KR20240030972A - 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은, 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하며 상면에 액화가스의 유출입을 위한 돔이 형성되는 벽체; 및 상단이 상기 돔에 고정되며 액화가스의 언로딩 또는 액화가스를 엔진으로 공급하기 위한 펌프가 마련되는 펌프타워;를 포함하며, 상기 펌프타워는, 상기 펌프타워에서 돌출되어 적어도 일부가 상기 펌프를 둘러싸는 U자 형태를 가지는 펌프 지지부; 및 상기 펌프 지지부에 의해 지지되며 상기 펌프를 수용하는 펌프 시트;를 포함하고, 상기 펌프는, 기둥형태의 상기 펌프 시트에 적어도 일부분이 포함되어 상기 펌프 시트에 의해 상기 펌프타워와 연결될 수 있다.
Description
본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있으며, 이러한 액화가스를 해상에서 수송 또는 저장하는 선박인 LNG 운반선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)에는, LNG를 극저온 액체 상태로 저장하기 위한 액화가스 저장탱크가 마련된다.
액화가스 저장탱크에는 액화가스의 유출입을 위한 펌프타워가 설치되는데, 펌프타워는 상단이 액화가스 저장탱크의 돔에 고정 설치되며, 하단은 액화가스 저장탱크 내부 바닥에 마련된 가이드 구조물에 의해 가이드 되며, 액화가스의 언로딩을 위한 배출펌프 및 액화가스를 엔진으로 공급하기 위한 연료펌프가 마련될 수 있다.
일반적으로 펌프는 펌프 시트에 의하여 펌프타워와 결합되는데, 종래의 펌프 시트는 플레이트 형태로 펌프에서 연장되어 펌프타워와 결합되므로, 펌프 시트는 펌프와 일대일 매칭이 된다.
따라서 펌프마다 펌프 시트가 마련되어야 하므로, 펌프가 교체되는 경우 교체되는 펌프에 펌프 시트가 추가적으로 설치되어야 하며, 펌프의 제조사마다 형태 및 크기가 달라져서 각각의 펌프에 맞도록 펌프 시트를 별도로 제작하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 펌프 시트가 펌프타워와 결합되고 펌프는 펌프 시트에 결합됨으로써, 펌프 시트가 유지된 상태에서 다양한 형태의 펌프로 교체가 가능한 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크는, 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하며 상면에 액화가스의 유출입을 위한 돔이 형성되는 벽체; 및 상단이 상기 돔에 고정되며 액화가스의 언로딩 또는 액화가스를 엔진으로 공급하기 위한 펌프가 마련되는 펌프타워;를 포함하며, 상기 펌프타워는, 상기 펌프타워에서 돌출되어 적어도 일부가 상기 펌프를 둘러싸는 U자 형태를 가지는 펌프 지지부; 상기 펌프 지지부에 의해 지지되며 상기 펌프를 수용하는 펌프 시트; 상기 펌프 지지부에 대한 상기 펌프의 높이를 결정하는 펌프 심플레이트;를 포함하고, 상기 펌프는, 기둥형태의 상기 펌프 시트에 적어도 일부분이 포함되어 상기 펌프 시트에 의해 상기 펌프타워와 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프 시트는, 상기 펌프 지지부에 마련되는 홈 보다 작은 단면을 가지는 본체; 및 상기 본체의 둘레에서 연장되어 상기 본체를 포함한 단면이 상기 홈 보다 큰 단면을 가지게 하며, 상기 펌프 지지부의 상단에서 상기 본체를 지지하는 이음부;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프는, 상기 펌프 시트의 상방에서 수용되는 경우 상기 본체의 하단과 결합되며, 상기 펌프 시트의 하방에서 수용되는 경우 상기 본체의 상단과 결합되어 고정될 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프는, 원통형 펌프로 마련되어, 상기 원통형 펌프가 마련되는 상기 본체의 단면 및 상기 이음부가 원형으로 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프 지지부와 연결되는 상기 이음부가 상기 펌프 시트에 마련됨에 따라, 상기 펌프는, 상기 펌프 시트의 수용 한도 내에서 상이한 형태 및 크기를 가지는 이외의 펌프로 호환가능 할 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프는, 상기 펌프 지지부에 마련되는 상기 펌프 시트에 수용되어 상기 펌프 지지부와 간접적으로 연결됨에 따라, 상기 펌프 지지부와 직접적으로 연결된 형태의 펌프와 비교하여, 액화가스에 의한 슬로싱의 영향을 적게 받을 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프타워는, 상기 펌프타워를 지지하기 위한 가이드 구조물 하측부; 및 상기 가이드 구조물 하측부의 둘레에서 상하로 슬라이딩 되는 가이드 구조물 상측부;를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프 지지부는, 상기 펌프타워에서 상기 가이드 구조물 하측부 또는 상기 가이드 구조물 상측부의 측면에 돌출되어 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프 시트는, 상기 본체 및 상기 본체에 대하여 수직으로 마련되는 상기 이음부 사이에 수직부;를 포함하며, 상기 수직부는, 상기 본체 및 상기 펌프의 하중을 견디는 상기 이음부의 하중을 분산시키며 상기 슬로싱의 영향을 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프 시트는, 상기 본체의 일부가 개방되어 액화가스가 상기 본체와 상기 펌프 사이를 유동하며, 상기 펌프 지지부, 상기 이음부 및 상기 펌프 심플레이트는 상호 볼트 결합되며, 상기 본체와 상기 펌프는 상호 볼트 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크를 포함하는 선박이 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은, 펌프 시트가 펌프타워와 결합되고 펌프는 펌프 시트에 결합됨으로써, 펌프 시트가 유지된 상태에서 다양한 형태의 펌프로 교체가 가능하여 효율적이며, 펌프가 펌프시트에 의해 지지되어 보호되므로 안정적이다.
도 1은 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 평면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부에 1차 방벽 및 2차 방벽이 설치된 대략적인 도면이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부와 종래의 가이드 구조물 하측부를 비교한 도면이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사각 가이드 구조물 하측부에서 열응력에 대한 해석값의 비교자료이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 평면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부에 1차 방벽 및 2차 방벽이 설치된 대략적인 도면이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부와 종래의 가이드 구조물 하측부를 비교한 도면이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사각 가이드 구조물 하측부에서 열응력에 대한 해석값의 비교자료이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징은 첨부된 도면들과 관련된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 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.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 액화가스 저장탱크의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)는 벽체(10), 펌프타워(20)를 포함한다.
벽체(10)는 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성한다. 이를 위해 벽체(10)는 적어도 육면을 통해 저장공간을 이룰 수 있으며, 일례로 저장공간은 팔각형의 단면을 가질 수 있다.
또한 벽체(10)는, 내부에 저장된 액화가스를 열침투로 인한 증발로부터 보호하기 위해 단열 구조를 구비할 수 있다. 일례로 벽체(10)는 2중 단열 구조 및 2중 실링 구조를 구비할 수 있다.
구체적으로 벽체(10)는 선체 측에 마련되는 2차 단열벽(도시하지 않음), 2차 단열벽의 내측에 마련되는 2차 방벽(도시하지 않음), 2차 방벽의 내측에 마련되는 1차 단열벽(도시하지 않음), 1차 단열벽의 내측에 마련되는 1차 방벽(도시하지 않음)을 포함하는 구조를 구비할 수 있다.
이때 단열벽은 폴리우레탄폼 등의 단열블록을 사용하거나, 펄라이트 등의 단열재를 수용하는 단열박스를 사용할 수 있다. 또한 방벽은 SUS, INVAR 등의 금속시트 또는 알루미늄과 유리섬유 등이 혼합된 복합소재 등을 사용할 수 있다.
이러한 벽체(10)는, 상면에 액화가스의 유출입을 위한 돔(10a)이 형성된다. 저장공간의 상면을 이루는 벽체(10)는 개구(도시하지 않음)가 형성되고, 개구에는 상방으로 돌출되는 돔(10a) 코밍(도시하지 않음)이 마련되며, 돔(10a) 코밍에 돔(10a) 커버(부호 도시하지 않음)가 안착되면서 개구가 밀폐될 수 있다.
이때 돔(10a) 커버에는 후술할 펌프타워(20)에 마련되는 각종 파이프가 관통되도록 구비되어, 액화가스는 돔(10a)을 관통한 파이프를 통해 저장공간에서 외부로 배출되거나, 외부에서 저장공간으로 유입될 수 있다. 또한 저장공간 내에서 발생하는 증발가스 역시 돔(10a)을 관통하는 파이프를 통해 외부로 배출될 수 있다.
펌프타워(20)는, 상단이 돔(10a)에 고정되며 액화가스의 로딩 및 언로딩을 위한 파이프를 갖는다. 펌프타워(20)는 돔(10a)으로부터 저장공간의 바닥까지 수직하게 연장되는 파이프 및 파이프들을 상호 연결하는 트러스 구조의 골조 등을 포함하는 기둥 형태로 마련될 수 있다.
이러한 펌프타워(20)는 상단만 돔(10a)에 고정되고, 하단은 고정되지 않도록 마련될 수 있다. 즉 펌프타워(20)의 하단은 적어도 수직 방향으로 구속되지 않도록 마련된다. 이는 저장공간의 높이에 대응되는 펌프타워(20)가 극저온 액화가스로 인해 수축/팽창하게 될 것을 대비하기 위함이다.
다만 상단은 고정되고 하단은 자유단이 되는 펌프타워(20)가 안정적으로 놓여있도록 하기 위해, 저장공간의 바닥을 이루는 벽체(10)에는 가이드 구조물 상측부 및 가이드 구조물 하측부가 마련될 수 있다.
가이드 구조물 하측부는 펌프타워(20) 하단의 수직 방향 움직임은 허용하되 수평 방향 움직임은 구속함으로써, 펌프타워(20)가 회전하거나 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.
도 2 내지 도 13은 본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 도면으로서, 제1 실시예는 펌프 지지부가 가이드 구조물 하측부에 연결되며 펌프는 펌프 시트의 상방에서 수용되며, 제2 실시예는 펌프 지지부가 가이드 구조물 상측부에 연결되며 펌프는 펌프 시트의 상방에서 수용되며, 제3 실시예는 펌프 지지부가 가이드 구조물 하측부에 연결되며 펌프는 펌프 시트의 하방에서 수용되고, 제4 실시예는 펌프 지지부가 가이드 구조물 상측부에 연결되며 펌프는 펌프 시트의 하방에서 수용될 수 있다.
본 발명이 제1 내지 제4 실시예는, 펌프 지지부가 가이드 구조물의 상측부 또는 하측부에 수용되는지 여부 및 펌프가 펌프 시트의 상방 또는 하방에서 수용되는지 여부에 따라서 구분되며, 이에 따라 마련되는 형태가 달라질 수 있다.본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 시트(32)는 가이드 구조물(21,22)에 의해 지지되며 펌프타워(20)의 일측에 마련될 수 있으며, 펌프타워(20)는 액화가스를 수용하는 저장공간에 마련될 수 있다.
펌프타워(20)는 액화가스의 언로딩 또는 액화가스를 엔진으로 공급하기 위한 배출펌프 및 연료펌프를 포함하는 펌프(33)가 마련될 수 있으며, 펌프(33)는 펌프 시트(32)에 수용되어 펌프타워(20)와 연결될 수 있다.
종래에도 펌프(33)가 펌프 시트(32)에 의해 펌프타워(20)와 연결되기는 했으나, 종래의 펌프 시트는 플레이트 형태로 펌프(33)의 일단에서 펌프(33)와 펌프타워(20)를 연결해주는 역할을 하여, 펌프(33)가 펌프 시트(32)에 수용되지 않고 펌프 시트(32) 상에 마련되었다.
종래의 펌프 시트는 플레이트 형태로서 펌프(33)의 일단과 연결되어 펌프(33)와 일대일 매칭이 되어, 펌프(33)의 교체가 필요한 경우 새로운 펌프(33)에 다시 펌프 시트(32)가 마련되어야 하였다. 펌프(33)는 제조사마다 형태 및 크기가 상이할 수 있어, 펌프(33)의 일단에 마련되는 종래의 펌프 시트는 펌프(33)의 형태 및 크기에 따라 다르게 제작되어야 하는 문제점이 있었다.
이에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 시트(32)는 펌프(33)를 수용하는 형태를 가지며 펌프(33)의 종류에 따라 상방 또는 하방에서 수용을 할 수 있으며, 펌프(33)의 교체가 필요한 경우에도 펌프 시트(32)는 유지된 상태에서 펌프(33)의 교체가 가능하고 다양한 형태의 펌프(33)에 호환 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 시트(32)는 펌프타워(20)에 마련되는데, 펌프타워(20)는 가이드 구조물 상측부(21) 및 가이드 구조물 하측부(22)에 의해 지지되며, 펌프 지지부(31) 및 펌프 시트(32)를 포함할 수 있다.
가이드 구조물 상측부(21)는 가이드 구조물 하측부(22)의 둘레에서 상하 방향으로 슬라이딩이 되도록 마련되며 수평 방향의 움직임 및 회전은 억제될 수 있다.
가이드 구조물 상측부(21)는 액화가스에 의한 펌프타워(20)의 상하 방향으로의 수축/팽창을 지지하기 위하여 상하 방향으로 슬라이딩 될 수 있으며, 가이드 구조물 하측부(22)에 의해 수평 움직임은 구속되고 수직 움직임은 허용되도록 가이드 될 수 있다.
가이드 구조물 하측부(22)는 펌프타워(20)를 지지하기 위하여 저장공간의 바닥을 이루는 벽체(10)에 마련이 되며, 벽체(10)를 이루는 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)을 관통하여 고정될 수 있다.
가이드 구조물 하측부(22)는 단면이 원형으로 마련이 되어, 바닥을 이루는 벽체(10)에 대하여 수평 방향으로의 회전이 가능할 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 추가 구조물이 마련될 수 있다.
펌프 지지부(31)는 펌프타워(20)에서 돌출되어 별도의 구조물로 마련되며, 일측면이 개방되어 펌프(33)를 둘러싸는 U자 형태의 홈을 가질 수 있다. 펌프 지지부(31)는 마련되는 위치에 따라서, 펌프(33)를 둘러싸는 U자 형태의 홈은 유지된 상태에서 펌프타워(20)와 연결되는 형태가 달라질 수 있다.
펌프 시트(32)는 펌프 지지부(31)의 U자 형태의 홈에 매달려 있는 형태로 고정될 수 있으며, 고정된 펌프 시트(32)에 펌프(33)가 수용되므로 U자 형태의 홈은 펌프(33)의 직경보다는 크게 마련될 수 있다.
펌프 지지부(31)는 U자 형태의 홈이 마련되며 일측이 개방되어 있어, 펌프 시트(32)가 펌프 지지부(31)의 상부에서 결합되거나 펌프 지지부(31)의 측면에서 수평하게 결합될 수 있다.
펌프 시트(32)는 펌프 지지부(31)에 의해 지지되며 펌프(33)를 수용하도록 기둥형태로 마련되며, 펌프(33)가 수용되는 본체(321), 이음부(322) 및 수직부(323)를 포함할 수 있다.
본체(321)는 펌프(33)가 수용되는 공간으로 적어도 펌프(33)의 일부분이 수용될 수 있도록 기둥형태로 마련이 되며, 제조사가 상이하거나 같은 제조사라도 형태가 다른 펌프(33)가 수용될 수 있도록 펌프(33)의 단면보다 넓은 단면을 가질 수 있다.
도 2 내지 도 13을 참조하면, 본체(321)는 펌프(33)가 수용되는 방향에 따라서 형태가 상이할 수 있는데, 도 8과 같이 펌프(33)가 펌프 시트(32)의 하방에서 수용되는 경우 펌프 시트(32)의 본체(321)는 하방으로 개방되어 있으며, 도 3과 같이 펌프(33)가 펌프 시트(32)의 상방에서 수용되는 경우 펌프 시트(32)의 본체(321)는 상방으로 개방되어 있을 수 있다.
본체(321)는 기둥형태로 마련이 되나 펌프(33)가 수용되는 방향의 반대는 폐쇄된 형태로 마련되어 수용된 펌프(33)를 고정시킬 수 있으며, 펌프(33)가 하방에서 수용되는 경우 상단에서 본체(321)와 펌프(33)가 고정이 되며, 펌프(33)가 상방에서 수용되는 경우 하단에서 본체(321)와 펌프(33)가 고정이 될 수 있어, 펌프(33)와 본체(321)가 연결되는 부분이 펌프(33)가 수용되는 반대 방향에 마련되어 고정 및 분리가 용이하다.
본체(321)와 펌프(33)는 볼트로 고정이 될 수 있어 용이하게 펌프(33)의 교체가 가능하며, 펌프 시트(32)가 펌프 지지부(31)와 연결된 상태에서 펌프 시트(32)에 마련된 펌프(33)만 교체할 수 있어 교체 시간을 단축할 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 본체(321)에는 일부분이 개방되는 개구가 마련되어 액화가스가 본체(321)를 관통할 수 있으며 본체(321)의 단면이 펌프(33)의 단면보다 크게 마련이 되어, 액화가스가 본체(321)와 펌프(33) 사이를 유동할 수 있다.
펌프 시트(32)가 마련되는 펌프타워(20)는 액화가스가 수용되는 액화가스 저장탱크(1)의 움직임에 따라 발생하는 슬로싱의 영향을 받을 수 있는데, 펌프 시트(32)의 본체(321)에 마련되는 개구를 통하여 액화가스가 유동할 수 있어 본체(321)에 가해지는 슬로싱의 영향을 줄일 수 있다.
본체(321)에는 적어도 1개 이상의 개구가 마련되어 액화가스가 본체(321)를 관통하여 통과할 수 있으며, 본체(321)에 마련되는 개구는 펌프 시트(32) 내에서 펌프(33)의 수리 또는 정비를 용이하게 할 수 있다.
이음부(322)는 본체(321)의 둘레에서 연장되어 펌프 지지부(31)의 상단에서 본체(321)를 지지할 수 있다. 종래의 펌프 시트에서는 이음부(322)가 펌프(33)와 직접적으로 연결이 되어 펌프(33)의 교체시에 이음부(322)도 교체해야 되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 시트(32)는 이음부(322)가 펌프 시트(32)와 연결이 되어 이음부(322)를 유지한 상태에서 펌프(33)를 교체할 수 있다.
도 3의 (a)와 (b)를 참조하면, 이음부(322)는 본체(321)의 둘레에서 연장되어 펌프 지지부(31)의 U자 형태의 홈보다 작은 단면을 가지는 본체(321)를 포함한 단면이 펌프 지지부(31)의 U자 형태의 홈보다 큰 단면을 가지게 할 수 있다.
이음부(322)는 펌프 지지부(31)에 본체(321)가 매달리게 하여 펌프 지지부(31)의 상단에서 본체(321)를 지지할 수 있다. 이음부(322)와 펌프 지지부(31)의 상단 사이에는 펌프 심플레이트(Seam plate)가 마련될 수 있어, 사용되는 펌프 심플레이트(34)의 높이에 따라서 펌프 지지부(31)에 대한 이음부(322)의 높낮이는 미세하게 조절될 수 있다.
펌프(33)가 원통형 펌프(33)로 마련되는 경우, 펌프 시트(32)에서 본체(321)의 단면 및 이음부(322)는 원형으로 마련이 될 수 있으며, 펌프 시트(32)에 펌프(33)가 수용되는 특징이 유지된 상태에서 펌프 시트(32)의 형태는 달라질 수 있다.
도 3을 참조하면, 펌프(33)가 마련되는 본체(321)는 이음부(322)에 의하여 펌프 지지부(31)의 상단에 마련되어, 이음부(322)는 펌프(33) 및 본체(321)의 하중을 지탱하게 되며, 슬로싱의 영향을 받는 경우 이음부(322)에는 더욱 큰 하중이 작용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 시트(32)는 원통형으로 마련이 되고 본체(321)에 개구가 마련이 되며, 수직부(323)가 이음부(322)의 하중을 분산시키므로, 종래의 펌프 시트와 비교하여 슬로싱에 의한 영향이 적어 슬로싱에 의한 하중이 감소할 수 있다.
수직부(323)는 본체(321)와 이음부(322)의 사이에 마련되어 본체(321)에 대하여 수직으로 마련되는 이음부(322)의 하단을 지지할 수 있다. 도 2를 참조하면, 수직부(323)는 이음부(322)에서 시작하여 기둥형태의 본체(321)에 연결될 수 있으며, 플레이트 형태로 마련이 되며 이음부(322)에서 멀어질수록 높이가 점차적으로 맞게 마련이 되어, 본체(321)에 작용하는 액화가스를 분산시켜 슬로싱의 영향을 감소시킬 수도 있다.
본체(321)의 형태에 따라서 수직부(323)의 길이 및 형태도 달라질 수 있는데, 도 10의 (b)와 같이 펌프(33)가 본체(321)의 하방에서 수용되는 경우 펌프(33)가 본체(321)의 상부와 결합을 하므로 이음부(322)의 크기가 크게 마련이 되고 이에 따라 수직부(323)의 크기도 크게 마련될 수 있다.
도 2와 같이 펌프(33)가 본체(321)의 상방에서 수용되는 경우 펌프(33)가 본체(321)를 상방을 관통하여야 하므로, 펌프(33)가 본체(321)를 상방을 관통할 필요가 없는 도 10의 (b)와 비교하여 도 2에서 이음부(322)의 크기는 작게 마련이 되고 이에 따라 수직부(323)의 크기는 작게 마련이 될 수 있다.
수직부(323)의 형태는 이음부(322)의 크기 및 펌프(33)가 본체(321)에 수용되는 방향에 따라서 변경될 수 있으며, 복수 개의 수직부(323)가 마련이 되어 본체(321) 및 이음부(322)를 연결해줄 수 있다.
이음부(322)와 펌프 지지부(31)는 상호 볼트 결합되며, 본체(321)와 펌프(33)는 상호 볼트 결합될 수 있는데, 수직부(323)와 이음부(322)는 위치가 고정된 상태로 마련되므로 용접될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음하며, 이는 이하 다른 실시예에서도 마찬가지임을 알려둔다.
도 2를 참조하면, 펌프 지지부(31)는 가이드 구조물 상측부(21)에 연결되어 있으며 펌프(33)는 펌프 시트(32)의 상방에서 수용이 되며, 펌프(33)의 일부분은 펌프 시트(32)에서 돌출되게 마련이 된다.
펌프 지지부(31)는 가이드 구조물 상측부(21)에서 독립적으로 연결된 구조물로 마련이 되며, 펌프(33)는 펌프 시트(32) 및 펌프 지지부(31)를 통하여 가이드 구조물 상측부(21)와 연결이 되므로, 종래의 펌프 시트가 마련된 펌프(33)와 상이하게 본 발명에 따른 펌프(33)는 가이드 구조물 상측부(21) 또는 펌프타워(20)와 간접적으로 연결이 될 수 있다.
펌프(33)의 교체가 필요한 경우, 펌프(33)와 펌프 시트(32)의 나사결합만 분리하면 교체가 가능하고, 펌프 시트(32)의 수용 한도 내에서는 기존의 펌프(33)와 상이한 형태 및 크기를 가지는 펌프(33)를 이음부(322)에 직접 연결하는 과정 없이 수용할 수 있어, 종래의 펌프 시트와 비교하여 펌프(33)의 교체가 용이하며 효율적이다.
가이드 구조물 상측부(21)와 펌프 지지부(31)의 U자 형태의 홈을 연결해주는 부재에는 개구가 마련이 되어 슬로싱의 영향을 감소시킬 수 있으며, 가이드 구조물 상측부(21)에서 펌프 지지부(31)가 마련되는 위치는 달라질 수 있다.
가이드 구조물 상측부(21)에 마련된 펌프(33)는 가이드 구조물 상측부(21)와 함께 높낮이가 달라질 수 있어 높이가 변경될 수 있으며, 펌프(33)에 연결된 파이프 또한 길이가 변경될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이며, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 5을 참조하면, 펌프 지지부(31)는 가이드 구조물 하측부(22)에 연결되어 있으며 펌프(33)는 펌프 시트(32)의 상방에서 수용이 되며, 펌프(33)의 일부분은 펌프 시트(32)에서 돌출되게 마련이 된다.
도 2에서의 제1 실시예에 따른 펌프 시트(32)와 비교하여, 펌프 지지부(31)는 가이드 구조물 하측부(22)에 연결됨에 따라, 펌프 지지부(31)에서 U자 형태의 홈을 지지하는 부재의 형태가 상이할 수 있다.
도 2에서의 제1 실시예에 따른 펌프 시트(32)는 가이드 구조물 상측부(21)에 매달려 있는 형태인데 반하여, 도 5에서의 제2 실시예에 따른 펌프 시트(32)는 가이드 구조물 하측부(22)에서 떠받쳐지는 형태로 마련되어 펌프 시트(32)를 지지하기 위한 부재 및 펌프(33)에 연결된 파이프를 지지하기 위한 부재가 추가적으로 마련이 된 것을 알 수 있다.
가이드 구조물 하측부(22)에 마련된 펌프(33)는 높이가 고정이 되어 있으나, 펌프타워(20)가 액화가스에 의하여 상하 방향으로의 수축/팽창에 따른 높이 변화에 따라 펌프(33)에 연결된 파이프의 길이가 변할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이며, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 8을 참조하면, 펌프 지지부(31)는 가이드 구조물 하측부(22)에 연결되어 있으며 펌프(33)는 펌프 시트(32)의 하방에서 수용이 되며, 펌프(33)의 일부분은 펌프 시트(32)에서 하방으로 돌출되게 마련이 된다.
가이드 구조물 하측부(22)에 마련된 펌프(33)는 높이가 고정이 되어 있으나, 펌프타워(20)가 액화가스에 의하여 상하 방향으로의 수축/팽창에 따른 높이 변화에 따라 펌프(33)에 연결된 파이프의 길이가 변할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 사시도이며, 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 평면도 및 정면 사시도이며, 도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트의 측면도 및 정면도이다.
도 11을 참조하면, 펌프 지지부(31)는 가이드 구조물 상측부(21)에 연결되어 있으며 펌프(33)는 펌프 시트(32)의 하방에서 수용이 되며, 펌프(33)는 펌프 시트(32)에서 하방으로 일부분이 돌출되게 마련이 된다.
펌프 시트(32)에서 펌프(33)가 하방에서 수용되는 경우, 도 11과 같이 펌프 시트(32)는 이음부(322)를 중심으로 상하 대칭으로 마련된 형태를 가질 수 있으며, 이음부(322)에 대하여 수직부(323)가 상하로 마련될 수 있다.
펌프 시트(32)에서 펌프(33)가 상방에서 수용되는 경우와 비교하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프 시트(32)처럼 펌프(33)가 하방에서 수용되는 경우 펌프(33)가 펌프 시트(32)의 상단과 결합하게 되어 이음부(322)보다 높은 위치에서 결합을 하게 된다.
펌프(33)가 펌프 시트(32)의 하방에서 수용되는 경우 이음부(322)는 더욱 크게 마련이 되어 본체(321)를 지지할 수 있으며, 이음부(322)가 2겹으로 겹쳐지게 마련이 되어, 펌프 시트(32)의 상하부가 분리되게 마련될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사시도이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 측면도이며, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 평면도이다.
가이드 구조물은 상측부(21) 및 하측부(22)로 구성이 될 수 있는데, 가이드 구조물 상측부(21)는 가이드 구조물 하측부(22)의 둘레에서 상하 방향으로 슬라이딩이 되도록 마련되며 수평 방향의 움직임 및 회전은 억제될 수 있다.
가이드 구조물 하측부(22)는 펌프타워(20)를 지지하기 위하여 저장공간의 바닥을 이루는 벽체(10)에 마련이 되며, 벽체(10)를 이루는 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)을 관통하여 고정될 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 가이드 구조물 하측부(22)는 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)을 각각 관통하고 있으며, 가이드 구조물 하측부(22)는 일정높이를 기준으로 아래로 내려갈수록 단면적이 커지는 뿔형태를 가질 수 있다.
가이드 구조물 하측부(22)는 단면이 원형으로 마련이 되므로, 바닥을 이루는 벽체(10)에 대하여 수평 방향으로의 회전이 가능할 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 가이드 구조물 하측부(22)의 측면에는 추가 구조물(부호 도시하지 않음)이 마련될 수 있다.
도 16을 참조하면, 가이드 구조물 하측부(22)의 측면에는 추가 구조물은 부채꼴 형태로 양쪽으로 돌출되게 마련이 되며, 도 14 및 도 16에서 추가 구조물 중 일부는 끝면이 편평하게 마련이 되어, 펌프 지지부(31)가 연결이 될 수 있다.
앞서 살펴본, 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 펌프 시트에서 펌프 지지부(31)는 가이드 구조물 하측부(22)에서 추가 구조물의 측면에 마련이 되며, 볼팅 또는 용접을 통해서 고정이 될 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사시도이며, 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부에 1차 방벽 및 2차 방벽이 설치된 대략적인 도면이며, 도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부와 종래의 가이드 구조물 하측부를 비교한 도면이며, 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부의 사각 가이드 구조물 하측부에서 열응력에 대한 해석값의 비교자료이다.
종래의 펌프타워(20)를 지지하는 가이드 구조물은, 단면이 원형으로 마련이 되어 구조상 자체적으로 수평방향의 회전을 억제하지 못하므로 저장공간의 바닥을 이루는 벽체(10)에 대하여 회전을 할 여지가 있어, 회전을 방지하기 위한 서포트가 추가적으로 마련이 되어야 하는 문제점이 있었다.
반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부(22)에서 사각 가이드 구조물 상측부(221)는 단면이 사각형으로 마련이 되고 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 하단에 마련되는 사각 가이드 구조물 하측부(222)는 뿔형태로 마련이 되어 자체적으로 회전이 억제되어 회전을 억제하기 위한 서포트가 생략될 수 있어 효율적이다.
가이드 구조물 하측부(22)는 저장공간의 바닥을 이루는 상기 벽체(10)에 마련되어 상기 펌프타워(20)의 하단을 구속하며, 사각 가이드 구조물 상측부(221) 및 사각 가이드 구조물 하측부(222)를 포함할 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)는 저장탱크(1)의 바닥을 형성하는 벽체(10)를 기준으로 상부에 마련이 되며 단면이 사각형으로 마련이 될 수 있다. 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면은 사각형의 형상을 가지되 사각형의 모서리 중 적어도 하나는 곡선으로 마련될 수 있으며, 도 17에서 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면은 사각형의 모서리 전부가 곡선으로 마련되어 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)는 단면에서 모서리가 전부 곡선으로 마련되더라도 4개의 직선을 포함하게 되어, 종래의 원형 단면과는 형태가 상이하고 자체적으로 회전을 억제할 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면에서 4개의 직선은 평행한 2개씩 짝을 지어 가로 또는 세로로 호칭될 수 있는데, 가로와 세로는 길이가 같거나 상이하게 마련될 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)에서 가로와 세로의 길이가 상이한 경우, 가로와 세로의 길이가 같은 경우보다 회전을 방지하기에 수월할 수 있어, 도 9에서 사각 가이드 구조물 상측부(221)는 가로와 세로의 길이가 상이하게 마련되어 있다.
다만, 사각 가이드 구조물 상측부(221)에서 가로와 세로의 길이 차이가 클수록 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 중심에 대한 모멘트가 커질 수 있어, 너무 많은 길이 차이가 발생하지 않도록 하여야 하며 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면의 꼭지점을 곡선으로 마련하여 사각 가이드 구조물 상측부 (221)에 대한 응력을 감소시킬 수 있다. 사각 가이드 구조물 상측부(221)는 외면에 가이드 구조물 하측부(22) 또는 펌프타워(20)의 움직임을 구속하기 위한 추가 부재가 마련되지 않으며, 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 일부가 측면으로 돌출되지 않아 높이방향으로 편평하게 마련되므로, 사각 가이드 구조물 상측부(221)는 높이방향으로 동일한 단면을 가질 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)는 슬로싱에 의한 액화가스의 움직임을 통해 충격을 받을 수 있는데, 곡선인 모서리보다 직선으로 마련되는 가로와 세로가 충격을 크게 받을 수 있으며, 충격으로 인하여 사각 가이드 구조물 상측부(221)에 변형이 생길 수 있어, 이를 방지하고자 슬라이딩 패드(223)가 마련될 수 있다.
슬라이딩 패드(223)는 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 외면에서 가로 및 세로에 각각 1개씩 마련이 되어, 사각 가이드 구조물 상측부(221)에 적어도 4개가 마련될 수 있고 벽체(10)로부터 이격된 높이에 마련될 수 있으며, 사각 가이드 구조물 상측부(221) 상에서 상하로 슬라이딩하여 높이를 변경할 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)에서 곡선으로 마련된 부분은 액화가스에 의한 영향이 적어 슬라이딩 패드(223)가 마련되지 않으나, 가로 및 세로의 마련된 슬라이딩 패드(223)는 두껍게 마련이 되어 두께를 통해서 곡선으로 마련된 부분에 작용하는 충격을 감소 및 흡수할 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)에서 슬라이딩 패드(223)가 마련되지 않은 부분 또는 슬라이딩 패드(223)가 마련된 부분이라도 지속적인 충격으로 인하여 외면이 변형될 수 있는데, 이를 방지하고자 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 내면에는 지지부(224)가 마련될 수 있다.
도 17를 참조하면, 지지부(224)는 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 내면에서 일정 높이 단위로 복수 개가 배치되며, 중앙은 개방되어 있고 둘레는 내면과 맞닿아서 사각 가이드 구조물 상측부(221)를 내측에서 지지해줄 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면에서 모서리는 적어도 하나 이상의 곡선으로 마련될 수 있는데, 곡선은 가로 및 세로에 대하여 내면을 향하는 오목 형태 또는 외면을 향하는 볼록 형태로 마련될 수 있다.
도 17에서 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 곡선은 가로 및 세로에 대하여 외면을 향하는 볼록 형태로 마련이 되어 있으나, 각각의 곡선은 오목 형태 및 볼록 형태를 취할 수 있어, 사각 가이드 구조물 상측부(221)에서 곡선이 모두 오목 형태를 가지는 형태를 다른 실시예로 포함할 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면에 적용되는 곡선이 모두 오목 형태를 가지는 경우, 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 중심에 대한 모멘트 값이 줄어들 수 있어 가로 및 세로의 길이가 상이하더라도 사각 가이드 구조물 상측부(221)는 자체적으로 회전을 방지할 수 있다.
사각 가이드 구조물 하측부(222)는 사각 가이드 구조물 상측부(221)와 연결이 되어 하부로 연장될 수 있으며, 바닥을 이루는 벽체(10)를 관통할 수 있다. 사각 가이드 구조물 하측부(222)는 단면이 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면과 같은 지점이 있을 수 있으나, 하부로 갈수록 단면이 넓어지는 뿔의 형태를 가지므로, 전체적으로 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면보다 넓은 단면을 가지게 된다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 사각 가이드 구조물 하측부(222)는 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 끝단에서 연장되어 단면이 점차적으로 넓어지는 형태를 가지며, 사각 가이드 구조물 하측부(222)는 사각 가이드 구조물 상측부(221)와 유사하게 사각형의 단면을 기본으로 가지나 모서리에 곡선이 적용될 수 있어, 사각 가이드 구조물 상측부(221)는 곡선이 적용되는 경우에 따라 사각뿔형 내지 원뿔형의 형태를 가질 수 있다.
사각 가이드 구조물 하측부(222)는 벽체(10)에 포함되는 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)을 관통할 수 있으며, 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)과는 용접을 통해 연결될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 사각 가이드 구조물 하측부(222)는 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)과 연결되어 있으나, 사각 가이드 구조물 상측부(221)와 마찬가지로 사각 가이드 구조물 하측부(222)에도 일부분이 돌출되지 않아 편평하게 마련되는 사각 가이드 구조물 하측부(222)의 외면이 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)과 용접이 될 수 있다.
도 19의 (b)를 참조하면, 곡선이 적용된 사각형 단면을 가지는 사각 가이드 구조물 상측부(221) 또는 사각 가이드 구조물 하측부(222)에 1차 방벽(11)이 용접된 것을 알 수 있다.
사각 가이드 구조물 상측부(221)는 바닥을 이루는 벽체(10)인 1차 방벽(11)의 상부에 마련되고, 사각 가이드 구조물 하측부(222)는 사각 가이드 구조물 상측부(221)로부터 하방으로 연장되어 1차 방벽(11)은 관통하므로 1차 방벽(11)은 사각 가이드 구조물 하측부(222)와 연결될 수 있으나, 1차 방벽(11)과 연결되는 지점에서 사각 가이드 구조물 하측부(222)의 단면이 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 단면과 같은 경우에는 사실상 사각 가이드 구조물 하측부(222)와 사각 가이드 구조물 상측부(221)의 구분이 어렵고 단면이 같으므로, 사각 가이드 구조물 상측부(221)는 위와 같은 특정 조건 하에서 1차 방벽(11)과 연결될 수 있다.
사각 가이드 구조물 하측부(222)는 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)과 연결될 수 있는데, 도 19의 (a)와 같이 종래에는 단면이 원형으로 마련이 되어 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)과 용접하여 연결되기 위하여는 원형의 단면에 대한 용접이 진행되어야 했다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부(22)에서 사각 가이드 구조물 하측부(222)는 단면이 곡선을 포함한 사각형으로 마련되어, 원형으로 마련되는 종래의 단면과 비교하여 용접이 용이하여 공수 절감이 가능하다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 사각 가이드 구조물 하측부(222)의 양 측면에서 U자 형태의 1차 방벽(11) 및 2차 방벽(12)을 포함한 벽체(10)가 일부 겹쳐져서 배치된 후 용접을 통하여 서로 고정이 된다.
사각 가이드 구조물 하측부(222)의 단면은 사각 가이드 구조물 상측부(221)와 유사하게 모서리에 곡선이 적용가능한 사각형의 단면을 가져서, 도 19의 (a)와 같이 종래의 원형으로 마련되는 단면과는 구조적 차이가 발생할 수 있다.
가이드 구조물 하측부(22)의 구조 강도 평가 시에, 고려되는 하중은 열응력, 펌프타워(20)로부터의 하중, 액화가스 저장탱크(1)의 내부 압력, 선체 변형량 등이 고려될 수 있다.
이 중에서 가장 큰 영향력을 미치는 하중은 열응력으로, 종래의 단면이 원형인 가이드 구조물 하측부(22)와 단면이 직사각형인 가이드 구조물 하측부(22)의 열응력에 대한 해석을 해보면, 다음과 같다.
도 20의 (a)는 종래의 단면이 원형인 가이드 구조물 하측부(22)에 대한 열응력 해석결과이며, 도 20의 (b)는 본 발명에 따른 단면이 직사각형인 가이드 구조물 하측부(22)에 대한 열응력 해석결과이다.
각각의 가이드 구조물 하측부(22)에서 열응력은 사각 가이드 구조물 하측부(222)의 최하단부에서 가장 크게 나타나며, 사각 가이드 구조물 상측부(221)로 올라갈수록 열응력은 감소하게 된다.
도 20의 (a)에서 종래의 가이드 구조물 하측부(22)는 원뿔형태를 가지고 있으며, 도 20의 (b)에서 본 발명에 따른 가이드 구조물 하측부(22)는 모서리가 곡선을 가지는 사각뿔의 형태를 가지고 있어, 둘 다 하부로 갈수록 면적이 커지는 뿔의 형태이긴 하나 단면의 형상이 다르기 때문에 구조적 특성이 다르게 나타난다.
도 20의 (a)에서 종래의 가이드 구조물 하측부(22)는 최고 열응력이 148.8Mpa을 가지게 되며, 도 20의 (b)에서 본 발명에 따른 가이드 구조물 하측부(22)는 최고 열응력이 135.6Mpa를 가지게 되어, 적어도 5%이상의 개선 효율을 보이며 도 12에 따른 열응력에 대한 해석에서 8.8%정도의 최고 열응력의 개선효과를 보이는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 구조물 하측부(22)는 종래의 가이드 구조물 하측부(22)와 비교하여, 단면이 사각형으로 마련이 되고 모서리가 적어도 1개의 곡선으로 마련되어 상이한 구성을 가지며, 단면이 사각형으로 마련됨에 따라 자체적으로 회전을 방지하고 열응력의 최대치가 5%이상 개선이 되어, 충분한 효과도 발생한 것을 알 수 있다.
사각 가이드 구조물 하측부(222)의 하부에는, 서포트(도시하지 않음)가 마련되어 하부를 보강해줄 수 있으며, 서포트는 사각 가이드 구조물 하측부(222)의 단면과 적어도 같게 마련이 되어 사각 가이드 구조물 하측부(222)를 지지해줄 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 상기 액화가스 저장탱크(1)가 마련되는 선박도 포함할 수 있다.
본 발명은 상기에서 설명한 실시예들로 한정되지 않으며, 상기 실시예들과 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 액화가스 저장탱크
10: 벽체
10a: 돔 11: 1차 방벽
12: 2차 방벽 20: 펌프타워
21: 가이드 구조물 상측부 22: 가이드 구조물 하측부
221: 사각 가이드 구조물 상측부 222: 사각 가이드 구조물 하측부
223: 슬라이딩 패드 224: 지지부
31: 펌프 지지부 32: 펌프 시트
321: 본체 322: 이음부
323: 수직부 33: 펌프
34: 펌프 심플레이트
10a: 돔 11: 1차 방벽
12: 2차 방벽 20: 펌프타워
21: 가이드 구조물 상측부 22: 가이드 구조물 하측부
221: 사각 가이드 구조물 상측부 222: 사각 가이드 구조물 하측부
223: 슬라이딩 패드 224: 지지부
31: 펌프 지지부 32: 펌프 시트
321: 본체 322: 이음부
323: 수직부 33: 펌프
34: 펌프 심플레이트
Claims (11)
- 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하며 상면에 액화가스의 유출입을 위한 돔이 형성되는 벽체; 및
상단이 상기 돔에 고정되며 액화가스의 언로딩 또는 액화가스를 엔진으로 공급하기 위한 펌프가 마련되는 펌프타워;를 포함하며,
상기 펌프타워는,
상기 펌프타워에서 돌출되어 적어도 일부가 상기 펌프를 둘러싸는 U자 형태를 가지는 펌프 지지부;
상기 펌프 지지부에 의해 지지되며 상기 펌프를 수용하는 펌프 시트; 및
상기 펌프 지지부에 대한 상기 펌프의 높이를 결정하는 펌프 심플레이트;를 포함하고,
상기 펌프는,
기둥형태의 상기 펌프 시트에 적어도 일부분이 포함되어 상기 펌프 시트에 의해 상기 펌프타워와 연결되는, 액화가스 저장탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 펌프 시트는,
상기 펌프 지지부에 마련되는 홈 보다 작은 단면을 가지는 본체; 및
상기 본체의 둘레에서 연장되어 상기 본체를 포함한 단면이 상기 홈 보다 큰 단면을 가지게 하며, 상기 펌프 지지부의 상단에서 상기 본체를 지지하는 이음부;를 포함하는, 액화가스 저장탱크. - 제 2 항에 있어서,
상기 펌프는,
상기 펌프 시트의 상방에서 수용되는 경우 상기 본체의 하단과 결합되며, 상기 펌프 시트의 하방에서 수용되는 경우 상기 본체의 상단과 결합되어 고정되는, 액화가스 저장탱크. - 제 3 항에 있어서,
상기 펌프는,
원통형 펌프로 마련되어,
상기 원통형 펌프가 마련되는 상기 본체의 단면 및 상기 이음부가 원형으로 마련되는, 액화가스 저장탱크. - 제 4 항에 있어서,
상기 펌프 지지부와 연결되는 상기 이음부가 상기 펌프 시트에 마련됨에 따라,
상기 펌프는,
상기 펌프 시트의 수용 한도 내에서 상이한 형태 및 크기를 가지는 이외의 펌프로 호환가능한, 액화가스 저장탱크. - 제 5 항에 있어서,
상기 펌프는,
상기 펌프 지지부에 마련되는 상기 펌프 시트에 수용되어 상기 펌프 지지부와 간접적으로 연결됨에 따라, 상기 펌프 지지부와 직접적으로 연결된 형태의 펌프와 비교하여, 액화가스에 의한 슬로싱의 영향을 적게 받는, 액화가스 저장탱크. - 제 6 항에 있어서,
상기 펌프타워는,
상기 펌프타워를 지지하기 위한 가이드 구조물 하측부; 및
상기 가이드 구조물 하측부의 둘레에서 상하로 슬라이딩 되는 가이드 구조물 상측부;를 포함하는, 액화가스 저장탱크. - 제 7 항에 있어서,
상기 펌프 지지부는,
상기 펌프타워에서 상기 가이드 구조물 하측부 또는 상기 가이드 구조물 상측부의 측면에 돌출되어 연결되는, 액화가스 저장탱크. - 제 8 항에 있어서,
상기 펌프 시트는,
상기 본체 및 상기 본체에 대하여 수직으로 마련되는 상기 이음부 사이에 수직부;를 포함하며,
상기 수직부는,
상기 본체 및 상기 펌프의 하중을 견디는 상기 이음부의 하중을 분산시키며 상기 슬로싱의 영향을 감소시키는, 액화가스 저장탱크. - 제 9 항에 있어서,
상기 펌프 시트는,
상기 본체의 일부가 개방되어 액화가스가 상기 본체와 상기 펌프 사이를 유동하며,
상기 펌프 지지부, 상기 이음부 및 상기 펌프 심플레이트는 상호 볼트 결합되며,
상기 본체와 상기 펌프는 상호 볼트 결합되는, 액화가스 저장탱크. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 상기 액화가스 저장탱크를 포함하는 선박.
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KR1020220109512 | 2022-08-30 | ||
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KR1020230041566A KR20240030972A (ko) | 2022-08-30 | 2023-03-29 | 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 |
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- 2023-03-29 KR KR1020230041566A patent/KR20240030972A/ko unknown
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