KR20180000860U - 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조에 관한 것으로, 펌프 타워 중간 높이의 위치에서 펌프 타워를 화물창의 벌크 헤드에 지지하기 위한 펌프 타워 지지구조 유닛이 마련되어 밴딩(bending)과 토션(torsion)에 인한 펌프 타워의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조{SUPPORTING STRUCTURE OF PUMP TOWER IN LIGUEFIED GAS CARGO}
본 고안은 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 펌프 타워 중간 높이의 위치에서 펌프 타워를 화물창의 벌크 헤드에 지지하기 위한 펌프 타워 지지구조 유닛이 마련되어 밴딩(bending)과 토션(torsion)으로 인한 펌프 타워의 손상(損傷)을 효과적으로 방지할 수 있는 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)가 에너지 자원으로 등장함에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지 까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화천연가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화천연가스 운반선이 개발되었다.
액화천연가스를 선박에 싣고 내리기 위해서는 배관들이 화물창에 설치되어야 하는데, 이러한 배관들과 화물창이 연결되는 구조를 펌프 타워(Pump tower)라고 한다.
도 1은 종래의 펌프 타워를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 펌프 타워(10)는, 외부의 로딩(loading) 장치에 연결되어 화물창 내부로 액화천연가스를 유입하는 로딩 파이프(loading pipe, 4)와, 외부의 언로딩(unloading) 장치에 연결되어 화물창 내부에 저장된 액화천연가스를 외부로 배출하는 한 쌍의 언로딩 파이프(unloading pipe, 2)와, 각 언로딩 파이프(2)에 결합되어 언로딩 파이프(2)를 통해서 액화천연가스를 배출하는 한 쌍의 메인 펌프(3)로 이루어진다.
펌프 타워(10)는 메인 펌프(3)의 고장 시, 액화천연가스를 배출할 수 있도록 내부에 응급펌프(emergency pump)가 설치되는 기둥 형태의 응급펌프 파이프(emergency pump pipe, 1)를 구비한다. 펌프 타워(10)의 일측에는 게이지(gauge)(G)가 위치한다.
여기서, 펌프 타워는 안정적인 구조를 갖기 위해 한 쌍의 언로딩 파이프(2)와 응급펌프 파이프(1)가 각각 모서리가 되는 삼각기둥의 형태로 형성되며, 로딩 파이프(4)는 삼각기둥 형태의 구조체의 측면에 추가로 부착되는 형태로 설치된다.
펌프 타워는 6m x 5m x 30m에 이르는 대형 구조물로, 펌프 타워의 상부는 리퀴드 돔(liquid dome)에 연결이 되어 공중에 떠 있으며, 펌프 타워의 하부는 화물창의 버텀(Bottom)에 설치된 베이스 서포트(base support)에 의해서 펌프 타워의 x, y 방향 변위가 구속되도록 구성된다.
종래 펌프 타워는 상부가 리퀴드 돔(liquid dome)에 연결되고, 하부가 베이스 서포트(base support)에 의존하여 지지 되므로, 열 응력에 대해서는 효과적인 이지만, 슬로싱 하중(sloshing load)와 관성 부하(inertia load)에 대해서는 효과적이지 못하다. 즉, 슬로싱 부하와 관성 부하를 받을 경우, 펌프 타워에 밴딩(bending)과 토션(torsion)이 발생하여 펌프 타워의 손상을 유발하는 문제가 있다.
국내 공개특허 제2012-0013254호
펌프 타워(Pump tower)는 여러 개의 파이프(pipe)와 펌프(pump) 등으로 구성되며, 이들은 슬로싱 하중(sloshing load)와 관성 부하(inertia load), 및 극심한 온도변화에 따른 열 응력 등에 노출되어 있으므로, 구조적으로 밴딩(bending)과 토션(torsion)으로 인해서 펌프 타워의 손상을 유발할 수 있는바, 본 고안은 펌프 타워 중간 높이의 위치에서 펌프 타워를 화물창의 벌크 헤드에 지지하기 위한 펌프 타워 지지구조 유닛이 마련되어 밴딩(bending)과 토션(torsion)으로 인한 펌프 타워의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조를 제안함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 액화가스의 양 하역을 위해서 화물창에 설치되는 펌프 타워의 지지구조에 있어서, 상기 펌프 타워의 밴딩과 토션으로 인한 펌프 타워의 손상을 방지하기 위하여 펌프 타워 중간 높이의 위치에 펌프 타워 지지구조 유닛이 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프 타워 지지구조 유닛은 상기 화물창의 벌크 헤드에 고정 설치되며, 전면에 결합 공을 갖는 걸림 턱이 형성되는 고정 구조물; 및 일단은 상기 펌프 타워에 고정되고, 타 단에는 상기 결합 공 안에 끼워지고 상기 걸림 턱에 걸리게 되는 헤드 부가 형성된 스트러트를 포함한다.
상기 고정 구조물과 상기 헤드 부 사이에는 간극을 유지하여 상기 펌프 타워의 진동에 상응하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 간극에는 쿠션 부재가 개재될 수 있으며, 쿠션 부재는 폴리에틸렌을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 펌프 타워(Pump tower)는 슬로싱 하중(sloshing load)와 관성 부하(inertia load), 및 극심한 온도변화에 따른 열 응력 등에 노출되어 있기 때문에, 구조적으로 밴딩(bending)과 토션(torsion)으로 인해서 펌프 타워의 손상을 유발할 수 있는데, 본 고안에서는 펌프 타워 중간 높이의 위치에서 펌프 타워를 화물창의 벌크 헤드에 지지하기 위한 펌프 타워 지지구조 유닛이 마련되어 펌프 타워의 밴딩과 토션을 줄임으로써, 펌프 타워의 구조 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 펌프 타워를 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 평면도
도 3은 본 고안의 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조를 도시한 측면도
도 4는 도 3의 A-A'선 평면도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 고안의 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조를 도시한 측면도이고, 도 4는 도 3의 A-A' 선 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안은 액화가스의 양하역을 위해서 화물창에 설치되는 펌프 타워(10)의 지지구조로서, 펌프 타워(10)의 밴딩과 토션으로 인한 펌프 타워(10)의 손상을 방지하기 위하여 펌프 타워(10) 중간 높이의 위치에 펌프 타워 지지구조 유닛(100)이 마련된다.
펌프 타워 지지구조 유닛(100)은 화물창의 벌크 헤드(20)에 고정 설치되며, 전면에 결합 공(112)을 갖는 걸림 턱(111)이 형성되는 고정 구조물(110); 및 일단은 펌프 타워(10)에 고정되고, 타 단에는 결합 공(112) 안에 끼워지고 걸림 턱(111)에 걸리게 되는 헤드 부(121)가 형성된 스트러트(strut)(120)를 포함한다.
고정 구조물(110)은 벌크 헤드(20)에, 예를 들어 용접으로 고정될 수 있으며, "ㄱ"자 형상의 걸림 턱(111)이 서로 마주보게 배치되고, 그 걸림 턱(111)의 사이에 결합 공(112)이 형성된다.
스트러트(120)의 끝단은 펌프 타워(10)에 용접되고, 타 단의 헤드 부(121)는 결합 공(112) 안에 끼워지도록 구성된다.
고정 구조물(110)과 헤드 부(121) 사이에는 간극(G)을 유지하여 펌프 타워(10)의 진동에 대응하도록 하는 것이 바람직하다. 도면에 도시하지는 않았으나, 고정 구조물(110)과 벌크 헤드(20) 사이에도 간극을 유지하여 펌프 타워(10)의 진동에 대응하도록 하는 것이 바람직하다.
간극(G)에는 쿠션 부재(130)가 개재되어 쿠션을 제공함으로써, 펌프 타워(10)의 벤딩과 토션으로 인한 펌프 타워(10)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 쿠션 부재(130)의 한 예로는 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
펌프 타워 지지구조 유닛(100)의 추가로 인한 간섭을 고려하여 게이지(gauge)(G)의 위치는 펌프 타워 지지구조 유닛(100)과 이격되도록 변경되는 것이 바람직하다.
본 고안의 실시 예에 따른 액화가스 화물창의 펌프 타워 지지구조는, 자항능력을 가진 추진 가능한 LNG 운반선이나, LNG RV(Regasification Vessel) 선박뿐만 아니라, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU (Floating Storage Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 적용될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 고안의 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조에서는, 펌프 타워(Pump tower)는 슬로싱 하중(sloshing load)과 관성 부하(inertia load), 및 극심한 온도변화에 따른 열 응력 등에 노출되어 있으므로, 구조적으로 밴딩(bending)과 토션(torsion)으로 인해서 펌프 타워의 손상을 유발할 수 있는바, 본 고안에서는 펌프 타워 중간 높이의 위치에서 펌프 타워를 화물창의 벌크 헤드에 지지하기 위한 펌프 타워 지지구조 유닛이 마련되어 펌프 타워의 밴딩과 토션을 줄임으로써, 구조손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상에서 본 고안의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 고안의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되는 것은 아니며, 본 고안의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있는 것이나, 이 또한 본 고안의 사상 범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 펌프 타워
20: 화물창의 벌크 헤드
100: 펌프 타워 지지구조 유닛
110: 고정 구조물
111: 걸림 턱
112: 결합 공
120: 스트러트
G: 간극

Claims (4)

  1. 액화가스의 양 하역을 위해서 화물창에 설치되는 펌프 타워의 지지구조에 있어서,
    상기 펌프 타워의 손상을 방지하기 위하여 펌프 타워 중간 높이의 위치에 펌프 타워 지지구조 유닛이 마련되는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 펌프 타워 지지구조 유닛은 상기 화물창의 벌크 헤드에 고정 설치되며, 전면에 결합 공을 갖는 걸림 턱이 형성되는 고정 구조물; 및
    일단은 상기 펌프 타워에 고정되고 타단에는 상기 결합 공 안에 끼워지고 상기 걸림 턱에 걸리게 되는 헤드 부가 형성된 스트러트를 포함하는 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 구조물과 상기 헤드 부 사이에는 간극을 유지하여 상기 펌프 타워의 진동에 상응하도록 하는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 간극에는 쿠션 부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창의 펌프 타워의 지지구조.
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