KR20120002219A - Ｌｎｇ 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조를 효율적으로 사용하여 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물에서 상부구조(topside)의 하중을 감소시키고, 여유공간을 확보하여 작업공간을 넓혀 작업자들의 작업능률도 높이며, 각종 장비배치의 최적화를 달성하는 것에 목적이 있다.
종래의 불규칙적이고 복잡했던 각각의 배관, 전선 및 기타 작업을 위한 이동 통로 등을 보다 통일성 있게 배치하고, 연료나 유압라인으로부터 연료나 유압이 새어도 즉시 바다로 유출되는 것을 방지할 수 있으며. 안전성이 향상되고, 상갑판위에 각종 배관 등의 설치를 줄일 수 있어 사람이나 작업차의 통행이 용이하게 된다. 또한, 배관이 상갑판에 있었던 경우와 달리, 파도나 바닷바람에 노출되지 않게 되어 녹의 발생이 억제되므로, 보수비용을 줄일 수 있다.

Description

ＬＮＧ 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조{Trunk space structure of floating structure with LNG storage tank}

본 발명은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG)를 저장할 수 있는 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 해상구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종방향 코퍼댐을 중심으로 LNG 저장탱크가 2열로 배치되는 멤브레인형 LNG 저장탱크의 트렁크 스페이스 구조에 관한 것이다.

현대에는 항공기 등 운송수단의 발달로 화물이 전 세계 곳곳으로 신속하게 운송되고 있다. 그러나 석유, 천연가스, 자동차 및 컨테이너를 비롯한 화물의 부피가 매우 크거나, 화물의 무게가 매우 무거운 경우에는 항공기로 운송할 수 없기 때문에 비교적 느리지만 대량의 화물을 일회적으로 운반할 수 있는 선박을 이용하는 것이 일반적이다.

특히, 천연가스는 선박에 적재되기 전 액화되는 과정을 거쳐 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)의 형태로 변화된 후 선박에 의해 운송된다.

액화천연가스란 메탄을 주성분으로 하는 천연가스를 1 기압 하에서 약 -163℃ 이하로 온도 하강시킨 것으로, 생산지에서 채취된 천연가스를 액상으로 변화시킨 것을 말한다. 이러한 액화천연가스의 부피는 원 천연가스에 비해 1/600 정도로 작으며, 비중은 0.42로 천연가스에 비해 절반 정도밖에 되지 않는다.

이처럼 부피 및 비중이 작은 액화천연가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하는 LNG 수송선은, 액화천연가스의 극저온에 견딜수 있고, 인슐레이션 기능을 갖춘 밀폐 보관 탱크, 즉 LNG 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함하고 있다.

LNG 수송선의 내부에 설치되는 LNG 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다.

독립탱크형 저장탱크에는 SPB 타입이나 Moss 타입의 저장탱크가 있는데, 이러한 타입의 저장탱크는 다량의 비철금속을 주재료로 사용하기 때문에 저장탱크 제조비용이 대폭 증가하고, 대형제작이 어려워 많은 양의 액화천연가스를 운반하기에 어려운 단점이 있다.

따라서, 현재 LNG 저장탱크로는 멤브레인형 저장탱크가 가장 많이 사용되고 있으며, 멤브레인형 저장탱크는 가격이 상대적으로 저렴하고, 오랜 기간동안 안전상의 문제가 야기되지 않고 LNG 저장탱크 분야에 적용되어 온 검증된 기술이다.

멤브레인형 저장탱크는 다시 GTT NO 96형과 Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 이러한 저장탱크 구조는 미국 특허 제5,269,247 호, 제 5,501,359 호 등에 기재되어 있다.

일반적으로 멤브레인형 저장탱크 상부의 선체 내부측 외벽은 트렁크 데크(trunk deck)라고도 하며, 상갑판(upper deck)과 트렁크 데크(trunk deck)의 사이에는 공간이 형성되어 있다.

또한, 화물창이 2열 구조인 경우 화물창과 화물창이 연결되는 코퍼댐의 상부에도 공간이 형성되어 상갑판(upper deck)의 하부에는 더욱 많은 빈 공간이 생기게 된다.

이러한 공간의 내부에는 별다른 장비의 설치없이 빈 공간을 이루고 있는데, 이러한 빈 공간은 한정된 공간을 갖는 선체 내부를 낭비하는 결과가 되며, 선체 내에 장비를 효율적으로 배치하거나, 여유있는 작업공간 및 통로의 확보 등을 달성하는 데에 많은 어려움을 준다.

또, 최근의 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물의 경우에 상부구조(topside)에 많은 장치들이 설치되므로, 상갑판에 각종 배관 및 전선이 배치되며, 아울러 설치ㆍ보수ㆍ유지를 위한 작업자의 작업통로 등도 배치된다.

그 결과, 상부구조(topside)의 하중을 증가시켜 부유식 해상 구조물을 불안정하게 만들며, 또한 작업공간도 협소하게 만들어 작업자들의 작업능률도 떨어뜨리는 등 많은 문제점을 만들고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조를 효율적으로 사용하여 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물에서 상부구조(topside)의 하중을 감소시키고, 여유공간을 확보하여 작업공간을 넓혀 작업자들의 작업능률도 높이며, 각종 장비배치의 최적화를 달성하는 것에 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, LNG를 저장할 수 있는 멤브레인형 LNG 저장탱크가 종방향으로 2열 배치된 부유식 해상 구조물에 있어서, 2열로 배치된 상기 LNG 저장탱크의 사이에 위치하는 코퍼댐;상기 코퍼댐 및 상기 LNG 저장탱크의 상부면과 상기 해상 구조물의 상갑판의 하부면이 형성하는 공간인 트렁크 스페이스;상기 트렁크 스페이스에 배관, 배관서포트, 케이블, 케이블웨이 및 이동통로 중 적어도 하나가 설치되는 것;을 특징으로 한다.

상기 코퍼댐의 상단부와 연결되는 상기 LNG 저장탱크의 상단부에는 챔퍼가 형성된 것;을 특징으로 한다.

챔퍼가 형성된 상기 LNG 저장탱크의 마주보는 경사진 면 사이에는 상기 코퍼댐에 평행하도록 연결되는 갑판이 설치되는 것;을 특징으로 한다.

상기 부유식 구조물의 상부구조에 설치되던 전장 설비를 상기 부유식 구조물의 선체에 설치하고;상기 전장 설비가 위치하고 있는 장소까지 설치되는 배관, 배관서포트, 케이블, 케이블웨이, 이동통로 중 적어도 하나가 상기 트렁크 스페이스에 설치되는 것;을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조를 효율적으로 사용하여 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물에서 상부구조(topside)의 하중을 감소시키고, 여유공간을 확보하여 작업공간을 넓혀 작업자들의 작업능률도 높이며, 각종 장비배치의 최적화를 달성할 수 있다.

또한, 종래의 불규칙적이고 복잡했던 각각의 배관, 전선 및 기타 작업을 위한 이동 통로 등을 보다 통일성 있게 배치할 수 있다.

또한, 연료나 유압라인으로 부터 연료나 유압이 새어도 즉시 바다로 유출되는 것을 방지할 수 있어, 안전성이 향상되며, 상갑판위에 각종 배관 등의 설치를 줄일 수 있어, 사람이나 작업차의 통행이 용이하게 된다.

또한, 배관이 상갑판에 있었던 경우와 달리, 파도나 바닷바람에 노출되지 않게 되어 녹의 발생이 억제되므로, 보수비용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 나타낸 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 횡단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 나타낸 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 종단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 위에서 내려다 본 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 사시도.
도 4는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 위에서 내려다 본 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 사시도.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

본 발명의 부유식 구조물은 멤브레인형 LNG 저장탱크를 가지고 있는 구조물이므로, 멤브레인형 LNG 저장탱크를 구비하는 모든 선박 및 해양 구조물에 해당될 수 있다. 따라서, LNG 운반선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification

Unit), LNG RV(Regasification Vessel)등 멤브레인형 LNG 저장탱크를 갖는 다양한 선종에 본 발명이 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 나타낸 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 횡단면도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 나타낸 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 종단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 위에서 내려다 본 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 사시도, 도 4는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 트렁크 스페이스 구조를 개략적으로 위에서 내려다 본 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 사시도이다.

본 발명은, 멤브레인형 저장탱크에 의해 2열 배치 구조를 형성함에 있어서, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 부유식 해상구조물의 선체 내부에 종방향으로 연장되는 종방향 코퍼댐(200)과 횡방향으로 연장되는 횡방향 코퍼댐(300)을 설치하여, 실질적으로 부유식 해상구조물의 폭방향으로 2개의 LNG 저장탱크들이 길이방향을 따라 2열로 배치되는 구조이다.

도 1, 도 2에서 도시된 바와 종방향 코퍼댐을 중심으로 LNG 저장탱크가 2열로 배치되는 멤브레인형 LNG 저장탱크의 상부에 형성되는 트렁크 스페이스에 종래의 선체 내부에 불규칙적이고 복잡하게 존재했던 각각의 배관, 전선 및 기타 작업을 위한 이동 통로 등을 형성시켜 보다 통일성 있게 배관, 전선의 배치로 공간을 효율성 있게 활용할 수 있고, 또한 상부구조에 있는 장비나 설비들도 선체로 옮겨서 그와 관련되는 각종의 전선(케이블) 및 케이블 트레이(cable tray), 공기 라인(Air line), 쿨링라인(cooling line), 파이어워터 라인(Firewater line), 연료라인(Fuel line), 유압라인(Hydraulic line) 등의 배관, 기타 작업을 위한 이동 통로 등도 상기 트렁크 스페이스에 배치하여 선체(hull) 및 상부구조(topside)에 여유공간을 형성할 수 있을 것이다.

구체적으로, 선수(본 실시예에서는 거주구(deckhouse)가 있는 선체를 선수라 한다) 기계실 선저에 설치된 연료이송펌프를 이용하여 선미 기계실에 배치된 비상소화펌프의 엔진을 구동하는데 사용되는 연료유와 Inert Gas Generator에 사용되는 연료 이송 배관, 선수 기계실에 설치된 제어용 일반 압축 공기를 상부구조(topside)와 선미 구역으로 공급하기 위한 압축 공기 이송 배관, 선수 기계실에 설치된 청수(fresh water) 냉각기에서 냉각된 청수를 상부구조(topside) 발열 장비로 이송하는 청수 배관, 선수 기계실에 배치된 청수 탱크에서 청수를 소요하는 장비 및 장소로 이동하기 위한 배관, 선수 상갑판에 배치된 청수, 연료유, 윤활유, 유압유 등을 선수/선미에 배치된 탱크에 이들을 이송하기 위한 배관 등을 상기 트렁크 스페이스에 배치할 수 있을 것이다.

그 결과, 상기 발명의 효과 부분에서 언급하였듯이, LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물에서 상부구조(topside)의 하중을 감소시키고, 여유공간을 확보하여 작업공간을 넓혀 작업자들의 작업능률도 높이며, 각종 장비배치의 최적화를 달성할 수 있고, 종래의 불규칙적이고 복잡했던 각각의 배관, 전선 및 기타 작업을 위한 이동 통로 등을 보다 통일성 있게 배치할 수 있으며, 연료나 유압라인으로 부터 연료나 유압이 새어도 즉시 바다로 유출되는 것을 방지할 수 있어, 안전성이 향상된다.

그리고, 상갑판위에 각종 배관 등이 설치 되지 않으므로, 사람이나 작업차의 통행이 용이하게 되며, 배관이 상갑판에 있었던 경우와 달리, 파도나 바닷바람에 노출되지 않게 되어 녹의 발생이 억제되므로, 보수비용을 줄일 수 있다. 또, 배관 및 전선 등의 부식, 열화 등의 문제점도 거의 해결할 수 있다.

본 발명은 2열로 배치된 LNG 저장탱크의 사이에 위치하는 코퍼댐, 상기 코퍼댐 및 상기 LNG 저장탱크의 상부면과 상기 해상 구조물의 상갑판의 하부면이 형성하는 공간인 트렁크 스페이스, 상기 트렁크 스페이스에 배관ㆍ배관서포트ㆍ케이블ㆍ케이블웨이ㆍ이동통로 중 적어도 하나가 설치되는 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조에 관한 것이다.

상기 코퍼댐은 상기 LNG 저장탱크가 멤브레인형 저장탱크이므로, 내부 공간을 양분하는 구조물로서 사용된다.

상기 코퍼댐은 2열로 배치된 저장탱크들의 사이에 종방향 코퍼댐(200), 즉 공간부(void space)가 형성되며, 이 공간부를 사이에 두고 양쪽에 2열로 배치되도록 저장탱크가 형성된다.

이와 같이 본 발명의 일시시예인 도 1, 도 2, 도 3의 부유식 해상구조물을 횡방향으로 보면, 멤브레인형 저장탱크, 코퍼댐, 그리고 또 다른 멤브레인형 저장탱크가 연달아 배치되는 구조가 이루어진다.

상기 종방향 코퍼댐에 인접하는 상기 LNG 저장탱크의 상단부 모서리에는 경사를 지게한 챔퍼를 형성하여 슬로싱을 방지할 수 있다.

이 때, 상기 챔퍼의 경사면에는 각종 배관 등의 설치가 용이하지 않으므로 상기 챔퍼가 형성된 LNG 저장탱크의 마주보는 경사진 면 사이에 상기 코퍼댐에 평행하도록 연결되는 갑판을 설치하여 각종 배관 등의 설치가 용이하도록 할 수 있다.

또한, 도 4와 같이 종방향 코퍼댐(200)을 사이에 두고 LNG 저장탱크(100)를 2열로 배치하면서 종방향 코퍼댐(200)에 인접한 상부 모서리를 대략 직각으로 형성함으로써 LNG 저장탱크의 저장용량을 증대시킬 수도 있다.

이러한 경우에는 트렁크 스페이스의 바닥면에 굴곡진 부분이 없어 도 3의 실시예 경우와는 달리 LNG 저장탱크의 상부면의 경사진 부분에 각종 배관 등의 설치를 위한 평행한 갑판을 설치할 필요는 없어진다.

상기 트렁크 스페이스(400)는 상기의 코퍼댐 및 LNG 저장탱크(100)의 상부면과 상갑판(500)의 하부면 사이의 공간을 말한다.

상기 트렁크 스페이스(400)에는 선체 내부에 복잡하게 설치되는 각종 배관ㆍ배관서포트ㆍ케이블ㆍ케이블웨이ㆍ이동통로 등을 통일성 있게 배치 시킬 수 있다.

상기의 각종 배관ㆍ배관서포트은 상기에서 설명한 선체의 선수부에 있는 장비들로부터 선미부에 있는 장비들로 연결되는 배관 및 상기 배관을 선체에 고정하기 위한 서포트이며, 상기의 케이블 및 케이블웨이는 상기 선수부 및 선미부에 있는 장비들의 구동 및 제어를 위한 케이블, 이들 케이블의 고정 및 통로역할을 하는 케이블웨이이고, 상기의 이동통로는 작업자들이 원활히 이동할 수 있는 통로를 말한다.

또한, 상기 트렁크 스페이스(400)에는 상갑판상에 설치되는 각종 배관ㆍ배관서포트ㆍ케이블ㆍ케이블웨이ㆍ이동통로 등도 설치할 수도 있다. 이렇게 되면, 상갑판에 여유공간이 생겨 상부구조에 설치된 모듈(topside module)을 위한 공간 확보가 용이해진다.

본 발명은 상기 실시예에 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.

100 :LNG 저장탱크 110 : LNG 저장탱크 상부면
120 : LNG 저장탱크 경사면 200 : 종방향 코퍼댐
210 : 종방향 코퍼댐 상부면 300 : 횡방향 코퍼댐
310 : 횡방향 코퍼댐 상부면 400 : 트렁크 스페이스
500 : 상갑판

Claims (4)

1. LNG를 저장할 수 있는 멤브레인형 LNG 저장탱크가 종방향으로 2열 배치된 부유식 해상 구조물에 있어서,
   2열로 배치된 상기 LNG 저장탱크의 사이에 위치하는 코퍼댐;
   상기 코퍼댐 및 상기 LNG 저장탱크의 상부면과 상기 해상 구조물의 상갑판의 하부면이 형성하는 공간인 트렁크 스페이스;
   상기 트렁크 스페이스에 배관, 배관서포트, 케이블, 케이블웨이 및 이동통로 중 적어도 하나가 설치되는 것;
   을 특징으로 하는 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 코퍼댐의 상단부와 연결되는 상기 LNG 저장탱크의 상단부에는 챔퍼가 형성된 것;
   을 특징으로 하는 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   챔퍼가 형성된 상기 LNG 저장탱크의 마주보는 경사진 면 사이에는 상기 코퍼댐에 평행하도록 연결되는 갑판이 설치되는 것;
   을 특징으로 하는 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 부유식 구조물의 상부구조에 설치되던 전장 설비를 상기 부유식 구조물의 선체에 설치하고;
   상기 전장 설비가 위치하고 있는 장소까지 설치되는 배관, 배관서포트, 케이블, 케이블웨이, 이동통로 중 적어도 하나가 상기 트렁크 스페이스에 설치되는 것;
   을 특징으로 하는 LNG 저장탱크를 가지는 부유식 구조물의 트렁크 스페이스 구조.
   
   
   

Images