KR101503278B1 - 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조 - Google Patents

선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 폐기관을 안정적으로 지지할 수 있고, 폐기관의 설치에 따른 공간적인 제약을 해소하며, 데크 상부의 공간 활용도를 높일 수 있고, 오픈 스페이스(open space) 구조로 인해 의장품 중량 감소 및 방열성이 우수할 뿐만 아니라, 통행로, 탈출로, 장비 유지 보수로의 확보가 가능하고, 유지 및 보수가 용이하도록 하며, 열유동 해석을 통한 원활한 가스의 배출을 검증할 수 있는 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조는 제 1 빔부재의 조립으로 이루어지는 지지부; 상기 지지부의 제 1 빔부재에 제 2 빔부재가 수직 하방으로 다수로 연장되도록 조립되어, 상기 지지부를 데크로부터 상방으로 이격시키는 이격부; 및 상기 이격부의 제 2 빔부재를 보강을 위해 서로 연결시키는 제 3 빔부재로 이루어지는 보강부를 포함하고, 상기 지지부 상에 폐기관이 수평을 이루도록 안착된다.

Description

선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조{Exhaust gas pipe mounting structure of ship or marine structure}
본 발명은 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 폐기관의 설치에 따른 공간적인 제약을 해소하고, 메인 데크 상부의 공간 활용도를 높이며, 통행로, 탈출로, 장비 유지 보수로의 확보가 가능하도록 구성된 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 화재시, 선내 전구역의 소화수(fire water) 공급을 위한 소화수 펌프가 통상 리던던시(redundancy) 개념으로 여러 대가 설치된다. 이 경우 소화수 펌프는 통상적으로 선수부에 2대, 선미부에 2대가 설치되고, 화재시 선박의 선수부나 선미부 중에서 유리한 위치에 있는 소화수 펌프가 가동되어 소화수를 공급하게 되는데, 선박의 전원 공급 가능 여부와 관계없이 독립적으로 어떠한 상황에서도 외부의 지원없이 독립적인 구동이 가능하도록 원동기를 전기 모터 대신 내연 기관인 엔진을 사용하게 된다.
이와 같이 선박에서 소화수 펌프의 원동기로서 내연 기관을 사용함에 따라 폐기관(exhaust gas pipe)의 구성은 필수적이며, 선박의 폐기관 장치에 대한 종래 기술로는 한국공개특허 제10-2012-0043238호의 선박의 폐기관 장치가 있다.
종래의 폐기관은 연돌(funnel)을 이용하여 배치되는데, 도 1을 참조하여 이를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 폐기관 설치 구조는 거주구에 인접한 모든 폐기관(11)에 연돌(12)을 구성하여 메인 데크(13)에 설치하고, 연돌(12)의 내부에 폐기관(11)을 배치하여 연돌(12) 내부의 구조물을 이용하여 폐기관 지지대(미도시)를 구성한다. 따라서 종래의 폐기관 설치 구조에 의해 작업자의 접근을 차단하고, 고온의 폐기관(11) 표면 온도에 의한 작업자의 부상 등을 방지하도록 하며, 배가스나 폐가스를 안전한 장소로 유도하여 대기 중으로 배출하도록 한다.
그러나, 종래의 폐기관 설치 구조는 LNG-FPSO(LNG-Floating Production Storage and Off-loading) 및 LNG-FSRU(LNG-Floating Storage and Regasification Unit) 등과 같은 FLNG(Floating LNG)의 경우, 메인 데크 상에 프로세스를 위한 탑사이드 모듈(topside module)이 배치됨으로써 공간 부족으로 인해 연돌(12)의 구성이 불가능하고, FLNG에서 매우 중요한 상갑판에서의 주 탈출로, 주 통로의 구성이 불가능하며, 거주구에 인접하여 연돌(12)을 구성할 수 있는 선미부의 경우 비교적 폐기관(11) 배치가 문제되지 않으나, 연돌(12)을 구성할 수 없는 반대 위치인 선수부의 경우 상갑판에 별도의 연돌 구성이 용이하지 않다는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐기관의 설치에 따른 공간적인 제약을 해소하고, 데크 상부의 공간 활용도를 높이며, 통행로, 탈출로, 장비 유지 보수로의 확보가 가능하고, 폐기관의 가스 배출 성능 해석(gas dispersion study)을 통해 검증이 가능하도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조에 있어서, 제 1 빔부재의 조립으로 이루어지는 지지부; 상기 지지부의 제 1 빔부재에 제 2 빔부재가 수직 하방으로 다수로 연장되도록 조립되어, 상기 지지부를 데크로부터 상방으로 이격시키는 이격부; 및 상기 이격부의 제 2 빔부재를 보강을 위해 서로 연결시키는 제 3 빔부재로 이루어지는 보강부를 포함하고, 상기 지지부 상에 상기 폐기관이 수평을 이루도록 안착되는 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조가 제공된다.
상기 지지부는 상기 폐기관의 소음기가 상부에 수평을 이루도록 안착될 수 있다.
상기 지지부는 상기 소음기의 폭방향 움직임을 제한하도록 상기 소음기의 하부가 삽입되는 소음기고정부가 상부에 마련될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 빔부재는 H-빔으로 이루어지고, 개방 구조를 가지도록 육면체의 프레임 구조물로 서로 조립될 수 있다.
상기 데크 상에서 상기 폐기관이 상방으로 인출되는 부분의 주위에 위치하도록 설치되는 안전 펜스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조에 있어서, 빔부재의 조립에 의해 이루어지는 프레임 구조물 상에 상기 폐기관이 데크로부터 상방으로 이격되도록 수평되게 설치되는 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조가 제공된다.
본 발명에 따르면, 폐기관을 안정적으로 지지할 수 있고, 폐기관의 설치에 따른 공간적인 제약을 해소하며, 데크 상부의 공간 활용도를 높일 수 있고, 오픈 스페이스(open space) 구조로 인해 의장품 중량 감소 및 방열성이 우수할 뿐만 아니라, 통행로, 탈출로, 장비 유지 보수로의 확보가 가능하고, 유지 및 보수가 용이하도록 하며, 열유동 해석을 통한 원활한 가스의 배출을 검증할 수 있다.
도 1은 종래의 퍼널을 이용한 폐기관 설치 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조의 프레임 구조물을 도시한 사시도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조의 프레임 구조물을 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시례에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조(100)는 빔부재(111,121,131)의 조립에 의해 이루어지는 프레임 구조물 상에 폐기관(150)이 데크(200)로부터 상방으로 이격되도록 수평되게 설치된다.
본 발명의 일 실시례에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조(100)는 프레임 구조물을 이루는 지지부(110), 이격부(120) 및 보강부(130)를 포함할 수 있으며, 선박이나 LNG-FPSO(LNG-Floating Production Storage and Off-loading) 및 LNG-FSRU(LNG-Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 FLNG(Floating LNG) 등의 해양 구조물에 배가스나 폐가스의 배출을 위해 마련되는 폐기관(exhaust gas pipe; 150)의 설치에 사용될 수 있다. 또한 데크(200)는 일례로 메인 데크(main deck)일 수 있다.
지지부(110)는 다수로 이루어진 제 1 빔부재(111)의 조립으로 이루어지는데, 프레임 구조물의 상부를 이루게 되고, 본 실시례에서처럼 수평의 사각형 구조를 이루도록 4개의 제 1 빔부재(111) 조립으로 이루어질 수 있다. 여기서 제 1 빔부재(111)는 서로 볼팅이나 용접 또는 끼움 결합 구조 등에 의해 직접 조립되거나, 보강판을 덧대어 볼팅이나 용접에 의해 조립될 수 있다.
폐기관(150)은 지지부(110) 상에 수평을 이루도록 안착된다. 이 경우 일례로 지지부(110)에는 폐기관(150)의 소음기(silencer; 151)가 상부에 수평을 이루도록 안착될 수 있으며, 본 실시례에서처럼 폐기관(150)의 소음기(151)가 다수로 나란하게 상부에 안착될 수 있다. 또한 지지부(110)는 상부에 안착된 소음기(151)의 폭방향 움직임을 제한하도록 소음기(151)의 하부가 삽입되는 소음기고정부(112)가 상부에 마련될 수 있다.
소음기고정부(112)는 소음기(151)마다 길이방향을 따라 다수로 마련될 수 있고, 소음기(151) 각각에 대응하도록 다수로 이루어질 수 있으며, 소음기(151)가 놓여지는 안착면(미도시)이 소음기(151) 외주면의 곡률에 상응하는 곡률을 가지도록 형성될 수 있고, 소음기(151)의 폭방향으로 배열되도록 제 1 빔부재(111) 상에 용접이나 볼팅 또는 끼움 구조 등에 의해 조립될 수 있다. 또한 폐기관(150)은 소음기(151)가 지지부(110) 상에서 정해진 위치에 고정되도록 안착됨으로써 배가스나 폐가스가 배출되는 배출단(152)이 선체로부터 외측을 향하도록 설치될 수 있다.
이격부(120)는 다수의 제 2 빔부재(121)로 이루어질 수 있는데, 지지부(110)의 제 1 빔부재(111)에 제 2 빔부재(121)가 수직 하방으로 다수로 연장되도록 조립될 수 있으며, 지지부(110)를 데크(200)로부터 상방으로 이격시키도록 하고, 본 실시례에서처럼 제 2 빔부재(121) 각각의 상단이 지지부(110)의 모서리에 조립되어 하방으로 수직되게 설치될 수 있으며, 나아가서 다른 제 2 빔부재(121) 각각의 상단이 제 1 지지부(111)의 측부에 조립되어 하방으로 수직되게 설치될 수 있다. 또한 제 2 빔부재(121)는 데크(200) 상에 수직되게 설치됨으로써 지지부(110)를 데크(200)로부터 상방으로 이격시키도록 한다. 또한 제 2 빔부재(121)는 제 1 빔부재(111)에 서로 볼팅이나 용접 또는 끼움 결합 구조 등에 의해 직접 조립되거나, 보강판을 덧대어 볼팅이나 용접에 의해 조립될 수 있다.
보강부(130)는 이격부(120)의 제 2 빔부재(121)를 보강을 위해 서로 연결시키는 다수의 제 3 빔부재(131)로 이루어질 수 있다. 일례로 제 3 빔부재(131)는 양단이 제 2 빔부재(121)에 서로 볼팅이나 용접 또는 끼움 결합 구조 등에 의해 수평되도록 직접 조립되거나, 보강판을 덧대어 볼팅이나 용접에 의해 수평되도록 조립될 수 있다. 또한 제 3 빔부재(131)는 이격부(120)의 제 2 빔부재(121) 사이에 오픈 구조를 가지도록 함과 아울러, 통행로, 탈출로, 장비 유지 보수로 등의 확보를 위해 이들 통로를 회피하도록 제 2 빔부재(121)를 서로 연결시킬 수 있다.
지지부(110), 이격부(120) 및 보강부(130)를 이루는 제 1 내지 제 3 빔부재(111,121,131)는 일례로 H-빔으로 이루어질 수 있고, 개방 구조를 가지도록 육면체의 프레임 구조물로 서로 조립될 수 있는데, 이에 한하지 않고 다양한 강재와 다양한 형태의 구조물로 이루어질 수 있다.
데크(200) 상에는 폐기관(150)이 상방으로 인출되는 부분(153)의 주위에 위치하도록 안전 펜스(140)가 설치될 수 있다. 안전 펜스(140)는 폐기관(150) 주위에 위치하여 작업자가 폐기관(150)에 접하는 것을 차단하도록 하고, 일례로 판상부재가 사각형으로 배열되도록 조립될 수 있으며, 예컨대 익스펜디드 메탈(expanded metal, 메탈라스(metal lath)라고도 함)로 이루어질 수 있으며, 이로 인해 통기성을 제공함과 아울러, 내부의 폐기관(150) 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조의 작용을 설명하기로 한다.
본 발명에 따르면, 제 1 빔부재(111)로 이루어지는 지지부(110)에 의해 폐기관(150)이 고정되도록 함과 아울러, 제 2 및 제 3 빔부재(121,131)로 각각 이루어지는 이격부(120)와 보강부(130)가 지지부(110)를 지지하도록 함으로써 폐기관(150)이 안정적으로 고정되도록 한다. 또한 제 1 내지 제 3 빔부재(111,121,131)의 프레임 구조물에 의해 폐기관(150)이 지지되도록 함으로써 폐기관(150)의 설치에 따른 공간적인 제약을 해소할 수 있으며, 데크(200), 일례로 메인 데크 상부의 공간 활용도를 높일 수 있다.
제 1 내지 제 3 빔부재(111,121,131)로 이루어지는 프레임 구조물은 오픈 스페이스(open space) 구조, 즉 제 2 및 제 3 빔부재(121,131) 사이의 개방 영역으로 인해 의장품 중량을 감소시킬 뿐만 아니라, 방열성이 우수하고, 통행로, 탈출로, 장비 유지 보수로의 확보가 가능하도록 하고, 유지 및 보수가 용이하도록 한다. 또한 지지부(110)에는 폐기관(150)의 소음기(151)가 수직이 아닌 수평으로 설치됨으로써 수직으로 설치되는 경우에 비하여 차지하는 공간을 대폭 줄일 수 있다.
데크(200)에서 작업자의 접촉이 가능한 폐기관(150)의 주위에 안전 펜스(140)가 설치되도록 하여, 폐기관(150)의 고열로 인한 작업자의 부상을 방지할 수 있다. 또한 폐기관(150)으로부터 배출되는 배가스나 폐가스의 배압 계산을 통해 기술적인 문제가 없음을 검증할 수 있고, 열유동 해석을 통한 원활한 가스의 배출을 검증할 수 있다.
본 발명은 상기 실시례에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
110 : 지지부 111 : 제 1 빔부재
112 : 소음기고정부 120 : 이격부
121 : 제 2 빔부재 130 : 보강부
131 : 제 3 빔부재 140 : 안전 펜스
150 : 폐기관 151 : 소음기
152 : 배출단 153 : 데크 상에서 인출되는 부분
200 : 데크

Claims (6)

  1. 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조에 있어서,
    제 1 빔부재의 조립으로 이루어지는 지지부;
    상기 지지부의 제 1 빔부재에 제 2 빔부재가 수직 하방으로 다수로 연장되도록 조립되어, 상기 지지부를 데크로부터 상방으로 이격시키는 이격부; 및
    상기 이격부의 제 2 빔부재를 보강을 위해 서로 연결시키는 제 3 빔부재로 이루어지는 보강부를 포함하고,
    상기 지지부 상에 상기 폐기관이 수평을 이루도록 안착되며,
    상기 데크 상에서 상기 폐기관이 상방으로 인출되는 부분의 주위에 위치하도록 설치되는 안전 펜스를 더 포함하되,
    상기 안전 펜스는 통기성을 제공하는 동시에 상기 안전 펜스 내부의 상기 폐기관의 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 익스펜디드 메탈로 이루어져 있으며,
    상기 폐기관은, 상기 지지부에 수평으로 안착되는 소음기와 상기 데크로부터 상기 소음기까지 수직으로 연장되는 수직연장부분을 포함하며,
    상기 안전 펜스는 상기 폐기관의 수직연장부분을 부분적으로 둘러싸는,
    선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 소음기의 폭방향 움직임을 제한하도록 상기 소음기의 하부가 삽입되는 소음기고정부가 상부에 마련되는, 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 빔부재는,
    H-빔으로 이루어지고, 개방 구조를 가지도록 육면체의 프레임 구조물로 서로 조립되는, 선박이나 해양 구조물의 폐기관 설치 구조물.
  5. 삭제
  6. 삭제
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