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LNG선 2열 카고 탱크

阅读:175发布:2020-06-07

专利汇可以提供LNG선 2열 카고 탱크专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: A two rows cargo tank for a LNG ship is provided to improve capacity of a cargo for loading goods, and reduce material costs and operating costs due to reduced a dry procedure. CONSTITUTION: A two rows cargo tank for a LNG ship is as follows. A single bulk head(130) is installed in between two row cargo tanks(110,120) in a single. In the bulk head, uneven is formed with a wave shape. The bulk head is composed of stainless steel(SUS) 316L. In each upper and lower stool section of the bulk head(S·A), a polyurethane foam(140) is installed to minimize heat flow. In vertical stool sections of the stem and stern of the bulk head, the polyurethane foam is installed to minimize heat flow.,下面是LNG선 2열 카고 탱크专利的具体信息内容。

  • LNG선 2열 카고 탱크로서,
    2열 카고 탱크(110),(120) 사이에 물결 모양으로 요철이 형성된 벌크 헤드(130)가 싱글로 설치된 것을 특징으로 하는 LNG선 2열 카고 탱크.
  • 청구항 1에 있어서,
    상기 벌크 헤드(130)의 재질이 스테인레스 316L인 것을 특징으로 하는 LNG선 2열 카고 탱크.
  • 청구항 1에 있어서,
    상기 벌크 헤드(130)의 상?하부 스툴 구역에 폴리우레탄 폼(140)이 설치된 것을 특징으로 하는 LNG선 2열 카고 탱크.
  • 청구항 1에 있어서,
    상기 벌크 헤드(130)의 선수 및 선미의 버디컬 스툴 구역에 폴리우레탄 폼(150)이 설치된 것을 특징으로 하는 LNG선 2열 카고 탱크.
  • 说明书全文

    LNG선 2열 카고 탱크{Cargo tank for LNG ship}

    본 발명은 LNG선 카고 탱크에 관한 것으로서, 특히 액화천연가스(LNG) 운반선, LNG Re-gasification Vessel 및 LNG 해양 플랜트(FPSO 등)(이하, 이들을 모두 포함하는 개념으로서 'LNG선'이라 함)에 2열로 설치되는 LNG선 카고 탱크에 관한 것이다.

    천연가스의 주요성분은 80?85%가 메탄(CH 4 ) 가스로 되어 있고 공해물질의 함량이 지극히 적다는 이점 때문에 에너지원으로서 이용가치를 높이 평가받고 있다. 또한 천연가스를 액화하는 과정에서 먼지제거, 탈유, 탈탄산, 탈수 등의 전처리를 하기 때문에 연소시에 아류산 가스가 발생하지 않고 질소탄화물의 발생이 적고 또한 CO 2 발생량이 다른 화석연료에 비해 훨씬 적어서 청정 에너지라고 한다.

    이와 같이, 천연가스가 에너지 자원으로 등장함에 따라 국내에서도 LNG 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 천연가스를 에너지로 이용하기 위해서는 생산기지로부터 수요지와 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운반수단이 필요하다.

    우리 나라에서도 인도네시아 및 말레이시아 등지에서 수송선에 의하여 LNG가 도입되고 있는데, LNG선은 탱크 형식에 따라 크게 독립형(SPB 및 MOSS Type)과 멤브레인형(NO96, Mark III 및 CS1 Type)으로 나눌 수 있다.

    도 1은 일반적인 LNG선의 독립형 카고 탱크 구조를 보여주는 단면도로서, 탱크에 걸리는 하중 즉 화물 및 증기압에 의한 내압, 선체의 변형으로부터 지지구조를 통하여 전달되는 외압, 선박의 운동에 기인하는 동하중, 저온의 LNG로 인한 열응력, 슬로싱(sloshing)에 의한 하중, 타워 및 방열재 등 기타의 부착품에 의한 하중 등을 조합하여 응력레벨을 계산하고 피로수명 및 균열진전 특성을 구하기 위한 모형시험 및 정밀해석을 통하여 안전성이 입증된 탱크형식을 의미한다.

    도 2는 일반적인 LNG선의 멤브레인형 카고 탱크 구조를 보여주는 단면도로서, 멤브레인 탱크라 함은 인접하는 선체구조에 의하여 방열재를 통하여 지지된 얇은(Max. 10mm) 막으로 구성되는 비자기 지지형의 탱크(non-self-supporting tank)를 의미한다. 멤브레인은 열 또는 기타의 신축이 멤브레인에 과도한 응력을 발생하지 아니하도록 설계하고 설계증기압은 0.25bar를 넘지 않는다. 화물에 직접 접촉하는 일차 방벽(primary barrier)과 또 하나의 완벽한 이차 방벽(secondary barrier)으로 구성된다.

    한편, LNG선의 카고 탱크를 2열(Two Row)로 배치할 때, 도 3에 도시한 바와 같이, 2열 카고 탱크(10),(20) 사이에는 GTT사가 개발한 NO96 타입 시스템이 적용된 Mild Steel (Grade 'E') 및 Insulation으로 이루어진 더블 벌크 헤드(30:Cofferdam)가 설치된다. 즉, 단열을 위해 Mild Steel (Grade 'E')인 SUS Fitting류, 단열 박스 및 36% 니켈강(Invar) 등의 여러가지 자재가 설치되는 것이다.

    그런데, 이러한 2열 카고 탱크의 경우, 카고 탱크 사이에 여러가지 단열 자재가 설치되기 때문에 단열을 위한 구역(Thickness of Insulation:540mm, Total(Both side):1080mm) 및 코퍼댐 구역만큼 화물을 실을 수 있는 카고 Capacity가 감소할 뿐만 아니라 자재 비용이 상대적으로 많이 소요되며 카고 탱크 건조 공정 시수가 증가하는 문제점이 있다.

    이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화물을 실을 수 있는 카고 Capacity를 증가시킬 뿐만 아니라 자재 비용을 절감하며 선체 블록 탑재 건조 공정 시수를 절감할 수 있도록 된 LNG선 2열 카고 탱크를 제공하는데 그 목적이 있다.

    상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크는, 2열 카고 탱크 사이에 물결 모양으로 요철이 형성된 벌크 헤드가 싱글로 설치된 것을 특징으로 한다.

    여기에서, 상기 벌크 헤드의 재질이 스테인레스 316L일 수 있다.

    또한, 상기 벌크 헤드의 상?하부 스툴 구역에 폴리우레탄 폼이 설치될 수 있다.

    또한, 상기 벌크 헤드의 선수 및 선미의 버디컬 스툴 구역에 폴리우레탄 폼이 설치될 수 있다.

    본 발명에 따르면, 2열 카고 탱크 사이에 단지 싱글 형태로 물결 모양으로 요철이 형성된 벌크 헤드가 설치됨으로써 화물을 실을 수 있는 카고 Capacity의 증가, Boil-off rate 감소 뿐만 아니라 자재 비용 절감, 카고 탱크의 건조 공정 시수 절감에 따른 비용 절감 등의 이점이 있다. 이와 더불어, 정밀성을 요구하는 카고 탱크 건조 공정을 줄임으로써 작업자의 편의성, 안전성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

    도 1은 일반적인 LNG선의 독립형 카고 탱크 구조를 보여주는 단면도.
    도 2는 일반적인 LNG선의 멤브레인형 카고 탱크 구조를 보여주는 단면도.
    도 3은 종래 LNG선 2열 카고 탱크 구조를 보여주는 단면도.
    도 4는 본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크 구조를 보여주는 단면도.
    도 5는 본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크 구조를 보여주는 평면도.
    도 6은 본 발명에 따른 벌크 헤드를 보여주는 사시도.

    이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

    도 4는 본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크 구조를 보여주는 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크 구조를 보여주는 평면도, 도 6은 본 발명에 따른 벌크 헤드를 보여주는 사시도이다.

    본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크는 멤브레인형 2열 카고 탱크로서 카고량을 증가시키기 위해 카고 Capacity를 증가시키고 건조 기간 단축을 통해 비용을 절감할 수 있는 탱크이다.

    도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크는 2열 카고 탱크(110),(120) 사이에 물결 모양으로 요철이 형성된 스테인레스(SUS) 316L 재질의 벌크 헤드(130)가 싱글로 설치된다.

    즉, 단열을 위해 별도의 단열 박스나 니켈강 등의 단열 자재를 설치하지 않고, 단지 액화천연가스의 슬로싱 즉, 출렁거림에 따라 힘이 가해지는 현상을 효과적으로 상쇄시키기 위해 물결 모양으로 골이 져서 요철이 형성된 벌크 헤드(130:Corrugated Bulkhead)만을 2열 카고 탱크(110),(120)의 사이에 싱글로 설치한 것이다.

    이에 따라, 화물을 실을 수 있는 카고 Capacity의 증가 및 Boil-off rate 감소 뿐만 아니라 자재 비용 절감 및 건조 공정 시수 절감에 따라 비용을 절감할 수가 있다.

    이와 더불어, 상기 벌크 헤드(130)의 상?하부 스툴 구역(S?A)에는 Heat Flow를 최소화하기 위해 폴리우레탄 폼(140:Polyurethane Foam)을 설치하는 것이 바람직하다.

    그리고, 상기 벌크 헤드(130)의 선수 및 선미의 버디컬 스툴 구역(S?A)에도 Heat Flow를 최소화하기 위해 폴리우레탄 폼(150)을 설치하는 것이 바람직하다.

    본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크의 작용을 설명하기로 한다.

    먼저, 본 발명에서는 종래 GTT사의 NO96 타입 시스템에서 더블 벌크 헤드의 단열을 위해 2열 카고 탱크 사이의 일차 방벽과 이차 방벽 구역에 각종 SUS Fitting류, 단열 박스 및 니켈강 등의 단열 자재를 설치하는 대신에, SUS 316L 재질의 물결 모양으로 요철이 형성된 싱글의 벌크 헤드만을 설치함에 따라 카고 탱크의 Capacity가 증가하며, 또한 카고 탱크의 건조 공정 및 시수 절감 효과가 있다.

    그리고, 이로 인해 여러 단열 자재 미설치로 카고 탱크 건조 기간 및 인력 시수 비용을 절감할 수가 있다. 또한, 정밀성을 요구하는 즉, 각종 SUS Fitting류, 단열 박스 및 니켈강 등의 단열 자재를 설치하는 카고 탱크 건조 공정을 줄임으로써 작업자의 편의성, 안전성 및 생산성을 높일 수가 있다.

    한편, 본 발명에 따른 LNG선 2열 카고 탱크를 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

    따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

    110,120 : 카고 탱크 130 : 벌크 헤드
    140,150 : 폴리우레탄 폼 I : Insulation
    S?A : 스툴 구역

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