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KR102447031B1 - 액화가스 처리 장치, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

액화가스 처리 장치, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 Download PDF

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KR102447031B1
KR102447031B1 KR1020210006914A KR20210006914A KR102447031B1 KR 102447031 B1 KR102447031 B1 KR 102447031B1 KR 1020210006914 A KR1020210006914 A KR 1020210006914A KR 20210006914 A KR20210006914 A KR 20210006914A KR 102447031 B1 KR102447031 B1 KR 102447031B1
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liquefied gas
pump
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discharge pump
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오훈규
박천진
박성보
김용태
허원석
김동우
안재혁
손영무
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 액화가스 처리 장치, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 액화가스 저장공간의 상부에 형성되는 돔에 고정되는 펌프타워; 및 액화가스의 언로딩을 위해 상기 펌프타워의 하부에 마련되는 적어도 하나의 배출펌프를 포함하며, 상기 펌프타워는, 액화가스의 로딩 및 언로딩을 위한 적어도 하나의 파이프; 및 상기 저장공간의 하부에 마련되는 로터리베어링 하측부에 의해 수평 움직임은 구속되고 수직 움직임은 허용되도록 가이드되는 로터리베어링 상측부를 포함하고, 상기 로터리베어링 상측부에 상기 배출펌프를 고정하는 펌프 고정부를 더 포함하며, 상기 펌프 고정부는, 상기 배출펌프의 상부를 상기 로터리베어링 상측부에 고정 연결하는 고정부재; 상기 배출펌프에서 상기 로터리베어링 상측부와 마주하는 측면에 마련되며 양단이 ㄱ자 형태를 갖는 돌출부재; 및 상기 로터리베어링 상측부에서 상기 배출펌프와 마주하는 측면에 마련되며 상기 돌출부재의 양단에 접촉하여 상기 배출부재의 수평 움직임은 구속하고 수직 움직임은 허용하는 가이드부재를 포함한다.

Description

액화가스 처리 장치, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박{apparatus for treating liquefied gas, liquefied gas tank and ship having the same}
본 발명은 액화가스 처리 장치, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.
이러한 LNG 등의 액화가스를 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG RV(Regasification Vessel), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등의 선박 내에는 LNG를 극저온 액체 상태로 저장하기 위한 액화가스 저장탱크(소위 "화물창"으로 지칭됨)가 설치되어 있다.
이러한 액화가스 저장탱크에는 액화가스의 유출입을 위한 펌프타워가 설치된다. 펌프타워는 상단이 액화가스 저장탱크의 돔에 고정 설치되며, 하단은 액화가스 저장탱크 내부 바닥에 마련된 가이드 구조물에 의해 가이드된다.
그런데 펌프타워는 액화가스 저장탱크의 높이에 상응하도록 상하로 연장된 형태로 마련되며, 액화가스에 의하여 상하 방향으로의 수축/팽창이 발생할 수 있다. 이를 고려하여 가이드 구조물은 펌프타워 하단에 대해 수평 방향으로는 구속하고 상하 방향으로는 움직임이 허용되는 구조를 가질 수 있다.
즉 펌프타워의 하단은 가이드 구조물에 고정되지 않으므로, 펌프타워는 실질적으로 상단만 돔에 고정된 채 매달려 있는 형태가 된다. 이러한 펌프타워의 하단에는 카고펌프 등이 고정되는데, 펌프타워에 연결되는 제반 구성들에 대해 구조적 안정성 등을 개선할 수 있는 다양한 연구 및 개발이 진행 중에 있다.
공개특허공보 제10-2019-0136623호(2019.12.10., 공개)
공개특허공보 제10-2019-0142938호(2019.12.30., 공개)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 펌프타워의 하단에 설치되는 카고펌프의 결합 구조를 개선하여, 구조적 안정성 등을 향상시킬 수 있는 액화가스 처리 장치, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 처리 장치는, 액화가스 저장공간의 상부에 형성되는 돔에 고정되는 펌프타워; 및 액화가스의 언로딩을 위해 상기 펌프타워의 하부에 마련되는 적어도 하나의 배출펌프를 포함하며, 상기 펌프타워는, 액화가스의 로딩 및 언로딩을 위한 적어도 하나의 파이프; 및 상기 저장공간의 하부에 마련되는 로터리베어링 하측부에 의해 수평 움직임은 구속되고 수직 움직임은 허용되도록 가이드되는 로터리베어링 상측부를 포함하고, 상기 로터리베어링 상측부에 상기 배출펌프를 고정하는 펌프 고정부를 더 포함하며, 상기 펌프 고정부는, 상기 배출펌프의 상부를 상기 로터리베어링 상측부에 고정 연결하는 고정부재; 상기 배출펌프에서 상기 로터리베어링 상측부와 마주하는 측면에 마련되며 양단이 ㄱ자 형태를 갖는 돌출부재; 및 상기 로터리베어링 상측부에서 상기 배출펌프와 마주하는 측면에 마련되며 상기 돌출부재의 양단에 접촉하여 상기 배출부재의 수평 움직임은 구속하고 수직 움직임은 허용하는 가이드부재를 포함한다.
구체적으로, 상기 돌출부재는, ㅁ자 또는 ㅁ자에서 상기 로터리베어링 상측부와 마주하는 일변이 부분적으로 절단된 형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 로터리베어링 상측부에서 상기 배출펌프와 마주하는 측면은, 복수의 개구를 갖고, 상기 가이드부재는, 복수로 마련되며 상기 개구에 각각 삽입되는 ㅏ자 형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 가이드부재는, 일단이 상기 개구에 걸쳐지고 타단이 상기 개구를 관통하며, 상기 일단의 내면 중 상기 개구 상에 놓이는 부분 및 상기 타단에서 상기 돌출부재와 마주하는 부분에 밀착부재가 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 밀착부재는, 상기 돌출부재와 맞닿으면서 상기 돌출부재의 수직 움직임을 허용하는 테프론일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 액화가스 저장탱크는, 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하며 상면에 액화가스의 유출입을 위한 돔이 형성되는 벽체; 및 상기 액화가스 처리 장치를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 액화가스 저장탱크를 갖는다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 장치, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은, 펌프타워에 설치되는 배출펌프의 고정 구조 및 미끄러짐 구조 등을 개선함으로써, 배출펌프의 안정적인 지지를 가능케 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 장치의 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 장치의 펌프 고정부의 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 장치의 펌프 고정부의 부분 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
참고로 본 발명은 이하에서 설명하는 액화가스 저장탱크가 구비되는 선박을 포함한다. 이때 선박은 액화가스를 화물로 저장하거나 또는 연료(추진용 또는 발전용)로 사용하는 선박일 수 있으며, 가스 운반선, 가스가 아닌 화물이나 사람을 운반하는 상선, FSRU, FPSO, Bunkering vessel, 해양플랜트 등을 모두 포함하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 장치의 부분 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 장치의 펌프 고정부의 분해 사시도이다. 또한 도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 장치의 펌프 고정부의 부분 사시도이다.
이하에서 먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)를 개략적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)는 벽체(10), 액화가스 처리 장치를 포함한다. 이때 액화가스 처리 장치는 펌프타워(20) 등을 포함할 수 있다.
벽체(10)는 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성한다. 이를 위해 벽체(10)는 적어도 육면을 통해 저장공간을 이룰 수 있으며, 일례로 저장공간은 팔각형의 단면을 가질 수 있다.
또한 벽체(10)는, 내부에 저장된 액화가스를 열침투로 인한 증발로부터 보호하기 위해 단열 구조를 구비할 수 있다. 일례로 벽체(10)는 2중 단열 구조 및 2중 실링 구조를 구비할 수 있다.
구체적으로 벽체(10)는 선체 측에 마련되는 2차 단열벽(도시하지 않음), 2차 단열벽의 내측에 마련되는 2차 방벽(도시하지 않음), 2차 방벽의 내측에 마련되는 1차 단열벽(도시하지 않음), 1차 단열벽의 내측에 마련되는 1차 방벽(도시하지 않음) 등을 포함하는 구조를 구비할 수 있다.
이때 단열벽은 폴리우레탄폼 등의 단열블록을 사용하거나, 펄라이트 등의 단열재를 수용하는 단열박스를 사용할 수 있다. 또한 방벽은 SUS, INVAR 등의 금속시트 또는 알루미늄과 유리섬유 등이 혼합된 복합소재 등을 사용할 수 있다.
이러한 벽체(10)는, 상면에 액화가스의 유출입을 위한 돔(10a)이 형성된다. 저장공간의 상면을 이루는 벽체(10)는 개구(도시하지 않음)가 형성되고, 개구에는 상방으로 돌출되는 돔 코밍(도시하지 않음)이 마련되며, 돔 코밍에 돔 커버(부호 도시하지 않음)가 안착되면서 개구가 밀폐될 수 있다.
이때 돔 커버에는 후술할 펌프타워(20)에 마련되는 각종 파이프가 관통되도록 구비되어, 액화가스는 돔(10a)을 관통한 파이프를 통해 저장공간에서 외부로 배출되거나, 외부에서 저장공간으로 유입될 수 있다. 또한 저장공간 내에서 발생하는 증발가스 역시 돔(10a)을 관통하는 파이프를 통해 외부로 배출될 수 있다.
펌프타워(20)는, 상단이 돔(10a)에 고정되며 액화가스의 로딩 및 언로딩을 위한 파이프를 갖는다. 펌프타워(20)는 돔(10a)으로부터 저장공간의 바닥까지 수직하게 연장되는 파이프 및 파이프들을 상호 연결하는 트러스 구조의 골조 등을 포함하는 기둥 형태로 마련될 수 있다.
이러한 펌프타워(20)는 상단만 돔(10a)에 고정되고, 하단은 고정되지 않도록 마련될 수 있다. 즉 펌프타워(20)의 하단은 적어도 수직 방향으로 구속되지 않도록 마련된다. 이는 저장공간의 높이에 대응되는 펌프타워(20)가 극저온 액화가스로 인해 수축/팽창하게 될 것을 대비하기 위함이다.
다만 상단은 고정되고 하단은 자유단이 되는 펌프타워(20)가 안정적으로 놓여있도록 하기 위해, 저장공간의 바닥을 이루는 벽체(10)에는 로터리베어링 하측부(도시하지 않음)가 마련될 수 있다.
로터리베어링 하측부는 펌프타워(20) 하단의 수직 방향 움직임은 허용하되 수평 방향 움직임은 구속함으로써, 펌프타워(20)가 회전하거나 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 장치에 대해 설명한다.
액화가스 처리 장치는, 펌프타워(20), 배출펌프(30), 펌프 고정부(40)를 포함한다.
펌프타워(20)는, 앞서 간략히 설명한 바와 같이 상단이 액화가스 저장공간의 상부에 형성되는 돔(10a)에 고정되며, 하단은 저장공간의 하부에 마련되는 로터리베어링 하측부에 의해 수평 움직임은 구속되고 수직 움식임은 허용된다.
이러한 펌프타워(20)는 다수의 파이프를 포함하도록 마련된다. 일례로 펌프타워(20)는 언로딩 파이프(21), 보조 파이프(22), 로딩 파이프(도시하지 않음)를 포함한다.
언로딩 파이프(21)는, 액화가스의 언로딩을 위해 마련되며, 적어도 둘 이상인 복수로 마련될 수 있다. 일례로 한 쌍의 언로딩 파이프(21)는 상호 백업 가능하게 마련될 수 있다.
각 언로딩 파이프(21)에는 후술할 배출펌프(30)가 할당될 수 있는데, 배출펌프(30)는 상하 방향으로 언로딩 파이프(21)와 어긋난 위치에 마련되며, 언로딩 파이프(21)의 하부는 배출펌프(30)를 향해 경사지게 절곡된 후 배출펌프(30)와 연결되도록 마련될 수 있다.
보조 파이프(22)는, 언로딩 파이프(21)를 통한 언로딩에 문제가 발생하는 경우 등을 대비하기 위해 마련되며, 긴급 파이프(emergency pipe)로 지칭될 수도 있다. 비상상황 시 보조 파이프(22) 내부에 긴급 배출용 펌프가 인입된 후, 긴급 배출용 펌프를 통해 저장공간 내의 액화가스를 외부로 배출할 수 있으며, 이를 위해 보조 파이프(22)는 언로딩 파이프(21) 대비 직경이 크게 마련될 수 있다.
보조 파이프(22)는 언로딩 파이프(21) 대비 적은 수로 마련되고, 일례로 1개가 마련될 수 있다. 이때 한 쌍의 언로딩 파이프(21)와 하나의 보조 파이프(22)는 삼각형으로 배치될 수 있다.
로딩 파이프는, 액화가스를 저장공간 내부로 로딩한다. 로딩 파이프는 외부로부터 유입되는 액화가스를 저장공간의 내부 바닥으로 전달하기 위해, 하단이 개방된 중공의 형태를 가질 수 있다.
로딩 파이프는 보조 파이프(22)의 일측에 구비되며, 한 쌍의 언로딩 파이프(21)가 보조 파이프(22)와 삼각 배치될 때, 로딩 파이프 역시 한 쌍의 언로딩 파이프(21)와 삼각 배치될 수 있다.
이때 로딩 파이프는, 한 쌍의 언로딩 파이프(21)와 보조 파이프(22)가 이루는 삼각형의 외측에 배치될 수 있으며, 수평 보강재 등을 통해 보조 파이프(22)에 고정 설치될 수 있다.
즉 로딩 파이프는 펌프타워(20)의 수직 중심에서 보조 파이프(22)보다 먼 위치에 마련될 수 있으며, 이는 로딩 파이프를 통해 저장공간 내로 유입되는 극저온의 액화가스로부터 배출펌프(30) 등을 보호하기 위한 것이다.
펌프타워(20)는 위와 같은 언로딩 파이프(21), 보조 파이프(22), 로딩 파이프 외에도 가스 샘플링 파이프(도시하지 않음), 레벨 게이징 파이프(도시하지 않음), 배출펌프(30)의 전력/신호 전달을 위한 케이블 파이프(도시하지 않음) 등을 다양하게 포함할 수 있다.
이러한 펌프타워(20)의 하단에는 로터리베어링 상측부(23)가 마련된다. 로터리베어링 상측부(23)는 언로딩 파이프(21) 등을 지지하면서, 로터리베어링 하측부(도시하지 않음)에 의해 수평 방향의 움직임이 구속되도록 마련되는 구성이다.
로터리베어링 상측부(23)는, 언로딩 파이프(21)의 하부에 마련되며 로터리베어링 하측부에 의해 수평 움직임은 구속되고 수직 움직임은 허용되도록 가이드된다. 로터리베어링 상측부(23)에는 한 쌍의 언로딩 파이프(21), 보조 파이프(22)가 고정 설치될 수 있으며, 로딩 파이프는 보조 파이프(22)를 통해 로터리베어링 상측부(23)에 간접적으로 고정될 수 있다.
또한 로터리베어링 상측부(23)에는 배출펌프(30)가 고정 설치될 수 있다. 따라서 펌프타워(20)의 수축/팽창 시 언로딩 파이프(21) 등의 하단과 배출펌프(30)의 높이는 가변될 수 있다.
로터리베어링 상측부(23)에 배출펌프(30)를 설치하기 위해 펌프 고정부(40)가 사용될 수 있으며, 로터리베어링 상측부(23)는 배출펌프(30)와 마주하는 수직한 측면에 펌프 고정부(40)의 설치를 위한 개구(231)가 마련될 수 있다. 이때 개구(231)는 배출펌프(30)의 안정적인 위치 제한을 위하여, 로터리베어링 상측부(23)에서 배출펌프(30)의 일측과 마주하는 일면 및 배출펌프(30)의 타측과 마주하는 타면에 각각 2개 이상이 마련될 수 있다.
배출펌프(30)는, 액화가스의 언로딩을 위해 펌프타워(20)의 하부에 마련된다. 배출펌프(30)는 저장공간 내에 저장된 액화가스를 언로딩 파이프(21)로 전달하여 외부로 배출되도록 하는 구성으로서, 언로딩 파이프(21) 마다 각각 대응되도록 마련될 수 있다.
배출펌프(30)는 언로딩 파이프(21)와 일체로 연결될 수 있으며, 극저온 액화가스로 인해 언로딩 파이프(21)의 높이가 수축하게 되면, 배출펌프(30)의 위치 역시 상하로 가변될 수 있다. 즉 배출펌프(30)는 펌프타워(20)의 하부에 일체로 고정된 채, 펌프타워(20)의 하부 수축 팽창과 연동하여 높이가 가변된다.
이러한 배출펌프(30)는 펌프 고정부(40)에 의해 고정되는데, 펌프 고정부(40)는 높이 방향으로 배출펌프(30)의 일 지점(일례로 상부)만을 로터리베어링 상측부(23)에 일체 고정할 수 있다.
배출펌프(30)는 일정한 높이를 갖는 원기둥과 같은 형태의 구성인 바, 배출펌프(30)를 로터리베어링 상측부(23)에 두 지점 이상 고정할 경우, 배출펌프(30)와 로터리베어링 상측부(23)의 수축/팽창 변위가 완전히 일치하지 않는 한, 어느 하나의 고정 부위가 파손될 수 있기 때문이다.
또한, 배출펌프(30)는 재료 특성에 의해 온도 변화에 따라 수축 가능한 바, 로터리베어링 상측부(23)의 펌프 고정부(40)에 배출펌프(30)를 두 지점 이상에서 일체로 고정하게 되면, 배출펌프(30)의 수축/팽창 변위에 대응할 수 없게 되기 때문이다.
다만 배출펌프(30)는 상부에서 로터리베어링 상측부(23)에 의해 일체로 고정되며, 중앙부나 하부 등에서는 로터리베어링 상측부(23)에 의해 수평 흔들림은 구속되고 수직 변위만 허용되도록 마련될 수 있다.
이때 본 실시예는, 배출펌프(30)에서 펌프 고정부(40)의 고정부재(41) 및 돌출부재(42)에 연결되는 상하 간격을 충분히 확보함으로써, 안정적으로 배출펌프(30)의 지지를 가능케 할 수 있다.
펌프 고정부(40)는, 로터리베어링 상측부(23)에 직립한 배출펌프(30)의 외주면 양측을 고정한다. 예를 들어 배출펌프(30)의 외주면 양측은 배출펌프(30)의 중심축을 기준으로 대칭되는 방향을 의미할 수 있다.
펌프 고정부(40)는 고정부재(41), 돌출부재(42), 가이드부재(43) 등을 포함하여, 배출펌프(30)의 중심부 및 상단부에 각각 연결될 수 있다.
배출펌프(30)의 일측과 마주하는 로터리베어링 상측부(23)의 일측면 및 배출펌프(30)의 타측과 마주하는 로터리베어링 상측부(23)의 타측면을 각각 연결하기 위해, 적어도 한 쌍으로 마련될 수 있다.
고정부재(41)는, 배출펌프(30)의 상부를 로터리베어링 상측부(23)에 고정 연결한다. 고정부재(41)는 수평 플레이트 형태로 마련될 수 있으며, 로터리베어링 상측부(23)의 상면과, 배출펌프(30)의 상부에 외주 방향으로 돌출되도록 마련되는 림(Rim) 부분을 직접 고정하도록 마련된다.
즉 고정부재(41)에 의해, 배출펌프(30)는 로터리베어링 상측부(23)에 일체로 고정될 수 있다. 이때 고정부재(41)와 로터리베어링 상측부(23) 간의 고정 및 고정부재(41)와 배출펌프(30) 간의 고정은, 도면에 나타난 것과 같이 볼팅을 이용할 수 있지만, 이로 제한하지 않으며 용접 등도 가능하다. 다만 고정부재(41)는 로터리베어링 상측부(23) 및 배출펌프(30)와 연결되는 부분이 서로 미끄러짐 되지 않도록 견고하게 고정할 수 있다.
고정부재(41)는 로터리베어링 상측부(23)의 상면에 대해 위치가 견고히 유지될 수 있도록, 삽입부재(411)를 사용할 수 있다. 삽입부재(411)는 금속 또는 비금속 등의 소재로 이루어지며, 삽입부재(411)가 로터리베어링 상측부(23)의 상면에 적층되고, 삽입부재(411) 위에 플레이트가 적층되어 볼팅 등으로 고정됨에 따라, 고정부재(41)는 로터리베어링 상측부(23)에 대한 위치를 확고하게 유지할 수 있다.
돌출부재(42)는, 배출펌프(30)에서 로터리베어링 상측부(23)의 가이드부재(43)와 마주하는 측면에 마련된다. 돌출부재(42)는 로터리베어링 상측부(23)에 구비되는 가이드부재(43)에 의해 가이드되기 위하여, 배출펌프(30)에서 외측으로 돌출되도록 마련되는 구성이다.
돌출부재(42)는 가이드부재(43)와 맞닿는 표면을 형성하기 위해, 양단이 ㄱ자 형태를 가질 수 있다. 일례로 돌출부재(42)는 ㅁ자 또는 ㅁ자에서 로터리베어링 상측부(23)와 마주하는 일변이 부분적으로 절단된 형태 등을 가질 수 있다.
다른 예시로서 돌출부재(42)는 복수의 ㄱ자 형태가 I자로 결합된 형태를 이룰 수도 있다. 더 나아가 본 발명의 돌출부재(42)는 사각 형상에 한정되지 않으며, 가이드부재(43)와 배출펌프(30) 간의 맞닿음을 위한 다양한 형상이 적용될 수 있다.
이러한 돌출부재(42)의 형상을 토대로, 본 실시예는 적어도 4개의 지점에서 돌출부재(42)와 가이드부재(43)가 맞닿도록 함으로써, 배출펌프(30)의 수평 흔들림을 효과적으로 구속할 수 있다.
돌출부재(42)는 배출펌프(30)에 볼팅이나 용접 등을 통해 일체로 마련될 수 있으며, 주물 등으로 제작될 수 있다. 이러한 돌출부재(42)는 배출펌프(30)로부터 로터리베어링 상측부(23)를 향해 충분히 치우친 위치에 돌출부재(42)와 가이드부재(43)의 접촉면이 배치되도록 하여, 제조 및 유지보수가 용이하도록 하고 또한 배출펌프(30)에 대한 지지 안정성을 높일 수 있다.
가이드부재(43)는, 로터리베어링 상측부(23)에서 배출펌프(30)와 마주하는 측면에 마련된다. 가이드부재(43)는 돌출부재(42)의 양단에 접촉하여 배출부재의 수평 움직임을 구속한다. 배출펌프(30)는 고정부재(41)에 의해 상부가 로터리베어링 상측부(23)의 상면에 연결되어 있지만, 하부가 액화가스의 유동 등에 의해 흔들릴 수 있다. 따라서 가이드부재(43)는 돌출부재(42)와 복수의 접촉면을 통해 접촉함으로써 배출펌프(30) 하부의 수평 이동을 제한할 수 있다.
또한 가이드부재(43)는, 돌출부재(42)와 접촉면을 형성하되 돌출부재(42)의 수직 움직임은 허용하도록 마련될 수 있다. 따라서 배출펌프(30)의 상부는 로터리베어링 상측부(23)에 고정된 상태에서 배출펌프(30)에 수축/팽창 변위가 발생할 경우, 배출펌프(30)의 하부는 가이드부재(43)와 돌출부재(42)의 미끄러짐을 통해 파손 없이 안정적으로 지지될 수 있다.
다만 가이드부재(43)에 대해 돌출부재(42)가 미끄러질 때, 돌출부재(42)에 가이드부재(43)가 접촉하는 위치는 변화하더라도, 돌출부재(42)가 가이드부재(43)로부터 벗어나지는 않도록 마련될 수 있다.
가이드부재(43)는, 로터리베어링 상측부(23)에서 배출펌프(30)와 마주하는 측면에 마련된 개구(231)에 설치된다. 구체적으로 가이드부재(43)는 개구(231)에 삽입되는 ㅏ자 형태를 가질 수 있다.
이때 가이드부재(43)는 ㅏ자 형태에서 일단(좌측)이 개구(231)에 걸쳐지고 타단(우측)이 개구(231)를 관통하도록 마련되며, 가이드부재(43)의 일단은 개구(231)의 주변에서 볼팅 등에 의해 고정된다. 즉 가이드부재(43)는 로터리베어링 상측부(23)에 대해 적어도 두 지점 이상에서 고정되므로, 안정적인 고정 강도를 확보할 수 있다.
로터리베어링 상측부(23)의 측면에는 개구(231)가 복수 개로 마련될 수 있으며, 가이드부재(43) 역시 복수로 마련되어 개구(231)에 각각 삽입될 수 있다. 즉 하나의 돌출부재(42)에 대해 가이드부재(43)는 둘 이상이 대응될 수 있다.
가이드부재(43)는 돌출부재(42)와 맞닿아 접촉면을 형성하되, 가이드부재(43)를 기준으로 돌출부재(42)의 상하방향 미끄러짐이 허용된다. 이를 위해 가이드부재(43)는 밀착부재(432)를 구비할 수 있다.
밀착부재(432)는, 가이드부재(43)에 마련되는 홀(431)에 설치될 수 있다. 즉 도 5 및 도 6을 참조하면, 가이드부재(43)는 돌출부재(42)와 접촉면을 형성하기 위한 부분에 홀(431)이 마련된다. 구체적으로 가이드부재(43)는 개구(231)에 걸쳐지는 일단의 내면 중 개구(231) 상에 놓이는 부분과, 개구(231)를 관통하는 타단에서 돌출부재(42)와 마주하는 부분에 각각 홀(431)이 형성될 수 있다.
이러한 홀(431)에는 밀착부재(432)가 설치된다. 밀착부재(432)는 돌출부재(42)와 맞닿으면서 배출펌프(30)의 수축/팽창에 따른 돌출부재(42)의 수직 움직임을 허용하는 구성으로서, HDPE 등으로 이루어질 수 있다.
밀착부재(432)는 홀(431)을 기준으로 돌출부재(42)의 반대편에서 돌출부재(42)를 향하는 방향으로 홀(431)을 관통하면서 홀(431)에 설치될 수 있다. 이 경우 밀착부재(432)는 돌출부재(42)를 향하는 방향으로 홀(431)을 관통하다가 일정 지점에서 걸림이 이루어지는 형태를 가질 수 있다. 즉 밀착부재(432)는 T자 단면 형태 등을 가질 수 있다.
홀(431)에 설치된 밀착부재(432)의 외면은, 커버(433)에 의해 보호될 수 있다. 커버(433)는 밀착부재(432)가 마련되는 홀(431) 및 그 주변을 덮도록 마련되는 구성으로서, 볼팅 등의 다양한 결합 방식을 이용하여 홀(431)을 덮을 수 있다. 또한 커버(433)는 각 홀(431)마다 마련될 수 있다. 차후 밀착부재(432)의 교체를 위하여 커버(433)가 탈착될 수 있다.
이와 같이 커버(433)가 설치된 가이드부재(43)는, 돌출부재(42)와 마주하는 부분(개구(231)에 걸쳐진 일단의 내면 중 개구(231) 상에 놓여 돌출부재(42)와 마주하는 부분과, 개구(231)를 관통한 타단에서 돌출부재(42)와 마주하는 부분)에 밀착부재(432)가 마련될 수 있다. 이러한 가이드부재(43)는 밀착부재(432) 설치 후 로터리베어링 상측부(23)에 마련되는 개구(231)에 삽입 설치될 수 있다.
로터리베어링 상측부(23)의 측면에 형성된 개구(231)에 가이드부재(43)를 각각 설치하면, 돌출부재(42)와 마주하는 부분은 도 7에서와 같이 나타난다. 참고로 도 7 내지 도 9는 유한요소해석(F.E. model)을 위해 작도한 것으로서 표면에 격자가 나타나 있지만, 실제로 각 구성에 격자가 적용되는 것은 아닐 수 있다.
도 7을 참고하면 배출펌프(30)의 일측에 마련되는 돌출부재(42)에 대해, 로터리베어링 상측부(23)의 측면에는 4개의 밀착부재(432)가 할당될 수 있다. 따라서 하나의 돌출부재(42)에 대해 4개의 접촉면이 형성되며, 이때 4개의 접촉면은 한 쌍의 가이드부재(43)에 의해 형성되므로, 가이드부재(43)는 로터리베어링 상측부(23)에 대하여 적어도 4지점의 고정점을 이룰 수 있다.
또한 도 8을 참고하면 돌출부재(42)는 부분적으로 절단된 ㅁ자를 가지므로, 배출펌프(30)와 맞닿는 부분이 면을 형성하게 된다. 따라서 돌출부재(42)는 배출펌프(30)에 대해 다수의 지점(적어도 4지점 등)을 통해 고정 설치될 수 있으며, 또한 고정이 매우 용이하게 이루어질 수 있다.
또한 본 실시예는, 돌출부재(42)의 높이 중 중심 부분에 수평 방향의 보강리브(부호 도시하지 않음)를 구비할 수 있다. 이를 통해 본 실시예는 배출펌프(30)와 로터리베어링 상측부(23) 간에 보다 안정적인 고정을 구현할 수 있으며, 특히 슬로싱이 발생하는 경우 구조의 변형 가능성을 최소화할 수 있다.
이러한 돌출부재(42)와 가이드부재(43)는 도 9에 나타난 것과 같이 맞닿게 되며, 이를 통해 본 실시예는 가이드부재(43)를 로터리베어링 상측부(23)에 견고하게 고정하여, 배출펌프(30)의 수축/팽창 시 효과적으로 배출펌프(30)의 흔들림을 구속할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 하나의 돌출부재(42)에 대해 복수의 가이드부재(43)가 할당되도록 하여, 적어도 한 쌍의 가이드부재(43)가 로터리베어링 상측부(23)에 다지점 고정되도록 함으로써, 배출펌프(30)에 대한 수직 가이드 등을 효율적이고 안정적으로 구현할 수 있다.
본 발명은 앞서 설명한 실시예 외에도, 상기 실시예와 당업자에게 알려져 있는 공지기술의 조합 등을 추가적인 실시예로 포함할 수 있음은 물론이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 액화가스 저장탱크 10: 벽체
10a: 돔 20: 펌프타워
21: 언로딩 파이프 22: 보조 파이프
23: 로터리베어링 상측부 231: 개구
30: 배출펌프 40: 펌프 고정부
41: 고정부재 411: 삽입부재
42: 돌출부재 43: 가이드부재
431: 홀 432: 밀착부재
433: 커버

Claims (7)

  1. 액화가스 저장공간의 상부에 형성되는 돔에 고정되는 펌프타워; 및
    액화가스의 언로딩을 위해 상기 펌프타워의 하부에 마련되는 적어도 하나의 배출펌프를 포함하며,
    상기 펌프타워는,
    액화가스의 로딩 및 언로딩을 위한 적어도 하나의 파이프; 및
    상기 저장공간의 하부에 마련되는 로터리베어링 하측부에 의해 수평 움직임은 구속되고 수직 움직임은 허용되도록 가이드되는 로터리베어링 상측부를 포함하고,
    상기 로터리베어링 상측부에 상기 배출펌프를 고정하는 펌프 고정부를 더 포함하며,
    상기 펌프 고정부는,
    상기 배출펌프의 상부를 상기 로터리베어링 상측부에 고정 연결하는 고정부재;
    상기 배출펌프에서 상기 로터리베어링 상측부와 마주하는 측면에 마련되며 양단이 ㄱ자 형태를 갖는 돌출부재; 및
    상기 로터리베어링 상측부에서 상기 배출펌프와 마주하는 측면에 마련되며 상기 돌출부재의 양단에 접촉하여 상기 배출펌프의 수평 움직임은 구속하고 수직 움직임은 허용하는 가이드부재를 포함하며,
    상기 로터리베어링 상측부에서 상기 배출펌프와 마주하는 측면은, 복수의 개구를 갖고,
    상기 가이드부재는, 복수로 마련되며 상기 개구에 각각 삽입되는 ㅏ자 형태를 갖는, 액화가스 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부재는,
    ㅁ자 또는 ㅁ자에서 상기 로터리베어링 상측부와 마주하는 일변이 부분적으로 절단된 형태를 갖는, 액화가스 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드부재는,
    일단이 상기 개구에 걸쳐지고 타단이 상기 개구를 관통하며, 상기 일단의 내면 중 상기 개구 상에 놓이는 부분 및 상기 타단에서 상기 돌출부재와 마주하는 부분에 밀착부재가 마련되는, 액화가스 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 밀착부재는,
    상기 돌출부재와 맞닿으면서 상기 돌출부재의 수직 움직임을 허용하는 테프론인, 액화가스 처리 장치.
  6. 액화가스를 수용하는 저장공간을 형성하며 상면에 액화가스의 유출입을 위한 돔이 형성되는 벽체; 및
    제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 상기 액화가스 처리 장치를 포함하는, 액화가스 저장탱크.
  7. 제 6 항의 상기 액화가스 저장탱크를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
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