IMO TYPE C FUEL TANK Calculation ( 2021년 10월 15일 수정 )

Material Selection for IMO TYPE "C" TANK Unit : MPa
MATERIAL	Weld Metal(용접봉강도)			Allowable Membrane Stress(f) 선급KR/LR
MATERIAL	Tensile Rm (=St)	Yield Re (=Sy)	Div.1 S	f = Min(Re/A, Rm/1.5)	f (Mpa)	A
A1106(Hign Mn)	660	400	N/A	f = Min(660/3.5, 400/1.5)	188.6	3.5
A553-TYPE1	640	420	187.0	f = Min(640/3.0, 420/1.5)	213.3	3.0
LT-FH32	440~570	315	N/A	f = Min(440/3.0, 315/1.5)	146.67
LT-FH36-TM	490~630	355	N/A	f = Min(490/3.0, 355/1.5)	163.33
SA240-304	515	205	138	f = Min(515/3.5, 205/1.5)	136.66	3.5
SA240-304L	485	170	115	f = Min(485/3.5, 170/1.5)	113.33
SA240-316	515	205	138	f = Min(515/3.5, 205/1.5)	136.66
SA240-316L	485	170	115	f = Min(485/3.5, 170/1.5)	113.33
SA516-60	410	215	118	ASME SEC. VIII Div.1 Allowable Stress
SA516-70	485	260	138
SA537-CL1	485	345	138
SA537-CL2	550	415	158

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다음으로 흘수 입니다.
* 형흘수(T.mld) : Moulded Draft
선체가 수중에 잠겨있는 부분을 말하며, 용골의 상면에서 부터 수면까지의 수직거리를 형흘수(Moulded Draft)라고 한다.
(1) 계획만재흘수(Td; Design Draft) 최적의 운항 조건을 갖도록 선정된 흘수로 대부분의 건조선 성능 보증은 계획만재수를 기준으로 평가된다.
(2) 최대만재흘수(Ts; Scantling Draft) 선체구조 및 안전상 화물적재가 허용되는 흘수로서, 최대만재흘수(Ts)는 계획만재흘수(Td)와 같은 경우도 있다.
(3) Ballast Draft(Tb) 화물을 적재하지않고 해수로 Ballasting하여 운항하기위한 흘수로 회항시 적용됨
(4) (Full Load Draft) 배의 항해 안전상 허락되는 최대의 흘수을 만재흘수(Full Load Draft)라 하고
그 흘수선을 만재흘수선(Load Line)이라고 한다. 만재흘수선에서 건현갑판
(Freeboard Deck)의 상면의 연장선과 외판의 외면과의 교점까지의 수직 거리
를 건현(Freeboard) 이라하고, 이것은 복원력을 좌우한다. 형흘수와 건현을
합하면 형깊이와 갑판의 두께를 합한 것과 동일하다. 그러므로 일정한 배에서 만재흘수는 건현의 크기에 좌우된다.

(5) 이것이 법제화된 것은 1875년 영국에서 처음이었고 1930년과 1966년에 국제회의 (ICLL; International Convention On Load Line)가 개최되어 국제만재흘
수선 조약이 체결되었다. 건현표는 국제적으로 통일되어 있고 각국 정부는
선급협회를 표시하는 글자만 다르다.
이상 몇가지 용어들을 정의하였는데 일단 질문으로 돌아가면 기름을 양하한 후에 물, 해수
즉 발라스트 워터를 왜 채우는가 인데..
일단 화물유(Cargo Oil, Crude Oil)을 선박에서 육상으로 완전히 양하하게 되면 배가 가벼워 집니다. 당연히 그렇게 되면 배가 수면으로 많이 떠오르게 되지요. 이때 먼저 설명된 것처럼 프로펠러가 완전히 잠기지 않아 프로펠러가 공동현상도 생기기도 하고 기타 여러가지 선박이 항해할 수 없는 조건이 생기게 됩니다.
첫째로 공동현상- 생략합니다. 다른분이 잘 설명해 두셔서..
둘째로 복원력 저하 - 배가 떠오르게 되서 흘수(Draft)가 낮아지게 되면 배의 무게가 작게 되는 동시에 무게 중심과 부력의 중심 높기 때문에 전복될 우려도 커지며 또한 복원성이 저하하게 된다. 만약 공선시 발라스트가 하나도 없는 상태라면 작은파도에도 쉽게 넘어가게 되겠지요?
셋째, 항해 성능저하 - 일단 프로펠러가 완전히 잠기지 않기 때문에 프로펠러의 추진성능이 저하됨은 당연겠지요? 프로펠러가 배수하는 양이 줄어들 뿐만 아니라 반력또한 감소하기 때문입니다.
그리고 무었보다 중요한 것은 위에 설명된 계획 만재 흘수 입니다. 선박은 가장 경제적이면서 빨리 운항할 수 있는 최적의 흘수가 설계 단계에서 결정되어 있습니다. 배가 가볍다고해서 빠른것은 아니고 선형, 프로펠러및 엔진효율, 수심, 선박의 중량등 여러가지가 고려대상이 됩니다. 따라서 만재 상태에서 화물을 완전히 육상으로 양하할 때는 ballast 를 주수하여 계획 만재 흘수에 가깝도록 ballast draft를 맞추어야 합니다. 따라서 선박의 구조상 유조선을 기준으로 볼때 화물유 탱크외에 발라스트 탱크가 따로 구분되어 있습니다.

* ballasting : 위에 설명된 ballast water적재에 대한 주배수 작업을 ballasting이라고 합니다.
터미널에서 화물을 육상으로 배출함과 동시에 선박의 컨디션(선체 응력, 흘수등을 고려)을 고려하여 발라스트 워터를 주배수 하게 됩니다.
그냥 막 물을 싣는게 아니지요. 나름대로 고도의 노하우와 기술을 필요로 합니다.

// Design draft vs Scantling draft
// https://amarineblog.com/2017/08/12/design-draft-vs-scantling-draft/