KR101794104B1 - Horizontal vessel of floating structure - Google Patents

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KR101794104B1 KR1020160081069A KR20160081069A KR101794104B1 KR 101794104 B1 KR101794104 B1 KR 101794104B1 KR 1020160081069 A KR1020160081069 A KR 1020160081069A KR 20160081069 A KR20160081069 A KR 20160081069A KR 101794104 B1 KR101794104 B1 KR 101794104B1
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김민호
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

Disclosed is a horizontal vessel of a floating structure. According to an embodiment of the present invention, a horizontal vessel of a floating structure comprises: a tank portion formed in a cylindrical shape and receiving a fluid introduced from the outside; a plurality of support portions installed in a longitudinal direction of a vessel while surrounding an outer circumferential edge of the tank portion, and supporting the tank portion from a hull; a bearing provided to be freely rotating while maintaining a horizontality against rolling by the tank portion supported by the support portions; a tube way portion for connecting a flow path for introducing or discharging the fluid into or from the tank portion; and a swivel portion for connecting a flow path hole formed in the tube way portion and the tank portion respectively via a ring shape passage surrounding the outer circumferential edge of the tank portion, thereby capable of performing a stable treatment process regardless of an outer environment in the sea.

Description

부유식 구조물의 수평 용기{HORIZONTAL VESSEL OF FLOATING STRUCTURE}[0001] HORIZONTAL VESSEL OF FLOATING STRUCTURE [0002]

본 발명은 부유식 구조물의 수평 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해상의 부유식 구조물에 설치되어 횡동요에 안정적으로 수평 상태를 유지할 수 있는 부유식 구조물의 수평 용기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a horizontal container of a floating structure, and more particularly, to a horizontal container of a floating structure that is installed in a floating structure in the sea and can stably maintain a horizontal state in horizontal movement.

일반적으로 선박, 원유 생산저장설비(Floating Production Storage and Offloading, FPOS), 해상 플랜트 등과 같은 부유식 구조물에는 필요에 따라 다양한 유체를 저장하거나 처리하는 용기(Vessel)가 설치된다.Floating structures such as ships, floating production storage and offloading (FPOS), offshore plants, etc., are equipped with vessels to store or process various fluids as needed.

예컨대, 도 1은 일반적으로 선박에 설치되는 오일 분리기의 구조를 개략적으로 나타낸다.For example, Fig. 1 schematically shows the structure of an oil separator installed on a ship in general.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 선박에 설치되는 탑사이드 공정(Topside Process)장비들은 육상의 오일 분리기(Oil Separator)와 같은 수평 용기(Horizontal Vessel)가 적용된 장비들을 사용하여 프로세싱(Processing) 공정을 진행한다.Referring to FIG. 1, topside process equipment installed on a conventional vessel uses processing equipment such as a horizontal separator (Horizontal Vessel) .

오일 분리기는 생산된 원유에 혼합된 오일(oil), 가스(gas) 및 워터(water)를 수평상태에서 분리하는 공정 구조의 수평 용기로 구성된다. 또한 수평 용기를 지하는 서포터, 상기 압력 탱크에 원유를 유입하거나 프로세싱 공정으로 분리된 유체들을 각각 배출하기 위한 여러 파이프가 연결된다.The oil separator consists of a horizontal vessel with a process structure that separates the oil, gas and water mixed with the produced crude oil horizontally. A plurality of pipes are connected to the supporter for receiving the horizontal container, and for discharging the crude oil into the pressure tank or the fluids separated by the processing.

이러한 오일 분리기는 육상과는 달리 해상에서는 파도, 바람, 조류 등에 의해서 선박에 움직임(Motion)이 발생하는 외부환경에 놓이며, 그 중에서도 선박의 길이 방향을 축으로 한 롤링 모션(Rolling Motion, 이하 횡동요라 명명함)는 수평 용기의 내부 유동을 교란하는 주요 원인으로 작용한다.Unlike onshore, these oil separators are placed in an external environment where motion occurs on the ship due to waves, winds, tides, etc. Among them, Rolling Motion (hereinafter referred to as "Rolling Motion" ) Is a major cause of disturbing the internal flow of a horizontal vessel.

즉, 선박에 강하게 고정되어 있는 수평 용기의 경우 선박의 횡동요가 그대로 용기 내부 유동의 교란으로 전달될 수 밖에 없다.In other words, in the case of a horizontal vessel which is firmly fixed to the vessel, the transverse fluctuation of the vessel can not but be transmitted as disturbance of the flow inside the vessel.

이 때, 수평 용기의 내부 유동이 안정화되지 못할 경우 해당 프로세스를 통하여 생성된 결과물은 적합한 사양을 만족하지 못하게 되고 재처리 작업을 수행하거나 폐기될 수 밖에 없는 문제점이 있다. In this case, if the internal flow of the horizontal vessel can not be stabilized, the resultant product produced through the process does not satisfy the proper specification, and the reprocessing operation must be performed or discarded.

이에 파도, 바람, 조류 등에 의해서 선박에 횡 동요가 발생하는 해상의 외부환경에 영향을 받지 않고 안정적으로 처리 공정을 수행할 수 있는 수평 용기의 개발이 절실이 요구된다.Therefore, it is urgent to develop a horizontal vessel capable of performing a stable treatment process without being affected by the external environment of the sea where waves are generated by wind, tidal current, and the like.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

특허문헌 1 : 한국공개특허 제2010-0124546호 (2010.11.29. 공개)Patent Document 1: Korean Patent Laid-Open No. 2010-0124546 (Published Nov. 29, 2010)

본 발명의 실시 예는 부유식 구조물에 설치되어 해상의 외부환경에 영향을 받지 않고 평형을 유지하여 안정적으로 처리 공정을 수행할 수 있는 부유식 구조물의 수평 용기를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a horizontal container of a floating structure that is installed in a floating structure and can maintain stable equilibrium without being affected by the external environment of the sea and can perform a stable process.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 구조물의 수평 용기는, 원통형으로 구성되어 외부로부터 유입되는 유체를 수용하는 탱크부; 상기 탱크부의 외주연을 감싸고, 선박의 길이 방향을 따라 복수로 설치되어 선체로부터 상기 탱크부를 지지하는 지지부; 상기 지지부에 의해 지지된 탱크부가 횡동요에 평형을 유지하며 자유롭게 회전하도록 마련된 베어링; 상기 탱크부에 유체를 유입하거나 배출하기 위한 유로를 연결하는 관로부; 및 상기 탱크부의 외주연을 감싸는 환형의 통로를 매개로 상기 관로부와 탱크부에 각각 형성된 유로 구멍을 연결하는 스위블부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a horizontal container of a floating structure, comprising: a tank portion configured to have a cylindrical shape and to receive a fluid introduced from the outside; A support portion that surrounds the outer periphery of the tank portion and is provided in plural along the longitudinal direction of the ship to support the tank portion from the hull; A bearing supported by the support portion is provided so as to rotate freely while maintaining a balance with the rolling motion; A channel portion connecting a channel for introducing or discharging a fluid into or from the tank portion; And a swivel portion connecting the channel holes formed in the channel portion and the tank portion, respectively, via an annular passage surrounding the outer periphery of the tank portion.

또한, 상기 베어링은, 상기 지지부가 상기 탱크부의 외주연을 감싸는 위치에 설치 할 수 있다.In addition, the bearing may be installed at a position where the support portion surrounds the outer circumference of the tank portion.

또한, 상기 베어링은, 상기 탱크부의 길이방향으로 형성된 롤러 베어링으로 구성할 수 있다.The bearing may be a roller bearing formed in the longitudinal direction of the tank portion.

또한, 상기 지지부는, 상기 탱크부를 선체에 직접 고정하지 않고 상기 베어링을 통해 탱크부의 외주연의 둘레를 감싼 형태로 상기 탱크부를 회전 가능하게 지지할 수 있다.In addition, the support portion can rotatably support the tank portion in a form wrapped around the outer periphery of the tank portion through the bearing without directly fixing the tank portion to the hull.

또한, 상기 스위블부는, 상기 탱크부의 외주연을 따라 상기 환형의 통로가 회전 가능하게 결합할 수 있다.In addition, the swivel portion is rotatably coupled with the annular passage along the outer circumference of the tank portion.

또한, 상기 관로부와 스위블부는, 상기 유체의 유입을 위해 상기 탱크부의 상부에 설치하고 상기 유체의 배출을 위해 상기 탱크부의 하부에 설치할 수 있다.In addition, the conduit part and the swivel part may be installed on the upper part of the tank part for inflow of the fluid, and may be installed on the lower part of the tank part for discharging the fluid.

또한, 상기 유체의 유입을 위한 스위블부는, 횡동요 발생으로 상기 탱크부가 회전하면, 상기 관로부의 제2 유로 구멍에서 환형의 통로로 유입되는 유체 수위를 상기 탱크부의 제1 유로 구멍 높이까지 채우고 그 높이를 초과하는 유체를 중력에 의해 상기 탱크부의 제1 유로 구멍으로 유입할 수 있다.The swivel portion for inflowing the fluid may fill the fluid level of the fluid flowing into the annular passage from the second flow passage hole of the conduit portion to the height of the first flow passage hole of the tank portion when the tank portion rotates due to occurrence of rolling motion, Can flow into the first flow path hole of the tank portion by gravity.

또한, 상기 유체의 배출을 위한 스위블부는, 횡동요 발생으로 상기 탱크부가 회전하면, 중력에 의해 상기 탱크부의 제1 유로 구멍으로 유입된 유체를 상기 환형의 통로를 따라 연결된 관로부의 제2 유로 구멍으로 배출할 수 있다.In addition, the swivel part for discharging the fluid may include a second flow path hole formed in the tubular part connected to the annular passage by the fluid introduced into the first flow path hole of the tank part by gravity when the tank part rotates due to generation of rolling motion Can be discharged.

또한, 상기 수평 용기는, 상기 탱크부의 길이방향으로 중앙에 회전축을 연결하고 횡동요 발생에 따른 감쇠 구동력을 발생하여 상기 탱크부의 평형을 유지하는 모터; 및 평형계를 통한 상기 탱크부의 평형상태를 입력정보로 활용한 피드백 제어를 통해 상기 모터의 감쇠 구동력을 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.In addition, the horizontal container includes a motor that connects a rotation shaft to the center in the longitudinal direction of the tank portion and generates a damping driving force in accordance with generation of rolling motion, thereby maintaining the balance of the tank portion; And a controller for controlling the attenuation driving force of the motor through feedback control using the balance state of the tank portion through the balancing system as input information.

또한, 상기 제어기는, 데이터베이스에 구축된 횡동요 예측 모델을 바탕으로 현재 수집되는 외부 환경정보 및 선체 운동정보에 따른 횡동요 크기 및 횡동요 주기를 예측하여 상기 감쇠 구동력 제어에 참조할 수 있다.In addition, the controller may refer to the damping driving force control by predicting the lateral movement amplitude and the lateral yawing period according to the external environment information and the hull motion information currently collected on the basis of the lateral movement prediction model built in the database.

본 발명의 실시 예에 따르면, 해상의 외부환경에 의해 선체에 횡동요가 발생하여 선체가 좌/우로 기울어지더라도 베어링을 통해 지지되는 수평 용기의 탱크부가 선체가 기울어지는 반대방향으로 자유롭게 회전함으로써 항시 평형 상태를 유지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, even if the hull is tilted to the left or right due to the occurrence of rolling due to the marine external environment, the tank portion of the horizontal vessel, which is supported through the bearing, freely rotates in the direction opposite to the inclination of the hull, The equilibrium state can be maintained.

또한, 수평용기의 탱크부에 연결된 각 관로부를 환형의 통로를 매개로 한 스위블을 통해 연결함으로써 횡동요 발생 시 자유롭게 회전하는 탱크부에 유체 유입 및 배출을 원활하게 할 수 있다.Further, by connecting the respective channel portions connected to the tank portion of the horizontal container through the swivel via the annular passage, fluid can smoothly flow into and out of the tank portion which freely rotates when the horizontal motion occurs.

그리고, 횡동요의 크기로 인해 베어링으로 인한 탱크부의 평형 유지에 한계가 있는 경우 모터 제어를 통해 횡동요에 대한 감쇠 구동력을 발생함으로써 안정적으로 평형 상태를 유지할 수 있다.In addition, if the balance of the tank portion due to the bearing is limited due to the size of the rolling motion, it can maintain a stable equilibrium state by generating the damping driving force for the rolling motion through the motor control.

도 1은 일반적으로 선박에 설치되는 오일 분리기의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 구조물에 설치되는 수평 용기의 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지지부에 베어링이 설치된 A-A 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 A-A 단면도에서 횡동요 시 탱크부의 평형 유지를 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관로부에 스위블부가 설치된 B1-B1 단면도를 나타낸다.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 B1-B1 단면도에서 횡동요 시 회전하는 탱크부에 유체를 주입하는 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 B2-B2 단면도에서 횡동요 시 회전하는 탱크부에서 유체를 배출하는 상태를 나타낸다.Fig. 1 schematically shows the structure of an oil separator installed on a ship in general.
2 schematically shows the structure of a horizontal container installed in a floating structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a cross-sectional view of AA with a bearing on a support according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 shows a state of balance maintenance of the transverse rocking tank portion in an AA sectional view according to the embodiment of the present invention.
5 is a sectional view taken along the line B1-B1 in which the swivel portion is provided in the conduit portion according to the embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along the line B1-B1 in accordance with the embodiment of the present invention.
7 is a sectional view taken along the line B2-B2 in accordance with the embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

명세서 전체에서, 제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Throughout the specification, the terms first or second etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 구조물의 횡동요에 안정적인 수평 용기에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a horizontal container stable to lateral movement of a floating structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 부유식 구조물에 설치되는 수평 용기의 구조를 개략적으로 나타낸다.2 schematically shows the structure of a horizontal container installed in a floating structure according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수평 용기(100)는 선박, 원유 생산저장설비, 부유식 해상 플랜트와 같이 해상에서 운용되는 부유식 구조물에 설치될 수 있으며, 이하 편의상 선박에 설치된 것으로 가정하여 설명한다.2, the horizontal vessel 100 according to an embodiment of the present invention may be installed in a floating structure operated in the sea, such as a ship, a crude oil production storage facility, or a floating marine plant, As shown in Fig.

수평 용기(100)는 탱크부(110), 지지부(120), 베어링(130), 관로부(140), 스위블부(150), 모터(160) 및 제어기(170)를 포함한다.The horizontal vessel 100 includes a tank portion 110, a support portion 120, a bearing 130, a channel portion 140, a swivel portion 150, a motor 160, and a controller 170.

탱크부(110)는 밀폐된 원통형으로 구성되어 내부에 유체를 수용한다.The tank portion 110 is formed in a closed cylindrical shape to receive fluid therein.

예컨대, 도 2의 탱크부(110)는 오일 분리기에 적용되는 용기(Vessel)로써 도면에서는 생략되었으나 내부에 원유에 혼합된 오일, 가스 및 워터를 수평상태에서 분리하기 위한 내부 처리 구조를 포함할 수 있다.For example, the tank portion 110 of FIG. 2 may include an internal treatment structure for horizontally separating oil, gas, and water mixed in crude oil, which is omitted in the drawings as a vessel applied to the oil separator. have.

지지부(120)는 부유식 구조물(즉, 선박)의 선체로부터 탱크부(110)를 지지한다.The support portion 120 supports the tank portion 110 from the hull of a floating structure (i.e., a ship).

지지부(120)는 탱크부(110)의 외주연을 감싸는 형태로 선박의 길이 방향을 따라 복수로 설치되어 볼트/너트와 같은 체결부재(미도시)나 용접을 통해 탱크부(110)를 선체에 견고하게 지지 및 고정된다.The support part 120 is provided in a plurality of along the longitudinal direction of the ship so as to surround the outer periphery of the tank part 110 so that the tank part 110 is connected to the hull through a fastening member (not shown) such as a bolt / And is firmly supported and fixed.

베어링(130)은 각 지지부(120)에 의해 지지된 탱크부(110)가 횡동요 없이 평형을 유지하며 자유롭게 회전하도록 마련되며, 지지부(120)에서 탱크부(110)의 외주연을 감싸는 위치에 구성된다.The bearings 130 are arranged such that the tank portions 110 supported by the respective support portions 120 are free to rotate freely while maintaining a balance without any horizontal movement and are arranged at a position to surround the outer periphery of the tank portion 110 in the support portion 120 .

즉 다시 말하면, 본 발명의 실시 예에 따른 지지부(120)는 탱크부(110)를 선체에 직접 고정하지 않고, 베어링(130)을 통해 탱크부(110)의 외주연의 둘레를 감싼 형태로 회전 가능하게 지지하는 것으로도 설명할 수 있다.In other words, the supporting part 120 according to the embodiment of the present invention can be rotated (rotated) in the form of wrapping the outer periphery of the tank part 110 through the bearing 130 without fixing the tank part 110 directly to the hull, It can also be explained as supporting.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지지부에 베어링이 설치된 A-A 단면도를 나타낸다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A in which bearings are provided in a support according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 A-A 단면도에서 횡동요 시 탱크부의 평형 유지를 상태를 나타낸다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A in accordance with the embodiment of the present invention, showing the state of equilibrium maintenance of the transverse rocking tank portion.

첨부된 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크부(110)와 그 외주연을 감싸고 있는 지지부(120) 사이에는 베어링(130)이 설치된다.3 and 4, a bearing 130 is installed between the tank 110 and the support 120 surrounding the outer periphery of the tank 110 according to the embodiment of the present invention.

베어링(130)은 탱크부(110)의 길이방향으로 형성된 롤러 베어링(Roller Bearing)으로 구성될 수 있다. 다만, 베어링(130)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며 공지된 다양한 종류의 베어링이 적용될 수 있다.The bearing 130 may be a roller bearing formed in the longitudinal direction of the tank 110. However, the type of the bearing 130 is not limited thereto, and various known types of bearings can be applied.

수평 용기(100)의 탱크부(110)는 도 3과 같이 선박이 수평 상태를 유지 시 내부 유체가 평형을 이룬다.The tank 110 of the horizontal vessel 100 equilibrates the inner fluid when the ship is maintained in a horizontal state as shown in FIG.

또한, 수평 용기(100)의 탱크부(110)는 도 4와 같이 외부환경에 의해 선체에 횡동요가 발생하여 지지부(120)가 기울어지면, 베어링(130)에 의해 지지부(120)가 기울어지는 반대 방향으로 회전하여 평형 상태를 유지한다.4, when the supporting part 120 is inclined due to the horizontal movement of the hull due to the external environment as shown in FIG. 4, the supporting part 120 is tilted by the bearing 130 And rotates in the opposite direction to maintain the equilibrium state.

이를 다르게 표현하면, 선박에 횡동요가 발생하여 지지부(120)가 기울어지면 수평 용기(100)의 탱크부(110)는 베어링(130)에 의해 수평을 유지하고 지지부(120)만 회전하는 것으로 설명할 수 있다.In other words, when the support 120 is tilted due to the occurrence of rolling motion on the ship, the tank 110 of the horizontal vessel 100 is described as being rotated horizontally by the bearing 130 and rotated only by the support 120 can do.

관로부(140)는 탱크부(110)에 유체를 유입하거나 배출하기 위한 유로를 연결한다.The conduit part 140 connects a flow path for introducing or discharging the fluid to the tank part 110. [

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관로부에 스위블부가 설치된 B1-B1 단면도를 나타낸다.5 is a sectional view taken along the line B1-B1 in which the swivel portion is provided in the conduit portion according to the embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 B1-B1 단면도에서 횡동요 시 회전하는 탱크부에 유체를 주입하는 상태를 나타낸다.6 is a cross-sectional view taken along the line B1-B1 in accordance with the embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 B2-B2 단면도에서 횡동요 시 회전하는 탱크부에서 유체를 배출하는 상태를 나타낸다.7 is a sectional view taken along the line B2-B2 in accordance with the embodiment of the present invention.

첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스위블부(150)는 탱크부(110)의 외주연을 감싸는 환형의 통로(151)를 매개로 관로부(140)와 탱크부(110)의 유로 구멍(141, 111)을 연결한다.5 to 7, the swivel part 150 according to the embodiment of the present invention includes a channel part 140 and a tank 150 via an annular channel 151 that surrounds the outer circumference of the tank part 110, And the flow path holes 141 and 111 of the part 110 are connected.

이 때, 스위블부(150)는 탱크부(110)의 외주연을 따라 환형의 통로(151)가 회전 가능하게 결합되어 회전하는 탱크부(110)에 유체 주입(Inlet) 또는 유체 배출(Outlet) 원활하게 이루어 질 수 있도록 한다.At this time, the swivable part 150 is provided with a fluid injection port or an outlet port to the tank part 110, which rotates and connects the annular passage 151 along the outer circumference of the tank part 110, So that it can be smoothly performed.

한편, 도 5와 같이 관로부(140)와 이를 연결하는 스위블부(150)는 원유와 같은 유체가 유입될 수 있도록 탱크부(110)의 상부에 설치될 수 있다. 5, the conduit 140 and the swivel unit 150 connecting the conduit 140 and the conduit 140 may be installed on the upper part of the tank 110 so that a fluid such as crude oil may be introduced.

그리고, 도 6과 같이 외부환경에 의해 선체에 횡동요가 발생하면 탱크부(110)가 회전하여 탱크부(110)의 제1 유로 구멍(111)과 관로부(140)의 제2 유로 구멍(141)이 수직 위치에서 어긋나게 된다.6, when the transverse vibration occurs in the hull due to the external environment, the tank part 110 rotates to rotate the first flow path hole 111 of the tank part 110 and the second flow path hole 141 are shifted from the vertical position.

이 때, 스위블부(150)는 관로부(140)의 제2 유로 구멍(141)에서 환형의 통로(151)로 유입되는 유체의 수위를 제1 유로 구멍(111)의 높이까지 채우고 그 높이를 초과하는 유체가 중력에 의해 제1 유로 구멍(111)에 유입되도록 한다.At this time, the swivel part 150 fills the level of the fluid flowing from the second flow path hole 141 of the conduit part 140 into the annular path 151 to the height of the first flow path hole 111, So that excess fluid flows into the first flow path hole 111 by gravity.

즉, 스위블부(150)는 제2 유로 구멍(141)과 제1 유로 구멍(111) 사이에 위치한 환형의 통로(151)를 매개로 유체를 탱크부(110)에 유입함으로써 횡동요에 의해 선체가 어느 한쪽으로 기울어지더라도 안정적이고 원활하게 원유를 주입할 수 있다.That is, the swivel part 150 allows the fluid to flow into the tank part 110 via the annular passage 151 located between the second flow path hole 141 and the first flow path hole 111, It is possible to inject the crude oil stably and smoothly even if it is inclined to either side.

한편, 도 7과 같이 관로부(140)와 이를 연결하는 스위블부(150)는 원유를 처리된 오일이나 워터와 같은 유체가 배출될 수 있도록 탱크부(110)의 하부에 설치될 수 있다.7, the conduit part 140 and the swivel part 150 connecting the conduit part 140 may be installed at the lower part of the tank part 110 so that fluid such as processed oil and water may be discharged.

이 때, 위 도 6과 마찬가지로, 선체에 횡동요가 발생하면 탱크부(110)가 회전하여 탱크부(110)의 제1 유로 구멍(111)과 관로부(140)의 제2 유로 구멍(141)이 수직 위치에서 어긋나게 된다.6, when the horizontal movement occurs in the ship, the tank part 110 rotates to rotate the first flow path hole 111 of the tank part 110 and the second flow path hole 141 of the duct part 140 Is displaced from the vertical position.

그리고, 스위블부(150)는 제1 유로 구멍(111)과 제2 유로 구멍(141) 사이의 환형의 통로(151)를 매개로 유체를 관로부(140)로 배출함으로써 횡동요에 의해 선체가 기울어지더라도 안정적이고 원활하게 유체를 배출할 수 있다.The swivel part 150 discharges the fluid to the channel part 140 via the annular channel 151 between the first channel hole 111 and the second channel hole 141, The fluid can be reliably and smoothly discharged even if it is inclined.

모터(160)는 탱크부(110)의 길이방향의 중앙을 회전축을 연결하고 횡동요 발생에 따른 감쇠 구동력을 사용하여 탱크부(110)의 평형을 유지한다.The motor 160 connects the rotation axis at the longitudinal center of the tank unit 110 and maintains the balance of the tank unit 110 by using the damping driving force according to the generation of the rolling motion.

이 때, 모터(160)는 횡동요 발생으로 탱크부(110)가 기울어지는 방향의 반대 방향으로 감쇠 구동력을 가하여 탱크부(110)의 평형을 유지할 수 있다.At this time, the motor 160 may apply the damping driving force in the direction opposite to the direction in which the tank unit 110 is tilted by the occurrence of the rolling motion, so that the balance of the tank unit 110 can be maintained.

제어기(170)는 부유 구조물을 통제하는 시스템(예; 선교 시스템)과 연동하여 해상에서의 외부환경 정보와 그에 따른 선체의 운동 정보를 수집하여 횡동요의 크기 및 주기를 예측하고, 그에 따른 횡동요 감쇠 구동력을 발생하도록 모터(160)를 제어한다.The controller 170 collects the external environment information at the sea and the movement information of the hull according to the system in cooperation with a system (for example, a bridge system) for controlling the floating structure to predict the size and the cycle of the rolling motion, And controls the motor 160 to generate the damping driving force.

여기서, 상기 외부 환경정보는 기상정보, 파고, 풍속, 조류, 파랑 등을 포함하며, 선체의 운동 정보는 선체의 흘수(draft), 선속, 선수각, 선체 기울기 및 탱크부(110)이 평형상태 등을 포함할 수 있다.Here, the external environment information includes weather information, wave height, wind speed, algae, and waves, and the movement information of the hull includes a draft, a linear velocity, a bow angle, a hull inclination, And the like.

제어기(170)는 사전에 위와 같이 수집된 정보를 토대로 구축된 횡동요 예측 모델을 DB에 저장하고 있으며, 이를 바탕으로 현재 수집되는 외부 환경정보 및 선체의 운동정보에 따른 횡동요 크기 및 횡동요 주기를 예측하여 감쇠 구동력 제어에 참조할 수 있다.The controller 170 stores the transverse motion prediction model built on the basis of the collected information in advance in the DB. Based on the information on the external environment currently collected and the motion information of the hull, Can be predicted and referenced to the damping driving force control.

한편, 제어기(170)는 선체에 발생되는 횡동요를 모니터링하여 일정 기준 미만의 작은 횡동요에 대해서는 모터(160)를 구동하지 않고, 상기 기준 이상의 큰 횡동요에 대해서만 모터(160)를 구동하여 감쇠 구동력을 발생한다.On the other hand, the controller 170 monitors the rolling motion generated in the hull, drives the motor 160 only for a large rollover above the reference, and does not drive the motor 160 for a small rollover less than a certain standard, Thereby generating a driving force.

예컨대, 제어기(170)는 횡동요로 인한 선체 기울기를 측정하여 일정 기준치(예; 선체 기울기 10도)를 초과하는 경우에만 예측되는 횡동요의 크기 및 주기에 따른 모터(160)의 감쇠 구동력을 제어할 수 있다.For example, the controller 170 controls the attenuation driving force of the motor 160 according to the magnitude and period of the anticipated rolling motion only when the inclination of the hull due to the rolling motion is measured and exceeds the predetermined reference value (e.g., 10 degrees of hull inclination) can do.

또한, 제어기(170)는 평형계를 통해 탱크부(110)의 평형상태를 입력정보로 활용하여 일정 기준치 이상의 기울기 발생으로 평형상태의 유지가 어렵다고 판단되면 피드백 제어를 통한 모터(160)의 감쇠 구동력을 자동으로 제어한다.When the controller 170 determines that the balance state of the tank unit 110 is difficult to maintain due to the inclination of a predetermined reference value or more by utilizing the balance state of the tank unit 110 through the balancing system, .

따라서, 횡동요의 크기로 인해 베어링에 의한 탱크부(110)의 평형유지에 한계가 있는 경우 모터 제어를 통해 횡동요에 대한 감쇠 구동력을 발생함으로써 안정적으로 평형을 유지할 수 있다.Therefore, when the balance of the tank portion 110 due to the bearing is limited due to the size of the rolling motion, the balance control can be stably achieved by generating the damping driving force for the rolling motion through the motor control.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 해상의 외부환경에 의해 선체에 횡동요가 발생하여 선체가 좌/우로 기울어지더라도 베어링을 통해 지지되는 수평 용기의 탱크부가 선체가 기울어지는 반대방향으로 자유롭게 회전함으로써 항시 평형 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, even if the hull is tilted to the left or right due to the external environment of the ship due to the sea environment, the tank portion of the horizontal vessel, which is supported through the bearing, rotates freely So that an equilibrium state can be maintained at all times.

또한, 수평용기의 탱크부에 연결된 각 관로부를 환형의 통로를 매개로 한 스위블을 통해 연결함으로써 횡동요 발생 시 자유롭게 회전하는 탱크부에 유체 유입 및 배출을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, by connecting the respective channel portions connected to the tank portion of the horizontal container through the swivel via the annular passage, it is possible to smoothly flow and discharge the fluid into the tank portion which freely rotates when the horizontal motion occurs.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.

예컨대, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의상 수평 용기(100)를 오일 분리기로 가정하여 설명하였으나 그 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 외부 환경에 대해 평형을 유지해야 하는 수평 용기에 모두 적용될 수 있다.For example, in the embodiment of the present invention, the horizontal container 100 is assumed to be an oil separator for the sake of convenience. However, the present invention is not limited thereto, and the horizontal container 100 may be applied to a horizontal container have.

또한, 수평 용기가 아니더라도 선박이나 해상 구조물과 같은 부유식 구조물 내 원유, 액화천연가스 화물창, 연료 등의 유체를 수용하는 탱크 구조의 크고 작은 다양한 용기에 적용 할 수 있음은 자명하다. 이는, 수평 상태에서의 처리공정이 필요한 수평 용기가 아니더라도 선체의 횡동요에 따른 슬로싱(Sloshing) 충격을 방지하여 안정적으로 유체 화물을 보관 및 운송할 수 있는 효과가 있다.It is also apparent that the present invention can be applied to various large and small containers having a tank structure for receiving fluids such as crude oil, liquefied natural gas cargo hold, and fuel in a floating structure such as a ship or a marine structure. This is advantageous in that sloshing shock due to rolling motion of the hull can be prevented and the fluid cargo can be stably stored and transported even if it is not a horizontal container requiring a horizontal process.

또한, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 모터를 통한 감쇠 구동력을 발생하여 탱크부(110)의 평형을 유지할 수 있는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 모터를 자이로 스태빌라이저(Gyro Stabilizer)로 대체하여 구성할 수 있다.In addition, in the above-described embodiment of the present invention, it has been described that the damping driving force is generated by the motor to maintain the balance of the tank unit 110, but the present invention is not limited to this, and the motor may be replaced with a gyro stabilizer have.

이는 상기 모터를 이용 시 제어를 위해 별도의 평형계를 통하여 입력을 받아야 하지만, 자이로 스태빌라이저를 적용할 경우 별도의 평형계 없이도 자체적으로 평형유지가 가능하게 구성할 수 있는 이점이 있다.It is necessary to receive the input through a separate balancing system for the control when using the motor. However, when the gyro stabilizer is applied, there is an advantage that the balance can be maintained by itself without a separate balancing system.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 수평 용기 110: 탱크부
111: 제1 유로 구멍 120: 지지부
130: 베어링 140: 관로부
141: 제2 유로 구멍 150: 스위블부
160: 모터 170: 제어기100: Horizontal container 110:
111: first flow path hole 120: support portion
130: bearing 140:
141: second flow path hole 150:
160: motor 170: controller

Claims (10)

원통형으로 구성되어 외부로부터 유입되는 유체를 수용하는 탱크부;
상기 탱크부의 외주연을 감싸고, 선박의 길이 방향을 따라 복수로 설치되어 선체로부터 상기 탱크부를 지지하는 지지부;
상기 지지부에 의해 지지된 탱크부가 횡동요에 평형을 유지하며 자유롭게 회전하도록 마련된 베어링;
상기 탱크부에 유체를 유입하거나 배출하기 위한 유로를 연결하는 관로부; 및
상기 탱크부의 외주연을 감싸는 환형의 통로를 매개로 상기 관로부와 탱크부에 각각 형성된 유로 구멍을 연결하는 스위블부를 포함하며,
상기 관로부는 상기 유체의 유입을 위해 상기 탱크부의 상부에 설치되되, 상기 유체의 유입을 위한 스위블부는 횡동요 발생으로 상기 탱크부가 회전하면, 상기 관로부의 제2 유로 구멍에서 환형의 통로로 유입되는 유체 수위를 상기 탱크부의 제1 유로 구멍 높이까지 채우고 그 높이를 초과하는 유체를 중력에 의해 상기 탱크부의 제1 유로 구멍으로 유입하는 수평 용기.A tank portion which is formed in a cylindrical shape and accommodates a fluid introduced from the outside;
A support portion that surrounds the outer periphery of the tank portion and is provided in plural along the longitudinal direction of the ship to support the tank portion from the hull;
A bearing supported by the support portion is provided so as to rotate freely while maintaining a balance with the rolling motion;
A channel portion connecting a channel for introducing or discharging a fluid into or from the tank portion; And
And a swivel portion connecting the flow path holes formed respectively in the conduit portion and the tank portion via an annular passage surrounding the outer periphery of the tank portion,
Wherein the tubular portion is provided at an upper portion of the tank portion for inflow of the fluid, and the swivel portion for inflowing the fluid includes a fluid flowing into the annular passage from the second flow passage hole of the tubular portion when the tank portion is rotated Wherein the water level is filled up to the height of the first flow path hole of the tank portion and the fluid exceeding the height is introduced into the first flow path hole of the tank portion by gravity. 제 1 항에 있어서,
상기 베어링은,
상기 지지부가 상기 탱크부의 외주연을 감싸는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 수평 용기.The method according to claim 1,
The bearing
Wherein the support portion is installed at a position surrounding the outer periphery of the tank portion. 제 1 항에 있어서,
상기 베어링은,
상기 탱크부의 길이방향으로 형성된 롤러 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수평 용기.The method according to claim 1,
The bearing
And a roller bearing formed in the longitudinal direction of the tank portion. 제 1 항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 탱크부를 선체에 직접 고정하지 않고 상기 베어링을 통해 탱크부의 외주연의 둘레를 감싼 형태로 상기 탱크부를 회전 가능하게 지지하는 수평 용기.The method according to claim 1,
The support portion
Wherein the tank portion is rotatably supported in a form that surrounds an outer periphery of the tank portion through the bearing without fixing the tank portion directly to the hull. 제 1 항에 있어서,
상기 스위블부는,
상기 탱크부의 외주연을 따라 상기 환형의 통로가 회전 가능하게 결합하는 수평 용기.The method according to claim 1,
The swivel portion,
Wherein said annular passage rotatably engages along an outer periphery of said tank portion. 삭제delete 삭제delete 원통형으로 구성되어 외부로부터 유입되는 유체를 수용하는 탱크부;
상기 탱크부의 외주연을 감싸고, 선박의 길이 방향을 따라 복수로 설치되어 선체로부터 상기 탱크부를 지지하는 지지부;
상기 지지부에 의해 지지된 탱크부가 횡동요에 평형을 유지하며 자유롭게 회전하도록 마련된 베어링;
상기 탱크부에 유체를 유입하거나 배출하기 위한 유로를 연결하는 관로부; 및
상기 탱크부의 외주연을 감싸는 환형의 통로를 매개로 상기 관로부와 탱크부에 각각 형성된 유로 구멍을 연결하는 스위블부를 포함하며,
상기 관로부는 상기 유체의 유입을 위해 상기 탱크부의 상부에 설치되되, 상기 유체의 배출을 위한 스위블부는 횡동요 발생으로 상기 탱크부가 회전하면, 중력에 의해 상기 탱크부의 제1 유로 구멍으로 유입된 유체를 상기 환형의 통로를 따라 연결된 관로부의 제2 유로 구멍으로 배출하는 수평 용기.A tank portion which is formed in a cylindrical shape and accommodates a fluid introduced from the outside;
A support portion that surrounds the outer periphery of the tank portion and is provided in plural along the longitudinal direction of the ship to support the tank portion from the hull;
A bearing supported by the support portion is provided so as to rotate freely while maintaining a balance with the rolling motion;
A channel portion connecting a channel for introducing or discharging a fluid into or from the tank portion; And
And a swivel portion connecting the flow path holes formed respectively in the conduit portion and the tank portion via an annular passage surrounding the outer periphery of the tank portion,
Wherein the tubular portion is provided at an upper portion of the tank portion for inflow of the fluid and the swivel portion for discharging the fluid is rotated by the generation of a rolling motion to cause the fluid introduced into the first flow path hole of the tank portion And discharging the liquid to a second flow path hole of a conduit portion connected along the annular passage. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 탱크부의 길이방향으로 중앙에 회전축을 연결하고 횡동요 발생에 따른 감쇠 구동력을 발생하여 상기 탱크부의 평형을 유지하는 모터; 및
평형계를 통한 상기 탱크부의 평형상태를 입력정보로 활용한 피드백 제어를 통해 상기 모터의 감쇠 구동력을 제어하는 제어기를 더 포함하는 수평 용기.The method according to claim 1 or 8,
A motor that connects a rotation shaft to a center in the longitudinal direction of the tank unit and generates a damping driving force in accordance with generation of a rolling motion to maintain the balance of the tank unit; And
Further comprising a controller for controlling the damping driving force of the motor through feedback control using the balance state of the tank portion through the balancing system as input information. 제 9 항에 있어서,
상기 제어기는,
데이터베이스에 구축된 횡동요 예측 모델을 바탕으로 현재 수집되는 외부 환경정보 및 선체 운동정보에 따른 횡동요 크기 및 횡동요 주기를 예측하여 상기 감쇠 구동력 제어에 참조하는 수평 용기.10. The method of claim 9,
The controller comprising:
A horizontal container for predicting a lateral motion amplitude and a lateral motion period according to external environment information and hull motion information currently collected on the basis of a lateral motion prediction model built in a database, and referring to the damping driving force control.
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