KR20220157492A - 액화가스 저류선 - Google Patents

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KR20220157492A
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료스케 우라구치
유사쿠 가와스지
나루요시 이즈미
다쓰야 이마이
다카시 시모가키
아키라 마쓰모토
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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

선체(3)와, 상기 선체(3)에 설치된 액화가스를 저류하는 탱크(5)로서, 위쪽으로 돌출하는 돔부(13)를 가지는 탱크(5)와, 상기 탱크(5)의 내부로부터 상기 돔부(13)를 관통하여 상기 탱크(5)의 외부로 연설된 배관(7)을 구비하는 액화가스 저류선(1)에 있어서, 상기 돔부(13)에 고정된, 상기 배관(7)의 상기 탱크(5)의 외부에 연설된 부분(7a)을 지지하는 지지 구조체(9)가 설치되어 있다.

Description

액화가스 저류선
본 출원은, 2020년 3월 30일자 일본특허출원 제2020-061456호의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체를 참조에 의해 본원의 일부를 이루는 것으로서 인용한다.
본 발명은, 액화가스를 저류(貯留)하는 기능을 가지는 선박인 액화가스 저류선에 관한 것이다.
종래, 예를 들면, 액화천연가스나 액화수소 등의 액화가스를 저류하는 액화가스 저류선(예를 들면, 액화가스 운반선)에서는, 액화가스의 수송관 등의 배관을, 탱크 내에 있어서는 탱크 본체로부터 위쪽으로 돌출한 돔부에 집약하고, 이 돔부를 관통시켜 외부에 연설(延設)하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 배관의 탱크 외부에 연설된 부분은 일반적으로, 탱크 커버와 같은 선체에 장착한 지지 구조체에 의해 지지하고 있다.
일본공개특허 제2019-157868호 공보
그러나, 지지 구조체를 선체측에 고정한 경우, 선체의 변형이나 요동, 저온의 액화가스를 저류하는 것에 의한 탱크의 팽창 수축 등에 의해, 탱크측의 수송관 도출부와 선체측의 수송관 지지 구조체 사이에서 큰 상대 변위가 생기고, 배관에 굽힘 응력이 가해지게 된다.
본 발명의 목적은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 액화가스 저류선에 있어서, 탱크의 돔부를 관통하는 배관과 이것을 지지하는 구조체 사이의 상대 변위를 억제하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액화가스 저류선은,
선체와,
상기 선체에 설치된 액화가스를 저류하는 탱크로서, 위쪽으로 돌출하는 돔부를 가지는 탱크와,
상기 탱크의 내부와 외부 사이에서 상기 액화가스를 수송하기 위한 수송관으로서, 상기 탱크의 내부로부터 상기 돔부를 관통하여 상기 탱크의 외부로 연설된 수송관과,
상기 돔부에 고정된, 상기 수송관의 상기 탱크의 외부에 연설된 부분을 지지하는 지지 구조체를 구비하고 있다.
이 구성에 의하면, 배관을 지지하는 지지 구조체가, 배관이 장착되어 있는 탱크의 돔부에 형성되어 있으므로, 지지 구조체를 선체의 탱크 커버 등에 설치하는 경우와 비교하여, 배관과 지지 구조체 사이의 상대 변위를 대폭으로 억제할 수 있다.
[청구범위] 및/또는 명세서 및/또는 도면에 개시된 적어도 2개의 구성의 어떠한 조합도 본 발명에 포함된다. 특히, 청구범위의 각 청구항의 2개 이상의 어떠한 조합도 본 발명에 포함된다.
본 발명은, 첨부한 도면을 참고로 한 이하의 바람직한 실시형태의 설명으로부터, 보다 명료하게 이해될 것이다. 그러나, 실시형태 및 도면은 단순한 도시 및 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 정하기 위해 이용되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해 정해진다. 첨부 도면에 있어서, 복수의 도면에서의 동일한 부호는, 동일 또는 상당하는 부분을 나타낸다.
[도 1] 본 발명의 일 실시형태에 관한 액화가스 저류선 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
[도 2] 도 1의 II-II선에 따른 단면도(斷面圖)다.
[도 3] 도 2의 돔부 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다.
[도 4] 도 1의 액화가스 저류선의 지지 구조체를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에 본 발명의 일 실시형태에 관한 액화가스 저류선(1)을 나타낸다. 이 액화가스 저류선(1)은, 수상(水上)에 띄워지는 선체(3)와, 선체(3)에 설치된 액화가스를 저류하는 탱크(5)와, 탱크(5)에 설치된 배관{이 예에서는 탱크(5)의 내부와 외부의 사이에 액화가스를 수송하기 위한 수송관(7)}과, 수송관(7)의 탱크(5)외부로 연설된 부분을 지지하는 지지 구조체(9)을 구비하고 있다.
그리고, 본 명세서에 있어서 「액화가스 저류선」이란, 액화가스를 저류하는 기능을 가지는 선박을 가리킨다. 본 실시형태에서의 액화가스 저류선(1)은 액화가스 운반선이다. 다만, 액화가스 운반선 이외에도, 예를 들면 액화가스 연료선이나, 액화가스를 다른 선박에 공급하는 벙커링선 등이 액화가스 저류선에 포함된다.
본 실시형태에서는, 액화가스 저류선(1)의 선체(3)에 2개의 탱크(5)가 설치되어 있다. 이들 2개의 탱크(5)는 선체(3)의 길이 방향으로 배열되어 있다. 다만, 선체(3)에 탑재되는 탱크(5)의 수는 1개라도 되고, 3개 이상이라도 된다. 각 탱크(5)의 구성은 동일하므로, 본 명세서에서는 1개의 탱크(5)에 대해서만 설명한다.
탱크(5)에 저류되는 액화가스는, 예를 들면 액화석유가스(LPG, 약 -45℃), 액화에틸렌가스(LEG, 약 -100℃), 액화천연가스(LNG, 약 -160℃), 액화수소(LH2, 약 -250℃), 액화헬륨(LHe, 약 -270℃)이다. 본 실시형태에서는, 탱크(5)에 액화수소가 저류된다.
본 실시형태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 탱크(5)는, 내조(內槽) 및 외조(外槽)를 가지는 2중각 탱크(5)로서 구성되어 있다. 예를 들면, 내조와 외조 사이는 진공 단열층이다. 다만, 탱크(5)의 구성은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 탱크(5)는 단열재로 덮힌 1중각 탱크(5)라도 된다. 단열재는 예를 들면 복수의 진공 단열 패널로 구성되어도 되고, 복수의 발포 패널로 구성되어도 된다.
탱크(5)는 선체(3)로부터 위쪽으로 노출되는 부분을 가지고 있고, 적어도 해당 부분이 선체(3)에 대하여 변위 가능하게 장착되어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 탱크(5)는 액화가스를 수용하는 부분인 본체부(11)와, 본체부(11)로부터 위쪽으로 돌출하는 돔부(13)를 가지고 있다. 본체부(11)는 선체(3)에 의해 덮혀 있다. 이 예에서는, 본체부(11)는 탱크 커버(15)에 의해 덮혀 있다. 구체적으로는, 탱크 커버(15)는 선체(3)의 일부인 상갑판(17)에 실질적으로 상대 이동 불가능하게 고정되어 있다. 따라서, 탱크 커버(15)도 선체(3)의 일부로서 형성되어 있다. 탱크 커버(15)의 천장벽에는, 돔부(13)를 삽통(揷通)시키는 개구가 형성되어 있다. 탱크 커버(15)의 개구를 통하여, 돔부(13)가 탱크 커버(15)의 위쪽으로 돌출, 즉 노출되어 있다.
본 실시형태에서는, 이와 같은 구성에 의해, 탱크(5)는 선체(3)로부터 위쪽으로 노출되는 부분{이 예에서는 돔부(13)의 상측 부분}을 가지고 있다. 도시한 예에서는, 돔부(13)의 돌출 방향은 연직 방향으로 대략 평행하지만, 연직 방향에 대하여 약간 기울어져 있어도 된다. 또한, 이 예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본체부(11)는 수평 방향으로 연장되는 원통 형상을 가지고 있지만, 본체부(11)의 형상은 이 예에 한정되지 않고, 예를 들면 구형이나 직육면체 형상이라도 된다.
선체(3)에는, 각 탱크(5)가 설치되는 오목부(21)가 형성되어 있고, 이 오목부(21)가 탱크(5) 사이에서 격벽(23)에 의해 2개의 셀(25)로 분할되어 있다. 각 셀(25)의 바닥벽에, 본체부(11)의 축 방향으로 서로 이격되는 위치에서 본체부(11)를 지지하는 한 쌍의 새들(saddle)(27)이 배치되어 있다. 각 새들(27)은 바닥벽으로부터 돌출되어 있고, 탱크(5)는 새들(27) 상에 설치되는 것에 의해, 선체(3)의 셀(25)을 형성하는 각 벽으로부터 이격된 상태로 지지되어 있다. 본 실시형태에서는, 이와 같은 구성에 의해, 탱크(5)가 선체(3)에, 탱크(5)의 선체(3)로부터 위쪽으로 노출되는 부분{이 예에서는 돔부(13)의 상측 부분}이 선체(3)에 대하여 변위 가능하게 장착되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 돔부(13)는, 대략 연직 방향을 따라 연장되는 원통 형상의 측벽(13a)과, 측벽(13a)의 상측 개구부를 폐쇄하는 대략 반구 형상의 덮개체(13b)를 가지고 있다. 돔부(13)에, 탱크(5)에 대하여 액화가스의 수송(하역)을 행하기 위한 복수의 수송관(7)이 장착되어 있다. 그리고, 도 3에서는 간략화를 위해, 1개의 수송관(7)만을 나타내고 있다. 수송관(7)은 탱크(5)의 내부로부터 돔부(13)를 관통하여 탱크(5)의 외부로 연설되어 있다. 이하의 설명에서는, 수송관(7)의 탱크(5)의 외부로 연설된 부분을 특히 「수송관 외방부(7a)」로 부르는 경우가 있다. 본 실시형태에서는, 수송관(7)은 돔부(13)의 덮개체(13b)를 대략 연직방향으로 관통하고 있다. 또한, 이 예에서는, 수송관(7)은 2중관으로서 형성되어 있다. 다만, 수송관(7)은 1중관이라도 된다. 수송관 외방부(7a)에는, 액화가스의 흐름을 제어하기 위한 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 돔부(13)를 관통하여 탱크(5)의 외부로 연설된 배관의 일례로서, 상기의 수송관(7)에 대하여 설명하지만, 이와 같은 배관에는, 기화된 가스의 수송관 등, 각종 배관이 포함된다.
돔부(13)는 탱크(5)의 열수축에 의해, 탱크 커버(15)에 대하여 아래쪽으로 변위한다. 돔부(13)는 도시하지 않은 지지 구조에 의해, 탱크 커버(15)에 접속되고 있다.
본 실시형태에 있어서, 수송관 외방부(7a)를 지지하는 지지 구조체(9)는 탱크(5)의 돔부(13)에 고정되어 있다. 즉, 지지 구조체(9)는 탱크(5)의 돔부(13)에 대하여 실질적으로 상대 이동 불가능하게 장착되어 있다. 구체적으로는, 도시한 예에서는, 지지 구조체(9)는 돔부(13)의 덮개체(13b) 상에 고정되어 있다.
지지 구조체(9)는 최하부에 위치하고, 돔부(13)에 고정되는 부분이 되는 장착부(9a)와, 최상부에 위치하고, 수송관 외방부(7a)가 탑재되는 부분이 되는 평판형의 탑재부(9b)와, 장착부(9a)와 탑재부(9b) 사이에 위치하고, 탑재부(9b)를 장착부(9a)에 대하여 연결 및 지지하는 지지부(9c)를 가지고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 탑재부(9b)에는, 수송관(7)을 삽통시키기 위한 삽통 개구(33)가 형성되어 있다. 도시한 예에서는 탑재부(9b)의 중앙 부분에 삽통 개구(33)가 형성되어 있다. 다만, 탑재부(9b)에 있어서 삽통 개구(33)를 형성하는 위치는 이것에 한정되지 않는다. 지지 구조체(9)의 탑재부(9b)에 삽통 개구(33)를 형성함으로써, 수송관 외방부(7a)의 설치 구성을 간소화할 수 있다. 다만, 탑재부(9b)에 삽통 개구(33)를 형성하는 것은 필수가 아니다.
본 실시형태에서는, 지지 구조체(9)의 탑재부(9b)는 평면에서 볼 때, 돔부(13)로부터 돌출한 영역을 가지고 있다. 구체적으로는, 도시한 예에서는, 지지 구조체(9)의 탑재부(9b)는 평면에서 볼 때, 돔부(13)를 완전히 덮고 있다. 다만, 탑재부(9b)는 그 일부분만이, 평면에서 볼 때 돔부(13)로부터 돌출한 영역을 가지고 있어도 된다. 이 구성에 의해, 수송관 외방부(7a)의 설치 구성의 자유도가 확보된다. 다만, 평면에서 볼 때, 돔부(13)로부터 돌출한 영역을 가지는 것은 필수적이지 않다.
본 실시형태에 있어서는, 지지 구조체(9)의 전체가 저온용 강으로 형성되어 있다. 다만, 지지 구조체(9) 중 적어도 도 3에 나타내는 장착부(9a)가 저온용 강으로 형성되어 있어도 된다. 이 구성에 의해, 액화가스를 저류하는 탱크의 영향을 받아 지지 구조체(9)의 장착부(9a)가 저온으로 된 경우에도 강도가 확보된다. 지지 구조체(9)에 사용되는 저온용 강으로서는, 예를 들면 오스테나이트계 스테인레스강을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 다만, 지지 구조체(9)를 저온용 강으로 형성하는 것은 필수가 아니다.
본 실시형태에 있어서, 지지 구조체(9)의 적어도 일부{이 예에서는 지지부(9c)}가 트러스 구조를 가지고 있다. 트러스 구조는, 지지부(9c)의 일부에만 이용되고 있어도 되고, 지지 구조체(9)의 다른 일부에 이용되고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 돔부(13) 상의 한정된 영역에 설치되는 지지 구조체(9)의 강도를 확보하고, 수송관(7)을 확실하게 지지할 수 있다. 다만, 지지 구조체(9)가 트러스 구조를 가지고 있는 것은 필수적이지 않다.
그리고, 지지 구조체(9)는 탱크(5)의 돔부(13)에 고정, 즉 탱크(5)의 돔부(13)에 대하여 실질적으로 상대 이동 불가능하게 장착되어 있으면, 덮개체(13b) 상 이외의 부분에 장착되어 있어도 된다.
이상 설명한 본 실시형태에 관한 액화가스 저류선(1)에 의하면, 배관{수송관(7)}을 지지하는 지지 구조체(9)가, 수송관(7)이 장착되어 있는 탱크(5)의 돔부(13)에 설치되어 있으므로, 지지 구조체(9)를 선체(3)의 탱크 커버(15) 등에 설치하는 경우와 비교하여, 수송관(7)과 지지 구조체(9) 사이의 상대 변위가 대폭으로 억제된다.
그리고, 액화가스 저류선(1)이 구비하는 탱크(5)의 방식은, 상기에서 설명한 독립 탱크(5) 타입에 한정되지 않는다.
이상과 같이, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였으나, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서, 각종 추가, 변경 또는 삭제가 가능하다. 따라서, 그와 같은 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다.
1 : 액화가스 저류선
3 : 선체
5 : 탱크
7 : 수송관(배관)
7a : 수송관 외방부
9 : 지지 구조체
13 : 돔부

Claims (5)

  1. 선체;
    상기 선체에 설치된 액화가스를 저류(貯留)하는 탱크로서, 위쪽으로 돌출하는 돔부를 가지는 탱크;
    상기 탱크의 내부로부터 상기 돔부를 관통하여 상기 탱크의 외부로 연설(延設)된 배관; 및
    상기 돔부에 고정된, 상기 배관의 상기 탱크의 외부에 연설된 부분을 지지하는 지지 구조체;
    를 구비하는 액화가스 저류선.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 구조체의 적어도 상기 돔부에 고정되는 부분이 저온용 강으로 형성되어 있는, 액화가스 저류선.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지 구조체가, 적어도 일부에 트러스 구조를 가지고 있는, 액화가스 저류선.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체가, 상기 배관이 탑재되는 탑재부를 가지고 있고, 상기 탑재부가, 평면에서 볼 때, 상기 돔부로부터 돌출한 영역을 가지는, 액화가스 저류선.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체가, 상기 배관이 탑재되는 탑재부를 가지고 있고, 상기 탑재부에, 상기 배관을 삽통(揷通)시키는 삽통 개구가 형성되어 있는, 액화가스 저류선.
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