KR810000177B1 - 선박현위의 자체 지지, 축대칭 화물 탱크용 부분 2차 베리어 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

선박현위의 자체 지지, 축대칭 화물 탱크용 부분 2차 베리어

제1도는 선박에 있어, 구형 화물탱크 하방에 설치된 2차 베리어를 구성하는 탱크의 설치 방법을 도시하고 있는 개략도.

제2도는 제1도에서 도시된 2차 베리어 탱크의 확대 세부도.

제3도는 제2도의 평면도.

제4도는 또 다른 실시예의 설치 방법을 도시하는 제2도와 유사한 도면.

제5도 및 제6도는 2차 베리어 탱크에 대한 또 다른 설치 방법의 단면도 및 평면도.

본 발명은 해양선박의 현위에서 사용되는 수직축, 축대칭형의 자조 화물 탱크를 위한 부분 2차 베리어를 개량하는 것에 관한 것이다.

본 발명은 구형 혹은 타원체 헤드 혹은 이와같은 기하학적인 형의 결합을 지닌 구형 혹은 원통형과 같은 수직축을 지닌 어떤 축대칭형의 화물 탱크에 적용된다. 모든 이와같은 화물 탱크는 선박 구조물에 그 최하단부를 그리고 화물 탱크벽에 최상단부를 연결되어 있는, 환상 지지부에 의해서 상기 선박의 구조물 위에 설치된다. 또한 지지부가 최하단부와 최상단부가 연결되는 곳에서 화물 탱크벽의 일부분을 형성하는 것도 가능하다.

위에서 언급한 형태의 축 대칭인 화물 탱크는 특히 높은 압력이나, 혹은 대기압보다 약간 더 높은 압력으로 액화된 개스를 저장하고 수송하는데 적합하다. 이것은 비교적으로 단순한 기하학적인 형태에 기인되며 화물 탱크의 동질성을 방해하는 보강재의 부재가 일정한 부하조건에서 화물 탱크 위의 어떤 점의 응력을 정확히 계산하게 한다.

이 모든 요소들은 상기의 정확한 압력 분석에 근거를 두고 설계된 축대칭 화물 탱크에 대한 선급협회와 다른 조절단체가 해양선박의 현위에 가설을 허락하는 정도로 설계의 정확성을 증가시킨다. 부분 2차 베리어가 작은 크기로 균열로 인하여 발생되는 작은 누수를 약 2주일 넘게 지닐 수 있게 설치되는 것이 필요하고, 한편 완전한 2차 베리어가 다른 형태의 액화개스 수송탱크를 위해 필요하다.

설치하는 비용을 절감시키면서 상기 2차 베리어를 부분적으로 배제하는 가능성은 이미 언급된 축대칭 화물 탱크가 액화된 자연개스, 에치렌, 프로판, 프로피렌, 부탄, 부타디엔, 이소부탄, 암모니아, 크로린 및 대기의 압력보다 약간 더 압축된 상태에서 운반되는 기타 생성물들의 선박수송에 사용될 때 특히 유력하다.

이것은 -160℃에서 운반되는 액화된 개스, -104℃에서 운반되는 에치렌, -40℃와 -50℃사이 온도에서 운반되는 액화된 석유가스 등의 경우와 같이 운반해야 할 생성물이 대단히 낮은 비등점을 갖고 있는 경우에는 특히 지당하다. 이와같은 모든 경우에 있어, 화물탱크는 운반되고 있는 생성물의 과도한 증발을 피하게 열 절연되어 있다. 부분적인 2차 베리어를 제공하기 위해서 현재 사용되고 있는 가장 보편적인 방법 중의 하나는 화물의 낮은 온도를 잘 견디어낼 수 있는 얇은 금속판으로 덮혀져 있는 절연체를 지닌 화물탱크 하부영역에 선박동체를 배치시키는 것이다.

이러한 장치는 그 설치가 선박현위에서 이루어져야 하고, 선박 동체 건조나 화물탱크 및 탱크 지지부의 조립과 같은 다른 작업과 동시에 수행될 수 없는 결점을 갖고 있다. 이러한 장치의 다른 결점은 선박 동체의 큰 부분의 절연이 요구되며, 따라서 선박의 비용이 증가된다는 점이다. 또한 낮은 온도를 위해서 설계되지 않은 철에 의해서 만들어진 선박의 구조적 요소부와 접촉으로 해서 생기는 누출된 액체로부터의 차가운 증기를 막지 못한다는 점이며, 더구나 열 절연이 되어 있지 않다는 점 등이다.

잘 알려져 있는 바와 같이, 화물 탱크벽의 외면의 울퉁불퉁함에 기인하여 상기 표면과 선박 탱크 주위의 온도 절연체의 내면 사이에 틈새가 생기고, 이 틈새를 따라 유체 화물의 누수가 주행할 수 있다. 이러한 틈새가 없는 화물 탱크상의 어떤 지점에 생기는 어떠한 누수도 열 절연체 위에 압력을 가하게 되고 이것이 자유롭게 흐를 수 있는 틈새에 도달할 때까지 화물 탱크의 외부 동체 위로 확장된다.

환상 지지부가 화물 탱크와 연결되어 있는 면적부위의 탱크에서 생기는 누수는 파이프들이 이와같은 누수를 배출시키기 위해서 위치되어 있는 이러한 영역 근처로 흐른다. 지지부를 가진 연결 영역 아래의 화물 탱크의 면적부에서 누수는 파이프가 누수를 수집하게 위치되어 있는 화물 탱크의 최하단부로 흐른다. 더구나, 배수관이 위치된 탱크영역에서 열절연체가 있으며, 그 공간이 화물 탱크 표면의 다른 면적부로부터의 누수를 위한 수집기로서 작동한다. 화물 탱크의 양반구체로부터의 파이프들은 화물 탱크 하부면적부에 있는 선박 구조물을 덮은 절연체 위에 액체를 침전시킨다.

본 발명의 주목적은 상기 언급한 축대칭 형태의 선박 탱크를 위한 2차 베리어를 제공하는 것이며, 그 설치가 화물 탱크나 선박의 설치 혹은 선박 동체 속의 화물 탱크의 설치 등을 방해하지 않는다.

본 발명의 또 다른 목적은 현존하고 있는 2차 베리어와 비교해서 단순한 구조 및 감소된 치수 등을 가진 2차 베리어를 제공하는 것이며, 선박 현위의 그 설치는 쉽게 이루어질 수 있다. 이 모든 것은 2차 베리어와 전반적인 선박의 비용을 크게 절감할 수 있는 결과를 가져온다.

본 발명의 또 다른 목적은 선박의 어떤한 구조적 요소부가 화물 탱크로부터의 누출된 액체 혹은 이와같은 누출로해서 생기는 증기와 접촉하지 못하게 하는 2차 베리어를 제공하는 것이다.

끝으로, 본 발명의 목적은 누수 액체를 선박 보일러 속에서 사용되거나 대기로 배출될 수 있는 증기의 형태 또는 액체형태로 쉽게 배치시키는 2차 베리어를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명에 있어서는, 부분 2차 베리어가 원통형 모양의 탱크로서 구성되며, 그 단면은 화물 탱크의 최대 수평 단면보다는 적고, 각각의 화물 탱크 아래에 설치되고 선박의 이중 저부의 내부 동체에 구조적으로 연결된다.

이러한 탱크는 견고한 외부벽, 내부열 절연체 및 모아진 액체의 저온을 견딜 수 있는 불침투성 층으로 구성된다.

내부 절연체가 사용되는 방법은 탱크의 외부벽이 보통 강철로 구성될 수 있게 한다. 예를들면, 내부의 불침투성 층은 알루미늄의 얇은 판으로 구성될 수 있다.

본 발명의 2차 베리어를 형성하는 이 탱크는 화물 탱크로부터의 누수를 수집할 수 있고, 동시에 수집된 액체로부터의 증기를 완전히 지닐 수 있어서, 결국 선박의 구조물 요소부가 화물 탱크로부터 차가운 증기에 노출되는 어떤 위험도 존재하지 않게 된다.

선박의 이중 저부의 내부 동체는 탱크 측면 외부벽에 대한 기저부로서의 역할을 하며, 탱크의 내측에는 열절연체와 불침투성 내부층이 사용된다.

발생하는 어떤 누수라도 수집하는 파이프가 2차 베리어를 구성하는 탱크의 내부로 배출된다.

2차 베리어를 구성하고 있는 탱크는 상부 덮개없이 구성된다. 이와같은 경우에, 탱크의 벽은 화물 탱크를 덮고 있는 절연체의 외부 표면으로부터 짧은 거리내에 상부로 연장한다. 상기 2차 베리어 탱크의 벽 상단부와 상기 화물 탱크의 외부 표면 사이의 공간에, 예를들어, 폴리에스터 필름과 알루미늄 박판으로 만들어진 판형 화합물인 가요성 스커어트가 설치된다. 이 스커어트는 수집되는 액체로부터 증기의 누출을 방지하고, 화물 탱크의 열팽창 및 수축을 흡수한다. 만일에 이와같은 가요성 스커어트가 사용되면, 화물탱크와 환상 지지부가 연결되는 곳의 하부 지점으로부터 시작되는 누수 배출 파이프는 상기 언급한 가요성 스커어트내 영역에 그 배출구를 지닌다. 환상 지지부가 화물탱크 벽면과 연결되어 있는 지역 상부에 위치한 지점으로부터 시작하는 누수배출 파이프는 그 측면벽을 통해서 2차 베리어로 들어가서 탱크 내부에 배출된다. 2차 베리어를 구성하는 탱크가 완전히 폐쇄된 구조물인 경우에, 모든 누수수집 파이프는 그 측벽을 통하여 탱크 속으로 들어간다. 더우기, 이러한 경우에는 환상지지부가 화물 탱크벽과 연결하는 면적부 아래의 열절연체 위의 지점으로부터 시작하는 파이프 또는 파이프들이 화물 탱크의 열수축 및 팽창을 흡수할 수 있는 신축 이음으로 설치된다.

2차 베리어를 구성하고 있는 탱크가 수집된 누출 액체의 배출을 위한 장치를 설치하고 있다.

이와같은 배출장치는 예를들어, 2차 베리어 탱크내에 설치되고 화물 탱크의 한 배출 펌프에 의해서 작동되는 배출기로 구성될 수 있다.

2차 베리어 탱크내에 수집된 누출 액체의 배출은 탱크 속에 질소같은 따뜻한 개스를 분사시켜서 이루어지며, 따라서 수집된 액체를 증발시킨다. 이와같은 증발로 생긴 증기는 대기로 배출되거나, 선박의 기관실에 보내지거나, 혹은 촉매 연소기내에서 연소되든지 한다.

탱크 안의 액체의 증발을 탱크 내부에 하나 혹은 수개의 코일을 설치해서 이루어진다. 코일을 통해서 따뜻한 유체가 순환된다. 이것으로 해서 생기는 증기는 앞에서 설명하는 경우와 같이 대기로 배출되거나 혹은 선박의 기관실에 보내진다.

2차 베리어 탱크의 저부에, 하나 혹은 수개의 물 저장기가 설치될 수 있다. 예를들어, 두 개의 물 저장기가 2차 베리어의 기저부의 뒷부분에서 선박의 중심 종평면에 대해서 대칭으로 위치될 수 있다. 이와같은 물 저장기는 선박의 이중 저부의 내부벽에 이미 설치되어 있는 두 개의 공간과 부합되며 알맞게 된다.

2차 베리어 탱크의 물 저장기는 수집되는 액체를 중심부에 모이게끔 하며 탱크의 용량을 증가시키고, 마침내 앞에서 언급한 배출기 및 코일(혹은 따뜻한 개스를 분사하기 위한 파이프)의 설치를 위한 위치를 제공해 준다.

본 발명에 대한 다른 특징과 마찬가지로 이미 설명한 기본적인 설계 및 특징이 첨부되어 있는 도면에 따라 설명함으로서 더욱 더 분명히 정의될 것이다. 개략도인 이와같은 도면들은 여러 가지 구성방법을 도시한 것으로서, 다른 어떤 가능한 변형에 대해 제한하지 않는다.

제1도에는, 화물탱크(1)가 도시되며, 화물 탱크는 주변지지부(3)를 통한 선박 구조물(2)에 의해서 지지된다. 이러한 지지부는 선박 구조물(2)의 최하단부와 화물 탱크(1)의 최상단부에 연결되어 있다. 지지부 그 자체는 화물 탱크벽의 일부분이 될 수 있다. 지지부(3)는 화물 탱크(1)를 둘러싸고 있다.

화물 탱크(1)는 열절연체로 만들어진 층(4)에 의해서 완전히 그 외부가 덮어져 있다.

본 발명에 따르면 2차 베리어는 설명되어 있는 예와 같이 원통형 모양의 탱크(5)를 지니고 있으며, 탱크는 구조상 이중 저부의 내부 동체(6)에 연결되어 있다.

앞에서 언급한 바와 같이, 화물탱크(1)의 벽속에 생길 수 있는 누수는 화물 탱크(1) 외면이 고르지 못함으로 인하여, 표면 사이에 생기는 갈라진 틈이나 홈을 통하여, 열 절연체(4)인 내면과 탱크벽의 외면사이를 흐르게 된다.

화물 탱크의 상부 반구체에서 생기는 누수는 누수가 탱크와 지지부(3)의 연결부분에 도달할 때까지 탱크벽 아래로 흐르게 된다. 하부 반구체에서 생기는 누수는 누수가 화물 탱크의 하부 극부분에 도달할 때까지 탱크벽 아래로 흐른다.

상부 반구체 누수의 배수는 탱크와 탱크의 지지부 사이의 연결부분 근처의 열 절연체(4)의 내면으로부터 나오는 다수의 파이프(7)에 의해서 이루어진다. 이 파이프(7)는 열이 절연되게 되어 있고 또한 탱크(5)의 내부속으로 배출된다.

하부 반구체로부터의 누수는 하부극 부분이나, 이 지점 가까이에 고정된 하나 내지 그 이상의 관(9)에 의해서 배수된다. 이 관(9)은 또한 열절연체(4)의 내면으로부터 연결되어 있으며 탱크(5)의 내부로 배출되어 있다. 관(9)은 절연되어 있다.

2차 베리어를 구성하고 있는 탱크(5)는 누수와 누수의 수증기가 선박의 구조물과 접촉하는 것을 방지하기 위해서 완전히 폐쇄되어 있다. 제1도, 제2도, 제5도에서 나타내고 있는 바와 같이, 탱크(5)는 상부 덮개가 없다. 이와같은 경우에 있어서, 상기 탱크의 측면벽은 화물 탱크(1)의 열 절연체(4)의 가까운데까지 수직으로 연장한다. 탱크(5)의 측면벽과 열 절연체(4)의 외면 사이의 틈새는 그 최상단부가 열절연체(4)에 연결되고 그 최하단부가 탱크(5)에 연결되는 가요성 스커어트(10)에 의해서 폐쇄되어 잇다.

제4도에 나타난 있는 바와 같이 탱크(5)는 완전히 폐쇄되어 있다. 이와같은 경우, 화물 탱크(1)의 하부 반구체에서 생기는 누수를 탱크(5)로 유도하고 있는 파이프(9)는 탱크(1)의 열수축을 흡수할 수 있는 신축이음(11)이 설치되어 있다.

탱크(5)를 설치하기 위해서 화물 탱크(1)를 들어올리는 것을 피하기 위해서 탱크(5)는 넓은 공간을 제공하는 화물 탱크 아래 영역에, 선박의 종중심면(縱中心面)으로부터 약간 이동되어 설치될 수 있다. 선박 구조물의 어떤 요소부와 누수 혹은 그 차가운 수증기 사이의 접촉을 회피시키는 것과 함께, 본 발명에 따라 만들어진 2차 베리어가 별개의 가설 및 설치 혹은 선박 선체 및 화물 탱크상에서 이루어진 작업 등을 허용하고, 현존의 설계물과 관련하여 상기 베리어의 용적을 감소시키는 부가적인 이점을 갖고 있다.

탱크(5)는 제2도, 제4도 및 제5도에서 표시된 바와 같이 저항 외부벽(12), 중간열 절연체(13) 및 내부 라이닝(14)등으로 구성된다. 이러한 라이닝은 액체에 대하여 불침투성이며, 액체의 낮은 온도를 유지할 수가 있다.

이러한 방법에서, 외부벽은 탱크(5) 내에 모여진 액체를 열적으로 절연시키며, 또 그것은 통상적인 강철로 만들어진다.

제4도 및 제5도에서 표시된 바와 같이 외부벽(12)은 하부 기저부를 가지지 않을 수도 있다. 이와같은 경우 이중 저부의 내부 동체는 하부 기저부로서 작용한다. 제2도 및 제5도에서 도시된 바와 같이 탱크(5)가 상부 덮개를 지니지 않는 경우에는, 편향환상부(15)가 설치된다. 이러한 환상부는 불침투성의 라이닝(14)과 같은 물질로서 만들어지며 라이닝에 연결된다. 그와같은 환상부의 목적은 선박의 움직임으로 해서 액체가 흔들릴 때 가요성 스커어트(10)를 탱크(5)에 모여진 액체가 세게 치는 것을 피하게 하는 것이다.

제2도 및 제5도에서 도시한 바와 같이 가요성 스커어트(10)는 불침투성의 내부 라이닝(14)과 중간 열절연체(13) 사이에 그 최하단부를 삽입시켜서 탱크(5)벽에 고착될 수 있다. 내부 라이닝은 알루미늄 합금이나 니켈로써 만들어지고, 이들은 불침투성의 열 절연체(9)를 만들며, 탱크(5)내에 모인 액체의 저온을 견디어 낸다.

제1도, 제2도 및 제5도에서 도시된 장치에 있어서, 파이프(9)는 탱크(5)에 의해서 한정된 공간내에 설치되며, 한편 제4도에 도시된 장치에 있어서는 파이프(7)와 같이 파이프(9)가 화물 탱크(1)로부터의 액체의 누수를 배출하도록 탱크(5) 벽을 관통한다.

탱크(5)에 모인 액체의 배수는 제2도 및 제3도에서 나타나 있는 바와 같이 탱크(5) 내부에 설치되어 있는 하나 혹은 그 이상의 배출기(16)에 의해서 이루어진다. 각각의 배출기(16)의 활성 액체는 선박 위에 옮겨진 액화 개스일 수도 있다. 활성액체는 탱크(5)의 측면을 관통하는 파이프(17)를 통해서 배출기 안으로 들어가고 선박의 배출 또는 냉각펌프의 하나의 배출부에 연결된다. 탱크(5)에 모인 액체의 배수는 제4도에 도시한 바와 같이, 하나 혹은 그 이상의 관(19)을 통해서, 상온에서 질소 개스를 주입시켜서 이루어진다. 이러한 질소 개스와 액체증발에 의해 발생된 증기의 혼합물이 탱크(5)의 상부 카버 혹은 측면을 관통하는 하나 혹은 그 이상의 파이프(22)를 통해서 배출된다. 다른 장치로서, 제5도 및 제6도에서 도시되어 있는 바와 같이, 탱크(5)의 저부는 선박의 종중심면에 대해 대칭적으로 위치되고, 탱크의 뒷부분쪽으로 위치된 2개의 물 저장기(23)를 지닌다. 이 물저장기를 탱크(5)의 높이를 감소시키고 배출기를 수용하거나 질소 개스가 들어오는 것을 용이하게 하는데 사용된다.

탱크(5)에 모인 액체의 증발은 물 저장기(23)내에 위치되고, 유체가 적당한 온도에서 순환되는 코일(24)에 의해서 이루어진다. 탱크(5)는 대기에 직접 유도되거나 혹은 연료로서 사용되게 선박의 보일러에 직접 유도될 수 있는 증발된 액체를 배출시키기 위해서 배출파이프(22)를 갖고 있다.

물 저장기(23)를 형성하기 위해서, 2중 저부의 내부 동체(6)가 탱크(5)의 받침부와 같이 물 저장기와 형태를 따르게 형성되어야 한다. 즉, 내부벽(12), 중간열 절연체(13) 및 불투과성 내부 라이닝(14)이 액체의 저온을 견딜 수 있게 설치되는 것이 필요하다. 탱크(5)의 물 저장기(23)의 외부벽(12)이 이중저부의 내부동체의 요홈에 의해서 형성된다.

Claims (1)

1. 각각의 화물 탱크 하부에 설치되고 누수의 배출을 위한 장치를 지닌 탱크로 구성된 장치에 있어서, 상기 탱크가 화물탱크와 구조적으로 독립되어 있고 탱크의 측벽에 연결된 벽 또는 탱크의 층에 의해서 형성된 천장에 의해서 상부에서 폐쇄되며, 탱크의 단면이 화물 탱크의 최대수평 단면보다 적고, 그 하부 모서리가 탱크의 벽에 연결된 가요성 스커어트의 상부 모서리가 천장에 연결되고, 상기 탱크가 선박의 이중동체에 구조적으로 연결되어 있고 견고한 외부벽을 지니며, 열절연체가 상기 벽속에 놓이고 불침투성 층이 절연체의 내부 표면 위에 놓이며, 상기 층이 수집되는 액체의 낮은 온도를 견딜 수 있고, 상기 화물 탱크 속에 발생하는 누수의 배출을 위해서 화물 탱크의 열 절연체의 내부 표면으로부터 시작하는 일년의 파이프가 상기 탱크의 내부 속으로 배출되고, 탱크의 하부가 상기 탱크 속으로 부어지는 누수를 모으는 물 저장소를 설치하는 것을 특징으로 하는 해양선박 현위의 자체지지 화물 탱크용 부분 2차 베리어.

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