KR20170025820A

KR20170025820A - 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선

Info

Publication number: KR20170025820A
Application number: KR1020150122819A
Authority: KR
Inventors: 손정군
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-03-08
Also published as: KR101751842B1

Abstract

본 발명은 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선에 관한 것으로, 선행탑재 구역(PE: pr-erection area)에서, 복수 개의 카고 탱크로 구성된 카고 홀드를 건조하되, 각 카고 탱크의 코퍼댐을 모두 밀폐구조로 구성하여 육상에서 화물창 공사를 모두 완료함으로써, 안벽에서의 공사 기간을 대폭 단축하여 작업 효율성을 높이고 건조비용을 절감할 수 있고, 해수에 장시간 노출됨으로 인해 선박 외면이 심각하게 오염되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 완성된 선박을 도크로 재도입시켜 청소를 행하는 공정을 생략할 수 있으며, 선박을 안벽에 장시간 안정되게 정박시킨 상태를 유지하기 위해 소요되던 유지 및 관리비용의 소모를 줄일 수 있고, 도크나 안벽에 비해 상대적으로 작업환경의 제약을 적게 받는 육상에서의 공사 비중을 확대시킴으로써, 도크의 회전율을 높이고 생산 및 작업능률을 보다 향상시키고 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선{METHOD FOR BUILDING LNG CARRIER USING PRE-CONSTRUCTING CARGO CONTAINMENT SYSTEM AND LNG CARRIER THEREBY}

본 발명은 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 선행탑재 구역(PE: pr-erection area)에서 복수 개의 카고 탱크로 구성된 카고 홀드를 건조하되, 각 카고 탱크의 코퍼댐을 모두 밀폐구조로 구성하여 육상에서 화물창 공사를 모두 완료함으로써, 안벽에서의 공사기간을 대폭 단축하여 작업 효율성을 높이고 건조비용을 절감할 수 있는, 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선에 관한 것이다.

천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다. 특히, LNG는 비교적 저렴하며 공해를 덜 유발하므로 발전연료로 적합하다.

최근에는 육지에 매립된 에너지의 고갈에 따라, 다양한 해양 자원 개발이 활발해지고 있고, 해상에서 원유나 천연가스를 채굴하기 위한 유정 및 가스정 확보 및 개발도 각국에서 앞다퉈 이루어지고 있다.

천연가스는 가스 상태로 운반되기도 하고, 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 액화천연가스 운반선(LNGC, Liquefied Natural Gas Carrier)에 의해 원거리의 소비처로 운반되기도 한다.

액화천연가스는 천연가스를 극저온 대략 -163℃ 이하로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

천연가스의 액화 온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압에서 -163℃보다 약간만 높아도 증발된다. LNG가 LNGC의 화물창에 저장되어 운반되는 동안, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG가 화물창 내에서 지속적으로 기화되어 화물창 내에 증발 가스(Boil-Off Gas)가 발생한다.

따라서, 액화천연가스 운반선(LNGC)의 화물창은 선체가 파도에 의해 흔들리거나 충격을 받는 것과 같이 불안정한 움직임을 가지는 동안에도 -162℃의 온도로 냉각 및 액화된 천연가스를 안정되게 저장할 수 있도록 건조되어야 한다.

액화천연가스 운반선은 크게 카고 탱크가 각각 독립된 형태로 4~5개 설치되는 모스(moss) 형과, 일체형으로 설치되는 멤브레인(membrane) 형으로 구분할 수 있다.

멤브레인 형은 36% 니켈 강(invar)을 사용하고 1차 단열방벽과 2차 단열방벽이 동일한 정도의 액밀성 및 강도를 가지는 NO 96 type과, 1차 단열방벽으로 1.2mm 두께의 파형이 붙은 스텐인레스 강을 사용하는 Mark Ⅲ type이 있으며, 일체형의 형태를 가지기는 하나 일반적으로 화물창이 4개 구역으로 나눠지는 구조를 가진다.

종래 액화천연가스 운반선의 건조 방법을 살펴보면, 소형 및 중형 블럭을 가공 및 조립한 후, 도크(dock)에 인접한 위치로 이동하여 육상용 크레인으로 이동 가능한 500t 이하의 대형 블럭으로 결합하거나, 해상용 크레인으로 이동 가능한 3000t 이상 내지 3600t 이하의 초대형 블럭으로 결합하는 공정(PE, pre-erection)이 육상에서 이루어진다.

육상에서 완성된 대형 블럭 내지 초대형 블럭을 도크로 이동시켜 바닥의 반목 상에 안착하거나 바지선에 탑재하고, 도크 내부로 이송된 각각의 블럭을 상호결합하여 화물창으로 완성한 후, 완성된 화물창들을 상호결합시켜 선체를 완성한다. 그리고 에어 테스트(air test) 및 하이드로 테스트(hydro test)를 하고, 선체를 안벽으로 이송하여 안벽에 접안된 상태로 화물창의 보온 공사 및 의장의 탑재 및 설치 작업을 실시한다.

도 1은 종래 액화천연가스 운반선의 카고 홀드를 보인 측면도이다.

도 1을 참조하면, 육상에서 4개의 카고 탱크들(10-40) 각각의 선각을 제조한 후, 도크에서 카고 탱크들(10-40)을 연결하여 카고 홀드(화물창)(1)를 제조한다. 즉, 제1 카고 탱크 내지 제4 카고 탱크(10-40)가 각각 제조된 후, 도크에서 용접에 의해 연결되어 카고 홀드(화물창)(1)가 제조된다. 제1 카고 탱크 내지 제4 카고 탱크(10-40)에는 제1 내지 제5 코퍼댐(11-51)이 형성된다.

이후 카고 홀드(화물창)(1)를 안벽으로 이동시킨 후, 안벽에서 화물창 공사 및 의장 공사를 실시한다.

그러나 종래 액화천연가스 운반선은 화물창 공사를 육상에서 수행하지 못하고 안벽에서 수행해야 하는바, 화물창 공사를 육상에서 수행하지 못하는 이유는 제4 카고 탱크(40)의 제5 코퍼댐(51)이 개방되며, 구조적으로 선미 측 벌크 헤드(격벽)가 선미 블록의 엔진룸 블록(engine room block)에 포함되기 때문이다.

따라서, 화물창 공사를 육상에서 수행하지 못하고 안벽에서 수행해야 하므로 안벽에서의 공사기간이 9개월 정도가 소요되어, 도크의 회전율이 낮아짐은 물론, 안벽에 선박으로 오랫동안 계류하기 때문에 선박의 외면에 이끼 및 오염물이 부착되어 선박을 다시 도크로 이송하여 이끼 및 오염물을 제거하는 등의 선박 외벽을 청소해야 하는 문제점이 있다.

국내 특허 공개번호 제10-2014-0048717호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선행탑재 구역(PE: pr-erection area)에서, 복수 개의 카고 탱크로 구성된 카고 홀드를 건조하되, 각 카고 탱크의 코퍼댐을 모두 밀폐구조로 구성하여 화물창 공사를 육상에서 모두 완료함으로써, 안벽에서의 공사 기간을 대폭 단축하여 작업 효율성을 높이고 건조비용을 절감할 수 있는 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선을 제공한다.

본 발명에 따른 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법은 선행탑재 구역(PE: pr-erection area)에서, 복수 개의 카고 탱크로 구성된 카고 홀드를 건조하되, 각 카고 탱크의 코퍼댐을 밀폐구조로 구성하여 화물창 공사를 완료하는 단계; 상기 카고 홀드를 진수 바지선에 선착한 후 바다에 부양하는 단계; 상기 카고 홀드를 도크 내에 도킹한 후에 상기 카고 홀드와 선수 블록 및 선미 블록을 탑재하여 선박을 건조하는 단계; 상기 선박을 진수하는 단계; 및 진수한 상기 선박을 안벽에 계류하고 의장품 설치공사를 하는 단계를 포함한다.

상기 화물창 공사를 완료하는 단계에서, 상기 카고 홀드는 제1 카고 탱크 내지 제4 카고 탱크, 및 제1 코퍼댐 내지 제5 코퍼댐으로 구성하고, 상기 제1 코퍼댐 내지 제5 코퍼댐은 모두 밀폐구조로 형성한다.

상기 화물창 공사를 완료하는 단계에서, 상기 제1 코퍼댐은 상기 선수 블록의 격벽(벌크 헤드)과 독립적으로 형성하고, 상기 제5 코퍼댐은 상기 선미 블록에 형성된 엔진룸의 격벽(벌크헤드)과 독립적으로 형성한다.

상기 카고 탱크에 대하여 에어 테스트 및 하이드로 테스트를 수행하여 화물창의 치수가 허용된 오차범위 이내임을 검사하고 확인한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 선행탑재 구역에서, 복수 개의 카고 탱크로 구성된 카고 홀드를 건조하되, 각 카고 탱크의 코퍼댐을 모두 밀폐구조로 구성하여 육상에서 화물창 공사를 모두 완료함으로써, 안벽에서의 공사 기간을 대폭 단축하여 작업 효율성을 높이고 건조비용을 절감할 수 있다.

또한, 해수(海水)에 장시간 노출됨으로 인해 선박 외면이 심각하게 오염되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 완성된 선박을 도크로 재도입시켜 청소를 행하는 공정을 생략할 수 있는 효과가 있다.

또한, 선박을 안벽에 장시간 안정되게 정박시킨 상태를 유지하기 위해 소요되던 유지 및 관리비용의 소모를 줄여 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 도크나 안벽에 비해 상대적으로 작업환경의 제약을 적게 받는 육상에서의 공사 비중을 확대시킴으로써, 도크의 회전율을 높이고 생산 및 작업능률을 보다 향상시키고 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

그리고 블럭 및 화물창의 결합, 수밀 테스트, 화물창 치수확인이 도크에서 이루어질 필요가 없어, 도크의 회전율을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 도크 사용을 위해 대기중인 선박들의 공사기간 조정에도 긍정적인 영향을 주어 작업장의 공간, 시간적 활용도를 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 액화천연가스 운반선의 카고 홀드를 보인 측면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법을 설명하는 블럭도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카고 홀드를 보인 측면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선을 도시한 사시도
도 5는 육상에서의 화물창 공사 완료를 설명하는 도면
도 6은 카고 홀드를 진수 바지선에 선착한 후 바다에 부양하는 도면

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법 및 그 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법을 설명하는 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카고 홀드를 보인 측면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선을 도시한 사시도이고, 도 5는 육상에서의 화물창 공사 완료를 설명하는 도면이다. 그리고 도 6 은 카고 홀드를 진수 바지선에 선착한 후 바다에 부양하는 도면이다.

위 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법은, 선행탑재 구역(PE: pr-erection area)에서, 복수 개의 카고 탱크(110-140)로 구성된 카고 홀드(화물창)(100)를 건조하되, 각 카고 탱크(110-140)의 코퍼댐(111-151)을 모두 밀폐구조로 형성하여 화물창 공사를 육상에서 완료하는 단계(S 10); 상기 카고 홀드(100)를 진수 바지선에 선착한 후 바다에 부양하는 단계(S 20); 상기 카고 홀드(100)를 도크 내에 도킹한 후에 상기 카고 홀드(100)와 선수 블록(200) 및 선미 블록(300)을 탑재하여 선박을 건조하는 단계(S 30); 상기 선박을 진수하는 단계(S 40); 진수한 상기 선박을 안벽에 계류하고 잔여 의장품 설치공사를 하는 단계(S 50)를 포함한다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 카고 홀드(화물창)(100)를 건조하는 단계(S 10)에서, 소형 및 중형의 블럭을 상호결합시켜 크레인으로 이송 가능한 무게의 대형 블럭으로 만들고, 제작된 대형 블럭을 상호결합시켜 화물창의 선각을 완성하며, 제작된 화물창 선각의 내부에 의장 및 보온설비 설치를 위해 족장을 설치하고, 화물창 선각의 내부에 의장을 설치한다.

화물창 공사를 완료하는 단계(S 10)에서, 카고 홀드(100)는 제1 카고 탱크 내지 제4 카고 탱크(110-140), 및 제1 코퍼댐 내지 제5 코퍼댐(111-151)으로 구성하고, 제1 코퍼댐 내지 제5 코퍼댐(111-151)은 모두 밀폐구조로 형성한다.

제1 코퍼댐(111)은 선수 블록(200)의 격벽(벌크 헤드)과 독립적으로 형성하고, 제5 코퍼댐(151)은 밀폐구조로 선미 블록(300)에 형성된 엔진룸의 격벽(벌크 헤드)과 독립적으로 형성한다.

화물창 공사 완료시, 육상에서 각 카고 탱크(110-140)에 대하여 에어 테스트 및 하이드로 테스트를 수행하여 화물창의 치수가 허용된 오차범위 이내임을 검사하고 확인한다.

카고 홀드(100)를 진수 바지선에 선착한 후 바다에 부양하는 단계(S 20)에서, 모듈 이동수단(Modular Transporter)(미도시)을 이용하여 카고 홀드(100)를 진수 바지선에 선착한 후 바다에 부양할 수 있다(도 6 참조).

카고 홀드(100)를 도크 내에 도킹한 후에 카고 홀드(100)와 선수 블록(200) 및 선미 블록(300)을 탑재하여 선박을 건조하는 단계(S 30)에서, 카고 홀드(100)의 선수 측에는 육상에서 이미 제조한 선수 블록(200)을 탑재하고, 카고 홀드(100)의 선미 측에는 육상에서 이미 제조한 선미 블록(300)을 탑재하여 선박을 건조한다.

이후, 도크에서 완성된 선체를 진수하고, 안벽으로 이동하여 안벽에 접안시킨 상태로 여분의 의장을 탑재 및 조립 설치하여 선박 건조를 완성한다.

이와 같이 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법에서는 선행탑재 구역에서, 제1 내지 제4 카고 탱크(110-140)로 구성된 카고 홀드(100)를 건조하되, 각 카고 탱크(110-140)의 제1 내지 제4 코퍼댐(111-141)은 물론 제5 코퍼댐(151)도 모두 밀폐구조로 구성하여 화물창 공사, 예를 들어 화물창의 제조, 테스트 및 치수검사, 보온공사 등을 육상에서 모두 완료함으로써, 종전과 같이 화물창 공사를 안벽에서 하지 않아도 되므로, 안벽에서의 공사 기간을 대폭 단축하여 작업 효율성을 높이고 건조비용을 절감할 수 있다.

또한, 해수에 장시간 노출됨으로 인해 선박 외면이 심각하게 오염되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 완성된 선박을 도크로 재도입시켜 청소를 행하는 공정을 생략할 수 있는 효과가 있다.

100: 카고 홀드
110: 제1 카고 탱크
120: 제2 카고 탱크
130: 제3 카고 탱크
140: 제4 카고 탱크
111: 제1 코퍼댐
121: 제2 코퍼댐
131: 제3 코퍼댐
141: 제4 코퍼댐
151: 제5 코퍼댐
200: 선수 블록
300: 선미 블록

Claims

선행탑재 구역(PE: pr-erection area)에서, 복수 개의 카고 탱크로 구성된 카고 홀드를 건조하되, 상기 각 카고 탱크의 코퍼댐을 밀폐구조로 형성하여 화물창 공사를 완료하는 단계;
상기 카고 홀드를 진수 바지선에 선착한 후 바다에 부양하는 단계;
상기 카고 홀드를 도크 내에 도킹한 후에 상기 카고 홀드와 선수 블록 및 선미 블록을 탑재하여 선박을 건조하는 단계; 및
상기 선박을 진수하는 단계;를 포함하는, 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법.
청구항 1에 있어서,
진수한 상기 선박을 안벽에 계류하고 잔여 의장품 설치공사를 하는 단계;를 더 포함하는, 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 화물창 공사를 완료하는 단계에서, 상기 카고 홀드는 제1 카고 탱크 내지 제4 카고 탱크, 및 제1 코퍼댐 내지 제5 코퍼댐으로 구성하고, 상기 제1 코퍼댐 내지 제5 코퍼댐은 밀폐구조로 형성하는 것을 특징으로 하는, 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제5 코퍼댐은 상기 선미 블록에 형성된 엔진룸의 격벽과 독립적으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 화물창 공사를 완료하는 단계에서,
상기 제1 코퍼댐은 상기 선수 블록의 격벽과 독립적으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 화물창 공사를 완료하는 단계에서, 상기 카고 탱크에 대하여 에어 테스트 및 하이드로 테스트를 수행하는 것을 포함하는, 화물창 공사 선행화를 이용한 액화가스 운반선의 건조방법.
청구항 1 내지 청구항 6중 어느 한 항에 기재된 액화가스 운반선의 건조방법에 의해 제조된 액화가스 운반선.