KR20190056155A - 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조 - Google Patents

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Abstract

액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조는, 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조로서, 리퀴드 돔 커버를 지지하는 탑 플레이트, 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되도록 형성되어 탑 플레이트를 지지하는 지지측벽, 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되되 지지측벽과 평행하도록 형성되는 제1 연결부재, 및 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되되 제1 방벽 연결부재와 지지측벽 사이에 위치하는 제2 연결부재를 포함한다.

Description

액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조{LIQUID DOME STRUCTURE OF LIQUEFIED NATURAL GAS STROAGE TANK}
본 발명은 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조에 관한 것이다.
일반적으로 액화천연가스 운반선은 각 화물창마다 리퀴드 돔(liquid dome)을 구비하고 있다. 리퀴드 돔은 액화천연가스 화물창의 상부에 위치하며, 액화천연가스 화물의 적재 및 하역을 위한 통로로서 화물창의 일부를 구성한다.
기존 리퀴드 돔의 상부구조를 살펴보면, 탑 플레이트의 하부면에는 L자 형상의 절곡부를 구비한 지지부재가 형성된다. 상기 지지부재는 상기 리퀴드 돔의 상부의 구조적 강도를 향상시키는 구조체로 기능함과 동시에 단열부재를 탑 플레이트 하부면에 지지시키기 위한 구성으로 사용된다. 이러한 지지부재는 리퀴드 돔의 외측면을 이루는 측벽으로부터 일정간격으로 이격되어 배치된다.
관련한 기술로는 한국공개특허공보 제10-2010-0082486호(2010.07.19. 공개, 리퀴드돔 상부의 이차방벽 설치구조)가 있다.
본 발명의 실시예들은, 리퀴드 돔의 효율적인 방벽 설치작업이 이루어지도록 구성된 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 리퀴드 돔 상부의 구조를 변경함으로써 리퀴드 돔 상부를 보강하기 위한 지지부재를 설치할 필요가 없으며, 이와 같이 기존의 지지부재를 생략함에 따라 단열부재를 리퀴드 돔 상부의 탑 플레이트 하측면까지 설치하여 단열성능을 향상시킬 수 있는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조로서, 리퀴드 돔 커버를 지지하는 탑 플레이트; 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되도록 형성되어 탑 플레이트를 지지하는 지지측벽; 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되되, 지지측벽과 평행하도록 형성되는 제1 연결부재; 및 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되되, 제1 방벽 연결부재와 지지측벽 사이에 위치하는 제2 연결부재;를 포함하는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조가 제공된다.
이때, 제1 연결부재의 길이(l₁)는 제2 연결부재의 길이(l₂)보다 짧으며, 제1 연결부재의 두께(d₁)는 제2 연결부재의 두께(d₂)보다 두껍게 형성될 수 있다.
또한, 제1 연결부재와 제2 연결부재 사이에 갭이 형성될 수 있다.
또한, 제1 연결부재는 제1 방벽과 연결되고, 제1 방벽은 주름부가 구비된 멤브레인을 포함할 수 있다.
또한, 제2 연결부재는 제2 방벽과 연결되며, 제2 방벽은 평판형상의 멤브레인 시트와 상기 멤프레인 시트의 일측에 접착되는 단열패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 리퀴드 돔의 효율적인 방벽 설치작업이 이루어지도록 구성된 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 리퀴드 돔 상부의 구조를 변경함으로써 리퀴드 돔 상부를 보강하기 위한 지지부재를 설치할 필요가 없으며, 이와 같이 기존의 지지부재를 생략함에 따라 단열부재를 리퀴드 돔 상부의 탑 플레이트 하측면까지 설치하여 단열성능을 향상시킬 수 있는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 구현할 수 있다.
도 1은 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 상측에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A'절단선을 기준으로 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 측방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 3의 B부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 C부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 리퀴드 돔 구조에서 제1 방벽과 제2 방벽이 그 상응하는 제1 연결부재와 제2 연결부재에 결합된 구조를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 상측에서 바라본 도면이다. 도 3은 도 2의 A-A'절단선을 기준으로 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 측방향에서 바라본 단면도이다. 도 4는 도 3의 B부분을 확대하여 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 C부분을 확대하여 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 리퀴드 돔의 효율적인 방벽 설치작업이 이루어지도록 구성된 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 리퀴드 돔 상부의 구조를 변경함으로써 리퀴드 돔 상부를 보강하기 위한 지지부재를 설치할 필요가 없으며, 이와 같이 기존의 지지부재를 생략함에 따라 단열부재를 리퀴드 돔 상부의 탑 플레이트 하측면까지 설치하여 단열성능을 향상시킬 수 있는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 구현할 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조는, 탑 플레이트(110), 지지측벽(120), 제1 연결부재(130), 제2 연결부재(140)를 포함한다.
리퀴드 돔(100)은 액화천연가스 운반선의 상갑판의 상측으로 돌출 형성된다. 이와 같은 리퀴드 돔(100)은 상갑판(20)의 상측으로 연장 형성되는 지지측벽(120) 및 상기 지지측벽(120)의 상단부에 형성되는 탑 플레이트(110)를 포함하여 구성된다.
탑 플레이트(110)는 리퀴드 돔(100)의 외부와 내부를 연결하는 개구부(111)를 형성한다. 리퀴드 돔 커버(150)는 탑 플레이트(110)의 상단에 설치되어 탑 플레이트(110)의 개구부(111)를 커버할 수 있다. 탑 플레이트(110)는 극저온에 견딜 수 있도록 스테인리스 스틸로 이루어질 수 있다.
지지측벽(120)는 탑 플레이트(110)의 하측으로 연장되도록 형성되어 상기 탑 플레이트(110)를 구조적으로 보강하는 구조물이다. 이러한 지지측벽(120)은 탑 플레이트(110)와 그 상측에 탑재되는 리퀴드 돔 커버(150)를 지지하는 역할을 한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 지지측벽(120)의 외측면에는 다수개의 보강부재(121)가 배치되어 지지측벽(120)의 좌굴(밴딩)을 방지할 수 있다.
지지측벽(120)은 탑 플레이트(110)의 개구부(111)를 따라 연장 형성되어 측벽을 형성함으로써 액화천연가스 화물의 적재 및 하역을 위한 통로(21)를 형성할 수 있다. 본 실시예의 경우, 상하단이 개방된 기둥 형상의 지지측벽(120)을 도시하고 있다.
본 실시예에 따르면, 리퀴드 돔(100)의 상부를 보강하기 위해 기존 측벽에 부가하여 지지부재를 추가로 구비할 필요가 없다. 기존의 지지부재는 리퀴드 돔의 상부를 보강하는 구조체의 역할과 동시에 화물창을 보호하기 위한 방벽을 리퀴드 돔 상부에 고정시키는 역할을 하였다. 그러나 본 실시예에서는 이러한 지지부재를 구비할 필요가 없으며, 후술할 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)를 이용하여 제1 방벽(30)과 제2 방벽(40)을 리퀴드 돔 상부에 고정시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 연결부재(30)는 탑 플레이트(110)로부터 하측으로 연장되되, 지지측벽(120)과 평행하도록 수직방향으로 연장 형성된다. 제2 연결부재(140)는 제1 연결부재(30)와 마찬가지로 탑 플레이트(110)로부터 하측으로 연장되되, 지지측벽(120)과 평행하도록 수직방향으로 연장 형성된다. 이때, 제2 연결부재(140)는 제1 방벽 연결부재(130)와 지지측벽(120) 사이에 위치한다.
제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)는 지지측벽(120)과 마찬가지로 탑 플레이트(110)의 개구부(111)를 중심으로 탑 플레이트(110)의 내측 가장자리를 따라 띠 형상으로 연속적으로 연장 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 및 지지측벽(120)은 모두 사각형의 띠 형태를 형성할 수 있다.
제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)는 극저온의 액화천연가스에 노출될 수 있는 부분이므로 극저온에 견딜 수 있도록 스테인리스 스틸로 이루어질 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 연결부재(130)는 제2 연결부재(140)보다 상하방향의 길이가 짧음을 확인할 수 있다. 제1 연결부재(130)가 제2 연결부재(140)보다 길이가 짧은 이유는 후술할 제1 방벽(30)과 제2 방벽(40)을 그 상응하는 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)에 용접 결합함에 있어서 작업의 시공성과 가공성 등을 높이기 위함이다.
도 6은 도 4에 도시된 리퀴드 돔 구조에서 제1 방벽(30)과 제2 방벽(40)이 그 상응하는 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)에 결합된 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 방벽(30)은 주름부(코러게이션, 32)가 구비된 멤브레인(31)으로 이루어질 수 있다. 제1 방벽(30)과 달리, 제2 방벽(40)은 평판 형상의 멤브레인 시트(41) 및 상기 멤브레인 시트(41)의 일측면에 접착되는 단열패널(42)로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 방벽(30)은 주름부를 구비한 멤브레인(31)으로 구성되는 반면, 제2 방벽(40)은 주름부가 없는 평판의 멤브레인 시트(41)를 포함하여 구성됨을 확인할 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1 연결부재(130)는 제1 방벽(30)과 용접방식으로 결합될 수 있다. 제2 연결부재(140)는 제2 방벽(40)과 용접방식으로 결합될 수 있다. 이 경우, 제1 방벽(30)의 멤브레인(31)과 제2 방벽(40)의 멤브레인 시트(41)는 각각이 스테인리스 스틸로 이루어지므로, 동일한 재질의 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)에 용접 결합될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 방벽(30)이 주름부(32)가 구비된 멤브레인(31)으로 이루어짐으로, 제1 연결부재(130)의 상하방향 길이(l₁)를 제2 연결부재(140)의 길이(l₂)보다 짧게 구성함으로써, 제2 방벽(40)을 제2 연결부재(140)에 보다 용이하게 결합시킬 수 있고, 이어서, 주름부(32)를 구비한 제1 방벽(30)을 제1 연결부재(130)에 보다 용이하게 결합시킬 수 있다. 즉, 작업의 효율을 높일 수 있다.
또한, 제1 연결부재(130)의 두께(d₁)는 제2 연결부재(140)의 두께(d₂)보다 두껍게 제작될 수 있다.
또한, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에 갭(G)이 형성될 수 있다. 이러한 갭(G)은 제1 방벽(30)과 제2 방벽(40) 간에 이격거리를 유지시킬 수 있다. 즉, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에 갭(G)이 형성됨으로써, 제1 방벽(30)과 제2 방벽(40)을 시공함에 있어서 시공에 요구되는 최소한의 공간을 확보하여 시공성을 높일 뿐만 아니라, 시공 이후에 제1 방벽(30)과 제2 방벽(40) 사이의 갭(G)을 활용하여 유체를 충진할 수도 있다.
본 실시예의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 방벽(30)과 제2 방벽(40) 사이에 별도의 단열부재가 설치되지 않으므로, 상기 갭(G)에 열전도성이 낮은 유체를 충진함으로써 리퀴드 돔(100)의 단열성능을 높일 수 있다.
비록 구체적으로 도시되지는 않았으나, 이러한 갭(G)에 질소와 같은 유체를 충진하기 위해, 별도의 유체 공급 라인(미도시)이 더 구비될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 리퀴드 돔 구조를 이루는 지지측벽(120)이 탑 플레이트(110)의 좌굴을 방지하도록 구성됨으로써, 리퀴드 돔 상부를 보강하기 위한 지지부재를 별도로 설치할 필요가 없으며, 이와 같이 기존의 구조보강을 위한 지지부재를 생략함에 따라 단열부재를 리퀴드 돔 상부의 탑 플레이트(110) 하측면까지 연장하여 설치할 수 있어, 기존의 리퀴드 돔 구조 대비하여 리퀴드 돔 상부의 단열성능을 향상시킬 수 있다.
이 경우, 제2 방벽(40)의 멤브레인 시트(41)는 제2 연결부재(40)를 통해 탑 플레이트(110)에 연결됨으로, 제2 방벽의 단열패널(42)이 탑 플레이트(110)의 하측면까지 빈 공간 없이 채워질 수 있다.
이와 같이 본 실시예들에 따르면, 리퀴드 돔의 효율적인 방벽 설치작업이 이루어지도록 구성된 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 구현할 수 있다.
또한, 리퀴드 돔 상부의 구조를 변경함으로써 리퀴드 돔 상부를 보강하기 위한 지지부재를 설치할 필요가 없으며, 이와 같이 기존의 지지부재를 생략함에 따라 단열부재를 리퀴드 돔 상부의 탑 플레이트 하측면까지 설치하여 단열성능을 향상시킬 수 있는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조를 구현할 수 있다.
또한, 1차 방벽과 2차 방벽을 시공할 때 작업자가 허리를 구부리지 않고 시공할 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있으며, 기존 대비 절곡되는 부분이 최소화됨으로써 이러한 절곡부를 통해 가스가 누출되는 결함을 최소화할 수 있다.
또한, 기존의 지지부재를 생략함으로써 보다 넓은 작업공간을 확보할 수 있어 1차 방벽과 2차 방벽을 탑 플레이트의 하측면에 연결시킬 때 시공성을 높을 수 있다.
이상, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 액화천연가스 화물창 20: 상갑판
21: 통로 22: 내부갑판
30: 제1 방벽 31: 멤브레인
32: 주름부 40: 제2 방벽
41: 멤브레인 시트 42: 단열패널
100: 리퀴드 돔 110: 탑 플레이트
111: 개구부 120: 지지측벽
121: 보강부재 130: 제1 연결부재
140: 제2 연결부재 150: 리퀴드 돔 커버
G: 갭

Claims (5)

  1. 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조로서,
    리퀴드 돔 커버를 지지하는 탑 플레이트;
    상기 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되도록 형성되어 상기 탑 플레이트를 지지하는 지지측벽;
    상기 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되되, 상기 지지측벽과 평행하도록 형성되는 제1 연결부재; 및
    상기 탑 플레이트로부터 하측으로 연장되되, 상기 제1 방벽 연결부재와 상기 지지측벽 사이에 위치하는 제2 연결부재;
    를 포함하는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재의 길이(l₁)는 상기 제2 연결부재의 길이(l₂)보다 짧으며,
    상기 제1 연결부재의 두께(d₁)는 상기 제2 연결부재의 두께(d₂)보다 두꺼운 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재 사이에 갭이 형성되는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재는 제1 방벽과 연결되고,
    상기 제1 방벽은 주름부가 구비된 멤브레인을 포함하는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결부재는 제2 방벽과 연결되며,
    상기 제2 방벽은 평판형상의 멤브레인 시트와 상기 멤프레인 시트의 일측에 접착되는 단열패널을 포함하는 액화천연가스 화물창의 리퀴드 돔 구조.
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