KR20160091013A

KR20160091013A - 화물창 격벽 및 이를 구비한 선박

Info

Publication number: KR20160091013A
Application number: KR1020150011052A
Authority: KR
Inventors: 송원석; 이정호; 김기환; 이연암
Original assignee: 에스티엑스조선해양 주식회사
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2016-08-02
Also published as: KR101710995B1

Abstract

본 발명은, 데크 및 윙탱크에 고정된 상단을 갖고, 좌우현 방향으로 번갈아 나열된 골과 마루를 갖는 파형 격벽; 및 상기 파형 격벽에 고정된 강도 보강판;을 포함하는 화물창 격벽을 포함한다. 상기 강도 보강판은 상기 골과 마주하는 골 대향 개방면의 상단 부위 및 상기 마루와 마주하는 마루 대향 개방면의 상단 부위를 밀폐한다.

Description

화물창 격벽 및 이를 구비한 선박{BULKHEAD AND SHIP WITH THE SAME}

본 발명은 선박의 화물창들을 구획하는 화물창 격벽과, 이 화물창 격벽을 구비한 선박에 관한 것이다.

벌크 캐리어(bulk carrier)는 곡물이나 광석과 같이 포장되지 않은 벌크 화물을 운송하기 위한 선박으로서, 재화중량톤수(DWT, Deadweight Tonnage)에 따라 VLOC(Very Large Ore Carrier), 케이프사이즈(Capesize, 17만DWT), 캄사르막스(Kamsarmax, 7만~8만5천DWT), 파나막스(Panamax, 6만~7만DWT), 핸디막스(Handymax, 5만DWT) 등으로 분류된다. 이러한 벌크 캐리어에는 벌크 화물이 저장되는 화물창들이 마련되어 있고, 이 화물창들은 격벽(bulkhead)에 의해 구획되어 있다.

상기 격벽은 평판 격벽(plane bulkhead)과 주름 격벽(corrugated bulkhead)으로 분류되고 있다. 평판 격벽은 평평한 판에 강도 보강재를 부착한 격벽이고, 주름 격벽은 주름진 형태를 갖는 격벽이다. 주름 격벽은 그 자체로 충분한 강도를 갖기 때문에 별도의 강도 보강재를 요구하지 않는다. 따라서 주름 격벽이 적용되면, 강도 보강재로 인한 선박 무게 감소를 기대할 수 있고, 강도 보강재에 쌓인 벌크 화물의 제거를 위한 청소가 불필요하다. 한국공개특허 제10-2012-0001133호(벌크화물선의 하부스툴 보강 방법)는 이러한 파형 격벽을 개시하고 있다.

상기 파형 격벽의 하단은 선박의 인너 바텀(inner bottom)에 설치된 하부 스툴(lower stool)에 고정되는데, 이는 파형 격벽의 하단이 인너 바텀에 직접 연결되면 이 연결 부위의 강도가 충분하지 않기 때문이다. 이와 동일한 이유로 파형 격벽의 상단은 선박의 어퍼 데크(upper deck)에 설치된 상부 스툴(upper stool)에 고정된다. 상기 상부 스툴은 파형 격벽과 어퍼 데크 간 연결 부위의 강도를 향상시키기는 하나, 사용 재료의 증가, 설치 시수의 증가, 설치 비용의 증가 등과 같은 문제를 초래한다.

한국공개특허 제10-2012-0033629호(용접 파형격벽을 구비한 선박)는 상기 상부 스툴을 제거할 수 있는 기술을 개시하고 있다. 이 기술에서는 파형 격벽이 직각 파형을 갖도록 마련되고, 이 파형 격벽에 선박의 높이 방향을 따라 나열된 스트링거들이 치합된다.

한국공개특허 제10-2012-0001133호(벌크화물선의 하부스툴 보강 방법) 한국공개특허 제10-2012-0033629호(용접 파형격벽을 구비한 선박)

위 한국공개특허 제10-2012-0033629호에 개시된 기술에 따르면 상부 스툴의 제가가 가능하다. 그러나 파형 격벽에 스트링거들이 치합되어야 하므로 상부 스툴 제거의 효과(사용 재료 감소, 설치 시수 감소, 비용 감소)가 충분히 기대될 수 없다. 또한, 스트링거들에 쌓인 화물을 제거해야하는 번거로움도 발생한다.

이에 본 발명은 상부 스툴을 구비하지 않으면서도 위와 같은 문제를 초래하지 않는 화물창 격벽을 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 상기 화물창 격벽을 구비한 선박을 제공하고자 한다.

상기 파형 격벽은 중앙에 위치하는 중앙 구간과, 상기 중앙 구간의 좌우측에 각각 위치하는 두 외측 구간과, 상기 두 외측 구간 중 어느 하나의 좌측 및 나머지 하나의 우측에 각각 위치하는 두 최외곽 구간으로 이루어져 있다. 그리고 상기 외측 구간의 두께는 상기 중앙 구간의 두께보다는 크고 상기 최외곽 구간의 두께보다는 작다.

상기 중앙 구간의 길이와, 상기 두 외측 구간 각각의 길이와, 상기 두 최외곽 구간 각각의 길이는 서로 동일하고, 상기 중앙 구간의 두께 및 상기 외측 구간의 두께는 각각 상기 최외곽 구간의 두께의 93.75% 및 97.9%이다.

상기 강도 보강판의 두께는 상기 최외곽 구간의 두께보다 크다. 구체적으로 상기 강도 보강판의 두께는 상기 최외곽 구간의 두께의 102.1%이다.

상기 강도 보강판은 상기 파형 격벽의 부위 중 상기 데크에 고정되는 부위에만 설치된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 화물창 격벽을 구비한 선박을 제공한다.

본 발명에 의하면, 화물창 격벽을 구성하는 파형 격벽이 상부 스툴을 매개로 하지 않고 직접 선박의 데크 및 윙 탱크에 고정되기 때문에 상부 스툴이 사용되는 경우에 비해 사용되는 재료가 감소하고, 설치 시수가 감소하며, 소요 비용이 감소한다. 그러면서도 본 발명에서는 상기 화물창 격벽의 강도가 충분히 확보된다.

도 1은 본 발명에 따른 화물창 격벽을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화물창 격벽의 상단을 확대하여 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 화물창 격벽의 최대응력 시험 결과를 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 화물창 격벽의 항복강도 시험 결과를 도시한 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 화물창 격벽의 좌굴강도 시험 결과를 도시한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 화물창 격벽 및 이를 구비한 선박의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 화물창 격벽(100)은 선박의 화물창들(미도시)을 구획하기 위한 것으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파형 격벽(110) 및 강도 보강판(120)을 포함한다.

상기 파형 격벽(110)은 선박의 좌우현 방향으로 번갈아 나열된 골(122)과 마루(124)를 갖는다. 또한, 파형 격벽(110)은 골 대향 개방면(122a)을 갖는데, 이(122a)는 상기 골(122)과 마주하고 있다. 또한, 파형 격벽(110)은 마루 대향 개방면(124a)을 갖는데, 이(124a)는 상기 마루(124)와 마주하고 있다. 이러한 파형 격벽(110)의 상단은 선박의 데크(미도시) 및 이 데크의 좌우측에 마련된 윙탱크(미도시)에 용접으로 고정된다. 그리고 파형 격벽(110)의 하단은 종래와 같이 하부 스툴에 고정된다.

본 발명에서 상기 파형 격벽(110)의 두께(t2)는 구간별로 상이하게 마련된다. 구체적으로, 파형 격벽(110)은 중앙 구간(A1)에서 가장 얇은 두께를 갖고, 최외곽 구간(A3)에서 가장 두꺼운 두께를 가지며, 외측 구간(A2)에서 중앙 구간(A1)의 두께와 최외곽 구간(A3)의 두께 사이의 두께를 갖는다. 더욱 구체적으로, 상기 중앙 구간(A1)의 두께는 최외곽 구간(A3)의 두께의 93.75%이고, 상기 외측 구간(A2)의 두께는 최외곽 구간(A3)의 두께의 97.9%이다.

여기서, 상기 중앙 구간(A1)은 파형 격벽(110)의 중앙에 위치하는 구간이고, 상기 외측 구간(A2)은 중앙 구간(A1)의 좌우측에 각각 위치하는 구간이다. 그리고 상기 최외곽 구간(A3)은 두 외측 구간(A2) 중 어느 하나의 좌측 및 나머지 하나의 우측에 각각 위치하는 구간이다. 상기 중앙 구간(A1)의 길이는 두 외측 구간(A2) 각각의 길이와 동일하고, 상기 두 최외곽 구간(A3) 각각의 길이와도 동일하다.

상기 강도 보강판(120)은 상부 스툴이 제거됨으로 인해 부족해진 파형 격벽(110)의 강도를 보강하기 위한 것이다. 이러한 강도 보강판(120)은 골 대향 개방면(122a)의 상단 부위를 덮도록 파형 격벽(110)에 용접으로 고정되고, 마루 대향 개방면(124a)의 상반 부위도 덮도록 파형 격벽(110)에 용접으로 고정된다.

상기 강도 보강판(120)은 파형 격벽(110)의 전체 구간에 마련되어도 좋다. 이 경우, 강도 보강판(120)의 상단은 데크 및 윙 탱크에 용접으로 고정될 것이다. 그러나 파형 격벽(110)의 부위 중 데크에 고정되는 구간에만 마련되어도 충분한 강도가 보장됨이 실험으로 확인되었는바, 상기 강도 보강판(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 데크에 고정되는 파형 격벽(110)의 구간에만 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상도 보강판(120)의 상단은 데크와만 용접으로 고정될 것이다.

상기 강도 보강판(120)의 두께(t1)는 파형 격벽(110)의 최외곽 구간(A3)의 두께보다 크게 마련된다. 보다 구체적으로, 강도 보강판(120)의 두께(t1)는 최외곽 구간(A3)의 두께의 102.1%이다. 모든 강도 보강판들(120)의 두께는 동일하게 마련된다.

한편, 상술한 바와 같은 화물창 격벽(110)은 본 발명에 따른 선박(미도시)의 선수미 방향을 따라 서로 평행하게 배치된다.

본 발명에 따른 화물창 격벽(100)이 CSR BC Rule이 요구하는 강도 조건을 만족하는지 확인하기 위해 83K 벌크 캐리어 중앙(선수미 방향 기준)의 두 화물창 격벽을 대상으로 시뮬레이션 강도 시험을 수행하고, 그 결과가 도 3 내지 5에 도시되어 있다. 본 시험에서 파형 격벽(110) 최외곽 구간(A3)의 두께는 24mm로 설정되었고, 외측 구간(A2)의 두께는 23.5mm로 설정되었으며, 중앙 구간(A1)의 두께는 22.5mm로 설정되었다. 그리고 강보 보강판들(120)은 모두 24.5mm의 두께를 갖도록 설정되었고, 데크에 고정되는 파형 격벽(110)의 구간에만 배치되었다. 하중 조건 및 경계 조건은 CSR BC Rule에 부합하도록 설정되었다.

이상과 같은 시험 조건에 따른 최대응력 결과와, 항복강도(yield strength) 결과와, 좌굴강도(buckling strength) 결과가 도 3 내지 도 5에 각각 도시되어 있다. 도 3을 보면 가장 큰 최대응력이 317N/mm2인 것을 확인할 수 있다. CSR BC Rule은 최대응력이 355N/mm2을 넘지 않도록 규정하고 있는바, 본 발명에 따른 화물창 격벽(110)은 CSR BC Rule이 요구한 최대응력 조건을 만족한다. 도 5를 보면 가장 큰 좌굴강도가 0.97임을 확인할 수 있다. CSR BC Rule은 좌굴강도가 101을 넘지 않도록 규정하고 있는바, 본 발명에 따른 화물창 격벽(110)은 CSR BC Rule이 요구한 좌굴강도 조건도 만족한다. 또한, 도 4를 보면 본 발명에 따른 화물창 격벽(110)이 CSR BC Rule이 요구한 항복강도 조건도 만족함을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

100 : 화물창 격벽 110 : 파형 격벽
120 : 강도 보강판 122 : 골
122a : 골 대향 개방면 124 : 마루
124a : 마루 대향 개방면

Claims

데크 및 윙탱크에 고정된 상단을 갖고, 좌우현 방향으로 번갈아 나열된 골과 마루를 갖는 파형 격벽; 및
상기 파형 격벽에 고정된 강도 보강판;을 포함하되,
상기 강도 보강판은 상기 골과 마주하는 골 대향 개방면의 상단 부위 및 상기 마루와 마주하는 마루 대향 개방면의 상단 부위를 밀폐하는 화물창 격벽.
제1항에 있어서,
상기 파형 격벽은 중앙에 위치하는 중앙 구간과, 상기 중앙 구간의 좌우측에 각각 위치하는 두 외측 구간과, 상기 두 외측 구간 중 어느 하나의 좌측 및 나머지 하나의 우측에 각각 위치하는 두 최외곽 구간으로 이루어져 있고, 상기 외측 구간의 두께는 상기 중앙 구간의 두께보다는 크고 상기 최외곽 구간의 두께보다는 작은 화물창 격벽.
제2항에 있어서
상기 중앙 구간의 길이와, 상기 두 외측 구간 각각의 길이와, 상기 두 최외곽 구간 각각의 길이는 서로 동일하고, 상기 중앙 구간의 두께 및 상기 외측 구간의 두께는 각각 상기 최외곽 구간의 두께의 93.75% 및 97.9%인 화물창 격벽.
제3항에 있어서,
상기 강도 보강판의 두께는 상기 최외곽 구간의 두께보다 큰 화물창 격벽.
제4항에 있어서,
상기 강도 보강판의 두께는 상기 최외곽 구간의 두께의 102.1%인 화물창 격벽.
제1항에 있어서,
상기 강도 보강판은 상기 파형 격벽의 부위 중 상기 데크에 고정되는 부위에만 설치되는 화물창 격벽.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 화물창 격벽을 구비한 선박.