KR960000114B1 - 트라이헤드론 설치장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

트라이헤드론 설치장치

제1도는 멤브레인방식의 LNG 운반선의 화물탱크 구조와 탱크 내부에 배리어 및 절연층이 설치된 구조를 나타내는 절개사시도.

제2도는 트라이헤드론의 구조를 나타내는 사시도.

제3도는 본 발명의 트라이헤드론 설치장치의 사시도.

제4도는 본 발명의 트라이헤드론 설치장치중, 상하이동수단과 수직캐리지의 승강작동 및 수평캐리지의 전후왕복작동을 설명하기 위한 작동설명도.

제5도는 본 발명의 트라이헤드론 설치장치중, 지지헤드 부분을 나타내는 부분상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임 2 : 수직캐리지

3 : 안내레일 4 : 활차

5 : 유압액츄에이터 6 : 작동로드

7 : 스프라켓 8 : 전동체인

9 : 작동레버 10 : 안내레일

11 : 수평캐리지 12 : 활차

13 : 지지헤드 14 : 힌지브라켓

15 : 회전축 16 : 원판

17 : 고정핀 18 : 고정핀

19 : 바퀴 20 : 손잡이

본 발명은 멤브레인(Membrane)방식의 액화천연가스(이하 "LNG"라 칭함) 운반용 선박의 제조설비에 관한 것으로, 특히 이러한 선박의 화물탱크(Cargo Tank) 내부의 코너 부위에 트라이헤드론(Trihedron)을 설치하기 위한 신규의 장치에 관한 것이다.

초저온상태(-160C)의 LNG를 화물탱크내에 저장하여 운반하는 선박에서는, 저온에 의한 취성파괴 등을 우려하여 특수구조로된 화물탱크를 설치하여야 하는 바, 이러한 특수구조란, 선체 또는 화물탱크의 구조재를 초저온의 LNG와 단열·차단시키기 위한 구조로서, 선체의 구조재내에 저온인성이 강한 니켈합금으로된 인바강(Invar steel)으로 배리어(Barrier)를 형성하고, 이 배리어와 선체의 구조재 사이에 절연층을 매개하는 이른바, 멤브레인(Membrane)방식이 일반적으로 사용된다.

이를 더욱 상세히 설명하면, 화물탱크의 내부로부터 가장 안쪽에, 즉 탱크내부의 액화가스가 직접 닿는 부분에 인바강으로 제1배리어(Barrier)를 형성하고, 그 바깥에 제1절연층을 둔다. 또 그 바깥쪽으로 제2배리어(Barrier)를 두고, 그 바깥쪽으로 제2절연층을 둠으로써, 제2절연층은 구조재인 선체의 외벽과 접촉된다.

한편, 배리어로는 복수개의 인바스트립으로 인바튜브 등을 조립한 후, 이를 용접에 의해 선체에 부착하고, 절연층으로는 합판재로 된 박스내부를 펄라이트(Perlite)등의 절연재로 충진하여서 된 방열박스(Insulation Box)를 단위재로 조립하여 형성한다.

제1도에서는 이와같은 화물탱크의 내부구조를 간략히 도시하고 있는 바, 구조재로 된 화물탱크의 내벽에 다수의 인바튜브가 조립되어 배리어를 형성하고 그 사이에 도시되지 않은 방열박스가 채워진다.

한편, 제1도에서 도시된 바와 같이, 화물탱크의 내부에는 수평면과 수직면 외에도 45도의 경사면이 형성되어 있다. 이러한 경사면을 형성하는 이유는, 화물탱크 내부에 채워진 LNG가 선체 요동시 파도를 일으켜 화물탱크의 내벽을 강타하는 소위 슬로싱(Sloshing)의 경우, 이 타격력을 완만하게 흡수하기 위해서이다.

이러한 슬로싱 현상에 의한 화물탱크의 파괴는 초저온의 LNG 운반선의 경우 더욱 문제시 되는데, 이는 금속이 일반적으로 저온으로 냉각되면 약한 충격에도 깨어지기 쉬운 취성상태로 변화하기 때문이다. 이러한 금속으로된 화물탱크는 그 내부에 초저온의 LNG를 수용하고 있으므로 매우 취약한 상태에 있게 되며, 선박의 운행도중 롤링(Rolling)이나 피칭(Pitching)등의 선체요동에 의하여 전술한 바와 같은 슬로싱 현상이 야기되는 경우, 화물탱크가 파괴될 위험성이 더욱 가중되는 것이다.

그러므로 LNG 운반용 선박에서는 이러한 파괴를 막기 위해, 제1도에 도시된 바와 같이, 화물탱크 내벽에 경사면을 두어서 슬로싱을 약화시킨다. 따라서, 화물탱크의 수평면과 수직면이 만나는 부분에서는 대략 45도의 경사면이 형성되고 이 경사면과 수평면 및 수직면이 만나는 부분에서는 135도의 각도로 절곡된 부분을 갖게 된다.

그런데, 위와같은 45도의 경사면을 갖는 화물탱크내에 인바강으로된 배리어를 형성하기 위해서는, 장방형으로된 인바튜브외에도, 제1도의 A부분에 나타낸 바와 같이, 두개의 인바튜브를 서로 135도의 각도로 연결되도록 하는 연결부재가 필요하며, 이를 트라이헤드론이라 한다.

제2도에서는 이러한 트라이헤드론의 개략적 형상이 나타나 있는 바, 트라이헤드론은 단품재로된 인바강판을 소정의 형상으로 용접 조립하여 사용한다. 이를 더욱 상세히 설명하며, 트라이헤드론은 135도로 절곡된 부분을 갖는 기주판(51)과, 이 기준판(51)의 상면에서 소정의 간격을 두고 수직방향으로 접합되는 측부판(52,53)과, 이 측부판(52,53)에서 수평방향으로 접합되는 상부판(54,55,56) 및 기준판(51)의 하면에서 소정의 간격을 두고 수직방향으로 접합되는 하부판(57,58)으로 구성된다.

이러한 트라이헤드론을 화물탱크 코너부위에 설치하기 위한 종래의 방법은, 3-4인의 작업인원이 약 25Kg 정도의 트라이헤드론을 설치위치로 운반한 후, 설치작업 동안 손으로 지지한채, 선체내벽에 용접하여 설치하였다. 따라서, 작업원이 과다하게 소요되어 작업효율이 저하될 뿐만아니라, 설치의 정밀도도 저하되고 작업기간도 많이 소요되며, 작업안정성도 저하되는 등의 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 트라이헤드론을 지지한 채 설치위치로 이동한 후, 상하 및 전후이동수단에 의해 정확한 설치위치에 트라이헤드론을 맞추어서 1인의 작업인원에 의해 설치작업이 이루어지도록 한 트라이헤드론 설치장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 트라이헤드론 설치장치는, 프레임과, 이 프레임에 상하이동 가능하게 설치되며 수평방향으로 연장되는 안내레일을 구비하는 대략 누은 "L"자형 수직캐리지와, 이 수직캐리지를 전술한 프레임에 대해 상하로 이동시키는 상하이동수단과, 이 수직캐리지의 안내레일을 따라 이동하며 트라이헤드론을 소정각도 범위내에서 회전가능하게 지지하는 수평캐리지로 구성됨을 특징으로 한다.

전술한 구성에 의하여, 본 발명의 트라이헤드론 설치장치는, 수평캐리지 상에 트라이헤드론을 지지하고, 상하이동수단으로 트라이헤드론을 들어올린채, 트라이헤드론 설치장소로 이동시킨다. 그 후, 지지된 트라이헤드론을 전술한 상하이동수단과 수평캐리지 및 회전수단등을 이용하여 정확한 설치위치에 맞춘 후, 용접을 행하여 설치하는 것이다. 따라서, 트라이헤드론을 운반하는 인원과, 설치작업중 이를 지지하는 인원이 없이도 트라이헤드론의 정확하고 효과적인 설치가 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상술한다.

제3도 및 제4도에서 도면부호 1은 프레임을 나타내며, 이 프레임(1)은 대략 누은 "L"자 형상의 수직캐리지(2)가 상하로 이동가능하게 설치되는 종방향의 상부프레임과, 하부에 바퀴가 달린 횡방향의 하부프레임으로 구분된다. 상부프레이(1)에는 승강용 안내레일(3)이 형성되어 있으며, 이 승강용 안내레일(3)에 수납되어 이동하는 복수의 활차(4)가 수직캐리지(2)에 설치됨으로써, 수직캐리지(2)가 프레임(1)에 대해 상하방향으로 원활히 승강이동될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 전술한 수직캐리지(2)를 프레임(1)에 대해 위와같이 상하로 승강이동이 가능하게 하기 위한 수단으로, 유압실린더와 수동펌프를 포함하는 유압액츄에이터(5)가 프레임(1)에 설치된다. 이 유압액츄에이터(5)의 작동로드(6)에 전술한 수직캐리지(2)를 고정결합하면 작동로드(6)가 상하로 승강됨에 따라 수직캐리지 (2)가 상하로 승강이동될 수 있다. 본 실시예에서는 전술한 유압액츄에이터(5)의 작동로드(6)상에 스프라켓(7)을 설치함과 동시에, 일단을 프레임(1)에 고정되고 타단은 전술한 스프라켓(7)에 의해 변곡되어 수직캐리지(2)의 일단에 결합된 전동체인(8)을 설치하였다. 따라서, 유압액츄에이터(5)의 작동로드(6)의 상하작동이 수직캐리지(2)에 전달되어 결국, 수직캐리지(2)가 프레임(1)에 대하여 상하로 승강이동 가능하게 구성된다.

한편, 전술한 유압액츄에이터(5)에 작동압력을 공급하여 작동로드(6)를 상승시키기 위한 수단으로 수동유압펌프(미도시)와 작동레버(9)를 설치하며, 반면에 작동로드(6)를 하강시키기 위한 수단으로 유압액츄에이터(5)에 도시하지 않은 릴리이즈밸브 (Release Valve)를 설치한다. 따라서, 작동레버(9)를 움직여 유압액츄에이터(5)에 압력이 공급되면 작동로드(6)가 상승하고 그에 따라 수직캐리지(2)가 상승한다. 반면에, 작동로드(6)가 상승한 상태에서 릴리이즈밸브를 개방하면 유압액츄에이터(5)내의 압력이 빠지면서 작동로드(6)가 하강한다.

한편, 수직캐리지(2)상에는 수평방향의 이동을 위한 수평방향 이동용 안내레일 (10)이 형성되어 있으며, 이 수평방향 이동용 안내레일(10)을 따라 수평방향으로 이동되는 수평캐리지(11)가 설치되어 있다. 수평캐리지(11)는, 전술한 수평방향 이동용 안내레일(10)에 미끄럼접촉 지지되며, 바람직하기로는 이들 사이에 복수의 활차(12)를 설치하여 이동을 원활하게 한다.

또한, 전술한 수평캐리지(11)상에 트라이헤드론을 지지하는 지지헤드(13)가 설치된다.

바람직하기로는, 제3도에 나타낸 바와같이, 전술한 수평캐리지(11)에 힌지브라켓(14)을 설치하고 지지헤드(13)에 회전축(15)을 설치하여 지지헤드(13)가 트라이헤드론을 지지한 상태로 수평캐리지(11)상에서 회전 가능하도록 구성한다. 본 실시예에서는 전술한 힌지브라켓(14)과 지지헤드(13)의 연결부에 관통구멍이 복수개 형성된 원판(16)과, 이 관통구멍에 삽입되는 고정핀(17)을 설치함으로써, 지지헤드(13)가 소정의 각도만큼 회전한 후, 그 위치에 고정될 수 있도록 한다.

전술한 지지헤드(13)는 트라이헤드론의 손상을 방지하기 위하여 목재 또는 합판재등의 탄성재로 하고, 트라이헤드론이 지지헤드(13)에 지지된 상태로 고정시키기 위하여 복수의 클램프(미도시)를 지지헤드(13)에 설치한다.

한편, 바람직하기로는 제5도에 도시한 바와 같이, 전술한 수평캐리지(11)가 수직캐리지(2)의 수평방향 이동용 안내레일(10)상을 미끄러져서 전후 방향으로 이동될 때, 이를 소정의 이동범위로 고정하기 위하여 수평캐리지(11)상에 고정핀(18)을 설치한다.

또한, 바람직하기로는 프레임(1)에 복수의 바퀴(19)와 손잡이(20)를 설치하여, 트라이헤드론을 지지한채 설치위치로의 이동이 용이하도록 한다.

위와 같이 구성된 본 실시예의 작동을 설명하면, 트라이헤드론을 지지헤드(13)상에 지지한 후, 클램프로 죄어서 고정시킨다. 그 후, 작동레버(9)를 움직여서 유압액츄에이터(5)내에 작동압력이 공급되도록 한다. 이에 따라 유압액츄에이터(5)의 작동로드 (6)는 상승하며, 작동로드(6)상에 설치된 스프라켓(7)과 전동체인(8)에 의해 상승력을 전달받은 수직캐리지(2)는 프레임(1)에대하여 상승한다. 그 후, 본 트라이헤드론 설치장치를 설치위치로 이동시킨다.

트라이헤드론을 설치위치에 정확히 세팅하기 위하여 수직방향으로는, 작동레버 (9)를 움직여 수직캐리지(2)를 상승시킬 수가 있고, 반면에 유압액츄에이터(5)에 설치된 릴리이즈밸브를 적당한 시간동안 개방하여 수직캐리지(2)를 하강시킬 수 있다. 또한, 전후방향으로는, 수직캐리지(2)상에 형성된 수평방향 이동용 안내레일(10)을 통해 수평캐리지(11)를 전후방향으로 적당히 조절한 후 고정핀(18)으로 고정한다. 또한 설치위치의 각도와 트라이헤드론의 지지각도를 맞추기 위하여, 지지헤드(13)를 설치위치의 각도에 맞추어 적당히 회전시킨 후 고정핀(17)으로 고정한다.

위와 같이 하여, 정확한 설치위치의 셋팅이 끝나면, 트라이헤드론을 용접하여 설치를 끝낸다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 종래 트라이헤드론을 설치위치로 운반하고 설치작업동안 이를 지지하는 3-4인의 작업원이 전혀 필요없이 1인에 의하여 모든 설치작업이 이루어질 수 있다. 본 발명에 의하여, 종래에 수작업에 의해 행함으로써 과도한 작업인원이 소요되던 트라이헤드론 설치작업을 1인에 의하여 이루어지도록 함으로써 작업인원절감을 통한 작업효율의 향상을 이룰 수 있고, 작업시간이 현저히 단축될 뿐만아니라, 설치의 정밀도가 향상되고 작업안전도에도 기여할 수 있다.

Claims (8)

1. 멤브레인방식 LNG 운반선의 화물탱크 코너부위에 트라이헤드론을 설치하는데 사용되는 것에 있어서, 프레임(1)과, 상기 프레임(1)에 상,하 이동가능하게 설치되며 수평방향으로 연장되는 안내레일(10)을 구비하는 대략 누은 "L"자형의 수직캐리지(2)와, 상기 수직캐리지(2)를 상기 프레임(1)에 대해 상,하로 이동시키는 상,하이동수단과, 상기 수직캐리지(2)의 상기 안내레일(10)을 따라 이동하며 상기 트라이헤드론을 소정각도 범위내에서 회전가능하게 지지하는 수평캐리지(11)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 수평캐리지(11)가 상기 수직캐리지(2)의 상기 안내레일(10)에 미끄럼접촉 지지되며, 상기 수평캐리지(11)상에 설치되어 상기 트라이헤드론을 회전가능하게 지지하는 지지헤드(13)를 구비한 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 지지헤드(13)가 상기 수평캐리지(11)에 힌지브라켓 (14)을 통해 설치되며, 상기 힌지브라켓(14) 또는 지지헤드(13)중 어느 하나에 복수의 관통구멍을 형성하고 상기 관통구멍에 삽입되는 고정핀(17)을 구비함으로써, 상기 지지헤드(13)가 상기 수평캐리지(11)에 소정각도로 고정되는 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 지지헤드(11)가 탄성재로 된 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 상,하 이동수단이 상기 프레임(1)에 설치되어 소정의 전동수단을 통해 상기 수직캐리지(2)를 승강시키는 유압액츄에이터(5)인 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 전동수단이, 일단은 상기 프레임(1)에 고정되고, 타단은 상기 유압액츄에이터(5)의 작동로드(6)상에 설치된 스프라켓(7)을 통해 변곡되어 상기 수직캐리지(2)의 일단에 결합된 전동체인(8)을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 유압액츄에이터(5)에 작동유압을 공급하는 수단이 수동펌프인 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.
8. 제5항에 있어서, 상기 유압액츄에이터(5)에 릴리이즈밸브를 설치하여, 상기 유압액츄에이터(5)의 작동에 의해 상승한 수직캐리지(2)를 하강시키는 것을 특징으로 하는 트라이헤드론 설치장치.