KR102651900B1 - 코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조 - Google Patents

Abstract

멤브레인 타입의 액화가스 화물창 및 화물창의 전후방에 배치되는 코퍼댐을 포함하는 선박에 있어서, 열매체를 공급받아 코퍼댐의 내부에 열을 공급하는 히팅파이프와 히팅파이프의 내부로 공급된 열매체를 배출시키는 리턴파이프를 포함하여 일체의 타워 구조물로 제작되는 코퍼댐 히팅타워; 및 코퍼댐 히팅타워가 코퍼댐의 상측 선체 구조를 관통하는 관통부를 마감하는 마감용 돔을 포함하는, 코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조가 개시된다.
본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워는 코퍼댐의 내부를 가열시키는 수단으로서 기존의 히팅코일 방식 대신 히팅타워 방식을 적용하는 것으로서, 코퍼댐의 상측 선체 구조를 관통하는 관통부가 일체형 돔 구조물에 의해 마감됨으로써 용접 편의성이 향상되고 설치 구조가 간소화되는 효과가 있다.

Description

코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조 {Finishing Structure of Cofferdam Heating Tower}

본 발명은 코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액화가스 화물창을 구비하는 선박의 코퍼댐 내부를 가열시키는 수단으로서 기존의 히팅코일 방식 대신 히팅타워 방식으로 설치되며, 특히 코퍼댐의 상측 선체 구조를 관통하는 관통부가 일체형 돔 구조물에 의해 마감되는 코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조에 관한 것이다.

일반적으로 LNGC(LNG Carrier)나 LNG RV(LNG Regasification Vessel)와 같은 화물선에는 극저온의 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG')를 저장하기 위하여 저장탱크(흔히, '화물창'이라고 함)가 구비된다.

LNG 화물창은 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(independent type)과 멤브레인형(membrane type)으로 분류할 수 있다.

멤브레인형 화물창의 경우에는 각 화물창의 전방 및 후방마다 화물창의 단면 형상과 동일한 형상을 갖는 격벽이 마련되며, 이러한 격벽에 의해 구획되는 공간을 코퍼댐(cofferdam)이라고 한다. 코퍼댐 공간 내부에는 화물창의 내부 온도 변화 및 LNG의 누출로부터 철판을 보호하고 견딜 수 있도록 별도의 시스템이 구성된다.

또한, 코퍼댐의 내부는 기본적으로 선급 규정에서 요구하는 기준에 맞게 온도가 일정하게 유지되어야 하는데, 통상적으로는 코퍼댐 내부에 배관을 설치하여 히팅코일(heating coil)을 배치하는 방식이 이용되고 있다.

'액화 천연가스 운반선의 코퍼댐 히팅 수단'에 관한 국내 공개특허공보 제10-2006-0124860호는 코퍼댐의 일측 격벽에 지그재그 형태의 히팅코일을 배치하여 코퍼댐 내부의 온도를 유지하고 있는데, 이러한 종래기술에 따르면 히팅코일이 지그재그 형태로 설치되기 위해 다수의 구조물을 관통하는 구조를 포함하게 되므로, 히팅코일 배관의 관통 구조로 인한 여러가지 문제점이 발생할 수 있다.

구체적으로는, 히팅코일 배관의 관통 배치를 위하여 구조물 상에 다수의 홀이 형성되어야 하므로 구조적인 보강을 필요하게 되고, 따라서 많은 수의 보강재 설치가 요구되고 용접 작업 또한 증가하게 되는 문제가 있다. 또한, 히팅코일 배관의 설치 과정에서 배관 홀 주변에 부식이 발생하는 경우에는 이를 제거하는 패시베이션(passivation) 작업이 추가적으로 요구되는 등 작업의 효율성을 저하시키는 요인이 되기도 한다.

한편, 도 1을 참조하면, 통상 코퍼댐(C)의 하부 바닥에는 선박에서 발생하는 빌지를 수집하는 빌지웰(bilge well, B)과 화물창 내부로부터 누출되는 액화가스나 화물창의 단열시스템으로부터 누설된 질소를 수집하는 섬프웰(sump well, S)이 마련되며, 코퍼댐(C) 내부에는 이들에 수집된 유체를 석션하여 배출하기 위한 배출파이프(10, 20)가 각각 설치된다.

그런데, 전술한 바와 같이 종래의 히팅코일 방식은 코퍼댐(C)의 내부에 히팅코일 배관(30)이 지그재그 형태로 설치되는 구조로서, 지그재그 형태로 배치되는 히팅코일 배관(30)이 2개의 배출파이프(10, 20)와 간섭되지 않을 것을 요하게 되고, 따라서 코퍼댐(C)의 내부 설계가 더욱 복잡해지는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 코퍼댐(C)의 천장부를 관통하는 2개의 배출 파이프(10, 20)와 히팅코일 배관(30)의 마감이 각각 별개로 이루어져야 했으며, 각각의 배관들은 도 2에 도시된 바와 같이 IPP(Individual Piping Penetration)라는 마감용 부재를 헐(hull, H)의 관통부에 래핑 용접(lapping welding)하는 방식으로 마감이 이루어졌는데, 이러한 방식은 선체 구조에 용접을 수행하기 위해 선행되는 핏업(fut up) 작업 및 래핑 용접에 시간이 많이 소요되는 단점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0124860호 (2006.12.06)

본 발명은 종래 히팅코일 방식의 설치 시수가 과다하게 소요되고 히팅코일 배관의 설치 과정에서 홀 발생에 따라 발생하는 여러가지 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기존의 히팅코일 방식 대신 히팅타워 방식을 적용하여 설치 간소화를 도모하고, 물량 감축 및 용접 시수 절감을 통하여 작업 편의성을 현저하게 증대시킬 수 있는 코퍼댐 히팅타워를 제공함에 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 코퍼댐 내부에 설치되는 다수의 파이프들이 하나의 일체형 타워 구조물로 통합되고, 코퍼댐 상부의 선체 구조를 관통하는 관통부가 일체형 돔 구조물에 의해 마감됨에 따라, 용접 편의성 및 설치 간소화의 효과를 극대화할 수 있는 코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 멤브레인 타입의 액화가스 화물창 및 상기 화물창의 전후방에 배치되는 코퍼댐을 포함하는 선박에 있어서, 열매체를 공급받아 상기 코퍼댐의 내부에 열을 공급하는 히팅파이프와 상기 히팅파이프의 내부로 공급된 상기 열매체를 배출시키는 리턴파이프를 포함하여 일체의 타워 구조물로 제작되는 코퍼댐 히팅타워; 및 상기 코퍼댐 히팅타워가 상기 코퍼댐의 상측 선체 구조를 관통하는 관통부를 마감하는 마감용 돔을 포함하는, 코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조가 제공될 수 있다.

상기 마감용 돔은 상기 코퍼댐의 상측 선체 구조를 구성하는 상갑판에 슬리브 타입으로 삽입되어 용접에 의해 고정될 수 있다.

상기 마감용 돔은 '∩'자 단면 형상을 가지는 엔드캡 형태 또는 반구형 지붕 형태로 마련될 수 있다.

상기 마감용 돔의 구조를 보강하기 위하여 상기 마감용 돔의 외주면에는 복수의 브래킷이 형성되어 상기 상갑판 상에 용접될 수 있다.

상기 리턴파이프는 상기 히팅파이프의 내부에 내부관으로서 설치되고, 상기 히팅파이프는 상기 마감용 돔을 관통하여 상기 코퍼댐의 내부로 연장될 수 있다.

상기 코퍼댐 히팅타워는, 상기 코퍼댐의 하부에 형성되는 빌지웰 및 섬프웰 중 적어도 어느 하나에 수집된 유체를 석션하여 배출하는 배출파이프를 더 포함할 수 있다.

상기 코퍼댐 히팅타워는, 상기 배출파이프 상에 설치되어 상기 배출파이프의 배출 압력을 제공하는 이젝터; 및 상기 이젝터에 구동유체를 제공하는 구동파이프를 더 포함할 수 있다.

상기 배출파이프 및 상기 구동파이프는 상기 마감용 돔의 측방을 관통하도록 배치되며, 상기 마감용 돔의 내부에서 하방으로 절곡되어 상기 코퍼댐의 내부로 연장될 수 있다.

상기 코퍼댐 히팅타워는, 상기 화물창 내에 형성되는 단열공간에 질소가스를 충전하기 위한 질소충전파이프를 더 포함할 수 있다.

상기 질소충전파이프는 상기 마감용 돔의 측방을 관통하도록 배치되며, 상기 코퍼댐의 상부에서 상기 화물창으로 연결되어 상기 단열공간으로 질소가스를 충전하는 질소충전라인과 연결될 수 있다.

상기 질소충전파이프는 상기 선박 내부에 구비되는 질소공급장치로부터 질소를 공급받아 상기 질소충전라인으로 전달할 수 있다.

본 발명은 선박 내부의 코퍼댐을 가열하는 수단으로서 기존의 히팅코일 방식과는 달리 타워 형태로 구성되는 전혀 새로운 방식의 코퍼댐 히팅타워를 제공한다.

본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워는 배관 내에 히팅코일을 설치하는 방식이 아니라 열매체를 공급받는 배관 자체에서 열을 방출하는 방식으로서, 보다 넓은 단면적을 활용하여 코퍼댐 내부에 열을 공급하여 줄 수 있고, 따라서 빠른 시간 내에 코퍼댐 내부를 요구되는 적정 온도로 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워는 설치 구조가 대폭 간소화되어 배관 및 보강재 등의 물량 감축이 가능하고, 용접 시수 절감으로 인하여 설치 작업의 편의성이 현저하게 증대되는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워는 코퍼댐 상부의 선체 구조를 관통하는 관통부가 슬리브 타입(sleeve type)으로 구비되는 일체형 돔 구조물에 의해 마감됨으로써, 기존에 수행되던 래핑 용접을 위한 핏업 작업 및 다수의 완전 용입 용접(full penetration welding) 작업을 줄일 수 있으며, 따라서 용접 편의성 및 설치 간소화의 효과가 극대화되어 현장 시공 시간의 현저한 단축이 가능한 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 상술된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 히팅코일 방식이 적용된 코퍼댐 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 히팅코일 배관의 마감부 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워가 설치된 코퍼댐의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워의 상부 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 다른 코퍼댐 히팅타워를 위에서 내려다본 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워의 하부 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적 및 효과를 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조해야 한다.

본 명세서에 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와는 다소 상이할 수 있으며, 도면에 도시된 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장되거나 축소될 수 있고 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예컨대, 본 명세서에서 어떤 구성요소를 '포함'한다고 하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결'된다고 하는 것은 직접적인 연결은 물론 간접적인 연결을 포함하는 것이며, 두 구성요소 사이에 다른 구성요소가 존재할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 의미로 해석될 수 있다.

이하에서 설명되는 본 발명의 코퍼댐 히팅타워는 액화가스를 저장하기 위해 멤브레인 타입으로 구비되는 화물창이 구비되는 다양한 선박에 적용될 수 있다.

여기서 '선박'이란 전술한 LNGC나 LNG RV와 같이 자체 추진력을 갖춘 선박은 물론, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 또는 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같이 해상에 부유하고 있는 해상 구조물을 모두 포함하는 의미로 해석될 수 있다.

또한, 화물창에 저장되는 '액화가스'로는 가장 대표적인 LNG를 비롯하여, LPG(Liquefied petroleum gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같이 저온으로 액화시켜 저장/수송될 수 있는 다양한 종류의 액화가스를 모두 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로서 이에 의하여 본 발명이 한정되지는 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워가 설치된 코퍼댐의 내부 구조를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워의 상부 구조를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명에 다른 코퍼댐 히팅타워를 위에서 내려다본 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워의 하부 구조를 나타낸 도면이다.

첨부된 도면들을 참조하면, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)는, 선체 내부에서 액화가스 화물창의 전방 및 후방에 설치되는 코퍼댐(C)의 내부 공간에 수직 방향으로 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)는, 내부 공간을 통해 열매체가 유동하여 코퍼댐(C) 내부에 열을 공급하여 주는 히팅파이프(110); 및 히팅파이프(110)로 공급된 열매체를 다시 외부로 배출시키는 리턴파이프(120)가 일체의 타워 구조물 내에 포함되는 형태로 마련될 수 있다.

히팅파이프(110)는 글리콜 워터(glycol water) 등의 열매체를 공급받아 코퍼댐(C) 내부에 열을 공급하여 주는 역할을 한다. 즉, 본 발명은 종래기술에서와 같이 배관 내에 히팅코일을 설치하는 방식이 아니라 열매체를 공급받는 배관 자체에서 열을 방출하는 방식으로서, 보다 넓은 단면적을 활용하여 코퍼댐 내부에 열을 공급하여 줄 수 있고, 따라서 빠른 시간 내에 코퍼댐 내부를 요구되는 적정 온도로 유지할 수 있는 효과가 있다.

히팅파이프(110)의 상단부에는 열매체를 소정의 압력으로 공급하는 필링파이프(111)가 연결되고, 히팅파이프(110)의 하단부에는 수압 테스트(hydro test) 또는 유지보수시에 관 내 잔수를 제거하기 위한 목적으로 드레인밸브(drain valve, 미도시)가 설치될 수 있다.

리턴파이프(120)는 히팅파이프(110)의 내부로 공급된 열매체를 다시 외부로 배출시키는 것으로서, 히팅파이프(110)의 내부관으로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서 히팅파이프(110)는 이중관 형태로 구성되어 외부관을 통해 열매체가 공급되고, 내부관은 외부관으로 공급된 열매체를 다시 외부로 배출하는 리턴파이프(120)로서의 기능할 수 있다.

리턴파이프(120)의 하단부에는 히팅파이프(110)와 연통되는 홀이 형성될 수 있으며, 필링파이프(111)를 통해 히팅파이프(110)의 상측으로부터 열매체가 공급되면 히팅파이프(110) 내부에 존재하던 기존의 열매체는 새로운 공급 압력에 의하여 리턴파이프(120)를 통해 상측으로 밀려 배출된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코퍼댐(C) 하부 바닥에는 빌지웰(B)과 섬프웰(S)이 형성될 수 있다. 최근 들어 선박이 점차 대형화됨에 따라 화물창의 규모 또한 커지고 있다. 이에 본 발명은 기존의 빌지웰과 섬프웰이 서로 이격되어 코퍼댐의 양 방향으로 설치되었던 것(도 1 참조)과는 달리, 코퍼댐(C) 내부의 복수의 구역에 각각 빌지웰(B)과 섬프웰(S)을 모두 근접하게 형성하도록 할 수 있다. 도 3에는 코퍼댐(C) 내부에 빌지웰(B)과 섬프웰(S)이 형성되는 구역이 두 곳 형성되는 것이 도시되어 있으나, 그보다 많은 수로 구역이 형성될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)는, 코퍼댐(C)의 바닥에 형성되는 빌지웰(B)에 수집된 유체(빌지)를 석션하여 배출하기 위한 제1 배출파이프(130)와, 코퍼댐(C)의 바닥에 형성되는 섬프웰(S)에 수집된 유체(누출 액화가스/질소)를 석션하여 배출하기 위한 제2 배출파이프(140)를 포함하여 일체의 타워 구조물로 제작될 수 있다.

제1 배출파이프(130)는 빌지웰(B)에 수집된 유체를 석션하여 외부로 배출시키고, 제2 배출파이프(140)는 섬프웰(S)에 수집된 유체를 석션하여 외부로 배출시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 코퍼댐(C) 내부에 빌지웰(B)과 섬프웰(S)이 근접하게 형성되기 때문에 제1 배출파이프(130)와 제2 배출파이프(140)를 하나의 타워 구조물로 통합하여 구성할 수 있다.

이때, 본 발명은 빌지웰(B) 또는 섬프웰(S)에 수집된 유체를 배출하기 위하여 별도의 펌프를 두지 않고 이젝터(ejector)를 이용하여 배출 압력을 제공할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 제1 배출파이프(130) 상에 제1 이젝터(131)가 설치되어 빌지웰(B)에 수집된 유체의 배출 압력을 제공할 수 있다. 여기서 이젝터는 구동유체(driving fluid)를 공급받아서 그 압력을 이용하여 흡입유체(suction fluid)를 빨아들이는 장치이며, 따라서 제1 이젝터(131)의 구동을 위해서는 구동유체를 공급해주는 구성이 필요하다.

이를 위해, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)는, 제1 배출파이프(130) 상에 설치되는 제1 이젝터(131)에 구동유체를 공급하기 위한 구동파이프(150)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 선박의 주 통로(main passage way)에 배치되는 화재용 배관 라인(fire line)을 구동파이프(150)와 연결하여 소방수를 구동유체로서 공급할 수 있다.

도 6에는 본 발명의 구조에 대한 이해를 돕기 위하여 제2 배출파이프(140)의 하단 일부만 도시하였으나, 제2 배출파이프(140) 상에도 제2 이젝터(미도시)가 설치되어 섬프웰(S)에 수집된 유체의 배출 압력을 제공할 수 있으며, 구동파이프(150)가 분기 혹은 개별적인 라인으로 마련되어 제2 이젝터(미도시)에 구동 압력을 제공해 줄 수 있다. 제2 이젝터(미도시)와 연결되는 구동파이프(150) 역시 선박의 화재용 배관 라인과 연결되어 소방수를 구동유체로서 공급할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 기존의 펌프 대신 이젝터를 이용하여 배출파이프(130, 140)의 배출 압력을 제공하도록 구성하는 것은, 일체의 타워 구조물로 제작되는 본 발명의 코퍼댐 히팅타워(100)의 일 구성으로 결합시키기에 용이하도록 배출파이프(130, 140)의 구조를 간소화하기 위한 설계이다.

한편, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)는, 빌지웰(B) 또는 섬프웰(S)에 수집된 유체의 깊이를 측정하여 양을 계측하기 위한 사운딩파이프(160)를 더 포함할 수 있다. 도면에는 하나의 사운딩파이프(160)만 도시되어 있으나, 빌지웰(B) 및 섬프웰(S) 각각에 대응하여 사운딩파이프(160)가 2개로 마련될 수도 있음은 물론이다.

사운딩파이프(160)는 관 내부로 추를 내려서 빌지웰(B) 또는 섬프웰(S)의 수위를 측정할 수 있도록 구성될 수 있으며, 리턴파이프(120)와 마찬가지로 히팅파이프(110)의 내부에 배치될 수 있으나, 배치 위치가 반드시 여기로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 히팅파이프(110)의 외부에 구성되어도 무방하다.

본 발명의 코퍼댐 히팅타워(100)는 상기와 같은 복수의 파이프들(110~160)이 외부에서 타워 형태의 일체형 구조물로 제작된 후 코퍼댐(C) 내부로 투입되어 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)는, 그 제작 과정에서 파이프들의 설치를 가이드하는 가이드링(170)과, 타워 구조물의 높이 방향을 따라 이격 설치되며 복수의 파이프들을 구속 및 지지하는 서포트(180), 그리고 상단부에 복수의 파이프들을 고정시키는 구조물로서 마감용 돔(190)을 더 포함할 수 있다.

서포트(180)는 코퍼댐 히팅타워(100)를 구성하는 복수의 파이프들을 지지하는 보강재이다. 이때, 본 발명의 코퍼댐 히팅타워(100)에서는 히팅파이프(110)가 전체 구조물의 하중을 지지하는 주 구조부재로서 기능할 수 있으며, 따라서 서포트(180)는 종래의 배관 보강재와는 달리 다수의 용접을 요하지 않으며, 메인 파이프로 볼 수 있는 히팅파이프(110)를 통하여 그 외측에 구성되는 파이프들을 지지시킬 수 있도록 최소한으로 구비되는 것이 가능하다.

또한, 서포트(180)는 코퍼댐(C) 내부에서 별도의 다른 위치에 고정될 것을 요하지 않으며, 외측 파이프들이 주 구조부재인 히팅파이프(110)를 통해 지지될 수 있는 정도로만 요구될 수 있다.

서포트(180)는 가이드링(170) 내부에도 설치될 수 있으며 복수의 파이프들이 횡방향 움직임을 방지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 서포트(180)는 코퍼댐 히팅 타워(100)를 구성하는 파이프들에서 발생하는 열을 방열시킴으로써 온도 상승을 방지하는 방열판(heatsink plate)으로서의 기능할 수도 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 마감용 돔(190)은 코퍼댐 히팅타워(100)를 구성하는 복수의 파이프들(110~160)의 상단부를 고정 및 지지하고, 복수의 파이프들이 코퍼댐(C) 상부의 선체 구조를 관통하는 관통부를 한 번에 마감할 수 있도록 구성되는 구조물로서, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)의 설치 구조를 대폭 간소화하고 용접 편의성을 향상시키기 위해 마련되는 구성이다.

마감용 돔(190)은 '∩'자 단면 형상을 가지는 엔드캡 형태 또는 반구형 지붕 형태로 마련될 수 있으며, 하단부가 코퍼댐(C)의 상측 선체 구조를 구성하는 상갑판(upper deck)에 슬리브 타입으로 삽입되어 용접에 의해 고정될 수 있다. 즉, 마감용 돔(190)은 하단부가 상갑판을 관통하여 소정의 깊이만큼 삽입되며, 외주면이 상갑판 상에 용접에 의해 고정될 수 있다.

또한, 마감용 돔(190)의 외주면에는 구조 보강을 위한 브래킷(bracket, 191)이 형성될 수 있다. 브래킷(191)은 마감용 돔(190)이 일정 깊이 이상 삽입되지 않도록 하는 스토퍼(stopper) 역할을 하며, 마감용 돔(190)과 함께 상갑판 상에 용접됨으로써 그 연결 구조를 보강한다.

본 발명에서 코퍼댐 히팅타워(100)를 구성하는 복수의 파이프들(110~160)은 마감용 돔(190)을 관통하여 코퍼댐(C) 내부로 인입되며, 마감용 돔(190)은 관통되는 파이프들의 상단부를 고정 및 지지하는 역할을 할 수 있다.

복수의 파이프들(110~160)이 마감용 돔(190)을 관통하는 구조에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 주 구조부재 역할을 하는 히팅파이프(110)가 마감용 돔(190)의 상단부를 수직으로 관통하도록 설치되고, 따라서 히팅파이프(110)의 내부에 구성되는 리턴파이프(120)와 사운딩파이프(160)도 자연스럽게 수직 방향으로 배치될 수 있다. 제1 배출파이프(130), 제2 배출파이프(140) 및 구동파이프(150)는 마감용 돔(190)의 측방을 관통하도록 배치되며, 마감용 돔(190)의 내부에서 하방으로 절곡되어 코퍼댐(C)의 바닥부를 향하여 연장될 수 있다.

상기에서 설명된 복수의 파이프들(110~160)의 끝단부에는 플랜지(flange)가 마련되어, 각 파이프들에 대응하는 기능을 수행하는 라인들과 연결 구조가 형성될 수 있다. 히팅파이프(110)의 경우에는 필링파이프(111)의 끝단부에 플랜지가 마련될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 선박에 구비되는 화물창은 1차 방벽(primary barrier) 및 2차 방벽(secondary barrier)를 포함하는 멤브레인 타입의 화물창일 수 있으며, 1차 방벽과 2차 방벽 사이에 형성되는 단열공간(이하 '1차 단열공간'이라 함)과 2차 방벽과 선체 사이에 형성되는 단열공간(이하 '2차 단열공간'이라 함)에는 불활성가스로서 질소가스가 충전될 수 있다.

상기와 같이 화물창 내에 형성되는 1차 및 2차 단열공간으로 질소가스를 충전하기 위한 질소충전라인이 구비되어야 하는데, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)는 각 단열공간으로 질소를 공급하기 위한 1차 질소충전파이프(NP1) 및 2차 질소충전파이프(NP2)를 더 포함할 수 있다.

1차 질소충전파이프(NP1)는 화물창 내부에 형성되는 1차 단열공간으로 질소가스를 충전하는 질소충전라인과 연결되고, 2차 질소충전파이프(NP2)는 화물창 내부에 형성되는 2차 단열공간으로 질소가스를 충전하는 질소충전라인과 연결될 수 있다. 1차 및 2차 질소충전파이프(NP1, NP2)는 예컨대 선박 내부에 구비되는 질소생성기 등으로부터 질소가스를 공급받아 각각의 질소충전라인으로 전달할 수 있으며, 질소충전라인은 코퍼댐(C)의 상부에서 화물창 쪽으로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 코퍼댐 히팅타워(100)의 제작 및 설치 과정을 간략하게 살펴보면, 코퍼댐 히팅타워(100)를 구성하는 복수의 파이프들과 이를 가이드하고 지지하기 위한 가이드링(170) 및 서포트(180) 그리고 마감용 돔(190)까지 일체의 타워 구조물로서 제작된 이후, 선각 조립시 크레인 등을 이용하여 코퍼댐 히팅타워(100)를 코퍼댐 내부로 투입하여 설치가 이루어질 수 있다.

이때, 코퍼댐 히팅타워(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 코퍼댐(C)의 바닥면에 설치되는 지지대(200)에 의해 지지될 수 있으며, 코퍼댐 히팅타워(100)를 지지대(200) 상에 지지시킨 상태에서 상부의 마감용 돔(190)을 상갑판 측에 용접 및 고정시킴으로써 코퍼댐 히팅타워(100)의 설치 및 탑재가 완료될 수 있다. 코퍼댐 히팅타워(100)의 탑재가 완료되면 코퍼댐 히팅타워(100)를 구성하는 파이프들의 끝단부에 형성된 플랜지에 외부 배관을 연결하여 마감할 수 있다.

즉, 본 발명은 코퍼댐 히팅타워(100)를 타워 형태의 일체형 구조물로 제작하여 선각 조립 단계에서 탑재하고 이후 선행 의장 공정에서 배관을 연결하여 마감하는 방식을 제시하는 것이라 할 수 있으며, 단품으로 제작된 타워 구조물을 일체로 탑재하는 것에 의해 간단한 방식으로 설치할 수 있어 설치 및 탑재 작업에 대한 편의성을 현저하게 증대시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서 서포트(180)는 히팅파이프(110)의 외측에 구성되는 나머지 파이프들이 주 구조부재인 히팅파이프(110)를 통해 지지될 수 있도록 최소한으로 구비될 수 있으며, 용접 또는 볼팅 체결을 통하여 간단하게 결합될 수 있다. 따라서 본 발명은 기존의 히팅코일 방식에서 배관 설치시 요구되는 U-bolt 및 여타 다른 보강재들의 설치를 필요로 하지 않으므로, 배관 및 보강재 등의 물량 감축이 가능하고 용접 작업을 대폭 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 코퍼댐 히팅타워(100)에 구비되는 각종 파이프들은 종래와 같은 관통 구조를 포함하지 않으며 이들 배관의 연결 또한 용접 또는 볼팅 방식으로 구현될 수 있어, 설치 및 용접에 대한 편의성이 증대되고 밀폐구역 내에서의 작업이 간소화되는 긍정적인 효과가 기대된다.

더불어, 본 발명에 따른 코퍼댐 히팅 타워(100)는 코퍼댐(C)의 내부에 열을 지속적으로 공급하기 위한 히팅파이프(110) 및 리턴파이프(120)를 포함하여 코퍼댐(C)의 내부 가열 장치로서의 본연의 기능을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 빌지웰(B) 및 섬프웰(S)의 석션 및 수위 측정 등에 관련된 배출파이프(130, 140)와 구동파이프(150) 및 사운등파이프(160), 그리고 필요에 따라 질소충전파이프(NP1, NP2)까지 모두 통합하여 일체의 타워 구조물로 제작됨에 그 특징이 있다.

따라서, 본 발명은 종래기술에서 코퍼댐을 가열하기 위한 장치와 또 별개로 빌지웰이나 섬프웰의 석션을 위한 배관 라인까지 각각 개별적으로 구성해야 했던 번거로움을 해결하고, 이들 기능을 수행하기 위한 구성들이 하나로 통합 구축될 수 있는 일체의 코퍼댐 히팅타워(100)를 제공함으로써, 구조 간소화에 따른 물량 감축 및 작업 편의성의 증대 효과가 보다 극대화될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 다수의 파이프들을 한 번에 설치 가능하도록 하면서, 다수의 파이프들이 코퍼댐(C) 상부의 선체 구조를 관통하는 관통부 또한 일체형 돔 구조물에 의해 한 번에 마감될 수 있는 코퍼댐 히팅 타워의 마감부 구조를 제공함으로써, 용접 편의성 및 설치 간소화의 효과를 극대화하고 궁극적으로는 현장 시공 시간의 현저한 단축이 가능한 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 코퍼댐 히팅타워
110: 히팅파이프
111: 필링파이프
120: 리턴파이프
130: 제1 배출파이프
131: 제1 이젝터
140: 제2 배출파이프
150: 구동파이프
160: 사운딩파이프
170: 가이드링
180: 서포트
190: 마감용 돔
NP1: 1차 질소충전파이프
NP2: 2차 질소충전파이프

Claims (11)

1. 멤브레인 타입의 액화가스 화물창 및 상기 화물창의 전후방에 배치되는 코퍼댐을 포함하는 선박에 있어서,
   열매체를 공급받아 상기 코퍼댐의 내부에 열을 공급하는 히팅파이프와 상기 히팅파이프의 내부로 공급된 상기 열매체를 배출시키는 리턴파이프를 포함하여 일체의 타워 구조물로 제작되는 코퍼댐 히팅타워; 및
   상기 코퍼댐 히팅타워가 상기 코퍼댐의 상측 선체 구조를 관통하는 관통부를 마감하는 마감용 돔을 포함하고,
   상기 리턴파이프는 상기 히팅파이프의 내부에 내부관으로서 설치되고, 상기 히팅파이프는 상기 마감용 돔을 관통하여 상기 코퍼댐의 내부로 연장되며,
   상기 리턴파이프의 하단부에는 상기 히팅파이프와 연통되는 홀이 형성되는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 마감용 돔은 상기 코퍼댐의 상측 선체 구조를 구성하는 상갑판에 슬리브 타입으로 삽입되어 용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 마감용 돔은 '∩'자 단면 형상을 가지는 엔드캡 형태 또는 반구형 지붕 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 마감용 돔의 구조를 보강하기 위하여 상기 마감용 돔의 외주면에는 복수의 브래킷이 형성되어 상기 상갑판 상에 용접되는 것을 특징으로 하는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 코퍼댐 히팅타워는,
   상기 코퍼댐의 하부에 형성되는 빌지웰 및 섬프웰 중 적어도 어느 하나에 수집된 유체를 석션하여 배출하는 배출파이프를 더 포함하는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 코퍼댐 히팅타워는,
   상기 배출파이프 상에 설치되어 상기 배출파이프의 배출 압력을 제공하는 이젝터; 및
   상기 이젝터에 구동유체를 제공하는 구동파이프를 더 포함하는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 배출파이프 및 상기 구동파이프는 상기 마감용 돔의 측방을 관통하도록 배치되며, 상기 마감용 돔의 내부에서 하방으로 절곡되어 상기 코퍼댐의 내부로 연장되는 것을 특징으로 하는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 코퍼댐 히팅타워는,
   상기 화물창 내에 형성되는 단열공간에 질소가스를 충전하기 위한 질소충전파이프를 더 포함하는,
   코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 질소충전파이프는 상기 마감용 돔의 측방을 관통하도록 배치되며, 상기 코퍼댐의 상부에서 상기 화물창으로 연결되어 상기 단열공간으로 질소가스를 충전하는 질소충전라인과 연결되는 것을 특징으로 하는,
    코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 질소충전파이프는 상기 선박 내부에 구비되는 질소공급장치로부터 질소를 공급받아 상기 질소충전라인으로 전달하는 것을 특징으로 하는,
    코퍼댐 히팅타워의 마감부 구조.

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