KR20190034892A

KR20190034892A - 액화가스 저장탱크 및 이를 구비하는 선박

Info

Publication number: KR20190034892A
Application number: KR1020170123467A
Authority: KR
Inventors: 신영준; 하종필; 임채완; 천중혁
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-04-03
Also published as: KR102028802B1

Abstract

본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 구비하는 선박에 관한 것으로서, 선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부; 상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔; 및 상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽을 포함하며, 상기 저장부는, 상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 개구부로 배출될 수 있도록, 상기 상면에서 상기 개구부 주변이 상방으로 경사지게 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

액화가스 저장탱크 및 이를 구비하는 선박{Tank for storing liquefied Gas and Ship having the same}

본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 구비하는 선박에 관한 것이다.

엔진이나 플랜트 등에서 사용되는 연료로는, 가솔린, 디젤, 액화석유가스(LPG), 액화천연가스(LNG) 등이 존재한다. 이 중 액화석유가스는 석유 채굴 시 유전에서 원유와 함께 분출된 가스 성분을 냉각하거나 가압하여 액화한 연료로서, 프로판, 부탄을 주성분으로 하며 발열량이 다른 연료보다 높은 것이 특징이다.

액화석유가스는 액화, 기화가 용이하며, 기체에서 액체로 변화하면 체적이 작아진다. 액화석유가스의 비등점은 약 -42도씨이며, 액화석유가스를 액화시킬 경우 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들게 되므로, 저장과 운송이 편리한 장점이 있다.

반면 메탄을 주성분으로 하는 액화천연가스는, 청정연료이면서 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다.

액화천연가스의 비등점은 약 -162도씨로 액화석유가스보다 낮으며, 액화천연가스를 액화시킬 경우 부피가 1/600로 줄어들게 되며 비중은 0.42로 원유비중의 약 2분의 1이 되므로, 운반 효율이 증대될 수 있다.

이와 같은 액화석유가스나 액화천연가스 등의 액화가스는, 생산지에서 소비지까지 선박(특히 LPG 운반선이나 LNG 운반선 등)에 의하여 운송된다. 이때 선박은 복수 개의 액화가스 저장탱크를 보유하고 있으며, 액화가스 저장탱크에는 액화가스가 비등점 아래의 온도로 냉각되어 저온 액체 상태로 수용될 수 있다.

그런데 액화가스의 비등점은 상온보다 훨씬 낮은 온도이므로, 액화가스 저장탱크가 완벽한 단열을 구현하지 않는 이상 액화가스가 증발한 증발가스(Boil-off gas)가 액화가스 저장탱크 내에서 자연스럽게 발생하게 된다.

그런데 선박이 정수 중에 놓여있는 경우에는 액화가스 저장탱크로부터 증발가스를 배출하는 것이 문제되지 않으나, 선박이 기울어진 상태의 경우 증발가스가 액화가스 저장탱크에서 빠져나가지 못하게 되는 문제가 있는바, 이를 해결하기 위한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스가 선박이 일정 각도로 기울어진 상태에서도 액화가스 저장탱크의 내부에서 정체되지 않고 빠져나갈 수 있도록 하는 액화가스 저장탱크 및 이를 구비하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 저장탱크는, 선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부; 상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔; 및 상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽을 포함하며, 상기 저장부는, 상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 개구부로 배출될 수 있도록, 상기 상면에서 상기 개구부 주변이 상방으로 경사지게 마련되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 저장부는, 상기 상면의 둘레를 상기 측면에 연결하는 상측 경사면을 더 포함하고, 상기 상면에서 상기 개구부 주변이 경사진 각도는, 상기 상측 경사면의 경사 각도보다 작을 수 있다.

구체적으로, 상기 상면에서 상기 개구부 주변은, 100 내지 200mm의 높이 차이를 발생시키도록 경사지게 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 개구부는, 상기 상면이 경사짐에 따라 상기 상면의 하단보다 상방에 위치하도록 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 개구부의 하단은, 액화가스가 상기 저장부의 내부에 99% 채워지고 상기 선박이 좌우 방향으로 15도 경사질 때의 액면보다 상방에 이격 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 액화가스 저장탱크는, 선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부; 상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔; 및 상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽을 포함하며, 상기 격벽은, 상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 개구부로 배출될 수 있도록, 상단에 좌우 방향으로 오프닝이 형성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 오프닝은, 850 내지 1000mm의 높이를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 오프닝의 하단은, 액화가스가 상기 저장부의 내부에 99% 채워지고 상기 선박이 좌우 방향으로 15도 경사질 때의 액면보다 낮게 마련될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 액화가스 저장탱크는, 선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부; 상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔; 상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽; 및 상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 돔으로 배출될 수 있도록, 일측이 상기 저장부의 상면에 연결되고 타측이 상기 개구부의 상방에 마련되는 배출덕트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 배출덕트는, 상기 저장부의 상면에 연결되는 일측은 하방으로 개구되고, 상기 개구부의 상방에 마련되는 타측은 상기 돔의 내벽에 연결되며 측방으로 개구되는 형태일 수 있다.

구체적으로, 상기 배출덕트는, 일측과 타측 사이에서 적어도 1회 절곡되거나 휘어진 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 액화가스 저장탱크는, 선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서, 저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부; 상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔; 상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽; 및 상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 돔으로 배출될 수 있도록, 상기 저장부의 상면 내벽에 부가되며 상기 저장부의 상측 모서리로부터 상기 개구부에 인접한 위치까지 연장되는 배출덕트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 배출덕트는, 상기 저장부의 상측 모서리에 인접한 일측과 상기 개구부에 인접한 타측이 개구되고, 상기 일측과 상기 타측 사이에 증발가스를 전달하는 터널을 형성하며, 상기 터널의 하면에는 상기 터널로 유입된 액화가스를 상기 저장부로 되돌리는 액화가스 드레인 홀이 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 배출덕트의 터널은, 상단에 마련되며 상기 일측과 별도로 증발가스를 흡입하여 상기 타측으로 전달하는 증발가스 유입홀을 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 액화가스 저장탱크를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액화가스 저장탱크 및 이를 구비하는 선박은, 액화가스 저장탱크의 상부 구조를 변경하거나 별도의 부가물을 마련함으로써, 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스가 선박이 기울어진 상태에서도 문제없이 외부로 배출되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 부가되는 배출덕트의 사시도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이하에서 액화가스는 LPG, LNG, 에탄, 암모니아 등일 수 있지만, 냉각에 의해 액체 상태로 운송되나 비등점이 상온보다 낮아 상온에서 기체 상태로 증발할 수 있는 모든 물질을 의미할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 액화가스 저장탱크와 이를 구비하는 선박을 포함하는 것이며, 이때 선박은 액화가스를 운반하는 운반선과 같은 일반 상선 외에도 FLNG, FSRU 등과 같은 해양플랜트를 포괄하는 표현임을 알려둔다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는, 선박에 마련되며 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(1)의 세부 구성에 대해 설명하기 전에, 먼저 액화가스 저장탱크(1)를 탑재한 선박에 대해 설명하도록 한다.

선박은 적어도 하나 이상의 액화가스 저장탱크(1)를 탑재할 수 있으며, 복수 개의 액화가스 저장탱크(1)는 선박에서 길이 방향으로 배치될 수 있다. 이때 액화가스 저장탱크(1)를 수용하는 선체(2)는, 선저판(120), 한 쌍의 선측외판(110), 그리고 상갑판(100)으로 액화가스 저장탱크(1)를 감쌀 수 있다.

본 발명에서 액화가스는 LPG일 수 있으며, 이 경우 선체(2)는 선측외판(110)만으로 액화가스 저장탱크(1)를 둘러싸는 single hull 구조를 가질 수 있다. 물론 액화가스가 극저온의 LNG인 경우, 선측외판(110) 내에는 선측내판(도시하지 않음)이 추가로 마련되어, 액화가스 저장탱크(1)를 적어도 두 겹 이상 감싸는 double hull 구조를 가질 수 있다.

선저판(120)의 중앙에는 각종 유체를 전달하기 위한 파이프가 배설되는 공간인 파이프덕트(130)가 마련될 수 있다. 또한 선저판(120)의 좌우에는, 밸러스트 워터가 저장되는 더블바텀 탱크(150)가 마련된다. 이때 파이프덕트(130)의 상면 및/또는 더블바텀 탱크(150)의 상면 등에는, 액화가스 저장탱크(1)를 지지하기 위한 서포트(도시하지 않음)가 마련될 수 있다.

또한 상갑판(100)과 선측외판(110) 사이에는, 밸러스트 워터가 저장되는 탑사이드 탱크(140)가 마련될 수 있으며, 상갑판(100)은 선측외판(110)으로부터 멀어지면서 선체(2)의 중앙에 가까워질수록 상방으로 경사지게 마련될 수 있다. 따라서 탑사이드 탱크(140)의 상면 역시 상방으로 경사지게 마련된다.

상갑판(100)의 하측에는 선체(2) 내부로 해수 등이 유입될 때 액화가스 저장탱크(1)가 부유하는 것을 차단하기 위한 안티 플로팅 초크(anti-floating chock, 도시하지 않음)가 마련될 수 있으며, 또한 상갑판(100)의 하측에는 액화가스 저장탱크(1)의 롤링 등을 방지하기 위한 안티 롤링 초크(anti-rolling chock, 도시하지 않음) 등이 마련될 수 있다.

물론 선체(2) 내부에서 액화가스 저장탱크(1)를 마주하는 면에는, 상기에서 설명한 것 외에도 액화가스 저장탱크(1)를 안정적으로 지지하기 위한 초크 등의 구성이 다양하게 마련될 수 있다.

액화가스 저장탱크(1)는, 저장부(10), 돔(20), 격벽(30)을 포함한다.

저장부(10)는, 저면(11), 측면(12) 및 상면(13)에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장한다. 이때 저면(11)은 선저판(120)과 평행하게 마련될 수 있고, 측면(12)은 선측외판(110)과 평행하게 마련될 수 있다. 즉 저면(11)은 수평이고 측면(12)은 수직일 수 있다. 다만 상면(13)의 경우 상갑판(100)과 평행하지 않게 마련될 수 있고, 일례로 상면(13)은 수평하게 마련될 수 있다.

저장부(10)에서 상면(13)과 측면(12) 사이에는 상측 경사면(15)이 마련될 수 있다. 상측 경사면(15)은 상면(13)의 둘레를 측면(12)에 연결하는 구성으로, 상면(13)의 하단이 측면(12)의 상단보다 높게 마련됨에 따라, 상측 경사면(15)은 상면(13)의 하단으로부터 외측으로 갈수록 하방으로 경사진 형태를 가져서 상면(13)과 측면(12)을 연결한다.

또한 저장부(10)에서 측면(12)과 저면(11) 사이에는 하측 경사면(16)이 마련될 수 있다. 하측 경사면(16)은 저면(11)의 둘레를 측면(12)에 연결하는 구성으로, 측면(12)의 하단이 저면(11)의 둘레보다 높게 마련됨에 따라, 하측 경사면(16)은 측면(12)의 둘레로부터 외측으로 갈수록 상방으로 경사진 형태를 가져서 저면(11)과 측면(12)을 연결할 수 있다. 이때 하측 경사면(16)과 상측 경사면(15)의 좌우 폭이나 경사각도는 서로 다를 수 있고, 일례로 하측 경사면(16)의 경사각도가 상측 경사면(15)의 경사각도보다 상대적으로 크고 하측 경사면(16)의 좌우 폭이 상측 경사면(15)의 좌우 폭보다 작을 수 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다.

저장부(10)의 상면(13)에는 개구부(14)가 형성될 수 있다. 상면(13)에 형성되는 개구부(14)는 평면에서 바라볼 때 선체(2)의 전후 방향을 기준으로 중앙이 아닌, 전방이나 후방에 치우쳐 마련될 수 있다.

돔(20)은, 개구부(14)에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련된다. 돔(20)에는 각종 배관(도시하지 않음)이 마련될 수 있고, 배관은 저장부(10)의 하측까지 연장되어 저장부(10) 내에 잠형으로 마련되는 펌프(도시하지 않음)에 의하여 배관을 따라 액화가스가 외부로 배출될 수 있다.

또는 저장부(10) 내에서 발생하는 증발가스는, 입구가 개구부(14)에 인접하게 마련되는 배관을 따라 자연스럽게 흡입되어 외부로 배출될 수 있다. 즉 돔(20)은 액화가스를 외부로 배출하기 위하여 마련되면서, 개구부(14)를 통하여 빠져나가는 증발가스를 외부로 배출하기 위해 마련될 수 있다.

돔(20)은 수직한 기둥 형태를 가질 수 있고, 돔(20)의 단면은 원이나 사각형 등의 형태를 가질 수 있다. 또한 돔(20)의 하단은 저장부(10)의 상면(13)에 형성된 개구부(14)에 연결될 수 있는데, 이때 돔(20)의 하단과 저장부(10)의 상면(13)이 연결되는 지점(개구부(14)의 둘레)은, 절곡된 형태를 가질 수 있다.

격벽(30)은, 저장부(10)의 내부를 좌우로 나누도록 저장부(10)의 저면(11)에서 개구부(14)까지 상하 방향으로 연장된다. 격벽(30)은 저장부(10)의 내부에서 좌우를 완전히 분리시키는 밀폐형 또는 적어도 하나 이상의 구멍(도시하지 않음)을 가져서 저장부(10)의 내부에서 좌우로 액화가스의 유동을 제한적으로 허용하는 오픈형 등일 수 있다.

격벽(30)은 선체(2)의 전후 방향을 따라 나란하게 놓이는 평판이거나, 주름이 형성되는 주름판 등의 형태를 가질 수 있다. 또한 격벽(30)은 좌우 방향으로 복수 개가 평행하게 놓일 수도 있으며, 격벽(30)의 형태나 배치 등에 대해서는 본 실시예에서 특별히 한정되지 않는다.

격벽(30)의 상단은, 돔(20)이나 저장부(10) 등에 의해 연결되지 않는 상태로 마련될 수 있다. 즉 격벽(30)의 상단은 자유단으로 놓이게 되며, 다만 격벽(30)의 하단은 저장부(10)의 저면(11)에 연결되고 격벽(30)의 전후단은 저장부(10)의 전후면에 연결된다.

이 경우 격벽(30)의 상단의 개방된 부분은 오프닝(31)을 이룰 수 있으며, 오프닝(31)을 통해 저장부(10)에 저장된 액화가스는 좌우로 유동할 수 있다. 즉 저장부(10)에 저장된 액화가스는 격벽(30)의 상단을 넘어가면서 좌우로 유동하게 된다.

격벽(30)의 상단 높이는, 선박이 정수 중에 놓여있을 때 저장부(10)에 채워진 액화가스의 액면(L)보다 높게 마련될 수 있고, 따라서 정수 중에서 오프닝(31)을 통한 액화가스의 유동은 이루어지지 않을 수 있다. 다만 선박이 기울거나 흔들리는 경우에는, 액화가스가 기울면서 액면(L)이 격벽(30)의 상단을 넘어가게 되어, 액화가스가 오프닝(31)을 통하여 좌우로 유동할 수 있다.

저장부(10)에는 액화가스가 99% 채워질 수 있는데, 이 경우 IGC Code 15.4(98% 이상의 큰 filling limit를 위해서는 0.015L(L은 선체(2)의 전후 길이) 만큼의 트림(Trim) 또는 15도의 힐(Heel) 상태에서, Vapour Pocket이 발생하지 않아야 한다.)에 의하면, 증발가스가 저장부(10)의 상측 구석에서 Vapour Pocket이 발생하는 것을 방지할 필요가 있다.

트림이 발생하는 경우, 개구부(14) 및 돔(20)이 상면(13)에서 일례로 전방에 치우쳐 마련되므로, 선미 트림 발생 시 저장부(10)의 후방 상측에 증발가스가 모이게 될 수 있다.

그러나 0.015L의 선미 트림에서, 기울어진 액면(L)은 저장부(10)의 상면(13)과 돔(20)이 연결되는 지점(개구부(14)의 둘레)보다 낮게 위치하므로, 저장부(10)의 후방 상측에 모이는 증발가스는 개구부(14)를 거쳐 돔(20)을 통해 외부로 빠져나갈 수 있다. 따라서 본 실시예는, 트림의 경우 Vapour Pocket이 발생하지 않아 문제되지 않는다.

그런데 힐이 발생하는 경우, 도 1에 나타난 바와 같이 액면(L)이 기울게 되고, 저장부(10)의 좌측에서 기울어진 액면(L)은 저장부(10)의 상면(13)과 돔(20)이 연결되는 지점(개구부(14)의 둘레) 이상의 높이가 되면서, 저장부(10)의 상면(13)과 상측 경사면(15) 사이를 가두게 된다. 따라서 도 1의 경우에는 저장부(10)의 좌측에 Vapour Pocket이 발생하게 될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는, 상면(13)이 앞선 실시예와 달리 형성될 수 있다. 이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다. 이는 후술하는 실시예의 설명에서도 마찬가지임을 알려둔다.

본 실시예에서 저장부(10)의 상면(13)은, 수평으로 마련되던 앞선 실시예와 달리, 개구부(14) 주변이 상방으로 경사지게 마련될 수 있다. 이를 통해 본 실시예는, 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상측 모서리에 정체되지 않고 개구부(14)로 배출될 수 있도록 한다.

구체적으로 상면(13)에서 경사진 부분은, 100 내지 200mm의 높이 차이(일례로 150mm 내외)를 발생시키도록 경사지게 마련될 수 있다. 다만 상면(13)의 경사진 각도는, 상측 경사면(15)의 경사 각도보다는 작을 수 있다.

개구부(14)는 상면(13)에 형성되는데, 상면(13)이 경사짐에 따라 개구부(14)는 상면(13)의 하단보다 상방에 위치하도록 마련될 수 있다. 즉 상면(13)은 개구부(14)를 중심으로 상방으로 볼록하게(뾰족하게) 마련되는 형태일 수 있다.

이때 개구부(14)의 하단은, 액화가스가 저장부(10)의 내부에 99% 채워지고 선박이 좌우 방향으로 15도 경사질 때의 액면(L)보다 상방에 이격 배치될 수 있다.

이와 관련하여 도 2를 참조하면, 선박에 15도의 힐이 발생할 경우 액면(L)은 격벽(30)의 상단에 도달할 때까지 기울게 되지만, 본 실시예에서 개구부(14)의 둘레는 앞선 실시예 대비 상방으로 치우쳐 마련되기 때문에, 액면(L)은 개구부(14)의 둘레보다 하방에 위치하게 된다.

이 경우 저장부(10)의 상측 모서리 부분은 개구부(14)와 연통되게 마련되므로, 상측 모서리에 Vapour Pocket이 발생하지 않게 된다. 따라서 본 실시예는, 저장부(10)의 상면(13)을 경사지게 하여 개구부(14)를 상방으로 위치이동시켜서, 선박의 15도 힐 상태에서의 액면(L)보다 개구부(14)가 상방에 위치하도록 해 증발가스의 정체를 방지할 수 있다.

다만 본 실시예는 앞선 제1 실시예와 대비할 때 상갑판(100)의 경사각도가 상대적으로 더 커질 수 있다. 이는 상갑판(100)과 액화가스 저장탱크(1) 사이에 초크를 설치할 공간을 확보하기 위함이며, 일례로 제1 실시예 대비 본 실시예는 약 100mm 정도의 높이 차이를 더 발생시키기 위한 추가 경사가 적용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는, 격벽(30) 상단에 좌우 방향으로 오프닝(31)이 형성되며, 오프닝(31)의 높이가 850 내지 1000mm의 높이를 가질 수 있다.

특히 본 실시예에서 오프닝(31)의 하단은, 액화가스가 저장부(10)의 내부에 99% 채워지고 선박이 좌우 방향으로 15도 경사질 때의 액면(L)보다 낮게 마련될 수 있다.

도 3에 나타난 바와 같이 선박이 기울게 되면, 액면(L)은 격벽(30)의 상단을 넘어가기 전까지 개구부(14)를 향해 기울어지게 된다. 그런데 본 실시예는, 격벽(30)의 상단 높이를 앞선 제1 실시예 대비 약 150mm 낮춤으로써 오프닝(31)의 높이를 하방으로 연장하였는데, 이 경우 선박이 15도 기운 조건에서 액면(L)은 제1 실시예보다 경사각도가 낮아질 수 있다.

따라서 본 실시예의 액면(L)은 기울어진 각도가 낮아지면서, 개구부(14)의 둘레보다 하방으로 이격될 수 있다. 이를 통해 본 실시예는, 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 저장부(10)의 상측 모서리에 정체되지 않고 개구부(14)로 배출되도록 하여, Vapour Pocket의 발생을 억제하는 효과를 갖는다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는, 앞선 실시예 대비 배출덕트(40)를 더 포함한다.

배출덕트(40)는, 일측(41)이 저장부(10)의 상면(13)에 연결되고 타측(42)이 개구부(14)의 상방에 마련되며 일측(41)과 타측(42) 사이에 증발가스가 흐르는 터널(43)이 형성된다. 이때 저장부(10)의 상면(13)에 연결되는 배출덕트(40)의 일측(41)은 하방으로 개구되며, 저장부(10)에서 발생하는 증발가스 중 적어도 일부는 배출덕트(40)의 일측(41)을 통해 배출덕트(40) 내로 유입될 수 있다.

개구부(14)의 상방에 마련되는 타측(42)은 돔(20)의 내벽에 연결될 수 있으며, 측방으로 개구되는 형태일 수 있다. 이를 위해 배출덕트(40)는, 일측(41)과 타측(42) 사이의 터널(43)이 적어도 1회 이상 절곡되거나 휘어진 형태를 가질 수 있으며, 일례로 배출덕트(40)는 ㄱ자 형태를 가질 수 있지만, 증발가스의 배출을 원활하게 하기 위해 절곡된 각도는 둔각을 이룰 수도 있으며, 물론 배출덕트(40)의 형상은 특별히 한정되지 않는다.

도 4에 도시된 바와 같이 선박이 좌우로 기울면서 액면(L)이 기울게 되면, 액면(L)이 개구부(14)의 둘레에 닿으면서 저장부(10)의 상측 모서리는 갇힌 공간이 되어 Vapour Pocket의 발생 위험이 증가한다.

그런데 본 실시예는, 저장부(10)의 상면(13)에 배출덕트(40)를 형성함에 따라, 저장부(10)의 상측 모서리는 배출덕트(40)를 통해 돔(20)까지 연통된 공간이 되므로, 액면(L)에 의해 갇힌 공간이 아니라 열린 공간이 될 수 있다.

따라서 액면(L)이 경사지면서 개구부(14)의 둘레에 맞닿는다 하더라도, 배출덕트(40)를 구비하는 본 실시예에서 저장부(10)의 상측 모서리에 모이는 증발가스는 정체되지 않고 돔(20)으로 원활하게 빠져나갈 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 선박이 좌우 방향 등으로 기울게 될 때 Vapour Pocket이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 99% Filling이 문제없이 가능하여 저장 및 운송 효율성을 극대화할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에 부가되는 배출덕트의 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는, 앞선 제4 실시예와 달리 배출덕트(40)가 별도로 부가되는 형태를 가질 수 있다.

배출덕트(40)는, 저장부(10)의 상면(13) 내벽에 부가된다. 따라서 배출덕트(40)는 저장부(10) 내에 돌출되는 형태를 가질 수 있다. 이러한 배출덕트(40)는 저장부(10)의 상측 보서리로부터 개구부(14)에 인접한 위치까지 연장되는 형태를 가질 수 있다.

구체적으로 배출덕트(40)는 도 6에 도시된 바와 같이, 저장부(10)의 상측 모서리에 인접한 일측(41)과 개구부(14)에 인접한 타측(42)이 개구되고, 일측(41)과 타측(42) 사이에 증발가스를 전달하는 터널(43)을 형성할 수 있다. 이때 일측(41)은 증발가스가 유입되는 인렛(inlet), 타측(42)은 증발가스가 배출되는 아웃렛(outlet)이 된다.

따라서 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스는, 저장부(10)의 상측 모서리에 모이더라도 정체되지 않고 배출덕트(40)의 일측(41)으로 유입된 후 터널(43)을 따라 타측(42)으로 흘러 개구부(14)로 전달됨에 따라, 돔(20)으로 배출될 수 있다.

이때 배출덕트(40)의 터널(43)의 하면에는, 터널(43)로 유입된 액화가스를 저장부(10)로 되돌리는 액화가스 드레인 홀(44)이 마련될 수 있다. 선박의 기울어진 정도 등에 따라 인렛인 일측(41)에 증발가스 외에도 액화가스가 충분히 유입될 수 있기 때문이다.

또한 액화가스 등으로 인하여 일측(41)에 증발가스의 유입이 제대로 이루어지지 못할 경우를 대비하여, 터널(43)의 상단에는 일측(41)과 별도로 증발가스를 흡입하여 타측(42)으로 전달하는 증발가스 유입홀(45)을 구비할 수 있다. 따라서 증발가스는 일측(41)이나 증발가스 유입홀(45)로 유입되어 터널(43)을 따라 흘러 타측(42)으로 배출되면서 돔(20)을 통해 배출되므로, 저장부(10) 내에는 증발가스의 정체가 발생하지 않게 된다.

이와 같이 본 실시예는, 배출덕트(40)를 저장부(10)의 상면(13) 내벽에 별도로 부가함으로써, 저장부(10)의 구조를 변경하지 않고도 저장부(10) 내에 증발가스가 정체되는 것을 방지할 수 있는바, 구조 변경으로 인해 내구성과 같은 설계 신뢰도 등을 다시 평가할 필요가 없다는 장점이 있다.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합이나 상기 실시예들 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 액화가스 저장탱크 2: 선체
L: 액면 10: 저장부
11: 저면 12: 측면
13: 상면 14: 개구부
15: 상측 경사면 16: 하측 경사면
20: 돔 30: 격벽
31: 오프닝 40: 배출덕트
41: 일측 42: 타측
43: 터널 44: 액화가스 드레인 홀
45: 증발가스 유입홀 100: 상갑판
110: 선측외판 120: 선저판
130: 파이프덕트 140: 탑사이드 탱크
150: 더블바텀 탱크

Claims

선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서,
저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부;
상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔; 및
상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽을 포함하며,
상기 저장부는,
상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 개구부로 배출될 수 있도록, 상기 상면에서 상기 개구부 주변이 상방으로 경사지게 마련되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 저장부는,
상기 상면의 둘레를 상기 측면에 연결하는 상측 경사면을 더 포함하고,
상기 상면에서 상기 개구부 주변이 경사진 각도는, 상기 상측 경사면의 경사 각도보다 작은 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 상면에서 상기 개구부 주변은,
100 내지 200mm의 높이 차이를 발생시키도록 경사지게 마련되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 1 항에 있어서, 상기 개구부는,
상기 상면이 경사짐에 따라 상기 상면의 하단보다 상방에 위치하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 4 항에 있어서, 상기 개구부의 하단은,
액화가스가 상기 저장부의 내부에 99% 채워지고 상기 선박이 좌우 방향으로 15도 경사질 때의 액면보다 상방에 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서,
저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부;
상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔;
상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽을 포함하며,
상기 격벽은,
상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 개구부로 배출될 수 있도록, 상단에 좌우 방향으로 오프닝이 형성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 6 항에 있어서, 상기 오프닝은,
850 내지 1000mm의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 6 항에 있어서, 상기 오프닝의 하단은,
액화가스가 상기 저장부의 내부에 99% 채워지고 상기 선박이 좌우 방향으로 15도 경사질 때의 액면보다 낮게 마련되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
선박에 마련되며 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에 있어서,
저면, 측면 및 상면에 의해 둘러싸이는 내부에 액화가스를 저장하며, 상기 상면에 개구부가 형성되는 저장부;
상기 개구부에 연결되어 액화가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 돔;
상기 저장부의 내부를 좌우로 나누도록 상기 저장부의 저면에서 상기 개구부까지 상하 방향으로 연장되는 격벽; 및
상기 선박이 일정 각도로 기울어질 때 내부에서 발생하는 증발가스가 상기 저장부의 상측 모서리에 정체되지 않고 상기 돔으로 배출될 수 있도록, 일측이 상기 저장부의 상면에 연결되고 타측이 상기 개구부의 상방에 마련되는 배출덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 9 항에 있어서, 상기 배출덕트는,
상기 저장부의 상면에 연결되는 일측은 하방으로 개구되고, 상기 개구부의 상방에 마련되는 타측은 상기 돔의 내벽에 연결되며 측방으로 개구되는 형태인 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 9 항에 있어서, 상기 배출덕트는,
일측과 타측 사이에서 적어도 1회 절곡되거나 휘어진 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 상기 액화가스 저장탱크를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.