KR101225153B1 - 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치 - Google Patents

부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치 Download PDF

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Abstract

부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치가 개시된다.　 본 발명의 일 측면에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치는 선체에 대해 제1방향으로 회전가능하게 설치된 제1지지부와, 제1지지부에 제2방향으로 회전가능하게 설치되며, 처리모듈이 안착되는 제2지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치 {APPARATUS FOR MAINTAINING HORIZONTALITY OF MODULE OF FLOATING OCEAN CONSTRUCTION}
본 발명은 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화처리되어 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.　 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
최근에는 LNG FPSO(LNG Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(LNG Floating Storage and Regasification Unit) 등과 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.
이러한 부유식 해상 구조물 특히 LNG FPSO에는 천연가스 또는 액화된 액화천연가스 등을 저장하기 위한 저장탱크가 설치되고, 그 상부에 위치되는 탑 사이드(Top side)에 천연가스 등을 액화처리하기 위한 액화처리모듈(Liquefaction module) 등이 설치된다.
일례로, 액화처리모듈은 각종 배관 및 이 배관으로 이동하는 천연가스 등을 액화처리하기 위한 각종 처리장치들을 포함하며, 천연가스의 액화처리효율을 높이기 위해서는 각종 배관 및 처리장치들을 수평으로 유지시켜야 한다.
그러나, 부유식 해상 구조물에 설치된 액화처리모듈은 부유식 해상 구조물이 파랑이나, 바람, 조류 등의 외란에 의해 지속적으로 유동하게 되므로 수평 유지가 어려운 실정이다.
일례로, 이러한 액화처리모듈은 약 1도 정도로 경사지게 되면, 공정효율이 30% 이상 현저히 떨어지는 것으로 알려져 있으며, 정적인 상태에서 약 1도 정도 기운 상태에서 15초를 초과하거나 동적으로 약 30초 초과하여 기울게 되면, 액화처리 공정의 효율을 크게 저하시킬 뿐만 아니라 역류 등에 의해 액화처리모듈에 고장을 일으킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 부유식 해상 구조물에 설치된 처리모듈을 평행상태로 유지하기 위한 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 및 선체에 설치된 처리모듈을 포함하는 부유식 해양구조물의 처리모듈 수평유지 장치로서, 상기 선체에 대해 제1방향으로 회전가능하게 설치된 제1지지부와, 상기 제1지지부에 제2방향으로 회전가능하게 설치되며, 상기 처리모듈이 안착되는 제2지지부를 포함하는 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치가 제공된다.
상기 처리모듈은 천연가스를 액화처리하기 위한 액화처리모듈(Liquefaction module)일 수 있다.
상기 제1지지부는 상기 선체의 상부면에 설치되는 기저부와, 상기 기저부의 양측에 설치되는 한 쌍의 제1고정지주부와, 상기 한 쌍의 제1고정지주부에 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 제1회전지주부와, 상기 한 쌍의 제1회전지주부에 의해 지지되는 제1안착부를 포함할 수 있다.
상기 제1고정지주부와 상기 제1회전지주부 사이에는 제1힌지부재가 설치될 수 있다.
상기 기저부는 상기 선체의 상부 갑판을 포함할 수 있다.
상기 제2지지부는 상기 제1지지부의 양측에 설치되며 상기 제1지지부의 회전 방향과 직교하게 배치되는 한 쌍의 제2고정지주부와, 상기 한 쌍의 제2고정지주부에 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 제2회전지주부와, 상기 한 쌍의 회전지주부에 의해 지지되며 상기 처리모듈이 안착되는 공간을 제공하는 제2안착부를 포함할 수 있다.
상기 제2고정지주부와 상기 제2회전지주부 사이에는 제2힌지부재가 설치될 수 있다.
상기 제1방향과 상기 제2방향은 서로 직교하는 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예는 부유식 해상구조물이 해수의 유동 등에 의한 외란에 의해 수평을 유지가 어려운 경우에도 처리모듈을 수평상태로 유지할 수 있어 액화처리효율의 저하를 방지할 수 있고, 외란에 의한 처리모듈의 고장을 최소화 할 수 있다.
이와 같이, 부유식 해상구조물에 요동이 발생할 경우에도 처리모듈을 수평상태로 유지할 수 있으므로, 부유식 해상구조물의 평행유지에 소요되는 동력 소모를 줄일 수 있고, 이에 따라 평행유지를 위해 추진기관 등을 급격히 가동시키지 않을 수 있어 장비의 내구성을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치를 분해하여 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치의 정면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.　
이하, 본 발명에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치를 분해하여 도시한 분해사시도이다.　 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치의 정면도이다. 여기서, 부유식 해상구조물은 해상에 부유하는 구조물로서 일반적인 선박과 같이 자항 능력이 있는 구조물 뿐만 아니라 해상의 일 지점에 위치 고정되어 특정한 작업을 수행하는 구조물 등을 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치(100)는 제1지지부(110), 기저부(112), 제1고정지주부(114), 제1회전지주부(116), 제1안착부(118), 제2지지부(120), 받침부(122), 제2고정지주부(124), 제2회전지주부(126), 제2안착부(128)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 부유식 해상구조물은 선체의 내부에 천연가스 또는 액화가스를 저장하기 위한 저장탱크가 설치될 수 있다.　 이러한 저장탱크는 천연가스 또는 액화천연가스 등과 같은 극저온의 상태의 화물을 저장하기 위해 저장탱크의 내부와 외부 사이의 열유동을 차단하기 위해 단열처리된 외부 표면을 갖는다.
또한, 선체에는 특정한 작업을 수행하는 처리모듈(10)이 설치될 수 있다. 예를 들어 처리모듈은 천연가스를 액화처리하기 위한 액화처리모듈(Liquefaction module)일 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 이하, 설명의 편의상 처리모듈(10)을 액화처리모듈(10)이라 한다.
액화처리모듈(10)은 선체의 상부에 설치될 수 있고, 천연가스가 저장된 천연가스 저장탱크와 연결될 수 있다.
이러한 액화처리모듈(10)은 각종 배관 및 이들 배관에 연결되어 천연가스 등을 액화처리하기 위한 압축기, 응축기, 열교환기 등과 같은 각종 처리장치들을 포함할 수 있다.
액화처리모듈(10)은 수평으로 유지될 경우, 천연가스의 액화처리효율을 향상시킬 수 있으며, 이를 위해 본 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 액화처리모듈 수평유지 장치(100)가 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 부유식 해상구조물의 액화처리모듈 수평유지 장치(100)는 선체에 대해 제1방향으로 회전가능하게 설치된 제1지지부(110)를 포함할 수 있다.
일례로 제1지지부(110)는 부유식 해상구조물의 진행방향에 대해 발생하는 롤(Roll)운동에 대해 역방향으로 회전하게 되며 롤방향 운동에 대해 액화처리모듈(10)을 수평으로 유지시킬 수 있다.
또한, 제2지지부(120)는 제1지지부(110)에 대해 회전 가능하게 설치되며, 본 실시예에서는 제1지지부(110)가 회전하는 방향, 즉 제1방향에 대해 직교하는 방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.　 또한, 제2지지부(120)에는 천연가스를 액화처리하기 위한 액화처리모듈(10)이 안착될 수 있다.
본 실시예에서 제1지지부(110)는 선체의 상부면에 설치되는 기저부(foundation)(112)와 이 기저부(112)의 양측에 설치되는 한 쌍의 제1고정지주부(114)를 포함하고, 한 쌍의 제1고정지주부(114)에는 제1회전지주부(116)가 각각 회전 가능하게 설치될 수 있다.　 이를 위해 제1고정지주부(114)와 제1회전지주부(116) 사이에는 제1힌지부재(115)가 설치될 수 있다.
또한, 제1회전지주부(116)에는 제1안착부(118)가 설치될 수 있다.
제1안착부(118)는 제1회전지주부(116)가 제1고정지주부(114)에 회전가능하게 결합됨에 따라 선체의 회전과 상관없이 수평 상태를 유지할 수 있다.
일례로, 선체가 해수의 외란 등에 의해 롤(roll) 방향으로 요동하게 되면, 기저부(112) 및 이 기저부(112)에 설치된 제1고정지주부(114)가 선체와 같이 요동하게 되며, 제1고정지주부(114)에 설치된 제1회전지주부(116) 및 제1안착부(118)는 중력에 의해 선체 및 기저부(112)와 역방향으로 회전한다.　 이와 같이, 제1안착부(118)는 기저부(112)의 회전 방향과 역방향으로 회전할 수 있으며, 이에 따라 전체적으로는 롤 방향 요동에 대해 수평 상태를 유지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 기저부(112)는 선체의 상부 갑판에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 기저부(112)가 선체의 상부 갑판으로 이루어지는 것도 가능하다.　 또한, 제1고정지주부(114)는 기저부(112)에 설치되는 것으로 설명하고 있으나, 선체의 내측면을 이용하는 것도 가능하다.
또한, 제2지지부(120)는 제1지지부(110)의 양측에 설치될 수 있으며, 본 실시예에서는 제1지지부(110)의 제1안착부(118)에 설치될 수 있다.
제2지지부(120)는 제1안착부(118)의 상부에 받침부(122)가 설치되고, 이 받침부(122)의 상부 양측에는 한 쌍의 제2고정지주부(124)가 설치될 수 있다.　 그리고 이 한 쌍의 제2고정지주부(124)에는 제2회전지주부(126)가 각각 설치될 수 있다.　
여기서 제2고정지주부(124)는 제1안착부(118)가 회전하는 방향과 직교하는 방향으로 설치될 수 있으며, 이에 따라 제2회전지주부(126)는 제1안착부(118) 및 이를 지지하는 제1회전지주부(116)가 회전하는 방향과 직교하는 방향으로 회전할 수 있다.
또한, 제2회전지주부(126)는 제2고정지주부(124)에 회전 가능하게 설치되며, 이를 위해 제2고정지주부(124)와 제2회전지주부(126) 사이에는 제2힌지부재(125)가 설치될 수 있다.
또한 제2회전지주부(126)의 하단부에는 액화처리모듈(10)을 안착시킬 수 있는 공간을 제공하는 제2안착부(128)가 설치될 수 있다.
본 실시예에서 제2고정지주부(124)는 받침부(122)의 상부에 설치되는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 제1안착부(118)의 상부에 직접 설치되는 것도 가능하다.
일례로, 제2지지부(120)는 부유식 해상구조물의 진행방향에 대해 발생하는 피치(Pitch)운동에 대해 역방향으로 회전하게 되며 피치방향 운동에 대해 액화처리모듈(10)을 수평으로 유지시킬 수 있다.
이와 같이, 액화처리모듈(10)은 제1지지부(110) 및 제2지지부(120)의 상호작용에 의해 롤방향 운동과 피치 방향 운동 및 이들의 복합된 운동에 대해 수평상태를 유지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서 제1고정지주부(114)와 제2고정지주부(124) 및 제1회전지주부(124)와 제2회전지주부(126)는 원통형 파이프로 형성될 수 있으며, 강도 증가 및 경량화 등을 위해 트러스(Truss) 또는 프레임(Frame) 구조로 형성되는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서 제1안착부(118)와 제2안착부(128), 기저부(112), 받침부(122)는 판형부재로 형성될 수 있으며, 액화처리모듈(10)의 형상에 대응하는 프레임의 형태로 형성되는 것도 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 처리모듈 100 : 처리모듈 수평유지 장치
110 : 제1지지부 112 : 기저부
114 : 제1고정지주부 116 : 제1회전지주부
118 : 제1안착부 120 : 제2지지부
122 : 받침부 124 : 제2고정지주부
126 : 제2회전지주부 128 : 제2안착부

Claims (8)

  1. 선체 및 선체에 설치된 처리모듈을 포함하는 부유식 해양구조물의 처리모듈 수평유지 장치에 있어서,
    상기 선체에 대해 회전가능하게 설치된 제1지지부와,
    상기 제1지지부의 회전방향과 직교하는 방향으로 회전가능하게 설치되며, 상기 처리모듈이 안착되는 제2지지부를 포함하며,
    상기 제1지지부는,
    상기 선체의 상부면에 설치되는 기저부와,
    상기 기저부의 양측에 설치되는 한 쌍의 제1고정지주부와,
    상기 한 쌍의 제1고정지주부에 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 제1회전지주부와,
    상기 한 쌍의 제1회전지주부에 의해 지지되는 제1안착부를 포함하는 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리모듈은 천연가스를 액화처리하기 위한 액화처리모듈(Liquefaction module)인 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1고정지주부와 상기 제1회전지주부 사이에는 제1힌지부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기저부는 상기 선체의 상부 갑판을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치.
  6. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2지지부는
    상기 제1지지부의 양측에 설치되며 상기 제1지지부의 회전 방향과 직교하게 배치되는 한 쌍의 제2고정지주부와,
    상기 한 쌍의 제2고정지주부에 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 제2회전지주부와,
    상기 한 쌍의 회전지주부에 의해 지지되며 상기 처리모듈이 안착되는 공간을 제공하는 제2안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2고정지주부와 상기 제2회전지주부 사이에는 제2힌지부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상구조물의 처리모듈 수평유지 장치.
  8. 삭제
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