it is possible to determine whether the nitrogen gas and the liquefied natural gas leak or not by comparing the pressure difference with the internal set value.
이와 관련하여, 한국공개특허 제10-2010-0088437호(2010.08.09)(이하, 선행기술이라 함)는 화물창의 1차 단열구역 내부에 질소가스를 주입한 후, 카메라를 이용하여 1차단열막의 표면온도 변화를 원거리에서 감지함으로써, 화물창 크랙 발생 여부를 검사하는 기술을 공개한 바 있다. 이때, 해당 선행기술의 질소가스는 화물창 내부의 온도를 미리 냉각시켜서 공급되는 액화 LNG의 기화를 어느 정도 막는 역할도 수행한다. In this regard, Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0088437 (hereinafter referred to as "Prior Art") discloses a method of injecting nitrogen gas into a primary heat insulating zone of a cargo hold, Discloses a technology for detecting the occurrence of a crack in a cargo area by sensing a change in the surface temperature of the film from a long distance. At this time, the nitrogen gas of the related art performs a function of preventing the vaporization of the supplied liquefied LNG to some extent by pre-cooling the temperature inside the cargo hold.
그러나, 선행기술의 경우 질소가스를 이용하여 화물창 온도를 어느 정도 냉각 시킨 후, 사람이 직접 카메라 장비를 들고 크랙이 존재하는 부위를 찾아야 한다. 이때, 화물창에 채워지는 LNG의 실제 온도와는 차이가 있는 질소가스를 이용하여 미세한 크랙이 발생한 부분을 찾아내는 것은 매우 어렵다. 미세한 크랙을 발견하지 못한 상태에서 실제 LNG가 화물창에 채워졌을 경우, 크랙이 존재하는 부위가 확대되어 사후 LNG 누출사고로 이어질 수 있다. 또 화물창에 액화천연가스가 채워진 상태에서는 극저온의 액화천연가스로 인해 크랙 존재 여부를 검사하기 매우 어렵다.However, in the case of the prior art, after the temperature of the cargo window is cooled to a certain degree using nitrogen gas, a person must directly lift the camera equipment and find a site where cracks exist. At this time, it is very difficult to find the portion where fine cracks are generated by using nitrogen gas which is different from the actual temperature of the LNG filled in the cargo hold. If the actual LNG is filled in the cargo hold without finding any fine cracks, the area where the cracks are present may be enlarged and lead to a post LNG leak accident. It is also very difficult to check the presence of cracks due to liquefied natural gas at extremely low temperatures in the state where the liquefied natural gas is filled in the cargo hold.
본 발명의 실시 예는 화물창 내벽에 냉각유체를 분사시켜 화물창에 존재하는 미세한 크랙도 그 존재 여부를 효과적으로 검사할 수 있는 화물창 크랙검사방법 및 이를 위한 크랙검사장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a method for inspecting a crack in a cargo hold by spraying a cooling fluid on the inner wall of a cargo hold to effectively check whether there is a minute crack present in the cargo hold, and a crack inspection apparatus therefor.
또한, 화물창 저장공간에 미리 액화천연가스가 채워진 상태에서도 로봇을 이용하여 크랙 존재 여부를 효과적으로 검사할 수 있다.Further, even in the state where the liquefied natural gas is filled in the storage space in advance, the presence or absence of cracks can be effectively inspected using the robot.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 화물창 내부로 액화가스를 주입시키기 이전에, 상기 화물창에 구비된 스프레이장치를 이용하여 냉각유체를 상기 화물창 내벽에 분사시켜 미리 냉각시키는 단계; 및 (b) 로봇에 부착된 카메라를 이용하여 상기 화물창 내벽에서 크랙으로 인해 주위와 다른 온도를 나타내는 부위를 감지하는 단계;를 포함하는 화물창 크랙검사방법이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cargo hold, comprising the steps of: (a) pre-cooling a cooling fluid by spraying a cooling fluid on the cargo hold inner wall using a spray device provided in the cargo hold before injecting liquefied gas into the cargo hold; And (b) detecting a portion of the cargo hold inner wall showing a different temperature due to a crack, using a camera attached to the robot.
상기 (a) 단계는 냉각유체공급원으로부터 배관을 통해 냉각유체를 공급받고, 상기 배관의 일단부에 마련된 노즐부를 통해 상기 화물창의 천장부 쪽에서 상기 화물창 내벽으로 상기 공급받은 냉각유체를 분사시키는 과정으로 수행될 수 있다.In the step (a), a cooling fluid is supplied through a pipe from a cooling fluid supply source, and the supplied cooling fluid is injected from the ceiling portion of the cargo hold into the cargo hold inner wall through a nozzle portion provided at one end of the pipe .
상기 냉각유체는 액화가스를 포함할 수 있다.The cooling fluid may comprise a liquefied gas.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 화물창 내부로 액화가스를 주입시켜 채우는 단계; 및 (b) 로봇에 부착된 카메라를 이용하여 상기 화물창 내벽에서 크랙으로 인해 버블이 발생하는 부위를 감지하는 단계;를 포함하는 화물창 크랙검사방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of producing a liquefied natural gas, comprising the steps of: (a) injecting liquefied gas into a cargo hold; And (b) detecting a portion where the bubble is generated due to a crack at the inner wall of the cargo hold by using a camera attached to the robot.
상기 (b) 단계는 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 미리 구획된 상기 화물창의 영역정보를 기초로, 상기 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 영역을 우선으로 하여 크랙 검사 동작을 수행하는 과정과, 상기 화물창 내벽의 이전 크랙검사 결과에 대한 히스토리 정보를 기초로, 이전에 크랙이 존재했던 부위를 우선으로 하여 크랙 검사 동작을 수행하는 과정 중 어느 하나의 과정을 선택적으로 수행하는 것에 의해 이루어질 수 있다.Wherein the step (b) includes the steps of: performing a crack inspection operation on an area having a large degree of the sloshing impact, based on area information of the cargo window previously divided according to a degree of sloshing impact; , And performing a crack inspection operation on the basis of the history information on the result of the previous crack inspection on the inner wall of the cargo hold with respect to the portion where the crack was previously present .
상기 (b) 단계에서 상기 화물창 내벽에서 크랙이 존재하는 부위가 감지된 경우, 상기 화물창을 복수의 블록영역으로 구획한 맵정보와 상기 감지된 크랙이 존재하는 부위에 대한 촬영정보를 기초로 상기 크랙이 존재하는 부위의 블록영역을 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 화물창 크랙검사를 수행하는 화물창 크랙검사장치에 있어서, 상기 화물창 내측으로 설치되며, 상기 화물창 내벽의 크랙 존재 여부를 감지하기 위한 카메라가 내장된 헤더부와, 상기 헤더부를 지지하는 다관절 형태의 관절부를 포함하는 로봇; 및 외부로부터 수신한 제어명령 및 내부 설정값 중 적어도 하나를 기초로 상기 화물창 내벽의 크랙이 존재하는 부위에 대한 검사 동작이 수행되도록 상기 로봇을 제어하는 제어장치;를 포함하는 화물창 크랙검사장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a device for inspecting a crack in a cargo hold, the device comprising: a header installed inside the cargo hold to detect whether a crack exists in the cargo hold; A robot including a joint part in the form of a multi-joint which supports the part; And a control device for controlling the robot so that an inspection operation is performed on a site where a crack in the cargo hold inner wall is present based on at least one of a control command and an internal setting value received from the outside .
냉각유체공급원으로부터 냉각유체를 공급받는 스프레이배관과, 상기 스프레이배관의 일단부에 마련되어 상기 화물창 내벽으로 냉각유체를 분사시키는 노즐부를 포함하는 스프레이장치를 더 포함할 수 있다.A spray pipe for supplying the cooling fluid from the cooling fluid supply source and a nozzle unit provided at one end of the spray pipe for spraying the cooling fluid to the inner wall of the cargo hold.
상기 노즐부는 상기 스프레이배관을 구성하는 각 배관과 연통되며, 각 배관의 개수에 대응되는 개수로 마련되어 다층으로 형성된 프레임과, 상기 프레임 형상을 따라 상기 프레임 주변부에 일정거리 이격되게 복수 개 배치되되, 층층이 배치된 상기 프레임에 각각 교호로 배치되어 냉각유체가 지그재그 형태로 분사되도록 하는 분사노즐을 포함할 수 있다.Wherein the nozzle unit comprises a plurality of frames formed in a number corresponding to the number of the pipes and communicating with the respective pipes constituting the spray pipe, the plurality of nozzle units being spaced apart from each other by a predetermined distance along the frame shape, And an injection nozzle arranged alternately in the arranged frame so that the cooling fluid is injected in a zigzag pattern.
상기 제어장치는 상기 화물창에서 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 구획된 영역정보를 저장하는 영역정보저장부와, 상기 화물창 내벽의 이전 크랙검사 결과에 대한 정보를 저장하는 히스토리정보저장부 중 하나 이상을 더 포함하고, 상기 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 영역을 우선으로 하여 크랙 검사 동작이 수행되도록 상기 로봇을 제어하거나, 상기 히스토리 정보를 기초로, 이전에 크랙이 존재했던 부위를 우선으로 하여 크랙 검사 동작이 수행되도록 상기 로봇을 제어할 수 있다.Wherein the control device comprises: an area information storage part for storing area information divided according to a degree of sloshing impact in the cargo hold; and a history information storage part for storing information on a result of previous crack inspection on the inner wall of the cargo hold And controlling the robot to perform a crack inspection operation with priority given to an area where the sloshing impact is large, or by prioritizing a portion where cracks have previously existed based on the history information It is possible to control the robot to perform a crack inspection operation.
상기 로봇은 상기 화물창 내벽의 크랙이 존재하는 부위를 촬영한 촬영정보를 상기 제어장치로 전송하는 송수신부를 더 포함하고, 상기 제어장치는 상기 화물창을 복수의 블록영역으로 구획한 맵정보를 저장하는 맵저장부와, 상기 촬영정보와 상기 맵정보를 기초로 상기 크랙이 존재하는 부위의 블록영역을 추출하는 추출부를 더 포함할 수 있다.Wherein the robot further comprises a transceiver for transmitting photographing information of a portion of the cargo hold inner wall where the cracks are present to the control device, wherein the control device includes a map storing map information in which the cargo window is divided into a plurality of block regions And an extracting unit for extracting a block region of a portion where the crack exists based on the photographing information and the map information.
본 발명의 실시 예에 따른 화물창 크랙검사방법 및 이를 위한 크랙검사장치는 화물창 내벽에 냉각유체를 분사시켜 화물창에 존재하는 미세한 크랙도 그 존재 여부를 효과적으로 검사할 수 있다.The method of inspecting a crack in a cargo hold according to an embodiment of the present invention and the crack inspection apparatus for the same can effectively inspect the presence of fine cracks existing in a cargo hold by spraying a cooling fluid on the inner wall of the cargo hold.
또, 화물창 저장공간에 미리 액화천연가스가 채워진 상태에서도 로봇을 이용하여 크랙 존재 여부를 효과적으로 검사할 수 있다. Further, even in a state in which the liquefied natural gas is filled in the storage space in advance, the presence or absence of cracks can be effectively inspected using the robot.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 크랙검사장치가 설치된 화물창의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 크랙검사장치의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 화물창을 슬로싱하중영역과 일반영역으로 구획한 모습을 나타낸 일부 절개도이다.
도 4는 도 1에 도시된 화물창을 블록영역으로 구분한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 스프레이장치가 화물창 천장부에 설치된 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 스프레이장치에 포함된 배관 및 노즐부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1의 화물창에 액화천연가스가 채워진 상태에서 화물창의 크랙이 존재하는 부위를 검사하는 모습을 나타내는 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a cargo hold equipped with a crack inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of the crack inspection apparatus shown in FIG.
3 is a partial cutaway view showing a state in which the cargo hold shown in FIG. 1 is divided into a sloshing load area and a general area.
4 is a cross-sectional view of the cargo window shown in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the spray device shown in FIG. 2 installed in a cargo hold roof.
FIG. 6 is a perspective view showing a piping and a nozzle portion included in the spray device of FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a state where a crack in the cargo hold is inspected in a state where the cargo window of FIG. 1 is filled with liquefied natural gas.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
액화가스는 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 액화이산화탄소(L-CO2) 및 디메틸에테르(Dimethylether;DME) 등을 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 액화천연가스를 일 예로 들어 설명하기로 한다.The liquefied gas may include LNG, LPG, L-CO2, and DME. Hereinafter, liquefied natural gas will be described as an example for convenience of explanation.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 크랙검사장치(200)는 액화천연가스와 같은 극저온의 액체화물을 저장하는 화물창(100) 내벽에 크랙이 존재하는 지 여부를 검사한다. 선체(1) 내측에 배치되는 화물창(100) 방벽구조는 1차방벽(3), 2차방벽(5) 및 상부/하부 단열보드(7,8)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a
화물창(100)은 저장공간(S)의 위쪽을 커버하는 상측평면부(111)(천장부라고도 함), 아래쪽을 커버하는 하측평면부(112), 옆쪽을 커버하는 양측 측벽부(113,114), 상측평면부(111)와 측벽부(113,114)를 각각 연결하는 상측 제1경사부(115,116), 하측평면부(112)와 측벽부(113,114)를 각각 연결하는 하측 제2경사부(117,118)를 포함하는 팔면체 구조일 수 있다. 도 1에서는 이해를 돕기 위해 1차방벽(3), 2차방벽(5) 및 상부/하부 단열보드(7,8)를 포함하는 방벽구조를 단순화시켜 도시하였다.The
여기서 도 3에 도시한 바와 같이, 화물창(100)은 슬로싱 충격(sloshing impact)이 가해지는 정도에 따라 슬로싱하중영역(reinforced loaded area)(R)과 일반영역(normal loaded area)(N)으로 구획될 수 있다. 슬로싱하중영역(R)은 화물창(100) 내부에서 LNG 운반선의 유동에 의해 발생하는 슬로싱 충격이 일반영역(N)보다 그 가해지는 정도가 커서 LNG 하중이 크게 작용하는 영역이다. 3, the
도 1과 도 3을 참조하면, 화물창(100)에서 슬로싱하중영역(R)은 제2경사부(117,118)와 측벽부(113,114)가 연결되는 부분과, 상측평면부(111)와 제1경사부(115,116)가 각각 연결되는 부분을 포함할 수 있다. 일반영역(N)은 슬로싱하중영역(R)에 비해 비교적 슬로싱 충격에 의한 LNG 하중이 작게 작용하는 영역으로, 상술한 슬로싱하중영역(R)을 제외한 영역들을 포함한다. 크랙검사장치(200)는 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 슬로싱하중영역(R)을 우선으로 하여 크랙검사를 수행할 수 있다.1 and 3, the sloshing load region R in the cargo hold 100 includes a portion where the second
도 2에 도시한 바와 같이, 크랙검사장치(200)는 로봇(210), 제어장치(220) 및 스프레이장치(230)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the
로봇(210)은 헤더부(211), 관절부(212) 및 송수신부(213)를 포함한다. 로봇(210)은 헤더부(211)를 지지하는 관절부(212)가 화물창(100) 내측으로 연장되도록 설치될 수 있으며, 예컨대, 로봇(210)은 화물창(100)의 가스통로구조(301, 도 5 참조) 또는 리퀴드돔(미도시)의 개구부 등을 통해 설치될 수 있다. 화물창(100)의 천장부 쪽에 로봇(210)의 관절부(212)가 관통하는 부위는 단열재(201) 등을 포함하는 밀폐수단에 의해 밀폐될 수 있다.The
헤더부(211)는 화물창(100) 내측으로 설치되며, 화물창(100) 내벽의 크랙 존재 여부를 감지하기 위한 카메라 등을 내장한다. 카메라는 극저온에서도 사용될 수 있도록 헤더부(211)에 의해 보호될 수 있으며, 적외선 카메라, CC 카메라 등을 포함할 수 있다. 헤더부(211)는 모터 등에 의해 관절부(212)에 회전 가능하게 장착될 수 있다.The
관절부(212)는 헤더부(211)를 지지하며, 모터 등에 의해 구동되는 다관절 형태의 관절부(212)를 포함한다. 관절부(212)는 헤더부(111)를 지지하며 좌우방향으로 회전운동하는 회전관절과 회전관절에 연결되어 좌우방향 또는 상하방향으로 직선운동하는 병진관절 등을 포함할 수 있다.The
송수신부(213)는 크랙이 존재하는 부위의 이미지를 포함하는 촬영정보 등을 외부장치로 전송한다. 촬영정보는 예컨대, 촬영이미지, 카메라 각도, 관절 각도 등에 대한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 송수신부(213)는 헤더부(211)에 마련될 수 있으며, 이러한 촬영정보를 제어장치(220)로 유무선 통신을 통해 전송할 수 있다. 유선 통신을 수행할 경우, 통신선은 관절부(212) 내측을 통해 내설되어 송수신부(213)와 외부장치를 서로 연결할 수 있다.The
제어장치(220)는 화물창(100) 내벽에 대한 크랙 검사 동작이 수행되도록 로봇(210)을 제어할 수 있다. 또, 제어장치(220)는 화물창(100) 내벽으로 냉각유체를 분사하도록 스프레이장치(230)로 제어명령을 전달할 수 있다. 이러한 제어장치(220)는 외부로부터 수신된 정보 및 내부 설정값 중 하나 이상을 기초로 로봇(210) 제어 동작을 수행할 수 있다. 제어장치(220)는 통신부(221), 저장부(225), 추출부(226)를 포함할 수 있으며, 로봇(210)과 연동되도록 화물창(100) 외부에 설치될 수 있다.The
통신부(221)는 예컨대, 상술한 송수신부(213) 및 스프레이장치(230)와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이외에도 각종 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다.The
저장부(225)는 로봇(210) 제어를 통해 크랙 검사 동작을 수행하도록 관련된 정보를 저장한다. 예컨대, 로봇(210) 제어를 위한 제어정보, 알고리즘, 프로그램 및 각종 설정값 등을 저장할 수 있다. 이러한 저장부(225)는 영역정보저장부(222), 히스토리정보저장부(223) 및 맵저장부(224)를 포함할 수 있다.The
영역정보저장부(222)는 상술한 슬로싱하중영역(R, 도 3 참조)과 일반영역(N, 도 3 참조)에 대한 정보를 저장한다. 이를 통해 제어장치(220)는 영역정보저장부(222)에 저장된 정보를 기초로 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 슬로싱하중영역(R)을 우선으로 하여 크랙 검사 동작이 수행되도록 로봇(210)을 제어할 수 있다. 이는 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 슬로싱하중영역(R)일수록 크랙이 존재할 가능성이 높고, 이미 존재하던 미세한 크랙이 슬로싱 충격에 의해 그 크기가 더 확대될 가능성이 높기 때문이다.The area
히스토리정보저장부(223)는 화물창(100) 내벽의 이전 크랙검사 결과에 대한 정보를 저장한다. 제어장치(220)는 히스토리정보저장부(223)에 저장된 정보를 기초로 이전에 크랙이 존재하여 보수가 이루어졌던 부위를 우선으로 하여 크랙 검사 동작이 수행되도록 로봇(210)을 제어할 수 있다. 이는 보수가 이루어졌더라도 이전에 크랙이 존재했던 부위에 다시 크랙이 발생하였을 가능성이 높기 때문이다. The history
맵저장부(224)는 화물창(100)을 복수의 블록영역으로 구획한 맵정보를 저장한다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 화물창(100)은 화물창(100) 설계 정보를 기초로 복수의 블록영역(B)으로 구획될 수 있고, 맵저장부(224)는 이를 화물창 맵정보로 저장할 수 있다. 이는, 크랙(100a)이 존재하는 부위가 특정 블록영역(B1)에 포함된 경우, 편리하게 크랙이 존재하는 부위를 파악하고, 제어장치(220)가 로봇(210)을 제어하여 보다 면밀한 검사 등을 수행할 수 있도록 하기 위함이다. 참고로 도 4에서는 설명의 편의상 로봇(210)을 생략하고 도시하였다. The
추출부(226)는 로봇(210)의 카메라에 의해 촬영된 촬영정보와 맵정보를 기초로 크랙이 존재하는 부위의 블록영역을 추출한다. 추출된 해당 블록영역은 설정값으로 저장부(225)에 저장될 수 있다. 즉 추출부(226)가 도 4에 도시한 바와 같이, 크랙(100a)이 존재하는 부위에 대한 촬영정보와 맵정보를 기초로 하여, 크랙(100a)이 존재하는 블록영역(B1)을 추출하면, 제어장치(220)는 추출된 정보를 이용하여 크랙(100a)이 존재하는 블록영역(B1)으로 로봇(210)의 헤더부(211)가 가까이 접근하도록 관절부(212)를 제어하게 된다. 이때, 크랙(100a)이 존재하는 부위에 대한 촬영정보에는 해당 부위에 대한 이미지, 촬영각도 등에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 해당 이미지 분석 및 촬영각도 등을 기초로 크랙(100a)이 존재하는 블록영역(B1)에 대한 정보가 추출될 수 있다. 이미지 분석 방법으로는 예컨대 엣지(edge) 추출을 통한 비교 방법 등이 사용될 수 있다.The extracting
도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 스프레이장치(230)는 냉각유체공급원(321)으로부터 냉각유체를 공급받는 스프레이배관(240)과, 스프레이배관(240)의 일단부에 마련되어 화물창(100) 내벽으로 냉각유체를 분사시키는 노즐부(250)를 포함한다.2, 5 and 6, the
화물창(100)은 액화천연가스와 같은 극저온의 액체화물을 화물창(100) 내부로 주입시키기 전에 열충격을 방지하기 위해 화물창(100) 내벽을 미리 냉각시킬 필요가 있다. 이를 위해 저장되는 냉각유체를 화물창(100) 내벽으로 분사시킬 수 있다. 이때, 화물창(100) 내벽에 크랙이 존재하는 경우, 냉각유체에 의해 해당 크랙이 확대된다. 이는 크랙검사장치(200)를 통해 미세한 크랙을 발견하기 용이하도록 한다. 냉각유체는 액화천연가스를 포함한다.The
가스통로구조(301)는 액체를 저장하는 화물창(100) 내부의 (증발) 가스를 유출시키기 위한 것으로, 화물창(100)의 천장부 일측에 마련된다. 예컨대, 가스통로구조(301)는 천장부의 가운데에 설치될 수 있다. 그러나, 반드시 가스통로구조(301)의 설치위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 천장부의 다른 부분에 설치될 수도 있다. The gas
가스통로구조(301)는 관로구조체(310), 스프레이배관(240), 노즐부(250) 및 관로구조체 외측에 설치되며, 화물창 내부의 압력을 조절하는 압력제어밸브 구조체(260) 등을 포함한다. 압력제어밸브 구조체(260)는 설명의 편의상 블록화시켜 간략히 표기하였다. 여기서, 관로구조체(310)는 화물창(100)의 천장 일측을 관통하도록 설치되며, 화물창(100) 내부의 가스를 외부로 배출시킨다. 관로구조체(310)의 외주면에는 단열을 위한 보온재(310a)가 마련될 수 있다.The gas
스프레이배관(240)은 관로구조체(310) 외측으로부터 관로구조체(310)를 관통하여 화물창(100) 내측으로 연장되도록 형성되며, 화물창(100) 내부로 냉각유체를 공급한다. 스프레이배관(240)은 하나 이상 마련될 수 있으며, 본 실시 예에서는 2개가 마련된 것을 예로 들어 설명한다. 또, 스프레이배관(240)은 극저온의 액체화물에 의한 열수축 및 열팽창에 대응하기 위해 일부가 굴곡된 형상으로 마련될 수 있다. 화물창(100) 내측으로 연장된 스프레이배관(240)의 일단부에는 화물창(100) 내벽에 냉각유체를 분사시키는 노즐부(250)가 설치된다.The
노즐부(250)는 스프레이배관(240)을 따라 흐르는 냉각유체를 화물창(100) 내벽에 분사시킨다. 노즐부(250)는 프레임(253) 및 분사노즐(255)을 포함할 수 있다. The
프레임(253)은 화물창(100) 내측으로 연장된 스프레이배관(240)을 구성하는 각 배관(240a, 240b)과 연통되며, 각 배관(240a, 240b)의 개수에 대응되는 개수로 마련되어 다층으로 형성될 수 있다. 이때, 각 프레임(253)은 스프레이배관(240)의 각 배관(240a, 240b)에 일대일로 대응되게 연결될 수 있다. 이러한 프레임(253)은 화물창(100)의 천장부에 위치할 수 있다. 또, 프레임(253)은 화물창(100)의 천장부 형태에 대응되는 형상으로 마련될 수 있으며 예컨대, 원형의 테두리 형태로 마련될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 아니하며, 사각형을 포함한 다각형 등의 다양한 테두리 형태로 형성될 수도 있다. 즉, 가스통로구조(301)가 구비된 화물창(100)의 천장부가 사각형인 경우라면, 원형보다 사각형 테두리 형태의 프레임(253)으로 형성되는 것이 효율적인 냉각에 유리할 수 있다.The
분사노즐(255)은 냉각유체를 분사시키는 부분이며, 프레임(253) 형상을 따라 프레임(253) 주변부에 일정거리 이격되게 복수 개 마련될 수 있다. 스프레이배관(240)의 각 배관(240a,240b)을 따라서 흐르는 냉각유체는 프레임(253)에 도달하여 분사노즐(255)을 통하여 화물창(100) 내벽으로 분사된다. 각 분사노즐(255)은 분사 범위가 겹치지 않도록 화물창(100) 내부 방향을 향하여 지그재그 형태로 제작될 수 있다. 이를 위해, 층층이 배치된 각 프레임(253)에 분사노즐(255)을 교호로 배치하여, 분사노즐(255)을 통해 냉각유체가 지그재그 형태로 분사되도록 한다.The
이하, 도 1 내지 도 6에 설명된 내용을 기초로, 화물창 크랙검사방법에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for inspecting a cargo hold crack will be described based on the contents described in Figs. 1 to 6. Fig.
먼저, 화물창(100) 내부로 액화천연가스를 주입시키기 이전에, 화물창(100)에 구비된 스프레이장치(230)를 이용하여 냉각유체를 화물창(100) 내벽에 분사시켜 미리 냉각시킨다(A1 과정). 이때, 상술한 냉각유체공급원(231)으로부터 배관(240)을 통해 냉각유체를 공급받고, 배관(240) 일단부에 마련된 노즐부(250)를 통해 화물창(100)의 천장부 쪽에서 화물창(100) 내벽으로 냉각유체를 분사시킨다. 냉각유체는 액화천연가스일 수 있다. 미세한 크랙(100a, 도 4 참조)이 존재하는 경우, 그 크기가 냉각유체에 의해 확대될 수 있다.First, before the liquefied natural gas is injected into the
다음으로, 로봇(210)에 부착된 카메라를 이용하여 화물창(100) 내벽에서 크랙으로 인해 주위와 다른 온도를 나타내는 부위를 감지한다(A2 과정). 위 A1 과정에서, 냉각유체에 의해 미세한 크랙(100a)이 존재하는 부위가 확대된 상태에서, 해당 부위의 온도는 다른 부위에 비해 온도가 올라가게 된다. Next, using a camera attached to the
화물창 크랙검사방법의 다른 실시 예로서, 도 7을 참조하면, 먼저 화물창(100) 내부로 액화천연가스(LNG)를 주입시켜 채운다(B1 과정). 액화천연가스(LNG)는 펌프타워(미도시)를 통해 화물창(100)에 채워질 수 있다. 액화천연가스(LNG)가 채워진 상태에서 화물창(100)의 크랙이 존재하는 부위는 그 크기가 확대된다.Referring to FIG. 7, first, a liquefied natural gas (LNG) is injected into the
다음으로, 로봇(210)에 부착된 카메라를 이용하여 화물창(100) 내벽에서 크랙으로 인해 버블(9)이 발생하는 부위를 감지한다(B2 과정). 이와 같이, 화물창(10) 내에 액화천연가스가 채워진 상태에서도 효과적으로 크랙이 존재하는 부위를 감지할 수 있다. Next, using a camera attached to the
상술한 A2 과정과 B2 과정에서, 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 영역을 우선으로 하여 크랙 검사 동작이 수행되도록 하거나, 이전에 크랙이 존재했던 부위를 우선으로 크랙 검사 동작이 수행되도록 할 수 있다. 또는 화물창 천장부에서 측벽 및 바닥면으로 접근하면서 내부 설정값에 따라 크랙 검사 동작이 수행될 수도 있다. 이러한 동작은 화물창 형태 및 구조에 따라 달리 설정될 수 있다.In the above-described steps A2 and B2, a crack inspection operation may be performed with priority given to a region where the sloshing impact is large, or a crack inspection operation may be performed first on a region where a crack has previously occurred . Or a crack inspection operation may be performed according to an internal set value while approaching the side wall and the bottom surface from the cargo hold ceiling portion. This operation can be set differently depending on the shape and structure of the cargo hold.
또, 상술한 A2 과정과 B2 과정에서, 주위 온도 차이 또는 버블에 의해 크랙(100a)이 존재하는 부위가 감지된 경우, 해당 부위의 이미지를 포함하는 촬영정보가 제어장치(220)로 전송될 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제어장치(220)는 크랙(100a)이 존재하는 부위의 블록영역(B1)을 해당 부위의 촬영정보와 맵정보를 기초로 하여 추출하고, 추출된 정보를 이용하여 로봇(210)을 제어하게 된다. 제어장치(220)는 로봇(210)의 헤더부(211)를 관절부(212) 제어에 의해 해당 블록영역(B1)에 가까운 거리로 이동시켜 크랙(100a)이 존재하는 부위에 대한 정밀 검사가 이루어지도록 할 수 있다.In the above-described steps A2 and B2, when a site where a
한편, 도 2에서 도시된 각각의 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.Each component shown in FIG. 2 may be composed of a 'module'. The term 'module' refers to a hardware component such as software or a field programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC), and the module performs certain roles. However, a module is not limited to software or hardware. A module may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to execute one or more processors. The functionality provided by the components and modules may be combined into a smaller number of components and modules or further separated into additional components and modules.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the technical idea of the present invention described in the following claims It will be possible.
1: 선체
100: 화물창
200: 크랙검사장치
210: 로봇
220: 제어장치
230: 스프레이장치1: Hull 100: Cargo hold
200: crack inspection device 210: robot
220: Control device 230: Spray device
Claims (11)
(b) 로봇에 부착된 카메라를 이용하여 상기 화물창 내벽에서 크랙으로 인해 주위와 다른 온도를 나타내는 부위를 감지하는 단계;를 포함하는 화물창 크랙검사방법.(a) spraying a cooling fluid on the inner wall of the cargo hold using a spray device provided in the cargo hold to pre-cool the cargo hold before injecting the liquefied gas into the cargo hold; And
(b) using a camera attached to the robot to detect a portion of the cargo hold inner wall showing a different temperature from the surrounding due to a crack.
상기 (a) 단계는 냉각유체공급원으로부터 배관을 통해 냉각유체를 공급받고,
상기 배관의 일단부에 마련된 노즐부를 통해 상기 화물창의 천장부 쪽에서 상기 화물창 내벽으로 상기 공급받은 냉각유체를 분사시키는 과정으로 수행되는 화물창 크랙검사방법.The method according to claim 1,
Wherein the step (a) includes the steps of: receiving a cooling fluid from a cooling fluid supply source through a pipe;
And injecting the supplied cooling fluid from the ceiling portion of the cargo hold to the inner wall of the cargo hold through a nozzle portion provided at one end of the pipe.
상기 냉각유체는 액화가스를 포함하는 화물창 크랙검사방법.The method according to claim 1,
Wherein the cooling fluid comprises liquefied gas.
(b) 로봇에 부착된 카메라를 이용하여 상기 화물창 내벽에서 크랙으로 인해 버블이 발생하는 부위를 감지하는 단계;를 포함하는 화물창 크랙검사방법.(a) injecting liquefied gas into the cargo hold to fill the cargo hold; And
(b) detecting a bubble generation site due to a crack at the inner wall of the cargo hold using a camera attached to the robot.
상기 (b) 단계는 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 미리 구획된 상기 화물창의 영역정보를 기초로, 상기 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 영역을 우선으로 하여 크랙 검사 동작을 수행하는 과정과,
상기 화물창 내벽의 이전 크랙검사 결과에 대한 히스토리 정보를 기초로, 이전에 크랙이 존재했던 부위를 우선으로 하여 크랙 검사 동작을 수행하는 과정 중 어느 하나의 과정을 선택적으로 수행하는 것에 의해 이루어지는 화물창 크랙검사방법.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the step (b) includes the steps of: performing a crack inspection operation on an area having a large degree of the sloshing impact, based on area information of the cargo window previously divided according to a degree of sloshing impact; ,
And a crack inspection operation is performed on the basis of the history information on the result of the previous crack inspection on the inner wall of the cargo hold, Way.
상기 (b) 단계에서 상기 화물창 내벽에서 크랙이 존재하는 부위가 감지된 경우, 상기 화물창을 복수의 블록영역으로 구획한 맵정보와 상기 감지된 크랙이 존재하는 부위에 대한 촬영정보를 기초로 상기 크랙이 존재하는 부위의 블록영역을 추출하는 단계를 더 포함하는 화물창 크랙검사방법.The method according to claim 1 or 4,
The method of claim 1, wherein, in the step (b), when a crack is present on the inner wall of the cargo hold, the crack is divided into a plurality of block regions and photographing information of a region where the detected crack exists, Further comprising the step of extracting a block region of the existing portion.
상기 화물창 내측으로 설치되며, 상기 화물창 내벽의 크랙 존재 여부를 감지하기 위한 카메라가 내장된 헤더부와, 상기 헤더부를 지지하는 다관절 형태의 관절부를 포함하는 로봇; 및
외부로부터 수신한 제어명령 및 내부 설정값 중 적어도 하나를 기초로 상기 화물창 내벽의 크랙이 존재하는 부위에 대한 검사 동작이 수행되도록 상기 로봇을 제어하는 제어장치;를 포함하는 화물창 크랙검사장치.A cargo hold crack inspection apparatus for performing a cargo hold crack inspection,
A robot installed inside the cargo hold, the robot including a header having a built-in camera for detecting presence or absence of a crack in the cargo hold inner wall, and a articulated joint for supporting the header; And
And a control device for controlling the robot so that an inspection operation is performed on a site where cracks in the cargo hold inner wall are present based on at least one of a control command and an internal set value received from the outside.
냉각유체공급원으로부터 냉각유체를 공급받는 스프레이배관과, 상기 스프레이배관의 일단부에 마련되어 상기 화물창 내벽으로 냉각유체를 분사시키는 노즐부를 포함하는 스프레이장치를 더 포함하는 화물창 크랙검사장치.8. The method of claim 7,
Further comprising a spray pipe for receiving a cooling fluid from a cooling fluid supply source and a nozzle unit provided at one end of the spray pipe for spraying a cooling fluid to the inner wall of the cargo hold.
상기 노즐부는 상기 스프레이배관을 구성하는 각 배관과 연통되며, 각 배관의 개수에 대응되는 개수로 마련되어 다층으로 형성된 프레임과,
상기 프레임 형상을 따라 상기 프레임 주변부에 일정거리 이격되게 복수 개 배치되되, 층층이 배치된 상기 프레임에 각각 교호로 배치되어 냉각유체가 지그재그 형태로 분사되도록 하는 분사노즐을 포함하는 화물창 크랙검사장치.9. The method of claim 8,
Wherein the nozzle unit includes a frame which is formed in a multi-layered structure and communicates with the respective pipes constituting the spray pipe, the number of which corresponds to the number of the pipes,
And a plurality of jet nozzles arranged alternately spaced apart from each other by a predetermined distance along the frame shape so as to alternately jet the cooling fluid in a zigzag pattern.
상기 제어장치는 상기 화물창에서 슬로싱 충격이 가해지는 정도에 따라 구획된 영역정보를 저장하는 영역정보저장부와,
상기 화물창 내벽의 이전 크랙검사 결과에 대한 정보를 저장하는 히스토리정보저장부 중 하나 이상을 더 포함하고,
상기 슬로싱 충격이 가해지는 정도가 큰 영역을 우선으로 하여 크랙 검사 동작이 수행되도록 상기 로봇을 제어하거나,
상기 히스토리 정보를 기초로, 이전에 크랙이 존재했던 부위를 우선으로 하여 크랙 검사 동작이 수행되도록 상기 로봇을 제어하는 화물창 크랙검사장치.8. The method of claim 7,
The control device includes an area information storage unit for storing the area information that is divided according to the degree of the sloshing impact in the cargo hold,
Further comprising at least one of a history information storage unit for storing information on a result of previous crack inspection of the inner wall of the cargo hold,
The robot may be controlled such that a crack inspection operation is performed with priority given to a region where the sloshing impact is large,
And controls the robot to perform a crack inspection operation based on the history information, with a position where a crack was previously present at a priority.
상기 로봇은 상기 화물창 내벽의 크랙이 존재하는 부위를 촬영한 촬영정보를 상기 제어장치로 전송하는 송수신부를 더 포함하고,
상기 제어장치는 상기 화물창을 복수의 블록영역으로 구획한 맵정보를 저장하는 맵저장부와,
상기 촬영정보와 상기 맵정보를 기초로 상기 크랙이 존재하는 부위의 블록영역을 추출하는 추출부를 더 포함하는 화물창 크랙검사장치.8. The method of claim 7,
Wherein the robot further comprises a transceiver for transmitting photographing information of a portion of the cargo hold inner wall where a crack is present to the control device,
The control device includes a map storage unit for storing map information that divides the cargo window into a plurality of block areas,
Further comprising an extracting unit for extracting a block region of a portion where the crack exists based on the shooting information and the map information.
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2014
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