KR101246071B1 - 2열 배치 탱크 타입 부유식 해상구조물의 펌프 타워 설치 방법 - Google Patents

2열 배치 탱크 타입 부유식 해상구조물의 펌프 타워 설치 방법 Download PDF

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Abstract

2열 배치 탱크 타입 부유식 해상구조물의 펌프 타워 설치 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 2열 배치 탱크 타입 부유식 해상구조물의 선체를 안벽과 나란하게 정박시키고, 안벽측 저장탱크에 탱크 설비와 펌프 타워를 설치하는 1단계와, 상기 1단계 이후 상기 선체를 반대방향으로 돌려 안벽에 정박시키고, 안벽측 저장탱크에 탱크 설비와 펌프 타워를 설치함과 동시에, 해상크레인으로 해상측 저장탱크의 상부에 상부구조물을 설치하는 2단계와, 상기 2단계 이후 다시 선체를 원래방향으로 돌려 안벽에 정박시키고, 해상크레인으로 해상측 저장탱크의 상부에 상부구조물을 설치하는 3단계를 포함한다.

Description

2열 배치 탱크 타입 부유식 해상구조물의 펌프 타워 설치 방법{INSTALLATION METHOD OF PUMP TOWERS IN 2-ROW TANK TYPE FLOATING FACILITIES}
본 발명은 탱크를 2열로 배치하는 부유식 해상구조물의 펌프 타워 설치 방법에 관한 것이다.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나 또는 액화된 액화천연가스(LNG)의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채로 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 부유식 해상구조물(Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading)나 LNG FSRU(Liquefied Natural Gas-Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상구조물에도 LNG 수송선 등에 설치되는 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 화물창인 저장탱크를 포함하고 있다.
부유식 해상구조물은 생산된 천연가스를 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 저장된 LNG(Liquefied Natural Gas)를 수송선으로 옮겨 싣는 기능을 가진 부유식 해상구조물이다. 해상에서는 선박의 유동이 필연적으로 발생하고 있으므로 액체 상태의 화물을 수송하는 복수의 저장탱크의 내부에 슬로싱(sloshing) 현상이 야기된다.
슬로싱이란, 선박이 다양한 해상 상태에서 운동할 때 저장탱크 내에 수용된 액체 상태의 물질, 즉 LNG가 유동하는 현상을 말하는 것으로, 슬로싱에 의해 저장탱크의 벽면은 심한 충격을 받게 된다.
이러한 슬로싱 현상은 선박의 운항 중에 필연적으로 발생하는데, 부유식 해상구조물은 LNG를 가득 채우거나 비우는 방식으로 양하역하는 수송선과는 달리, 생산된 소량의 액화 천연가스 양만큼 저장하게 되는 경우가 많으므로 그만큼 LNG에 의한 슬로싱의 영향을 받는 시간이 길다.
이로 인해 발생하는 탱크에 대한 슬로싱 충격력을 감소시키기 위해 2열로 배치된 탱크가 사용되게 되었다. 부유식 해상구조물에서 2열로 배치된 저장탱크가 사용됨에 따라, 각 탱크에 설치되는 펌프 타워의 수량이 더 늘어났으며 이로 인해, 펌프 타워 설치시의 부유식 해상구조물의 상부구조물에 의한 간섭의 영향이 더 커지게 되었다.
또한, 부유식 해상구조물에서 펌프 타워를 설치할 때, 일반적인 방법으로는 저장탱크 내부 작업 및 펌프 타워 설치 후 상부구조물을 동시에 설치하지 못하고 순차적으로 설치하고 있으므로 공사 기간이 길어진다는 큰 단점이 있다.
본 발명의 실시예는 2열 배치 탱크 타입의 부유식 해상구조물에서 동시 작업을 통해 펌프 타워 설치에 필요한 공기를 단축시키고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 2열 배치 탱크 타입 부유식 해상구조물의 선체를 안벽과 나란하게 정박시키고, 안벽측 저장탱크에 탱크 설비와 펌프 타워를 설치하는 1단계와, 상기 1단계 이후 상기 선체를 반대방향으로 돌려 안벽에 정박시키고, 안벽측 저장탱크에 탱크 설비와 펌프 타워를 설치함과 동시에, 해상크레인으로 해상측 저장탱크의 상부에 상부구조물을 설치하는 2단계와, 상기 2단계 이후 다시 선체를 원래방향으로 돌려 안벽에 정박시키고, 해상크레인으로 해상측 저장탱크의 상부에 상부구조물을 설치하는 3단계를 포함하는 부유식 해상구조물의 펌프 타워의 설치방법이 제공될 수 있다.
또한, 1단계 또는 상기 2단계에서는 상기 선체의 측면에 형성된 선체 개방구와 안벽의 크레인을 이용하여 탱크 설비와 펌프 타워가 상기 저장탱크에 설치될 수 있다.
또한, 상부구조물이 상기 펌프 타워의 설치 위치에 간섭하지 않을 때에는 상기 1단계와 상기 3단계가 동시에 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 일괄적으로 펌프타워와 상부구조물 각각을 설치할 경우 발생하는 공사 기간의 증가를 방지하고 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 선주측에서 제시한 상부구조물의 배치 및 설치 방안에 대해 유연하게 대응할 수 있다.
도 1은 펌프타워와 상부구조물이 설치된 부유식 해상구조물의 개략적인 평면도이고,
도 2는 펌프타워와 상부구조물이 설치된 부유식 해상구조물의 일부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 펌프타워 설치 공정을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 펌프타워 설치 공정을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 펌프타워 설치 공정을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 관한 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 관한 펌프 타워 설치 공정을 나타내는 순서도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 펌프타워와 상부구조물이 설치된 부유식 해상구조물의 개략적인 평면도이고, 도 2는 펌프타워와 상부구조물이 설치된 부유식 해상구조물의 일부를 나타내는 개략적인 부분 사시도이다.
도 1 또는 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 저장탱크(4a, 4b)의 상부에 설치되는 중량의 각종 장치인 상부설비 또는 상부구조물(1, 2)(topside)과, 상부구조물(1, 2)과 연결된 하부구조물(hullside)과, 이들을 연결시켜주는 인터페이스구조물(interface)를 포함하는 2열 배치 탱크 타입의 LNG-FPSO와 같은 부유식 해상구조물에 적용될 수 있다.
즉, 본 실시예는 부유식 해상구조물의 선체(10)에 복수개의 펌프 타워(3)를 효율적으로 설치하는 방법 또는 공법으로 이해될 수 있다.
여기서, 부유식 해상구조물의 각각의 저장탱크(4a, 4b)에는 펌프 타워(3)가 각각 설치되어야 하고, 또한 저장탱크(4a, 4b)의 상부에는 펌프 타워(3)의 위쪽으로 상부구조물(1, 2)이 설치되어야 한다.
이때, 저장탱크(4a, 4b)의 상부에 설치될 상부구조물(1, 2)은 증발가스 압축장치, 재액화 또는 재기화 장치, 전력발전장치 중 어느 하나 이상이 될 수 있다.
또한, 선체(10)의 측면에는 저장탱크(4a, 4b)의 내부 의장 작업시에 이용하기 위해 안벽(W)쪽으로 선체 개방구(5)(도 3 또는 도 4 참조)가 더 구비될 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면, 저장탱크(4a, 4b)는 부유식 해상구조물의 선체(10) 내부의 좌현과 우현측에 2열로 설치되어 있을 수 있다.
이때, 펌프 타워(3)의 설치 위치(T)가 타원 실선 또는 타원 점선에 의해 지시되어 있을 수 있고, 특히 펌프 타워(3)를 설치하려고 할 때 상부구조물(1, 2)과의 간섭의 영향이 더 커지는 위치(I)는 굵은 화살표로 지시될 수 있다.
여기에서, 저장탱크(4a, 4b)의 크기와 개수 및 배치, 상부구조물(1, 2)의 크기와 개수 및 배치 등은 선주측에서 제시한 요구사항에 따라 적절히 변경될 수 있으며 본 실시예는 일례에 불과할 수 있다.
이런 펌프 타워(3)의 설치 작업 방법에 대해 자세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7의 스텝 S10에 의하면, 해상구조물의 우현측(해상측)에 설치될 상부구조물의 위치가 펌프 타워의 설치 작업 및 위치에 간섭되는지 또는 간섭되지 않는지에 따라 그의 절차가 달라질 수 있다.
먼저, 간섭되는 경우의 스텝 S11에 의하면, 도 3에 보이듯이, 선체(10)가 안벽과 나란하게 하여 선체(10)의 좌현이 안벽(W)을 향하도록 선체(10)를 정박시킬 수 있다. 그 후, 선체(10)의 좌현측에 형성된 선체 개방구(5)나 안벽(W)의 크레인을 이용하여 좌현측 저장탱크(4a)내 탱크 설비의 설치 작업을 진행하고, 펌프 타워의 설치 위치(T)에 대응하게 펌프 타워 설치 작업을 진행한다(1단계).
여기에서, 1단계 작업이 끝나면, 안벽(W)에 크레인 등을 설치하여 좌현측 상부구조물을 설치하는 경우를 생각할 수도 있지만, 상부구조물이 무겁기 때문에 일반적인 크레인을 이용하여 설치하는 것이 불가능하거나 매우 어렵다. 또한, 우현측 상부구조물을 안벽(W)에서 크레인 등을 이용하여 설치하는 경우도 우현측 상부구조물이 너무 무겁고 안벽(W)에서의 거리가 멀기 때문에 이러한 방식을 적용하는 것은 위험하고 어렵다.
따라서, 권양하중(捲揚荷重)이 큰 해상 크레인을 이용하여 해상에서 상부구조물을 설치하는 것이 바람직하다.
다시 말하면, 본 실시예에서는 선체의 해상측에서 해상크레인을 이용하여 상부구조물을 설치하는 경우에 대해 설명한다.
즉, 상기 1단계의 좌현측 저장탱크(4a)내 탱크 설비의 설치 및 펌프 타워 설치가 끝나면, 도 7의 스텝 S12에서, 선체(10)를 반대방향으로 돌려서 도 4에 도시한 바와 같이 선체(10)의 우현측이 안벽(W)을 마주보도록 정박될 수 있다. 선체(10)의 우현측에 형성된 선체 개방구(5)를 통해서, 우현측 저장탱크(4b)내 탱크 설비의 설치 작업이 진행될 수 있고, 펌프 타워의 설치 위치(T)에 대응하게 펌프 타워 설치가 진행될 수 있다. 이와 동시에 해상을 향해 있는 좌현측 저장탱크(4a)의 상부에서는 해상크레인(도시 안됨)을 이용하여 좌현측 상부구조물(1)이 설치될 수 있다(2단계).
2단계 작업이 완료하면, 스텝 S13에서, 도 5에 도시한 바와 같이 선체(10)의 좌현이 안벽(W)을 마주보도록 다시 선체(10)를 정박시킨다. 그리고 해상을 향해있는 선체(10)의 우현측에 해상크레인(도시 안됨)을 이용하여 우현측 상부구조물(2)을 설치한다(3단계).
이렇게 본 실시예는 1 내지 3단계를 통해 펌프 타워 및 상부 구조물을 설치할 수 있다.
한편, 간섭되지 않는 경우는 도 7의 우측에 표시된 스텝 S11a, S12a와, 도 6을 통해 설명될 수 있다.
즉, 본 실시예는 우현측(해상측)에 설치될 상부구조물(2)의 위치가 선체(10)의 해상측 펌프 타워의 설치 위치(T)에 대응한 펌프 타워의 설치 작업 및 위치에 간섭되지 않는 경우, 우현측 상부구조물(2)의 설치 작업이 1단계 작업과 동시에 이루어 질 수 있다. 이 경우, 상술한 3단계 작업이 생략될 수 있다.
다시 말하면, 도 7의 스텝 S11a에 있어서, 도 6을 참조하면, 안벽(W)측 또는 좌현측 저장탱크(4a)내 탱크 설비의 설치 및 펌프 타워 설치와, 해상측 또는 우현측 상부구조물(2)의 설치를 동시에 진행할 수 있다.
도시되어 있지는 않지만, 스텝 S11a의 작업이 끝나면 스텝 S12a에서 선체를 반대 방향으로 정박한 후 선체의 안벽측 저장탱크내 설비 작업 및 펌프 타워 설치와, 선체의 해상측 상부구조물의 설치를 동시에 진행하여 작업을 완료할 수 있다. 따라서 이와같은 경우에는 추가적인 공사 기간의 단축이 가능할 수 있다.
상기의 방법을 통해 일괄적으로 펌프 타워와 상부구조물의 각각을 설치할 경우 발생하는 공사 기간의 증가를 방지하고 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 선주측에서 요구하는 상부구조물의 배치 및 설치 방안에 대해 유연하게 대응할 수 있다.
본 실시예에 있어서는 좌현측의 상부구조물이 크고 펌프 타워와 간섭을 일으키는 것을 예시하였지만 이에 한정되지 않고, 우현측의 상부구조물이 크고 간섭을 일으키는 경우는 물론이며, 좌우현 양측의 상부구조물이 크기가 다르고 펌프 타워와 간섭을 일으키는 경우에도 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
1 : 좌현측 상부구조물 2 : 우현측 상부구조물
3 : 펌프 타워 4a : 좌현측 저장탱크
4b : 우현측 저장탱크 5 : 선체 개방구
10 : 선체 T : 펌프 타워 설치 위치

Claims (3)

  1. 2열 배치 탱크 타입 부유식 해상구조물의 선체를 안벽과 나란하게 정박시키고, 안벽측 저장탱크에 탱크 설비와 펌프 타워를 설치하는 1단계와,
    상기 1단계 이후 상기 선체를 반대방향으로 돌려 안벽에 정박시키고, 안벽측 저장탱크에 탱크 설비와 펌프 타워를 설치함과 동시에, 해상크레인으로 해상측 저장탱크의 상부에 상부구조물을 설치하는 2단계와,
    상기 2단계 이후 다시 선체를 원래방향으로 돌려 안벽에 정박시키고, 해상크레인으로 해상측 저장탱크의 상부에 상부구조물을 설치하는 3단계를 포함하는
    부유식 해상구조물의 펌프 타워의 설치방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1단계 또는 상기 2단계에서는
    상기 선체의 측면에 형성된 선체 개방구와 안벽의 크레인을 이용하여 탱크 설비와 펌프 타워가 상기 안벽측 저장탱크에 설치되는
    부유식 해상구조물의 펌프 타워의 설치방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부구조물이 상기 펌프 타워의 설치 위치에 간섭하지 않을 때에는 상기 1단계와 상기 3단계가 동시에 진행되는
    부유식 해상구조물의 펌프 타워의 설치방법.
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