KR20210098802A - Liquefied gas storage tank of marine structure - Google Patents

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KR20210098802A
KR20210098802A KR1020200012817A KR20200012817A KR20210098802A KR 20210098802 A KR20210098802 A KR 20210098802A KR 1020200012817 A KR1020200012817 A KR 1020200012817A KR 20200012817 A KR20200012817 A KR 20200012817A KR 20210098802 A KR20210098802 A KR 20210098802A
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liquefied gas
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권창섭
김주성
김현조
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

The present invention provides a liquefied gas storage tank of an offshore structure capable of reducing the sloshing impact load. According to the present invention, the liquefied gas storage tank of an offshore structure may comprise: a tank body including left and right transverse walls, front and rear bulkheads formed between the left and right transverse walls, a floor, and a ceiling; and a vortex generator installed on the left and right transverse walls so that a vortex is formed when the liquefied cargo impacts the sloshing on the left and right transverse walls to increase the amount of bubbles in the liquefied cargo.

Description

해양 구조물의 액화가스 저장탱크{LIQUEFIED GAS STORAGE TANK OF MARINE STRUCTURE}Liquefied gas storage tank of offshore structure {LIQUEFIED GAS STORAGE TANK OF MARINE STRUCTURE}

본 발명은 해양 구조물의 액화가스 저장탱크에 관한 것이다. The present invention relates to a liquefied gas storage tank for offshore structures.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다. According to recent technology development, liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LPG) is widely used to replace gasoline or diesel.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.Liquefied natural gas is liquefied by cooling and liquefying methane obtained by refining natural gas collected from a gas field. It is a colorless and transparent liquid with few pollutants and high calorific value. On the other hand, liquefied petroleum gas is a fuel made into a liquid by compressing the gas containing propane (C3H8) and butane (C4H10) together with petroleum from oil fields at room temperature. Liquefied petroleum gas, like liquefied natural gas, is colorless and odorless and is widely used as fuel for household, business, industrial, and automobile use.

이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다. Such liquefied gas is stored in a liquefied gas storage tank installed on the ground or stored in a liquefied gas storage tank provided in a transportation means sailing the ocean, and the liquefied natural gas is reduced to 1/600 in volume by liquefaction, Liquefied petroleum gas has the advantage of high storage efficiency because propane is reduced to 1/260 by volume and butane to 1/230 by liquefaction.

예를 들어, 액화천연가스(LNG)는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. For example, liquefied natural gas (LNG) is obtained by cooling natural gas to a cryogenic temperature (about -163°C), and its volume is reduced to about 1/600 compared to that of natural gas in gaseous state, so it is transported over a long distance by sea very suitable for

LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 운반선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNGRV(Regasification Vessel), 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장하고, 필요시 저장된 LNG를 LNG 운반선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), 해상에서 LNG운반선으로부터 하역되는 LNG를 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)는, LNG의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(일명, '화물창'이라고 함)를 포함한다.LNG carriers for loading and unloading LNG to onshore demand by operating the sea, or LNGRV (Regasification Vessel) that loads LNG and operates the sea to arrive at onshore demand, then regasifies the stored LNG and unloads it into natural gas; LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) is used to liquefy and store the produced natural gas directly at sea, and to transfer the stored LNG to an LNG carrier when necessary. After storing the LNG unloaded from the LNG carrier at sea An LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) that vaporizes LNG as needed and supplies it to onshore consumers includes a storage tank (aka, 'cargo hold') that can withstand the cryogenic temperature of LNG.

이와 같이, LNG와 같은 액화가스를 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해양구조물 내에는 LNG를 극저온 액체 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다.As described above, a storage tank for storing LNG in a cryogenic liquid state is installed in offshore structures such as LNG carriers, LNG RVs, LNG FPSOs, and LNG FSRUs that transport or store liquefied gas such as LNG at sea.

이러한 저장탱크는, 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있으며, 통상적으로, 멤브레인형 저장탱크는 Mark Ⅲ형과 NO 96형으로 나눠지고, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다. 일반적으로, 멤브레인형 저장탱크 중에서, Mark Ⅲ형의 저장탱크는, 스테인리스강 멤브레인(Membrane)으로 이루어지는 1차 방벽 및 트리플렉스(triplex)로 이루어지는 2차 방벽과, 폴리우레탄 폼(Polyurethane Foam) 등으로 이루어지는 1차 단열벽 및 2차 단열벽이, NO 96형의 저장탱크는, 인바(Invar) 강([0009] 36% Ni)으로 이루어지는 1차 방벽 및 2차 방벽과, 플라이우드 박스(Plywood Box) 및 펄라이트(Perlite) 등으로 이루어지는 1차 단열벽 및 2차 단열벽이 선체의 내부표면 상에 번갈아 적층 설치되어 이루어진다. These storage tanks can be classified into an independent type and a membrane type depending on whether the load of the cargo acts directly on the insulation material, and in general, the membranous storage tanks are Mark Ⅲ type and NO 96 It is divided into two types, and the independent storage tank is divided into MOSS type and IHI-SPB type. In general, among the membranous storage tanks, the Mark III type storage tank is made of a primary barrier made of a stainless steel membrane, a secondary barrier made of a triplex, and polyurethane foam. The primary and secondary insulating walls made of the NO 96 storage tank, the primary and secondary barriers made of Invar steel (36% Ni), and a plywood box (Plywood Box) ) and a primary insulating wall and a secondary insulating wall made of perlite, etc. are alternately laminated and installed on the inner surface of the hull.

또한, 독립형 저장탱크는 알루미늄 합금이나 SUS, 및 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조된 탱크 몸체에 폴리우레탄과 같은 비교적 단단한 단열 패널을 부착시켜 만들어지며, 선체의 내부 바닥에 배열되는 복수의 탱크지지체 상에 놓여진다. In addition, the independent storage tank is made by attaching a relatively hard insulation panel such as polyurethane to a tank body made of an alloy resistant to low temperatures such as aluminum alloy or SUS, and 9% nickel, and a plurality of tanks arranged on the inner bottom of the hull placed on a support.

LNG나 LPG 등의 액화가스가 저장탱크의 내부에 가득 차 있는 상태에서는 파도 등에 의한 선박의 동요가 발생하더라도, 액체의 유동으로 인한 저장탱크의 측벽 및 천장 구조물에 슬로싱(sloshing)으로 인한 충격이 거의 전달되지 않는다. 슬로싱이란, 선박이나 부유식 구조물이 다양한 해상 상태에서 운동할 때 저장탱크 내에 수용된 액체 상태의 물질, 즉 LNG가 유동하는 현상을 말한다. 저장탱크 내부에 빈 공간이 있을 때, 유체의 유동에 의한 슬로싱에 의해 저장탱크의 벽면과 천장은 심한 충격을 받게 된다. Even if the vessel is shaken by waves when the liquefied gas such as LNG or LPG is filled inside the storage tank, the impact caused by sloshing on the side wall and ceiling structures of the storage tank due to the flow of the liquid occurs. almost never transmitted Sloshing refers to a phenomenon in which a liquid material contained in a storage tank, ie, LNG, flows when a ship or a floating structure moves in various sea conditions. When there is an empty space inside the storage tank, the wall and ceiling of the storage tank are severely impacted by the sloshing caused by the flow of the fluid.

특히, 액체 화물이 저장탱크의 전체 높이에 대하여 25% 내지 30%의 높이로 적재된 경우에 슬로싱 현상에 의한 타격력이 가장 심하여, 저장탱크 자체에 손상이 발생될 우려가 크기 때문에, 액화천연가스 적재 시 이러한 영역을 피하여 적재해야만 한다. 즉, 요구되는 적재량이 25% 내지 30%일 경우, 이보다 적은 양이나 많은 양으로 적재해야 하기 때문에, 필요한 양을 충분히 적재하지 못하거나 필요한 양보다도 많은 양을 적재하여야만 하는 등의 문제점이 있었다. In particular, when the liquid cargo is loaded at a height of 25% to 30% of the total height of the storage tank, the striking force due to the sloshing phenomenon is the most severe, and there is a high risk of damage to the storage tank itself, so liquefied natural gas Loading must avoid these areas when loading. That is, when the required loading amount is 25% to 30%, since it has to be loaded in a smaller amount or a larger amount than this, there is a problem that the required amount cannot be sufficiently loaded or must be loaded more than the required amount.

따라서, 이러한 슬로싱에 의한 하중을 견디기 위해 충분한 강도를 가지도록 저장탱크 구조를 설계하거나, 슬로싱 감소 기능을 갖는 저장탱크에 대한 필요성이 요구된다.Therefore, there is a need for a storage tank having a function of reducing sloshing or designing a storage tank structure to have sufficient strength to withstand the load caused by such sloshing.

본 발명의 일 과제는, 저장탱크의 내측벽에 슬로싱 충격시 공기가 포획되도록 하여 슬로싱 충격 하중을 감소시킬 수 있는 액화가스 저장탱크 및 이를 갖는 해양 구조물을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a liquefied gas storage tank capable of reducing the sloshing impact load by allowing air to be captured during sloshing impact on the inner wall of the storage tank and an offshore structure having the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 좌우측 횡벽과, 상기 좌우측 횡벽 사이에 형성되는 전후방 격벽, 바닥, 천장의 구성으로 이루어지는 탱크 본체; 및 액화 화물이 상기 좌우측 횡벽에 슬로싱 충격시 와류가 형성되도록 하여 액화 화물 내에 기포량이 증가되도록 상기 좌우측 횡벽에 설치되는 볼텍스 제너레이터(vortex generator)를 포함하는 액화가스 저장탱크가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a tank body comprising left and right transverse walls, front and rear bulkheads formed between the left and right transverse walls, a floor, and a ceiling; And a liquefied gas storage tank including a vortex generator (vortex generator) installed on the left and right horizontal walls so that the vortex is formed when the sloshing impact of the liquefied cargo on the left and right horizontal walls to increase the amount of bubbles in the liquefied cargo can be provided.

또한, 상기 좌우측 횡벽은 저장공간에 저장된 액화 화물이 유동함에 따라 발생하는 슬로싱 충격력을 감소시키기 위해 길이방향을 따라 상부와 하부에 소정 각도로 경사진 챔퍼(chamfer)를 더 포함하고, 상기 볼텍스 제너레이터는 상기 챔퍼에 설치될 수 있다.In addition, the left and right lateral walls further include chamfers inclined at a predetermined angle at the upper and lower sides in the longitudinal direction to reduce the sloshing impact force generated as the liquefied cargo stored in the storage space flows, and the vortex generator may be installed on the chamfer.

또한, 상기 볼텍스 제너레이터는 아래에서 위로 갈수록 넓어지는 삼각뿔 형태를 가지며, 상기 챔퍼의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 제공되는 복수의 표면돌기부들을 포함할 수 있다.In addition, the vortex generator may have a triangular pyramid shape that widens from bottom to top, and may include a plurality of surface protrusions provided at regular intervals along the longitudinal direction of the chamfer.

또한, 상기 표면돌기부는 액화 화물의 흐름 방향을 따라 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다.In addition, the surface protrusion may be formed to have a lower height along the flow direction of the liquefied cargo.

또한, 상기 볼텍스 제너레이터는 상기 탱크 본체내의 액화 화물 저장량에 따라 상기 좌우측 횡벽 상에서 상하로 위치 이동이 가능할 수 있다.In addition, the vortex generator may be vertically movable on the left and right lateral walls according to the amount of liquefied cargo stored in the tank body.

본 발명의 실시예에 의하면, 저장 탱크의 높이에 대하여 25% 내지 30%의 높이에 설치된 볼텍스 제너레이터에 의하여 슬로싱 현상에 의한 액화 화물의 유동압력이 탱크 본체의 측면으로 가해지는 것을 완화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to the embodiment of the present invention, the flow pressure of the liquefied cargo due to the sloshing phenomenon by the vortex generator installed at a height of 25% to 30% of the height of the storage tank can be alleviated from being applied to the side of the tank body. has a special effect.

본 발명의 실시예에 따르면, 액화가스의 저장량에 따라 볼텍스 제너레이터의 높낮이가 조절될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the height of the vortex generator may be adjusted according to the amount of storage of the liquefied gas.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다. Effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains from the present specification and accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 기본 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 정단면도이다.
도 5는 볼텍스 제너레이터를 보여주는 요부 확대도이다.
도 6은 액화 화물이 하부 챔퍼에 충격되는 것을 보여주는 도면이다.
도 7은 액화가스 저장탱크의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 액화가스 저장탱크의 또 다른 예를 보여주는 도면이다.1 is a plan view of an offshore structure having a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view for explaining the basic configuration of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
4 is a front cross-sectional view of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of the main part showing the vortex generator.
6 is a view showing that the liquefied cargo impacts the lower chamfer.
7 is a view showing another example of the liquefied gas storage tank.
8 is a view showing another example of the liquefied gas storage tank.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 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. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

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.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicates thereof A description will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크를 구비한 해양구조물의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 기본 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 측단면도 및 정단면도이다. 1 is a plan view of an offshore structure having a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view for explaining the basic configuration of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention, FIGS. 3 and 4 is a side cross-sectional view and a front cross-sectional view of a liquefied gas storage tank according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 해양 구조물(10)의 선체(12)에는 복수의 액화가스 저장 탱크(100)가 형성되어 있다. 액화가스 저장탱크(100)는 탱크 본체(110) 및 볼텍스 제너레이터(200)를 포함할 수 있다. 1 to 4 , a plurality of liquefied gas storage tanks 100 are formed on the hull 12 of the offshore structure 10 . The liquefied gas storage tank 100 may include a tank body 110 and a vortex generator 200 .

액화 가스 저장탱크(100)는, LNG나 LPG, 액화질소와 같은 액화가스를 저장하며, 해양구조물(10)의 길이 방향으로 형성되는 좌측 횡벽(110a) 및 우측 횡벽(110b)과, 좌우측 횡벽(110a, 110b) 사이에 형성되는 전후방 격벽(110c, 110d),바닥(120), 천장(130)의 구성으로 이루어지는 탱크 본체(110)를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의해 탱크 본체(110)에는 저장공간(150)이 만들어진다. 좌우측 횡벽(110a, 110b)과 전후방 격벽(110c, 110d)은 액화가스 저장탱크(100)의 측벽이라 할 수 있다. The liquefied gas storage tank 100 stores liquefied gas such as LNG, LPG, and liquefied nitrogen, and the left side wall 110a and the right side wall 110b formed in the longitudinal direction of the offshore structure 10, and the left and right side walls ( The tank body 110 may include the front and rear partition walls 110c and 110d formed between 110a and 110b, the floor 120 and the ceiling 130 . The storage space 150 is created in the tank body 110 by this configuration. The left and right side walls 110a and 110b and the front and rear partition walls 110c and 110d may be side walls of the liquefied gas storage tank 100 .

탱크 본체(110)는, 저장공간(150)에 저장된 액화가스(140)가 유동함에 따라 발생하는 슬로싱 충격력을 감소시키기 위해 길이방향을 따라 좌우측 횡벽의 상부와 하부에 대략 45도 각도로 경사진 상부/하부 챔퍼(chamfer)(110e,110f)를 가지며, 상부/하부 챔퍼(chamfer)(110e,110f)는 좌우측 횡벽(110a, 110b)에 포함될 수 있다. The tank body 110 is inclined at an angle of approximately 45 degrees to the upper and lower portions of the left and right lateral walls in the longitudinal direction in order to reduce the sloshing impact force generated as the liquefied gas 140 stored in the storage space 150 flows. It has upper/lower chamfers 110e and 110f, and the upper/lower chamfers 110e and 110f may be included in the left and right lateral walls 110a and 110b.

이러한 액화가스 저장탱크(100)는, 해양구조물(10)에 설치되는 멤브레인형 액화가스 화물창의 기본적인 형태를 나타내고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 변형된 다양한 형태의 화물창을 적용하는 것이 가능함은 물론이다. The liquefied gas storage tank 100 shows a basic shape of a membranous liquefied gas cargo hold installed in the offshore structure 10, but is not limited thereto, and it is possible to apply various types of modified cargo holds.

상기에서, 해양구조물(10)은 액화가스(140)를 해상에서 수송하거나 보관하는 구조물로서, 예를 들어 액화가스(140)가 LNG일 경우, LNG 운반선, LNG RV(Regasification Vessel), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등일 수 있다.In the above, the offshore structure 10 is a structure for transporting or storing the liquefied gas 140 at sea. For example, when the liquefied gas 140 is LNG, an LNG carrier, an LNG RV (Regasification Vessel), an LNG FPSO ( Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit), and the like.

한편, 볼텍스 제너레이터(vortex generator)(200)는 탱크 본체(110)에 수용되는 액화 화물의 슬로싱 충격을 감소시키기 위해 제공된다. 볼텍스 제너레이터(200)는 액화 화물의 유동을 난류로 바꾸고 공기 포획량을 늘려서 슬로싱 충격 하중을 감소시킬 수 있다. On the other hand, the vortex generator (vortex generator) 200 is provided to reduce the sloshing impact of the liquefied cargo accommodated in the tank body (110). The vortex generator 200 may reduce the sloshing impact load by changing the flow of the liquefied cargo to a turbulent flow and increasing the amount of air entrapment.

일 예로, 볼텍스 제너레이터(200)는 액화 화물이 상기 좌우측 횡벽에 슬로싱 충격시 와류가 형성되도록 좌우측 횡벽에 설치될 수 있다. 본 실시예에서 볼텍스 제너레이터(200)는 상부/하부 챔퍼(chamfer)(110e,110f)에 설치된 예를 들어 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. For example, the vortex generator 200 may be installed on the left and right lateral walls so that a vortex is formed when the liquefied cargo impacts the sloshing on the left and right lateral walls. In the present embodiment, the vortex generator 200 is installed on the upper/lower chamfers 110e and 110f as an example, but is not limited thereto.

도 6에서와 같이, 액화 화물이 상부/하부 챔퍼(chamfer)(110e,110f)에 충격하게 되면 볼텍스 제너레이터(200)에 의해 와류가 생성되면서 액화 화물에 기포량이 증가하게 된다. 그리고 액화 화물에 포함된 기포들은 슬로싱 충격시 충격을 완화시키는 효과를 제공하여 슬로싱 충격 하중을 감소시키게 된다. As shown in FIG. 6 , when the liquefied cargo impacts the upper/lower chamfers 110e and 110f, a vortex is generated by the vortex generator 200 and the amount of air bubbles in the liquefied cargo increases. And the bubbles contained in the liquefied cargo provide an effect of mitigating the impact during the sloshing impact, thereby reducing the sloshing impact load.

볼텍스 제너레이터(200)는 탱크 본체의 높이(H1)에 대하여 25% 내지 30%의 높이(H2)에 설치되는 것이 바람직하며, 상부/하부 챔퍼(chamfer)(110e,110f)가 이 높이에 해당된다. 따라서, 멤브레인형 LNG선에 설치되는 저장 탱크에 액화 화물이 25% 내지 30% 적재된 경우, 저장 탱크(10)의 높이(H1)에 대하여 25% 내지 30%의 높이(H2)에 설치된 볼텍스 제너레이터(200)에 의하여 슬로싱 현상에 의한 액화 화물의 유동압력이 탱크 본체의 측면으로 가해지는 것을 완화할 수 있는 것이다.The vortex generator 200 is preferably installed at a height H2 of 25% to 30% with respect to the height H1 of the tank body, and the upper/lower chamfers 110e and 110f correspond to this height. . Therefore, when 25% to 30% of liquefied cargo is loaded in the storage tank installed in the membranous type LNG carrier, the vortex generator installed at a height H2 of 25% to 30% with respect to the height H1 of the storage tank 10 . By (200), it is possible to relieve the flow pressure of the liquefied cargo due to the sloshing phenomenon being applied to the side of the tank body.

참고로, 슬로싱 현상은 파도나 조류 등에 의하여 좌우방향의 흔들림에 의해 주로 발생하므로, 볼텍스 제너레이터(200)는 도 2에 나타난 바와 같이 좌우측 횡벽에 설치될 수 있으나, 선박의 가감속 및 악천후의 영향으로 전후방향의 흔들림에도 발생할 수 있다. 따라서, 미도시하였지만 볼텍스 제너레이터(200)는 액화가스 저장 탱크의 전후방 격벽(110c, 110d)에도 설치될 수 있다. For reference, since the sloshing phenomenon is mainly caused by shaking in the left and right directions by waves or currents, the vortex generator 200 may be installed on the left and right side walls as shown in FIG. As a result, it can also occur in forward and backward motion. Accordingly, although not shown, the vortex generator 200 may also be installed on the front and rear partition walls 110c and 110d of the liquefied gas storage tank.

도 5는 볼텍스 제너레이터를 보여주는 요부 확대도이다.5 is an enlarged view of the main part showing the vortex generator.

도 5를 참조하면, 볼텍스 제너레이터(200)는 상부/하부 챔퍼(chamfer)(110e,110f)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 제공되는 복수의 표면돌기부(210)들을 포함한다. 표면돌기부(210)들은 상부/하부 챔퍼(chamfer)(110e,110f)의 표면으로부터 돌출된 형태로 제공되며, 전체적인 형상은 아래에서 위로 갈수록 넓어지는 삼각 형태를 갖는다. 표면돌기부(210)는 액화 화물의 흐름 방향을 따라 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서 표면돌기부(210)는 상단이 두껍고 하단으로 갈수록 두께가 얇아지는 형태로 제공될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the vortex generator 200 includes a plurality of surface protrusions 210 provided at regular intervals along the longitudinal direction of upper/lower chamfers 110e and 110f. The surface protrusions 210 are provided in a shape protruding from the surfaces of the upper/lower chamfers 110e and 110f, and the overall shape has a triangular shape that widens from bottom to top. The surface protrusion 210 may be formed to have a lower height along the flow direction of the liquefied cargo. In the present embodiment, the surface protrusion 210 may be provided in a form in which the upper end is thick and the thickness becomes thinner toward the lower end.

도 7은 액화가스 저장탱크의 다른 예를 보여주는 도면이다.7 is a view showing another example of the liquefied gas storage tank.

도 7을 참조하면, 다른 예에 따른 액화가스 저장탱크(100a)는 탱크 본체(110) 및 슬로싱 방지 부재(200a)를 포함하며, 이들은 도 2에 도시된 탱크 본체(110) 및 볼텍스 제너레이터(200)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되며, 다만 볼텍스 제너레이터(200a)가 좌측 횡벽(110a) 및 우측 횡벽(110b)과, 상부 챔퍼(chamfer)(110e)에도 제공된다는 점에서 그 차이점이 있다.7, the liquefied gas storage tank 100a according to another example includes a tank body 110 and a sloshing prevention member 200a, which are the tank body 110 and the vortex generator shown in FIG. 2 ( 200) is provided in a configuration and function substantially similar to that, except that the vortex generator 200a is provided with the left lateral wall 110a and the right lateral wall 110b, and the upper chamfer 110e.

상기와 같이, 볼텍스 제너레이터(200a)가 탱크 본체(110)의 다양한 높이에 배치됨으로써, 다양한 높이에서의 액체의 유동으로 인한 저장탱크의 측벽 및 천장 구조물에 슬로싱(sloshing)으로 인한 충격이 감소시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다.As described above, since the vortex generator 200a is disposed at various heights of the tank body 110, the impact due to sloshing on the sidewall and ceiling structures of the storage tank due to the flow of liquid at various heights is reduced. can have a special effect.

도 8은 액화가스 저장탱크의 또 다른 예를 보여주는 도면이다.8 is a view showing another example of the liquefied gas storage tank.

도 8을 참조하면, 또 다른 예에 따른 액화가스 저장탱크(100b)는 탱크 본체(110) 및 슬로싱 방지 부재(200b)를 포함하며, 이들은 도 2에 도시된 탱크 본체(110) 및 볼텍스 제너레이터(200)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되며, 다만 볼텍스 제너레이터(200b)가 액화 화물 저장량에 따라 횡벽(110b) 상에서 상하로 위치 이동이 가능하다는 점에서 그 차이점이 있다.Referring to FIG. 8 , the liquefied gas storage tank 100b according to another example includes a tank body 110 and a sloshing prevention member 200b, which are the tank body 110 and the vortex generator shown in FIG. 2 . It is provided in a configuration and function substantially similar to that of 200, except that the vortex generator 200b is different in that it is possible to move up and down on the lateral wall 110b according to the amount of storage of liquefied cargo.

볼텍스 제너레이터(200b)는 표면돌기부(210b)가 횡벽(110b)에 설치된 높이조절부(220b)를 따라 상하 위치 이동될 수 있다. The vortex generator 200b may be vertically moved along the height adjusting part 220b in which the surface protrusion 210b is installed on the lateral wall 110b.

따라서, 볼텍스 제너레이터(200a)가 탱크 본체(110) 내에서 그 높이가 가변될 수 있음으로써, 다양한 높이에서의 액체의 유동으로 인한 저장탱크의 측벽 및 천장 구조물에 슬로싱(sloshing)으로 인한 충격이 감소시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다.Therefore, since the height of the vortex generator 200a can be changed in the tank body 110, the impact due to sloshing on the sidewall and ceiling structures of the storage tank due to the flow of liquid at various heights is reduced. It has a special effect that can reduce it.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 액화가스 저장 탱크 110 : 탱크 본체
120 : 바닥 130 : 천장
200 : 볼텍스 제너레이터 210 : 표면돌기부100: liquefied gas storage tank 110: tank body
120: floor 130: ceiling
200: vortex generator 210: surface protrusion

Claims (4)

좌우측 횡벽과, 상기 좌우측 횡벽 사이에 형성되는 전후방 격벽, 바닥, 천장의 구성으로 이루어지는 탱크 본체; 및
액화 화물이 상기 좌우측 횡벽에 슬로싱 충격시 와류가 형성되도록 하여 액화 화물 내에 기포량이 증가되도록 상기 좌우측 횡벽에 설치되는 볼텍스 제너레이터(vortex generator)를 포함하는 액화가스 저장탱크. a tank body comprising left and right transverse walls, front and rear bulkheads formed between the left and right transverse walls, a floor, and a ceiling; and
A liquefied gas storage tank comprising a vortex generator installed on the left and right transverse walls so that a vortex is formed when the liquefied cargo impacts the sloshing impact on the left and right transverse walls to increase the amount of bubbles in the liquefied cargo. 제 1 항에 있어서,
상기 좌우측 횡벽은
저장공간에 저장된 액화 화물이 유동함에 따라 발생하는 슬로싱 충격력을 감소시키기 위해 길이방향을 따라 상부와 하부에 소정 각도로 경사진 챔퍼(chamfer)를 더 포함하고,
상기 볼텍스 제너레이터는 상기 챔퍼에 설치되는 액화가스 저장탱크. The method of claim 1,
The left and right transverse walls are
In order to reduce the sloshing impact force generated as the liquefied cargo stored in the storage space flows, it further includes a chamfer inclined at a predetermined angle at the upper part and the lower part along the longitudinal direction,
The vortex generator is a liquefied gas storage tank installed in the chamfer. 제 2 항에 있어서,
상기 볼텍스 제너레이터는
아래에서 위로 갈수록 넓어지는 삼각뿔 형태를 가지며, 상기 챔퍼의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 제공되는 복수의 표면돌기부들을 포함하는 액화가스 저장탱크. 3. The method of claim 2,
The vortex generator
A liquefied gas storage tank having a triangular pyramid shape extending from bottom to top, and including a plurality of surface protrusions provided at regular intervals along the longitudinal direction of the chamfer. 제 1 항에 있어서,
상기 볼텍스 제너레이터는
상기 탱크 본체내의 액화 화물 저장량에 따라 상기 좌우측 횡벽 상에서 상하로 위치 이동이 가능한 액화가스 저장탱크.
The method of claim 1,
The vortex generator
A liquefied gas storage tank capable of moving up and down on the left and right transverse walls according to the amount of liquefied cargo stored in the tank body.
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