KR20180048966A - Ship liquefied gas tank and liquefied gas carrier equipped with it - Google Patents

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KR20180048966A
KR20180048966A KR1020187009259A KR20187009259A KR20180048966A KR 20180048966 A KR20180048966 A KR 20180048966A KR 1020187009259 A KR1020187009259 A KR 1020187009259A KR 20187009259 A KR20187009259 A KR 20187009259A KR 20180048966 A KR20180048966 A KR 20180048966A
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나오야 마쓰바라
유타 하세가와
유조 이구치
타쿠미 요시다
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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

선박용 액화가스 탱크는, 연직 중심축 둘레로 대칭인 압력 용기인 선박용 액화가스 탱크로서, 아래쪽을 향해 개구된 상측 탱크체와, 위쪽을 향해 개구된 하측 탱크체를 포함하며, 상측 탱크체 및 하측 탱크체 중 적어도 한쪽의 탱크체는, 진구체의 일부를 이루는 형상으로서, 연직 중심축으로부터 확장되는 진구부와, 진구부 둘레에 형성된 비진구부로서, 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상에서, 중앙측 단부 테두리와 둘레측 단부 테두리 사이에 곡률반경이 최소가 되는 최소 곡률반경부를 가짐과 함께, 중앙측 단부 테두리로부터 최소 곡률반경부로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 감소하고, 최소 곡률반경부로부터 둘레측 단부 테두리로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 증가하도록 형성된 비진구부를 가지며, 또한, 진구부와 상기 비진구부가 매끄럽게 이어지도록 형성되어 있다.A liquefied gas tank for a ship is a marine liquefied gas tank which is a pressure vessel symmetric around a vertical central axis, comprising: an upper tank body opened downward; and a lower tank body opened upward, wherein the upper tank body and the lower tank At least one of the bodies of the body has a shape of a part of a cone of a sphere and has a tapered portion extending from the vertical central axis and a non-tapered portion formed around the tapered portion, The curvature radius decreases continuously from the center side end edge toward the minimum curvature radius portion, and the curvature radius gradually decreases from the minimum curvature radius portion to the peripheral side end portion And has a non-spherical portion formed such that the radius of curvature continuously increases, and further, the spherical portion and the non- It is formed to be followed.

Description

선박용 액화가스 탱크 및 그것을 구비하는 액화가스 운반선Ship liquefied gas tank and liquefied gas carrier equipped with it

본 발명은, 액화가스를 저장하는 선박용 액화가스 탱크 및 그것을 구비하는 액화가스 운반선에 관한 것이다.The present invention relates to a marine liquefied gas tank for storing a liquefied gas and a liquefied gas carrier having the liquefied gas tank.

종래, 액화천연가스(이하, 'LNG'라고 함) 등의 액화가스를 운반하기 위하여, 액화가스 탱크를 복수 탑재한 액화가스 운반선이 이용되고 있다. 액화가스 운반선에 탑재되는 액화가스 탱크로서는, 예를 들면 독립 구형(球形) 탱크, 멤브레인(membrane) 형 탱크 등이 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, LNG를 운반하는 LNG 운반선에 탑재된 독립 구형 탱크(이하 '구형 탱크'라고 함)가 개시되어 있다.Conventionally, a liquefied gas carrier carrying a plurality of liquefied gas tanks is used to transport liquefied gas such as liquefied natural gas (hereinafter referred to as " LNG "). As a liquefied gas tank to be mounted on a liquefied gas carrier, for example, an independent spherical tank, a membrane tank, and the like are known. For example, Patent Document 1 discloses an independent rectangular tank (hereinafter referred to as a "spherical tank") mounted on an LNG carrier carrying LNG.

특허문헌 1의 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 구형 탱크는, 선체로부터 독립한 압력 용기로서, 선체의 파운데이션 데크(foundation deck)로부터 연직 방향으로 연장되는 스커트(skirt)에 의해서 선체에 지지 되어 있다. LNG 운반선에 탑재된 탱크는, 어떤 형식의 탱크라도, 극저온의 LNG를 고압 상태로 저장하기 위한 내압성과 방열성을 가지고 있지만, 탱크 형식에 따라서 장점과 단점이 다르다. 예를 들어, 구형 탱크는, 다른 형식의 탱크에 비해서, 탱크 형상이 진구(眞球) 형태이기 때문에, 내측에 보강용 골재가 필요 없고, 탱크의 두께만으로 내부압력에 견딜 수 있는 등의 장점이 있다.The spherical tank as shown in Figs. 1 and 2 of Patent Document 1 is supported by the hull by a skirt extending in the vertical direction from the foundation deck of the hull as a pressure vessel independent from the hull . Tanks mounted on LNG carriers have pressure resistance and heat dissipation capability to store cryogenic LNG at high pressure regardless of the type of tank, but their advantages and disadvantages differ depending on the tank type. For example, the spherical tank is advantageous in that the shape of the tank is a sphere, compared to other types of tanks, and therefore the reinforcing aggregate is not required inside, and the tank can withstand the internal pressure only by the thickness of the tank have.

국제공개 WO2009/084136호International Publication WO2009 / 084136

그런데 최근, 동일한 크기의 선체에 대해서 액화가스의 적재량을 증가시키고자 하는 요구가 있다. 구형 탱크는 화물창의 용적에 대한 공간 이용 효율이 낮기 때문에, 그 요구에 부응하기 위해서는, 구형 탱크 대신에, 선체의 크기(특히, 선박의 횡 폭)를 유지하면서, 액화가스 적재량을 증가시키는 새로운 형상의 탱크가 요구된다. 그러나 구형 이외의 형상에서는, 형상이 급격하게 변화하고 있는 부분이 있다면 그 근방의 응력이 국소적으로 집중하기 때문에, 탱크의 두께를 증가시키거나 탱크 내부에 보강용 골재를 설치하는 등으로 하여 탱크 강도를 증가시키는 것이 필요해질 수가 있다.However, recently, there is a demand to increase the amount of liquefied gas to be loaded on a hull of the same size. In order to meet the demand of the spherical tank, space utilization efficiency for the volume of the cargo hold is low. Therefore, in order to meet the demand, a new shape that increases the amount of liquefied gas, while maintaining the size of the hull (in particular, Of tanks are required. However, in the shape other than the spherical shape, if there is a part where the shape changes abruptly, the stress near the vicinity locally concentrates, so that the thickness of the tank is increased or the reinforcing aggregate is provided in the tank, Lt; / RTI >

이에, 본 발명은, 응력 집중이 일어나기 어렵고, 구형 탱크보다 액화가스의 적재량을 증가시키는 선박용 액화가스 탱크 및 그것을 구비하는 액화가스 운반선을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a marine liquefied gas tank and a liquefied gas carrier having the marine liquefied gas tank which are less prone to stress concentration and increase the amount of liquefied gas to be loaded than a spherical tank.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 한 형태에 따른 선박용 액화가스 탱크는, 연직 중심축 둘레로 대칭인 압력 용기인 선박용 액화가스 탱크로서, 아래쪽을 향해 개구된 상측 탱크체와, 위쪽을 향해 개구된 하측 탱크체를 포함하며, 상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 중 적어도 한쪽의 탱크체는, 진구체의 일부를 이루는 형상으로서, 상기 연직 중심축으로부터 확장되는 진구부와, 상기 진구부 둘레에 형성된 비진구부로서, 상기 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상에서, 중앙측 단부 테두리와 둘레측 단부 테두리 사이에 곡률반경이 최소가 되는 최소 곡률반경부를 가짐과 함께, 상기 중앙측 단부 테두리로부터 상기 최소 곡률반경부로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 감소하고, 상기 최소 곡률반경부로부터 상기 둘레측 단부 테두리로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 증가하도록 형성된 비진구부를 가지며, 또한, 상기 진구부와 상기 비진구부가 매끄럽게 이어지도록 형성되어 있다. 여기서 '곡률반경'은, 곡선의 국소적인 굴곡 상태를 원형에 가깝게 했을 때의 근사원의 중심(곡률 중심)으로부터의 반지름이다.In order to solve the above problems, a marine liquefied gas tank according to one aspect of the present invention is a marine liquefied gas tank which is a pressure vessel symmetrical around a vertical central axis, comprising: an upper tank body opened downward; Wherein at least one of the upper tank body and the lower tank body has a shape that forms a part of the ganceline and has a tread portion extending from the vertical center axis and a tread portion extending from the vertical center axis, And a curved portion having a minimum radius of curvature at which a radius of curvature is minimum between the center side end rim and the peripheral side end rim in a vertical cross sectional shape passing through the vertical central axis, The radius of curvature continuously decreases from the minimum radius of curvature to the peripheral edge of the circumferential side, And has a non-spherical portion formed such that the radius of curvature continuously increases. Further, the spherical portion and the non-spherical portion are formed so as to smoothly extend. Here, 'radius of curvature' is the radius from the center of the approximate circle (center of curvature) when the local bending state of the curve is made close to the circle.

상기 구성에 의하면, 비진구부의 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이, 중앙측 단부 테두리로부터 최소 곡률반경부로 갈수록 감소하고, 최소 곡률반경부로부터 둘레측 단부 테두리로 갈수록 증가하고 있기 때문에, 진구부보다 부풀어 오른 형상이 되어, 구형 탱크보다 액화가스의 적재량을 증가시킬 수가 있다. 또한, 비진구부의 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이, 중앙측 단부 테두리로부터 둘레측 단부 테두리에 걸쳐서 연속적으로 변화하고 있기 때문에, 비진구부의 중앙측 단부 테두리로부터 둘레측 단부 테두리까지의 응력 분포를 매끄럽게 할 수 있어, 비진구부에서의 응력 집중을 배제할 수가 있다.According to the above configuration, since the radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis of the non-angular portion decreases from the center side edge portion to the minimum radius of curvature portion and increases from the minimum curvature radius portion toward the peripheral edge portion, It is possible to increase the amount of liquefied gas to be loaded rather than the spherical tank. Since the radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis of the non-swinging portion continuously changes from the central side end edge to the peripheral side end edge, the stress from the central side end edge to the peripheral side end edge of the non- The distribution can be smoothed, and the concentration of stress in the non-round section can be excluded.

그런데 탱크체 전체를 상기 비진구부와 같은 형상으로 했을 경우, 즉, 탱크체가, 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이 최소 곡률반경부로부터 연직 중심축으로 갈수록 증가하는 형상일 경우, 그 탱크체의 연직 중심축 근방의 강도가 부족할 수 있다. 이에 비해, 상기 한쪽의 탱크체의 연직 중심축 근방에는, 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이 일정한 진구부가 형성되어 있기 때문에, 탱크의 내부압력에 기인하여 진구부에 생기는 인장 응력을 작게 유지할 수가 있다. 이 때문에, 탱크 부재의 두께를 얇게 할 수가 있다. 또한, 진구부와 비진구부가 매끄럽게 이어져 있기 때문에, 비진구부와 진구부가 이어지는 부분에서의 큰 응력 집중이 일어나지 못하게 할 수가 있다.However, in the case where the entire tank is formed in the same shape as the non-swinging portion, that is, when the tank has a shape in which the radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis increases from the minimum curvature radius portion to the vertical central axis, The strength in the vicinity of the vertical central axis may be insufficient. On the other hand, in the vicinity of the vertical central axis of the one tank, since the spherical portion having a constant curvature radius of the vertical sectional shape passing through the vertical central axis is formed, the tensile stress generated in the spherical portion due to the internal pressure of the tank is kept small There is a number. Therefore, the thickness of the tank member can be reduced. In addition, since the elongated portion and the non-elongated portion are connected smoothly, it is possible to prevent a large stress concentration at the portion where the non-elongated portion and the elongated portion are connected.

상기 선박용 액화가스 탱크에서, 상기 한쪽의 탱크체는, 상기 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상에서, 상기 진구부의 곡률 중심이, 나머지 한쪽의 탱크체에 의해 둘러싸인 공간 내에 있도록 형성되어 있어도 좋다. 이 구성에 의하면, 진구부의 곡률 중심이 탱크 외부에 위치할 때보다, 진구부의 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이 작아지기 때문에, 선박용 액화가스 탱크의 내부압력에 기인하여 진구부에 생기는 인장 응력을 작게 유지할 수가 있다.In the marine liquefied gas tank, the one tank may be formed so that the center of curvature of the zigzag portion is in a space enclosed by the other tank in a vertical sectional shape passing through the vertical central axis. According to this configuration, since the radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis of the fastening portion becomes smaller than when the center of curvature of the fastening portion is located outside the tank, the tensile force generated in the fastening portion due to the internal pressure of the ship liquefied gas tank The stress can be kept small.

상기 선박용 액화가스 탱크에서, 상기 한쪽의 탱크체는, 상기 비진구부의 상기 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상이, 아래의 수학식(1)로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있어도 좋다.In the marine liquefied gas tank, the one tank may have a vertical cross-sectional shape passing through the vertical center axis of the non-angular portion so as to conform to a locus represented by the following equation (1).

Figure pct00001
‥‥(1)
Figure pct00001
‥‥(One)

단, 'x', 'y'는, 상기 연직 중심축에 직교하는 직선을 'x-축', 상기 연직 중심축에 일치하는 직선을 'y-축'이라고 했을 때의 'x-좌표', 'y-좌표'이고, 'r1' 및 'r2'는, 0.5 ≤ r2/r1 ≤ 2를 만족하는 정수이며, 'n'은 2 ＜ n ＜ 3을 만족하는 정수이다. 이 구성에 의하면, 상기 비진구부를 쉽게 설계할 수가 있다.Here, 'x' and 'y' are the 'x-axis' when a straight line orthogonal to the vertical center axis is referred to as'x-axis', the straight line corresponding to the vertical center axis is referred to as a''y-coordinate','r 1 ' and 'r 2 ' are constants satisfying 0.5 ≦ r 2 / r 1 ≦ 2 and 'n' is an integer satisfying 2 <n <3. According to this configuration, the non-spherical portion can be easily designed.

상기 선박용 액화가스 탱크에서, 상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 각각은, 상기 진구부와 상기 비진구부를 가지며, 상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체는, 상기 연직 중심축에 수직인 평면에 대해 서로 대칭인 형상을 가져도 좋다. 이 구성에 의하면, 상측 탱크체와 하측 탱크체를 동일한 형상으로 할 수 있기 때문에, 선박용 액화가스 탱크의 제조가 용이해진다.Wherein each of the upper tank and the lower tank has the juncture part and the non-rigid part, and the upper tank and the lower tank are arranged on a plane perpendicular to the vertical center axis And may have a shape symmetrical to each other. According to this configuration, since the upper tank body and the lower tank body can have the same shape, it is easy to manufacture a marine liquefied gas tank.

상기 선박용 액화가스 탱크에서, 상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체 사이에, 상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체를 연결하는 연직 방향으로 연장되는 원통체를 포함하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 선박용 액화가스 탱크의 원통체로 선체와 접속되도록 설계하면, 선체에 접속되는 부분(원통체)과, 그 이외의 부분(상측 탱크체 및 하부 탱크체)를 독립적으로 설계 및 제조할 수 있어, 탱크의 설계 및 제조를 쉽게 할 수가 있다.And a cylindrical body extending in the vertical direction connecting the upper tank body and the lower tank body between the upper tank body and the lower tank body in the marine liquefied gas tank. According to this configuration, if the vessel is designed to be connected to the ship by a cylindrical body of the liquefied gas tank, the portion (cylindrical body) connected to the ship and the other portions (upper tank and lower tank) So that the design and manufacture of the tank can be facilitated.

또한, 본 발명의 한 형태에 따른 액화가스 운반선은, 상기 선박용 액화가스 탱크 중 어느 하나를 구비한다.Further, a liquefied gas carrier according to an aspect of the present invention includes any one of the marine liquefied gas tanks.

본 발명에 의하면, 응력 집중이 일어나기 어렵고, 구형 탱크보다 액화가스의 적재량을 증가시키는 선박용 액화가스 탱크 및 그것을 구비하는 액화가스 운반선을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a marine liquefied gas tank and a liquefied gas carrier having the marine liquefied gas tank which are less prone to stress concentration and increase the amount of liquefied gas to be loaded than a spherical tank.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 액화가스 운반선의 측면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 액화가스 운반선의 평면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 액화가스 운반선의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.
도 4는, 도 3에 나타낸 선박용 액화가스 탱크의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는, 제1 변형예에 따른 선박용 액화가스 탱크의 단면도이다.
도 6은, 도 5에 나타낸 선박용 액화가스 탱크의 단면의 일부를 확대한 도면이다.
도 7은, 제2 변형예에 따른 선박용 액화가스 탱크의 단면도이다.1 is a side view of a liquefied gas carrier according to a first embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a liquefied gas carrier according to a first embodiment of the present invention.
3 is a sectional view taken along line III-III of the liquefied gas carrier shown in Fig.
4 is a view for explaining the configuration of the marine liquefied gas tank shown in Fig.
5 is a cross-sectional view of a marine liquefied gas tank according to the first modification.
Fig. 6 is an enlarged view of a part of a cross section of the liquefied gas tank for ships shown in Fig. 5;
7 is a sectional view of a marine liquefied gas tank according to a second modification.

(제1 실시형태) (First Embodiment)

이하, 제1 실시형태에 따른 선박용 액화가스 탱크 및 이것을 탑재한 액화가스 운반선을 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, a marine liquefied gas tank according to the first embodiment and a liquefied gas carrier carrying the marine liquefied gas tank will be described with reference to the drawings.

도 1 및 도 2는, 제1 실시형태에 따른 액화가스 운반선(1A)의 측면도 및 평면도이다. 액화가스 운반선(1A)으로 운반되는 액화가스는, 예를 들면 LNG나 액체수소이다. 본 실시형태의 액화가스 운반선(1A)은, 복수 개(본 예에서는 4개)의 선박용 액화가스 탱크(이하, '탱크'라고 함)(10)가 선박 길이방향으로 늘어서도록 선체(20)에 구비되어 있다. 또한, 본 실시형태의 액화가스 운반선(1A)에는, 그 후방부(도 1의 왼쪽)에, 항해 중에 선박의 조종을 수행하기 위한 장소인 선교(船橋)(21)가 설치되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 탱크(10)의 상부는, 선체(20)의 상갑판(22)으로부터 위쪽으로 돌출하고 있다. 상갑판(22)에는, 탱크(10)로부터 소정의 거리만큼 간격을 두고 배치되도록 탱크 커버(22a)가 지지 되어 있다.1 and 2 are a side view and a plan view of the liquefied gas carrier line 1A according to the first embodiment. The liquefied gas conveyed to the liquefied gas carrier line 1A is, for example, LNG or liquid hydrogen. The liquefied gas carrier 1 A of the present embodiment has a structure in which a plurality of (four in this example) liquefied gas tanks (hereinafter referred to as "tanks") 10 are arranged in the longitudinal direction of the ship, Respectively. The liquefied gas carrier line 1A of the present embodiment is provided with a bridge 21 which is a place for carrying out navigation of the ship during voyage on the rear portion (left side in Fig. 1). 1, the upper portion of the tank 10 protrudes upward from the upper deck 22 of the hull 20. A tank cover 22a is supported on the upper deck 22 so as to be spaced apart from the tank 10 by a predetermined distance.

도 3은, 액화가스 운반선(1A)에 탑재된 탱크(10)와 그것을 지지하는 구조를 나타내는 단면도이다. 선체(20)의 선폭(船幅) 방향의 양측에서 선측 외판(24)을 따라 선박 길이방향으로 연장되는 한 쌍의 종통 격벽(25)이, 한 쌍의 선측 외판(24)으로부터 소정 거리 안쪽에 설치되어 있고, 탱크(10)는, 한 쌍의 종통 격벽(25) 사이에 배치되어 있다.3 is a sectional view showing a tank 10 mounted on a liquefied gas carrier line 1A and a structure for supporting the tank 10. As shown in Fig. A pair of longitudinal bulkheads 25 extending in the longitudinal direction of the ship along both sides of the sideboard outside sheathing 24 on both sides in the line width direction of the hull 20 are disposed within a predetermined distance from the pair of sideboard external sheathing 24 And the tank 10 is disposed between a pair of the longitudinal partition walls 25. [

탱크(10) 주위에는, 스커트(27)를 통해서 탱크(10)를 지지하는 파운데이션 데크(26)가 설치되어 있다. 파운데이션 데크(26)는, 선체(20)의 상갑판(22)보다 아래쪽의 소정 높이 위치에 설치되어 있고, 이 파운데이션 데크(26)의 상면에, 상기 종통 격벽(25)의 하단부가 접속되어 있다. 파운데이션 데크(26)는, 선측 외판(24)들을 선폭 방향으로 접속하도록 설치되어 있다. 스커트(27)는, 원통형으로서, 스커트(27)의 하단부가 파운데이션 데크(26)의 상면에 접속되어 있고, 스커트(27)의 상단부가 탱크(10)의 외주면에 접속되어 있다. 파운데이션 데크(26)에서 탱크(10)가 설치되는 위치에는, 스커트(27)의 지름과 대략 동일한 크기의 원형 개구부가 설치되어 있다.A foundation deck 26 for supporting the tank 10 is provided around the tank 10 through a skirt 27. The foundation deck 26 is provided at a predetermined height position below the upper deck 22 of the hull 20. The lower end of the longitudinal partition 25 is connected to the upper surface of the foundation deck 26. The foundation deck 26 is provided so as to connect the side shell plates 24 in the line width direction. The lower end of the skirt 27 is connected to the upper surface of the foundation deck 26 and the upper end of the skirt 27 is connected to the outer peripheral surface of the tank 10 as a cylindrical shape. A circular opening having a size substantially equal to the diameter of the skirt 27 is provided at a position where the tank 10 is installed in the foundation deck 26.

또한, 탱크(10)의 아래쪽에는, 선저 외판(23)의 소정 거리 위쪽에서, 선저 외판(23)을 따라 선박 길이방향으로 연장되는 이너 보텀 플레이트(inner bottom plate)(28)가 설치되어 있다. 또한, 이너 보텀 플레이트(28)의 선폭 방향 양단부와 파운데이션 데크(26) 사이에, 한 쌍의 빌지 호퍼 플레이트(bilge hopper plate)(29)가 설치되어 있다. 이 빌지 호퍼 플레이트(29)도, 선박 길이방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 빌지 호퍼 플레이트(29)는, 이너 보텀 플레이트(28)의 양단부로부터 선폭 방향 바깥쪽을 항해 경사져 있다.An inner bottom plate 28 extending along the length of the ship along the bottom bottom shell 23 is provided below the tank 10 at a predetermined distance above the bottom shell 23. A pair of bilge hopper plates 29 are provided between both ends of the inner bottom plate 28 in the line width direction and the foundation deck 26. The bilge hopper plate 29 is also formed to extend in the longitudinal direction of the ship. The bilge hopper plate 29 is inclined to the outside of the line width direction from both end portions of the inner bottom plate 28.

다음으로, 본 실시형태의 탱크(10)에 관해 도 4를 참조하여 설명한다. 탱크(10)는, 연직 중심축(C) 둘레로 대칭인 압력용기이다. 도 4는, 탱크(10)의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상을 개략적으로 나타내고 있다. 탱크(10)는, 탱크(10)의 하측 부분을 형성하고 위쪽을 향해서 개구된 하측 탱크체(12)와, 탱크(10)의 상측 부분을 형성하고 아래쪽을 향해서 개구된 상측 탱크체(13)를 가진다. 본 실시형태에서는, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13)는, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)와 상측 탱크체(13)의 하단부(13a)에서 직접적으로 연결되어 있다. 하측 탱크체(12) 및 상측 탱크체(13) 각각의 외측 표면은, 단열재(도시하지 않음)로 덮여 있다.Next, the tank 10 of the present embodiment will be described with reference to Fig. The tank 10 is a pressure vessel which is symmetrical around the vertical central axis C. Fig. 4 schematically shows a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C of the tank 10. Fig. The tank 10 includes a lower tank body 12 that forms a lower portion of the tank 10 and opens upwardly and an upper tank body 13 that forms an upper portion of the tank 10 and opens downward, . In this embodiment, the lower tank body 12 and the upper tank body 13 are directly connected to each other at the upper end 12a of the lower tank body 12 and the lower end 13a of the upper tank body 13. [ The outer surface of each of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 is covered with a heat insulating material (not shown).

먼저, 하측 탱크체(12)에 대해 설명한다. 하측 탱크체(12)는, 진구체(眞球體)의 일부를 이루는 형상인 진구부(31)와, 비진구체(非眞球體)의 일부를 이루는 형상인 비진구부(32)를 가진다. 진구부(31)와 비진구부(32)는 이어져 있으며, 도 3 및 도 4에서는, 하측 탱크체(12)의 진구부(31)와 비진구부(32)의 경계를 점선으로 나타내고 있다.First, the lower tank body 12 will be described. The lower tank body 12 has a large-diameter portion 31 which is a part of a true spherical body and a non-large-diameter portion 32 which is a part of a non-spherical body. 3 and 4, the boundary between the fastening portion 31 and the non-bent portion 32 of the lower tank body 12 is indicated by a dotted line.

진구부(31)는, 하측 탱크체(12)의 연직 중심축(C) 근방을 구성하도록, 연직 중심축(C)으로부터 확장되도록 형성되어 있다. 진구부(31)는, 연직선 방향에서 바라볼 때 원 형상으로서, 환상(環狀)의 바깥 테두리(33)를 가지고 있다.The fastening portion 31 is formed to extend from the vertical central axis C so as to constitute the vicinity of the vertical central axis C of the lower tank body 12. [ The leading end portion 31 has an annular outer edge 33 as a circular shape when viewed from the vertical direction.

하측 탱크체(12)는, 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상에서, 진구부(31)의 곡률 중심(c1)은, 연직 중심축(C) 상에 있으며, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)보다 위쪽에 위치하고 있다. 본 실시형태에서는, 하측 탱크체(12)는, 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상에서, 진구부(31)의 곡률 중심(c1)이 상측 탱크체(13)에 의해 둘러쌓인 공간 내에 있도록 형성되어 있다.The lower tank body 12 has a vertical sectional shape passing through the vertical central axis C and a center of curvature c 1 of the fastening portion 31 is on the vertical center axis C and the lower tank body 12 And is located above the upper end 12a. In the present embodiment, the lower tank body 12 is formed so that the center of curvature (c 1 ) of the fastening portion 31 is surrounded by the upper tank body 13 in the vertical sectional shape passing through the vertical central axis C As shown in Fig.

비진구부(32)는, 하측 탱크체(12)의 연직 중심축(C)에 대해 먼 쪽 부분을 구성하도록, 진구부(31) 둘레로 형성되어 있다. 비진구부(32)는, 연직 방향에서 바라볼 때 환상으로서, 중앙측 단부 테두리(34)와, 둘레측 단부 테두리(35)를 가지고 있다. 중앙측 단부 테두리(34)는, 비진구부(32)의 연직 중심축(C)에 대해 가까운 쪽 끝의 가장자리이며, 진구부(31)의 바깥 테두리(33)와 이어져 있다. 둘레측 단부 테두리(35)는, 비진구부(32)의 연직 중심축(C)에 대해 먼 쪽 끝의 가장자리이다. 즉, 둘레측 단부 테두리(35)는, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)를 구성한다.The non-swinging portion 32 is formed around the fastening portion 31 so as to constitute a portion farther from the vertical central axis C of the lower tank body 12. The non-return portion 32 has an annular shape when viewed from the vertical direction, and has a center side end edge 34 and a peripheral side end edge 35. [ The center side end edge 34 is the edge of the one end closer to the vertical center axis C of the non-swinging portion 32 and is connected to the outer edge 33 of the elongated portion 31. [ The peripheral edge 35 is the edge of the far end of the non-angled portion 32 with respect to the vertical central axis C. That is, the peripheral edge 35 constitutes the upper end 12a of the lower tank body 12.

비진구부(32)는, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상에서, 중앙측 단부 테두리(34)와 둘레측 단부 테두리(35) 사이에 곡률반경이 최소가 되는 최소 곡률반경부(36)를 가지고 있다. 또한, 비진구부(32)는, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상에서, 중앙측 단부 테두리(34)로부터 최소 곡률반경부(36)로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 감소하고, 최소 곡률반경부(36)로부터 둘레측 단부 테두리(35)로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 증가하도록 형성되어 있다. 즉, 비진구부(32)는, 대각선의 아래를 향해 불룩하게 나오도록 형성되어 있다.The non-swinging portion 32 has a curvature radius smaller than the curvature radius of the center side end edge 34 and the peripheral side end edge 35, 36). The radius of curvature of the non-angular portion 32 continuously decreases from the central side end edge 34 to the minimum curvature radius portion 36 in a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C thereof, And the curvature radius is continuously increased from the curvature radius portion 36 to the circumferential side end edge 35. That is, the non-angular portion 32 is formed so as to protrude beneath the diagonal line.

비진구부(32)의 형상에 관하여 더욱 상세하게 설명하면, 비진구부(32)는, 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이 아래의 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있다.The shape of the non-converging portion 32 will be described in more detail. The non-converging portion 32 is formed such that the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C conforms to the locus indicated by the following formula (1) have.

Figure pct00002
Figure pct00002

상기 [수학식 1]의 'x', 'y'는, 연직 중심축(C)에 직교하는 직선을 'x-축', 연직 중심축(C)에 일치하는 직선을 'y-축'이라고 했을 때의 'x-좌표', 'y-좌표'이다. 본 실시형태에서는, 연직 중심축(C)에 직교함과 함께, 비진구부(32)의 둘레측 단부 테두리(35)를 통과하는 수평면 상에 있는 직선을 'x-축'으로 설정하고 있다.'X' and 'y' in the above-mentioned Equation (1) can be expressed as follows: a straight line orthogonal to the vertical center axis C is referred to as an 'x-axis' and a straight line corresponding to a vertical center axis C is referred to as a' X-coordinate 'and' y-coordinate ', respectively. In the present embodiment, the straight line on the horizontal plane passing through the peripheral edge 35 of the non-convergent portion 32 is set to be 'x-axis', while being orthogonal to the vertical center axis C.

상기 [수학식 1]의 'r1' 및 'r2'는, 0.5 ≤ r2/r1 ≤ 2를 만족하는 정수(定數)이다. [수학식 1]의 궤적의 곡률 변화가 극단적으로 커지지 않고, 하측 탱크체(12)의 강도를 확보하기 위해, 'r1' 및 'r2'는, 0.9 ≤ r2/r1 ≤ 1.1을 만족하는 정수인 것이 더욱 바람직하다. 본 실시형태에서는, 'r1'은, 연직 중심축(C)으로부터 둘레측 단부 테두리(35)까지의 길이이고, 'r2'는, 연직 중심축(C) 방향에서의 둘레측 단부 테두리(35)로부터 하측 탱크체(12)의 하단에서 조금 위쪽까지의 길이이다. 또한, 본 실시형태에서는, [수학식 1]의 'r1'과 'r2'는 같은 길이이다.'R 1 ' and 'r 2 ' in the above formula (1) are constants satisfying 0.5 ≦ r 2 / r 1 ≦ 2. R 1 'and r 2 ' satisfy 0.9 ≦ r 2 / r 1 ≦ 1.1 in order to secure the strength of the lower tank body 12 without changing the curvature of the trajectory of Equation (1) More preferably, it is an integer satisfying In the present embodiment, 'r 1 ' is the length from the vertical central axis C to the peripheral edge 35 and 'r 2 ' is the length of the peripheral edge (in the direction of the vertical central axis C) 35 to the upper side of the lower tank body 12 slightly upward. In the present embodiment, 'r 1 ' and 'r 2 ' in [Equation 1] are the same length.

상기 [수학식 1]의 'n'은, 2 ＜ n ＜ 3을 만족하는 정수(定數)이며, 바람직하게는 2.3 ≤ n ＜ 3을 만족하는 정수이다. 본 실시형태에서는, [수학식 1]의 'n' 값은 2.5이다. 비교를 위하여, 도 4에, 폭과 높이가 탱크(10)와 동일한 구형 탱크(90)를 점선으로 나타내었다. [수학식 1]의 'n' 값이 2보다 크기 때문에, 구형 탱크(90)에 비해, 하측 탱크체(12)는, 탱크(10)의 중심으로부터 대각선 아래를 향해서 불룩하게 나온 형상으로 이루어져 있다.'N' in the above formula (1) is an integer satisfying 2 <n <3, preferably 2.3 ≦ n <3. In the present embodiment, the value of 'n' in [Equation 1] is 2.5. For comparison, a rectangular tank 90 whose width and height are the same as that of the tank 10 is shown by a dotted line in Fig. Since the value of 'n' in Equation (1) is larger than 2, the lower tank body 12 has a shape bulging out diagonally below the center of the tank 10 as compared with the rectangular tank 90 .

본 실시형태에서, [수학식 1]의 'r1'과 'r2'가 동일한 길이이기 때문에, 상기 [수학식 1]에 관한 좌표로 설정된 원점(O)과 최소 곡률반경부(36)를 잇는 직선(ℓ1)이 연직 중심축(C)과 이루는 각(α)은 45°이다.In this embodiment, since 'r 1 ' and 'r 2 ' in Equation (1) are the same length, the origin O and the minimum curvature radius portion 36 set in the coordinates of the above- The angle? Formed by the connecting straight line? 1 and the vertical central axis C is 45 占.

하측 탱크체(12)는, 진구부(31)와 비진구부(32)가 매끄럽게 이어지도록 형성되어 있다. 예를 들어 본 실시형태에서는, 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상의 진구부(31)의 바깥 테두리(33)에서의 접선과 비진구부(32)의 중앙측 단부 테두리(34)에서의 접선은 일치하고 있다. 다만, 바깥 테두리(33)에서의 상기 접선과 중앙측 단부 테두리(34)에서의 상기 접선은 대략 일치하고 있으면 된다.The lower tank body 12 is formed such that the fastening portion 31 and the non-swinging portion 32 are connected smoothly. For example, in the present embodiment, the tangent line at the outer edge 33 of the fastening portion 31 of the vertical sectional shape passing through the vertical central axis C and the tangent at the center side end edge 34 of the non- The tangent lines match. However, the tangent line at the outer edge 33 and the tangent line at the center side end edge 34 may be substantially coincident.

진구부(31)와 비진구부(32)가 접속하는 부분(즉, 바깥 테두리(33) 및 중앙측 단부 테두리(34))과 상기 [수학식 1]에 관한 좌표에서 설정된 원점(O)을 잇는 선(ℓ2)이 연직 중심축(C)과 이루는 각(β)은, 바람직하게는 45° 이하이고, 더 바람직하게는, 20°~ 30°이다. 본 실시형태에서는, 각(β)은 25°이다.(The outside edge 33 and the center side end edge 34) to which the leading end portion 31 and the non-return portion 32 are connected and the origin O set at the coordinates related to the above-mentioned expression (1) The angle beta formed by the line 2 with the vertical central axis C is preferably 45 degrees or less and more preferably 20 to 30 degrees. In the present embodiment, the angle beta is 25 degrees.

본 실시형태에서, 상측 탱크체(13)는, 상술한 하측 탱크체(12)와 동일한 구성이다. 즉, 상측 탱크체(13)는, 하측 탱크체(12)와 마찬가지로, 진구체의 일부를 이루는 형상인 진구부(41)와, 비진구체의 일부를 이루는 형상인 비진구부(42)를 가진다. 진구부(41)와 비진구부(42)는 이어져 있으며, 도 3 및 도 4에서는, 상측 탱크체(13)의 진구부(41)와 비진구부(42)의 경계를 점선으로 나타내고 있다.In the present embodiment, the upper tank 13 has the same structure as the lower tank 12 described above. That is, like the lower tank body 12, the upper tank body 13 has a large-diameter portion 41, which is a part of the gin ballast, and a non-large-diameter portion 42, 3 and 4, the boundary between the large-diameter portion 41 of the upper tank body 13 and the non-small-diameter portion 42 is indicated by a dotted line.

또한, 본 실시형태에서, 상측 탱크체(13)는, 그것의 하단부(13a)(즉, 둘레측 단부 테두리(45))를 지나는 연직 중심축(C)에 수직인 평면에 대해, 하측 탱크체(12)와 대칭인 형상을 갖추고 있다. 즉, 상측 탱크체(13)의 비진구부(42)는, 그 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상에 있어서, 진구부(41)의 바깥 테두리(43)와 이어지는 중앙측 단부 테두리(44)와 둘레측 단부 테두리(45) 사이에 곡률반경이 최소가 되는 최소 곡률반경부(46)를 가지는 한편, 중앙측 단부 테두리(44)로부터 최소 곡률반경부(46)로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 감소하고, 최소 곡률반경부(46)로부터 둘레측 단부 테두리(45)로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 증가하도록 형성되어 있다.In the present embodiment, the upper tank body 13 is formed so as to extend from the lower tank body 13 to the plane perpendicular to the vertical central axis C passing through the lower end portion 13a (i.e., the peripheral edge 45) (12). That is, the non-angular portion 42 of the upper tank 13 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C, and a central side end edge 44 Between the center side end edge 44 and the circumferential side end edge 45 while the curvature radius from the center side end edge 44 to the minimum curvature radius portion 46 is continuously And the curvature radius is continuously increased from the minimum curvature radius portion 46 to the peripheral end edge portion 45. [

또한, 상측 탱크체(13)의 비진구부(42)도, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서, 상측 탱크체의 경우 x-축과 y-축의 설정 위치, 정수 r1, r2 및 n의 설정된 값도, 하측 탱크체(12)의 경우와 동일하다. 상측 탱크체(13)의 그 이외의 구성에 대해서는, 동일 형상인 하측 탱크체(12)의 설명과 중복되기 때문에 생략한다. 예를 들어, 하측 탱크체(12)의 곡률 중심(c1)은, 상측 탱크체(13)의 곡률 중심(c2)으로 대체하여 적용한다.The non-angular portion 42 of the upper tank body 13 is also formed so that the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C thereof coincides with the locus indicated by the above-mentioned formula (1). In the present embodiment, the setting positions of the x-axis and the y-axis, constants r 1 , r 2, and n in the case of the upper tank body are the same as those in the case of the lower tank body 12. Other configurations of the upper tank 13 are omitted because they overlap with those of the lower tank 12 having the same shape. For example, the center of curvature (c 1 ) of the lower tank body (12) is replaced with the center of curvature (c 2 ) of the upper tank body (13).

이상 설명한 바와 같이, 상기 탱크(10)의 하측 탱크체(12)는, 비진구부(32)의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이, 중앙측 단부 테두리(34)로부터 최소 곡률반경부(36)로 갈수록 감소하고, 최소 곡률반경부(36)로부터 둘레측 단부 테두리(35)로 갈수록 증가하고 있기 때문에, 진구보다 부풀어 오른 형상이 되어, 폭과 높이가 동일한 구형 탱크(90)보다 액화가스의 적재량을 증가시킬 수가 있다.As described above, the lower tank body 12 of the tank 10 is configured such that the radius of curvature of the vertical sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-angular portion 32 is smaller than the radius from the central side end edge 34 Since the radius of curvature increases from the minimum curvature radius portion 36 to the circumferential side edge portion 35, the radius of curvature of the spherical tank 90 The amount of liquefied gas to be loaded can be increased.

또한, 하측 탱크체(12)의 비진구부(32)의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이, 중앙측 단부 테두리(34)로부터 둘레측 단부 테두리(35)에 걸쳐서 연속적으로 변화하고 있기 때문에, 비진구부(32)의 중앙측 단부 테두리(34)로부터 둘레측 단부 테두리(35)까지의 응력 분포가 매끄러워지게 할 수 있어, 비진구부(32)에서의 큰 응력 집중을 배제할 수가 있다.The curvature radius of the vertical sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-swinging portion 32 of the lower tank body 12 is continuously increased from the center side end frame 34 to the peripheral side end frame 35 The stress distribution from the center side end edge 34 to the peripheral side end edge 35 of the non-swinging portion 32 can be smoothed and the large stress concentration in the non-swinging portion 32 can be eliminated I can do it.

그런데 만일, 하측 탱크체(12) 전체를 비진구부(32)와 같은 형상으로 했을 경우, 즉, 하측 탱크체(12)가, 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이 최소 곡률반경부(36)로부터 연직 중심축(C)으로 갈수록 증가하는 형상일 경우, 하측 탱크체(12)에서의 연직 중심축(C) 근방의 강도가 부족할 수가 있다. 더욱 자세하게는, 이와 같은 탱크체의 구조에서는, 연직 중심축(C)으로 갈수록 곡률반경이 증대하고, 탱크의 내부압력에 기인하여 생기는 인장 응력이 커지게 된다. 이에 비해, 본 실시형태에서는, 하측 탱크체(12)에서의 연직 중심축(C) 근방에는, 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이 일정한 진구부(31)가 형성되어 있다. 이 때문에, 탱크(10)의 내부압력에 기인하여 진구부(31)에 생기는 인장 응력을 작게 유지할 수가 있다. 이 때문에, 탱크(10)를 구성하는 부재의 두께를 얇게 할 수가 있다. 또한, 진구부(31)와 비진구부(32)가 매끄럽게 이어져 있기 때문에, 비진구부(32)와 진구부(31)가 이어지는 부분에서의 큰 응력 집중이 일어나지 못하게 할 수가 있다.If the lower tank body 12 has a curvature radius of a vertical sectional shape passing through the vertical central axis C is smaller than the minimum curvature radius C of the lower tank body 12, The strength in the vicinity of the vertical center axis C in the lower tank body 12 may be insufficient when the shape of the lower tank body 12 increases from the radius portion 36 toward the vertical center axis C. [ More specifically, in such a tank structure, the radius of curvature increases toward the vertical central axis C, and the tensile stress caused by the inner pressure of the tank becomes larger. In the present embodiment, in the vicinity of the vertical central axis C in the lower tank body 12, a tapered portion 31 having a constant curvature radius of a vertical sectional shape passing through the vertical central axis C is formed . Therefore, the tensile stress generated in the fastener 31 due to the internal pressure of the tank 10 can be kept small. Therefore, the thickness of the members constituting the tank 10 can be reduced. In addition, since the elongated portion 31 and the non-elongated portion 32 are smoothly connected to each other, it is possible to prevent large stress concentration at the portion where the non-elongated portion 32 and the elongated portion 31 are connected.

또한, 본 실시형태에서는, 하측 탱크체(12)는, 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상에서, 진구부(31)의 곡률 중심(c1)이, 상측 탱크체(13)에 의해 둘러싸인 공간 내에 있도록 형성되어 있다. 이 때문에, 진구부(31)의 곡률 중심(c1)이 탱크(10) 외부에 위치할 때보다, 진구부(31)의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경이 작아지므로, 탱크(10)의 내부압력에 기인하여 진구부(31)에 생기는 인장 응력을 작게 유지할 수가 있다.In the present embodiment, the lower tank body 12 is configured such that the center of curvature c 1 of the juncture part 31 in the vertical sectional shape passing through the vertical central axis C is formed by the upper tank body 13 And is formed in the enclosed space. The radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C of the fastening portion 31 becomes smaller than when the curvature center c 1 of the fastening portion 31 is located outside the tank 10 , The tensile stress occurring in the fastener 31 due to the internal pressure of the tank 10 can be kept small.

또한, 본 실시형태에서는, 하측 탱크체(12)는, 비진구부(32)의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있다. 상기 비진구부(32)를 쉽게 설계할 수가 있다. 또한, [수학식 1]의 'n' 값을 3보다 작게 설정하고 있기 때문에, 비진구부(32)의 최소 곡률반경부(36)로부터 둘레측 단부 테두리(35)까지의 곡률 변화가 완만해짐과 함께, 비진구부(32)의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상의 곡률반경을 작게 유지할 수가 있다. 이에 따라, 탱크(10)의 내부압력에 기인하여 비진구부(32)에 생기는 인장 응력을 작게 유지할 수가 있다.In the present embodiment, the lower tank body 12 is formed such that the vertical sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-swinging portion 32 is matched with the locus indicated by the above-mentioned formula (1) . It is possible to easily design the non-angled portion 32. Since the value of 'n' in Equation (1) is set to be smaller than 3, the curvature change from the minimum curvature radius portion 36 to the peripheral side end edge 35 of the non- The radius of curvature of the vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-swinging portion 32 can be kept small. As a result, the tensile stress generated in the non-angular portion 32 due to the internal pressure of the tank 10 can be kept small.

상술한 하측 탱크체(12)의 특징에 의해 얻어지는 효과는, 하측 탱크체(12)와 동일한 특징을 가지는 상측 탱크체(13)에서도 얻을 수가 있다. 또한, 상측 탱크체(13)는, 연직 중심축(C)에 수직인 평면에 대해, 하측 탱크체(12)와 대칭인 형상을 가지므로, 상측 탱크체(13)와 하측 탱크체(12)를 동일한 형상으로 할 수 있기 때문에, 탱크(10)의 제조가 용이해진다.The effect obtained by the characteristics of the lower tank body 12 can be obtained also in the upper tank body 13 having the same characteristics as the lower tank body 12. [ Since the upper tank 13 has a shape symmetrical to the lower tank 12 with respect to a plane perpendicular to the vertical center axis C, the upper tank 13 and the lower tank 12, The tank 10 can be manufactured in the same shape.

본 실시형태에서는 정수 'r1'과 'r2'가 동일(즉, r1 = r2) 하기 때문에, 탱크(10)의 폭과 높이를 종래의 구형 탱크(90)와 대략 동일하게 할 수가 있다. 그 때문에, 선체(20)에 대해서는, 종래의 구형 탱크(90)를 구비하는 선체와 동일하게 설계할 수가 있다.In this embodiment, the constants 'r 1 ' and 'r 2 ' are the same (that is, r 1 = r 2 ), so that the width and height of the tank 10 can be made substantially equal to that of the conventional spherical tank 90 have. Therefore, the hull 20 can be designed in the same manner as the hull having the conventional spherical tank 90.

(변형예) (Modified example)

탱크(50)의 구성은, 상기 실시형태에서 설명한 대로 할 필요는 없고, 다양한 변형이 가능하다.The structure of the tank 50 is not limited to that described in the above embodiment, and various modifications are possible.

예를 들면, 도 5에 제1 변형예에 따른 탱크(50)의 단면도를 나타낸다. 탱크(50)는, 상측 탱크체(13)와 하측 탱크체(12) 사이에, 상측 탱크체(13)와 하측 탱크체(12)를 연결하는 연직 방향으로 연장되는 원통체(51)를 가진다. 원통체(51)의 외주면에는, 스커트(27)의 상단부가 접속되어 있다. 이 변형예에서도, 하측 탱크체(12) 및 상측 탱크체(13)의 비진구부(32, 42)는 각각, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있다. 다만, 상기 실시형태와는, [수학식 1]의 x-축의 설정 방식이 다르다. 제1 변형예에 따른 탱크(50)에서는, 하측 탱크체(12) 및 상측 탱크체(13)의 비진구부(32, 42)는 모두, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 원통체(51)의 높이 방향 중앙에서 수평 방향으로 연장되는 x-축(도 5 및 6의 'x1')을 설정했을 때의 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있다.For example, Fig. 5 shows a sectional view of the tank 50 according to the first modification. The tank 50 has a cylindrical body 51 extending in the vertical direction connecting the upper tank body 13 and the lower tank body 12 between the upper tank body 13 and the lower tank body 12 . The upper end of the skirt 27 is connected to the outer circumferential surface of the cylindrical body 51. In this modified example, each of the non-angular portions 32 and 42 of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 has a vertical sectional shape passing through its vertical central axis C, As shown in Fig. However, the setting method of the x-axis in the formula (1) is different from the above embodiment. In the tank 50 according to the first modified example, all of the non-angular portions 32 and 42 of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 have a vertical sectional shape passing through the vertical central axis C thereof And the x-axis ('x 1 ' in FIGS. 5 and 6) extending in the horizontal direction at the center in the height direction of the cylindrical body 51 is set to match the locus indicated by the above-mentioned formula (1) have.

도 6은, 제1 변형예의 탱크(50)의 단면의 일부를 확대한 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, x-축(x1)은, 하측 탱크체(12)의 상단부(12a)보다 위쪽에 있고, 상측 탱크체(13)의 하단부(13a)보다 아래쪽에 있다.6 is an enlarged view of a part of a cross section of the tank 50 of the first modification. As shown in Figure 6, x- axis (x 1) is, and above the upper end (12a) of the lower tank body 12, is lower than the lower end (13a) of the upper tank body 13.

제1 변형예에 따른 구성에 의하면, 탱크(50)가 원통체(51)로 스커트(27)를 통해 선체(20)와 접속되어 있기 때문에, 선체(20)에 접속되는 부분(원통체(51))과, 그 이외의 부분(상측 탱크체(13) 및 하측 탱크체(12))을 독립적으로 설계 및 제조할 수 있어, 탱크(50)의 설계 및 제조를 용이하게 할 수가 있다.Since the tank 50 is connected to the hull 20 via the skirt 27 by the cylindrical body 51, the portion connected to the hull 20 (the cylindrical body 51 And the other parts (the upper tank 13 and the lower tank 12) can be independently designed and manufactured, and the design and manufacture of the tank 50 can be facilitated.

하측 탱크체(12) 및 상측 탱크체(13)의 비진구부(32, 42)는, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 서로 다른 x-축을 설정했을 때의 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 각각 합치하도록 형성되어 있다.The non-angular portions 32 and 42 of the lower tank body 12 and the upper tank body 13 are formed such that the vertical cross sectional shape passing through the vertical central axis C thereof is the same as that of the above- Are formed so as to coincide with the loci indicated by the expression (1).

예를 들어, 도 7에 제2 변형예에 따른 탱크(60)의 단면도를 나타낸다. 제2 변형예에서는, 하측 탱크체(12)의 비진구부(32)는, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 비진구부(32)의 둘레측 단부 테두리(35)를 지나는 수평면상에 x-축(도 7의 x2)을 설정했을 때의 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있다. 또한, 제2 변형예에서는, 상측 탱크체(13)의 비진구부(42)는, 그것의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 비진구부(42)의 둘레측 단부 테두리(45)를 통과하는 수평면상에 x-축(도 7의 x3)을 설정했을 때의 상기 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있다.For example, Fig. 7 shows a cross-sectional view of the tank 60 according to the second modification. The non-angular portion 32 of the lower tank body 12 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C thereof passing through the peripheral edge 35 of the non-angular portion 32, wherein when the set (x 2 of Fig. 7) x- axis in the horizontal plane is formed so as to conform to the trajectory represented by the equation 1. In the second modified example, the non-angular portion 42 of the upper tank body 13 has a vertical sectional shape passing through its vertical central axis C, which is formed by the peripheral edge 45 of the non-angular portion 42, (X 3 in FIG. 7) is set on a horizontal plane passing through the X-axis (see FIG. 7).

제2 변형예에 따른 구성에서도, 제1 변형예와 동일한 효과를 얻을 수가 있다. 또한, 제2 변형예에 따른 구성에 의하면, 원통체(51)의 높이를 높일수록, 탱크(50)의 액화가스 적재량을 증가시킬 수가 있다. 다만, 원통체(51)의 높이가 커지면, 선교(21)에서의 시인성 악화나 탱크(50)의 무게중심이 위쪽으로 이동함에 따른 액화가스 운반선(1A)의 안정성 악화를 초래할 염려가 있다. 이 때문에, 원통체(51)의 높이는, 선교(21)에서의 시인성을 충분히 확보할 수 있으면서도, 액화가스 운반선(1A)의 무게중심 위치로서 허용되는 범위에서 설정된다.The same effects as those of the first modification can be obtained in the configuration according to the second modification. In addition, according to the configuration of the second modified example, as the height of the cylindrical body 51 is increased, the amount of liquefied gas loaded in the tank 50 can be increased. However, if the height of the cylindrical body 51 is increased, the visibility of the bridge 21 may deteriorate or the stability of the liquefied gas carrier line 1A may deteriorate as the center of gravity of the tank 50 moves upward. Therefore, the height of the cylindrical body 51 is set in a range which is allowable as the center of gravity position of the liquefied gas carrier line 1A while sufficiently securing the visibility in the bridge 21.

(다른 실시형태)(Other Embodiments)

상기 실시형태는, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는, 전술한 설명이 아니라 청구범위에 의해서 표시되고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것을 의도한다.The embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. It is intended that the scope of the invention be indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and that all changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims are intended to be embraced therein.

예를 들어, 탱크(10)의 내부압력에 기인하여 진구부(31, 41)에 생기는 인장 응력에 대해서 탱크(10)를 구성하는 부재의 강도가 충분하다면, 진구부(31)의 곡률 중심(c1)은, 상측 탱크체(13)보다 위쪽에 위치하고 있어도 좋고, 진구부(41)의 곡률 중심(c2)은, 하측 탱크체(12)보다 아래쪽에 위치하고 있어도 좋다.For example, if the strength of a member constituting the tank 10 is sufficient with respect to a tensile stress occurring in the fastening portions 31 and 41 due to the internal pressure of the tank 10, the center of curvature of the fastening portion 31 c 1) is good, even if located above the upper tank body 13, the center of curvature of the sphericity portion (41), (c 2) is, may be located lower than the lower tank body 12.

상기 실시형태에서, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13)는, 연직 중심축(C)에 수직인 평면에 대해 대칭인 형상을 가지고 있지만, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13)는 상이한 형상이어도 좋다. 예를 들면, [수학식 1]에 관련하여, 하측 탱크체(12)와 상측 탱크체(13)에서, 상이한 정수 'r1' , 'r2' 및 'n'이 설정되어도 좋다.The lower tank body 12 and the upper tank body 13 have a shape symmetrical with respect to a plane perpendicular to the vertical central axis C, but the lower tank body 12 and the upper tank body 13 13 may be of different shapes. For example, different constants 'r 1 ', 'r 2 ' and 'n' may be set in the lower tank body 12 and the upper tank body 13 with reference to [Equation 1].

또한, 상기 실시형태에서, 상측 탱크체(13)와 하측 탱크체(12)중 어느 한쪽의 탱크체만이, 비진구부의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, [수학식 1](단, 2＜n＜3)로 표시되는 궤적에 합치하도록 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 예를 들면, 상측 탱크체(13) 및 하측 탱크체(12)중 나머지 한쪽의 탱크체는, 종래의 구형 탱크(90)와 동일한 형상이어도 좋다.In the above embodiment, only one of the upper tank body 13 and the lower tank body 12 has a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis C of the non- (Where 2 &lt; n &lt; 3). In this case, for example, the other one of the upper tank 13 and the lower tank 12 may have the same shape as the conventional spherical tank 90.

또한, 비진구부(32, 42)의 연직 중심축(C)을 지나는 각 수직 단면 형상은, [수학식 1]로 표시되는 궤적에 반드시 합치할 필요는 없고, 적어도 중앙측 단부 테두리(34)로부터 최소 곡률반경부(36)로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 감소하고, 최소 곡률반경부(36)로부터 둘레측 단부 테두리(35)로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 증가하고 있으면 된다.The shape of each vertical cross section passing through the vertical central axis C of the non-convergent portions 32 and 42 does not necessarily match the locus indicated by the expression (1) The radius of curvature continuously decreases toward the minimum curvature radius section 36 and the radius of curvature continuously increases from the minimum curvature radius section 36 to the circumferential end section 35. [

또한, 상기 실시형태에서는, 비진구부(32, 42)의 연직 중심축(C)을 지나는 수직 단면 형상이, 정수 'r1', 'r2' 및 'n'을 일정 값으로 했을 때의 [수학식 1]로 표시되는 궤적에 합치하고 있지만, 예를 들면, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 중앙측 단부 테두리(34, 44)로부터 둘레측 단부 테두리(35, 45)까지의 중간에서 정수 'r1', 'r2' 및 'n' 값을 변화시켜도 좋다.In the above-described embodiment, the vertical sectional shape passing through the vertical central axis C of the non-swinging portions 32 and 42 is the vertical cross-sectional shape passing through the center axis C of the non-swinging portions 32 and 42 when the constants 'r 1 ', 'r 2 ' But the present invention is not limited to this. For example, in the middle from the center side end rim 34, 44 to the peripheral side end rim 35, 45, The values of the integers 'r 1 ', 'r 2 ' and 'n' may be changed.

1A : 액화가스 운반선
10, 50, 60 : 선박용 액화가스 탱크
12 : 하측 탱크체
13 : 상측 탱크체
31, 41 : 진구부(眞球部)
32, 42 : 비진구부(非眞球部)
33, 43 : 진구부의 바깥 테두리
34, 44 : 비진구부의 중앙측 단부 테두리
35, 45 : 비진구부의 둘레측 단부 테두리
36, 46 : 최소 곡률반경부
51 : 원통체
C : 연직 중심축
c1, c2　: 진구부의 곡률 중심1A: Liquefied gas carrier
10, 50, 60: Liquefied gas tank for ships
12: Lower tank body
13: Upper tank body
31, 41: Jinguubu
32, 42: non-bulging portion (non-bulb portion)
33, 43: Outer border of the jingubu
34, 44: central edge of the non-
35, 45: circumferential end edge of non-round section
36, 46: minimum curvature radius
51: Cylindrical body
C: Vertical center axis
c1, c2: curvature center of the leading edge

Claims (6)

연직 중심축 둘레로 대칭인 압력 용기인 선박용 액화가스 탱크로서,
아래쪽을 향해 개구된 상측 탱크체와, 위쪽을 향해 개구된 하측 탱크체를 포함하고,
상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 중 적어도 한쪽의 탱크체는,
진구체의 일부를 이루는 형상으로서, 상기 연직 중심축으로부터 확장되는 진구부와,
상기 진구부 둘레에 형성된 비진구부로서, 상기 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상에서, 중앙측 단부 테두리와 둘레측 단부 테두리 사이에 곡률반경이 최소가 되는 최소 곡률반경부를 가짐과 함께, 상기 중앙측 단부 테두리로부터 상기 최소 곡률반경부로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 감소하고, 상기 최소 곡률반경부로부터 상기 둘레측 단부 테두리로 갈수록 곡률반경이 연속적으로 증가하도록 형성된 비진구부를 가지고, 또한,
상기 진구부와 상기 비진구부가 매끄럽게 이어지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.A liquefied gas tank for a ship, which is a pressure vessel symmetrical around a vertical central axis,
An upper tank body opened downward and a lower tank body opened upward,
Wherein at least one of the upper tank body and the lower tank body has a tank body,
Wherein the shape of a part of the true spherical body includes a fulcrum portion extending from the vertical central axis,
Wherein the center portion has a minimum radius of curvature that minimizes a radius of curvature between the center side end edge and the peripheral side end edge in a vertical cross sectional shape passing through the vertical center axis, Wherein a radius of curvature continuously decreases from the minimum radius of curvature to the minimum radius of curvature and a radius of curvature continuously increases from the minimum radius of curvature to the radius of the circumferential edge,
And the pivot portion and the non-pivot portion are formed so as to be smoothly connected to each other. 제1항에서,
상기 한쪽의 탱크체는, 상기 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상에서, 상기 진구부의 곡률 중심이, 나머지 한쪽의 탱크체에 의해 둘러싸인 공간 내에 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.The method of claim 1,
Wherein one of the tank bodies is formed such that the center of curvature of the juncture portion is in a space surrounded by the other tank body in a vertical sectional shape passing through the vertical central axis. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 한쪽의 탱크체는, 상기 비진구부의 상기 연직 중심축을 지나는 수직 단면 형상이, 아래의 수학식(1)로 표시되는 궤적에 합치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.
Figure pct00003
‥‥(1)
단, 'x', 'y'는, 상기 연직 중심축에 직교하는 직선을 'x-축', 상기 연직 중심축에 일치하는 직선을 'y-축'이라고 했을 때의 'x-좌표', 'y-좌표'이고, 'r1' 및 'r2'는, 0.5 ≤ r2/r1 ≤ 2를 만족하는 정수이며, 'n'은 2 ＜ n ＜ 3을 만족하는 정수이다.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the one tank body is formed such that a vertical cross-sectional shape passing through the vertical central axis of the non-angular portion is conformed to a locus indicated by the following equation (1).
Figure pct00003
‥‥(One)
Here, 'x' and 'y' are the 'x-axis' when a straight line orthogonal to the vertical center axis is referred to as'x-axis', the straight line corresponding to the vertical center axis is referred to as a''y-coordinate','r 1 ' and 'r 2 ' are constants satisfying 0.5 ≦ r 2 / r 1 ≦ 2 and 'n' is an integer satisfying 2 <n <3. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체 각각은, 상기 진구부와 상기 비진구부를 가지며,
상기 상측 탱크체 및 상기 하측 탱크체는, 상기 연직 중심축에 수직인 평면에 대해 서로 대칭인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein each of the upper tank body and the lower tank body has the juncture part and the non-
Wherein the upper tank body and the lower tank body are symmetrical with respect to a plane perpendicular to the vertical center axis. 제1항 내지 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체 사이에, 상기 상측 탱크체와 상기 하측 탱크체를 연결하는 연직 방향으로 연장되는 원통체를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화가스 탱크.The method according to any one of claims 1 to 4,
And a cylindrical body extending in the vertical direction connecting the upper tank and the lower tank between the upper tank and the lower tank. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 기재된 선박용 액화가스 탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선.A liquefied gas carrier comprising the liquefied gas tank according to any one of claims 1 to 5.
KR1020187009259A 2015-10-05 2015-10-05 Liquefied gas tank for ship and liquefied gas carrier having same KR102017220B1 (en)

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