KR20160138744A - 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선 - Google Patents

가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선에 관한 것으로, 카고 탱크의 상단 측면과 가스 돔을 연결하는 가스 통로 부를 구비하여 가스 포켓 발생을 방지함으로써, 멤브레인 타입 LNG 운반선에서 카고 탱크 내의 운반선 화물 적재 레벨(LGC filling level)을 국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비규칙에서 허용하는 최대 화물 적재한계를 99.5%까지 끌어올려 화물 적재능력을 최대화할 수 있다.

Description

가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선{ISOLATED GAS POCKET PREVENTION TYPE CARGO TANK STRUCTURE AND LNG CARRIER}
본 발명은 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 카고 탱크의 내측 상단부 모서리부분에 가스 포켓(isolated vapor pocket)이 형성되지 않기 때문에 화물 적재능력을 향상시킬 수 있는 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선에 관한 것이다.
일반적으로 LNG 선은 액화천연가스(liquefied natural gas, 이하, 'LNG'라 함)를 저장하는 카고 탱크(cargo tank)의 종류에 따라 모스(Moss) 형식과 멤브레인(membrane) 형식이 있다.
이중 모스 형식은 직경 40 미터 가량의 둥근 공 모양의 별도 탱크를 두꺼운 알루미늄으로 만들어 선체 위에 설치하는 형태이고, 멤브레인 형식은 별도의 탱크를 만드는 것이 아니라 선체 내부에 카고 탱크를 구성하고 카고 탱크 외벽에 단열재를 사용하여 보온을 한 후 그 보온 표면에 특수 금속판을 붙이는 형식이다.
멤브레인 형식은 특수 금속판의 종류에 따라 단열재 및 구조가 상이한데, 인바(Invar - 철과 니켈이 주성분인 열팽창률이 아주 작은 합금, 이하 ‘인바’라 함) 재질의 박판을 사용하는 GTT NO 96 멤브레인형과 스테인레스 재질의 박판을 사용하는 MARK Ⅲ 멤브레인형으로 구분된다.
도 1은 종래 액화가스 운반선의 카고 탱크를 보인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 액화가스 운반선은 선체의 하부에 액화가스(LNG 또는 LPG)를 저장하는 카고 탱크(10)와, 상기 카고 탱크(10)의 상부에 설치되어 카고 탱크(10) 내의 BOG(boil off gas)가 모이는 가스 돔(20)을 구비한다.
가스 돔(20)의 상부에는 가스 돔(20)에 모인 가스를 배출하기 위한 벤트 라이저(안전 밸브)(30)가 설치된다.
도 2는 종래 액화가스 운반선의 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건(trim condition)에서 카고 탱크(10)의 가스 포켓(isolated vapor pocket)(40)을 보인 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 액화가스 운반선에서는, 카고 탱크(cargo tank)(10) 내의 LNG 화물 적재가 98% 이상인 경우, 선체가 15°기울어지거나 0.015L(L: 선박 길이) 트림 조건(trim condition)에서 가스 포켓(40)이 발생한다.
국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비규칙(IGC Code, International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk)에 의하면, 카고 탱크 내의 LNG 화물적재가 98%인 경우, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 가스 포켓을 허용하지 않고 있다.
국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비 규칙에서 허용하는 카고 탱크의 최대 화물적재는 99.5%로 규정된다.
종래에는 표준 멤브레인 탱크 형상에서 카고 탱크 내의 LNG 적재를 98% 이상으로 하는 경우, 국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비 규칙에서 규정하는 조건에서는 가스 포켓 없이 설계하도록 규정되어 있으나, 현재의 기술적 한계로 인하여 카고 탱크 내의 LNG를 최대 화물 적재한계 98% 이상으로 적재하는 설계에서는 가스 포켓이 발생하므로 국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비규칙을 만족하기 위해서 LNG 최대 적재한계를 98% 미만으로 할 수밖에 없었다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 카고 탱크의 상단 측면과 가스 돔을 연결하는 가스 통로 부를 구비하여 가스 포켓 발생을 방지함으로써, 멤브레인 타입 LNG 운반선에서 카고 탱크 내의 운반선 화물 적재 레벨(LGC filling level)을 국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비규칙에서 허용하는 최대 화물적재 한계를 99.5%(max. filling limit)까지 끌어올려 화물 적재능력을 최대화할 수 있는 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카고 탱크의 상단부에 설치되는 가스 돔; 및 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 상기 카고 탱크의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하기 위하여 상기 카고 탱크의 상단 측면과 상기 가스 돔을 연결하는 가스 통로 부를 포함하는 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조를 제공한다.
상기 가스 통로 부는 덕트 또는 파이프 형상 중 어느 하나로 구성될 수 있고, 또는 덕트 또는 파이프 형상으로 함께 구성될 수도 있다.
상기 가스 통로 부는 상기 카고 탱크의 내부 또는 외부 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다.
상기 가스 통로 부가 상기 카고 탱크의 외부에 설치되는 경우, 상기 가스 통로 부는 트렁크 데크 스페이스 안에 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 카고 탱크의 상단 측면과 가스 돔을 연결하는 가스 통로 부를 구비하여 가스 포켓 발생을 방지함으로써, 멤브레인 타입 LNG 운반선에서 카고 탱크 내의 운반선 화물 적재 레벨(LGC filling level)을 국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비규칙에서 허용하는 최대 화물 적재한계(max. filling limit)를 99.5%까지 끌어올려 화물 적재능력을 최대화할 수 있다.
도 1은 도 1은 종래 액화가스 운반선의 카고 탱크를 보인 단면도
도 2는 종래 액화가스 운반선의 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액화가스 운반선은 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(110)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하여 화물 적재 능력을 최대화할 수 있는 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조를 갖는다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조에서는, 카고 탱크(110)의 상단부에 가스 돔(120)이 설치되며, 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(110)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하기 위하여 카고 탱크(110)의 상부 측면과 가스 돔(120)을 연결하는 위치에 가스 통로 부(혹은 가스 배출 부)(130)가 설치된다.
상기 가스 통로 부(130)는 카고 탱크(110)의 외부에 설치될 수 있는데, 가스 통로 부(130)가 카고 탱크(110)의 외부에 설치되는 경우, 가스 통로 부(130)는 트렁크 데크 스페이스(S) 안에 설치될 수 있다.
가스 통로 부(130)는 파이프 형상뿐만 아니라 덕트 형상으로도 형성될 수 있는데, 덕트 형상이란 가스를 이송하기 위해 금속판으로 네모 또는 원형으로 만든 통로를 말한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 덕트 및 파이프 형상이 함께 구성될 수도 있다. 예를 들어, 카고 탱크(110)의 상부 양 측면과 가스 돔(120) 측에는 덕트가 형성되고, 그 덕트 사이에 다수의 파이프가 연결되도록 구성될 수도 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액화가스 운반선은 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(210)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하여 화물 적재 능력을 최대화할 수 있는 카고 탱크 구조를 갖는다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 카고 탱크 구조에서는 카고 탱크(210)의 상단부에 가스 돔(220)이 설치되며, 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(210)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하기 위하여 카고 탱크(210)의 상부 측면과 가스 돔(220)을 연결하는 위치에 가스 통로 부(230)가 설치된다. 가스 통로 부(230)는 카고 탱크(210)의 내부에 설치될 수 있다. 가스 통로 부(230)의 일단부는 카고 탱크(210)의 내부 상부 측면에 부착되고, 가스 통로 부(230)의 타단부는 가스 돔(220)의 측벽에 부착되도록 구성될 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액화가스 운반선은 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(310)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하여 화물 적재 능력을 최대화할 수 있는 카고 탱크 구조를 갖는다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 카고 탱크 구조에서는 카고 탱크(310)의 상단부에 가스 돔(320)이 설치되고, 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(310)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하기 위하여 카고 탱크(310)의 상부 측면과 가스 돔(320)을 연결하는 위치에 가스 통로 부(330)가 설치된다.
가스 통로 부(330)는 카고 탱크(310)의 외부는 물론 내부에도 설치될 수 있다. 가스 통로 부(330)는 외부형 통로(331)와 내부형 통로(332)를 포함한다.
가스 통로 부(330)를 외부형 통로(331)와 내부형 통로(332)로 구성함으로써, 카고 탱크(310) 내에 가스 포켓이 형성되는 것으로 효과적으로 방지할 수 있다.
가스 통로 부(330)가 카고 탱크(310)의 외부에 설치되는 경우, 가스 통로 부(330)는 트렁크 데크 스페이스(S) 안에 설치될 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선을 보인 단면도이고, 도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선으로서, 선체가 15°기울어지거나 0.015L 트림 조건에서 카고 탱크의 가스 포켓을 보인 도면이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액화가스 운반선은 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(410)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하여 화물 적재능력을 최대화할 수 있는 카고 탱크 구조를 갖는다.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 카고 탱크 구조에서는 카고 탱크(410)의 상단부에 가스 돔(420)이 설치되고, 선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건 시, 카고 탱크(410)의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하기 위하여 카고 탱크(410)의 상부 측면과 가스 돔(420)을 연결하는 위치에 가스 통로 부(430)가 설치된다.
가스 통로 부(430)는 카고 탱크(410)의 외부는 물론 내부에도 설치될 수 있는데, 카고 탱크(410)의 일측에는 외부형 통로(431)가 설치되고 카고 탱크(410)의 타측에는 내부형 통로(432)가 각각 설치될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 카고 탱크의 상단 측면과 가스 돔을 연결하는 가스 통로 부를 구비하여 가스 포켓 발생을 방지함으로써, 멤브레인 타입 LNG 운반선에서 카고 탱크 내의 운반선 화물 적재 레벨(LGC filling level)을 국제 액화가스 운송선의 구조 및 설비규칙에서 허용하는 최대 화물 적재한계(max. filling limit)를 99.5%까지 끌어올려 화물 적재능력을 최대화할 수 있다.
그리고 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 가스 통로 부의 형상은 도면에 보인 바와 같은 형상에 한정되지 않으며, 다양한 형상으로 변경 가능하다.
110: 카고 탱크
120: 가스 돔
130: 가스 통로 부
210: 카고 탱크
220: 가스 돔
230: 가스 통로 부
310: 카고 탱크
320: 가스 돔
330: 가스 통로 부
331: 외부형 통로
332: 내부형 통로
410: 카고 탱크
420: 가스 돔
430: 가스 통로 부
431: 외부형 통로
432: 내부형 통로
S: 트렁크 데크 스페이스

Claims (5)

  1. 카고 탱크의 상단부에 설치되는 가스 돔; 및
    선체가 15°기울어지거나 0.015L(선박 길이) 트림 조건(trim condition) 시, 상기 카고 탱크의 상부 양 측면에 형성되는 가스(vapor)를 배출하기 위하여 상기 카고 탱크의 상단부와 상기 가스 돔을 연결하는 가스 통로 부를 포함하는 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 통로 부는 덕트 또는 파이프 형상 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 통로 부는 상기 카고 탱크의 내부 또는 외부 중 적어도 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가스 통로 부가 상기 카고 탱크의 외부에 설치되는 경우, 상기 가스 통로 부는 트렁크 데크 스페이스 안에 설치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 카고 탱크 구조.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 한 항에 기재된 카고 탱크 구조를 구비하는 액화가스 운반선.
KR1020150072983A 2015-05-26 2015-05-26 가스 포켓 방지형 카고 탱크 구조 및 그 카고 탱크 구조를 갖는 액화가스 운반선 KR20160138744A (ko)

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CN115593571A (zh) * 2022-08-31 2023-01-13 沪东中华造船（集团）有限公司（Cn） 一种用于增加液货舱装载率的系统及方法

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