KR101818518B1 - 유체 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체 이송 장치에 관한 것으로서, 서로에 대해 상대 운동하는 제 1 및 제 2 위치의 각 저장탱크들 사이에서 유체를 안정적으로 이송시킬 수 있는 유체 이송 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제1위치와 제2위치 간에 유체를 이송시키는 장치에 있어서, 제1위치에서 제2위치로의 유체의 이동로를 제공하는 이송호스; 상기 제1위치에 형성되는 어코모데이션(accommodation); 및 상기 어코모데이션에 일체로 형성되어 상기 이송호스의 일측을 지지하는 고정식 지지대(boom)를 포함하여, 고정식 지지대가 어코모데이션과 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

유체 이송 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING FLUID}
본 발명은 유체 이송 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로에 대해 상대 운동하는 제 1 및 제 2 위치의 각 저장탱크들 사이에서 유체를 안정적으로 이송시킬 수 있는 유체 이송 장치에 관한 것이다.
해상 유전 및 가스전 등의 개발이 활발해짐에 따라 채굴된 원유, 천연가스 등과 같은 유체자원을 원하는 장소로 안전하게 수송 및 운반하기 위한 다양한 수송선박, 이송장비, 해양설비 등이 개발되고 있다.
한편, 해상의 선박에서 선박, 부유식 또는 고정식 터미널로의 유체 이송은 육상에서의 이송과 달리 이송라인이 지면에 안정적으로 지지되지 않고 두 위치 간의 상대 운동이 발생하기 때문에 유체 이송에 대한 추가적이고 다양한 조치 및 검토가 세밀하게 요구된다.
따라서, 종래의 선박의 저장탱크에서 선박, 부유식 또는 고정식 터미널의 저장탱크로의 유체 이송은 강체 파이프를 사용하였으며, 강체 파이프 측에 스위블(swivel), 조인트 등을 설치하여 각 저장탱크 사이의 상대 운동에 따른 각종 변위, 회전 등을 흡수하도록 구성되었다.
하지만, 강체 파이프의 연결 부분은 구조가 복잡하고, 누수가 발생하기 쉬워 유체 이송에 안정적으로 사용하기 어려운 단점이 있다.
다른 방법으로는 스테인리스 강철에 주름부를 형성하는 방식으로 유연 파이프를 제작하여 적용하는 방법이 있다.
그러나 이 경우 주름진 유연 파이프는 고가이기 때문에 원가 상승의 원인이 된다는 경제적인 문제점이 있다.
또한, 재료의 물성치에서 완제품에 이르기까지 수많은 검증이 요구되어 전체 비용이 상승하는 단점이 있다.
아울러, 현재 기술로는 유연 파이프를 5년 이상 사용할 수 없으므로 고가임에도 불구하고 자주 교체를 해 주어야 하는 문제점이 있다.
더불어, 이송호스 및 이송관을 유지하기 위하여 고정식 지지대(boom)가 필요한데, 선박의 저장탱크에서 선박, 부유식 또는 고정식 터미널의 저장탱크 사이의 간격이 보통 60 ~ 90m 정도가 되므로, 고정식 지지대의 높이는 통상 30m를 넘게 되고, 길이는 60m 정도가 된다. 이 경우, 이송관, 이송호스 및 기타 필요 장치들의 무게 때문에 고정식 지지대는 중구조물이 된다. 한편, 선박의 어코모데이션(accommodation)은 안전 문제로 플레어 타워(flare tower)와 떨어져서 설치되어야 하므로, 플레어 타워는 선수에 어코모데이션은 선미에 위치하게 된다. 따라서 고정식 지지대와 어코모데이션이 모두 선미에 위치하기 때문에 고정식 지지대를 안전하게 설계하는데 어려움이 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비교적 저렴한 가격의 고무호스를 사용하여 경제성과 유연성을 동시에 갖게 하고 고무호스를 유지하기 위한 고정식 지지대(boom)를 안전하게 설계할 수 있게 하는 유체 이송 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1위치와 제2위치 간에 유체를 이송시키는 장치에 있어서, 제1위치에서 제2위치로의 유체의 이동로를 제공하는 이송호스; 상기 제1위치에 형성되는 어코모데이션(accommodation); 및 상기 어코모데이션에 일체로 형성되어 상기 이송호스의 일측을 지지하는 고정식 지지대(boom)를 포함하여, 고정식 지지대가 어코모데이션과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치가 제공된다.
상기 이송호스는 일단이 제1위치에 고정되고 타단은 제1위치 또는 제2위치에 탈착 결합하며, 연결부재에 의해 상호 연결된 복수의 고무 호스로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부재는 플랜지 또는 커플링인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 위치와 제 2 위치 간에는 간격 유지를 위한 무어링 호저가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 무어링 호저는 제 1 위치에 일단이 연결되는 메인라인, 상기 메인라인의 타단에 일단이 연결되는 체이핑체인, 상기 체이핑체인의 타단에 일단이 연결되는 메신저라인 및 상기 메신저라인의 타단에 일단이 연결되어 상기 제 2 위치와의 연결을 돕는 슈팅라인으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 위치에는 상기 이송호스의 타단과 결합 또는 분리하는 이송호스 격납고가 형성되고, 상기 제 2 위치에는 상기 이송호스의 타단과 결합 또는 분리하는 매니폴드가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 위치에 형성되는 저장탱크, 상기 매니폴드에 상기 저장탱크와 연통되게 형성되는 매니폴드 가이드소켓, 상기 이송호스의 타단에 형성되는 가이드구조물 및 상기 가이드구조물로부터 상기 제 2 위치로 탈착 결합하되, 상기 매니폴드 가이드소켓을 관통하여 상기 매니폴드 가이드소켓과 상기 이송라인의 연결을 가이드하는 가이드라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 위치는 선박이거나, 부유식 또는 고정식 터미널이고, 상기 제 2 위치는 선박인 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치가 제공된다.
상기 이송호스 타단에는 상기 제 2 위치에 탈착 결합하여 상기 이송호스와 상기 제 2 위치와의 결합을 가이드하는 가이드라인이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이송호스 타단에는 상기 제 1 위치에 연결되어 상기 이송호스가 상기 제 1 위치와 결합하는 것을 돕는 회수로프가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이송호스는 복수를 이루며, 복수의 상기 이송호스의 길이에 직교하게 상호 연결하는 구속부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 어코모데이션과 고정식 지지대를 일체로 형성하여 고정식 지지대의 안전한 설계를 보장하는 장점이 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 복수의 고무호스를 연속되게 연결하여 사용함으로써, 경제성과 유연성을 동시에 확보하는 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 복수의 고무호스를 플랜지로 연결하여 구조적 안정성 및 유연성을 동시에 확보하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 이송 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 이송호스 중에 플랜지 연결부위를 분해하여 나타낸 부분 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 이송 장치의 무어링 호저가 제 1 위치와 제 2 위치 간에 설치되는 것을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 이송호스가 제 2 위치에 결합되는 것을 나타낸 개략적인 구성도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유체이송장치는, 해상 유전 및 가스전 등에서 채굴된 원유, 천연가스 등과 같은 유체를 해상에서 상대운동하는 선박(이하 제 1 위치라 한다.)과 선박, 부유식 또는 고정식 터미널(이하 제 2 위치라 한다.) 사이에서 안전하게 이송하기 위한 장치이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 이송 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체 이송 장치는 제1위치(90)에서 제2위치(100)로의 유체의 이동로를 제공하는 이송호스(30)와 제1위치(90)에 형성되는 어코모데이션(accommodation, 10)과 상기 어코모데이션(10)에 일체로 형성되어 상기 이송호스(30)의 일측을 지지하는 고정식 지지대(boom, 20)를 포함한다.
상기 이송호스(30)는 제 1 위치(90)에서 제 2 위치(100)로 안전하게 유체를 이송하기 위한 것으로 일단은 제 1 위치(90)에 고정되어 제 1 위치(90)에 형성된 저장탱크(미도시)와 연결된다.
상기 어코모데이션(10)은 숙박 등을 제공하는 시설로 플레어 타워(flare tower, 미도시)와의 거리를 두기 위해 플레어 타워는 선수에 상기 어코모데이션(10)은 선미에 위치한다.
상기 고정식 지지대(20)는 상기 이송호스(30)의 일측에서 상기 이송호스(30)를 유지하기 위한 것으로, 상기 어코모데이션(10)과 일체형으로 형성됨으로써 상기 고정식 지지대(20)가 안전하게 설계될 수 있도록 보장한다. 이때, 상기 고정식 지지대(20)는 상기 어코모데이션(10)의 상측에 위치할 수 있다.
그리고 상기 이송호스(30)의 타단은 평소에는 제 1 위치(90)에 결합하여 상기 이송호스(30)의 타단이 유동하지 못하게 하고, 유체 이송시에는 제 2 위치(100)로 결합하여 유체를 제 1 위치(90)에서 제 2 위치(100)로 이송할 수 있게 한다. 이와 같이 상기 이송호스(30)의 타단은 제 1 위치(90) 또는 제 2 위치(100)에 탈착되게 결합할 수 있다. 그리고 상기 이송호스(30)의 타단이 상기 제 1 위치(90)에 탈착 결합하도록 상기 제 1 위치(90)에는 상기 이송호스(30)의 타단을 넣거나 꺼낼 수 있는 이송호스 겹납고(80)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 이송호스(30)의 타단이 상기 제 2 위치(100)에 탈착 결합하도록 상기 제 2 위치(100)에는 매니폴드(manifold, 60)가 형성되어 상기 제 2 위치(100)에 결합하는 상기 이송호스(30)의 타단이 상기 제 2 위치(100)에 형성되는 저장탱크와 연통되도록 할 수 있다. 더불어 상기 이송호스(30)는 복수의 고무호스가 연속되게 연결되어 이루어지기 때문에 유연하여 작업성이 좋음과 동시에 고무호스는 종래의 강체파이프나 유연파이프에 비해 가격이 저렴하여 원가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 이때, 상기 이송호스(30)는 복수로 이루어질 수 있으며, 복수의 이송호스(30)가 상호 꼬이지 않도록 복수의 이송호스(30)에 교차되게 이송호스 구속부재(미도시)를 장착하여 복수의 이송호스(30)의 변형을 제한할 수 있다.
상기 구속부재(미도시)는 끈, 판 또는 바 형상의 결합장치일 수 있다.
한편, 상기 제 1 위치(90)에서 상기 제 2 위치(100)로 유체를 이송하기 위해서 상기 제 1 위치(90)에 상기 제 2 위치(100)를 근접시켜 적당한 거리를 유지하도록 해야 하는데. 이를 위해 상기 제 1 위치(90)와 상기 제 2 위치(100) 사이에 무어링 호저(mooring hawser, 70)를 설치할 수 있다.
도 2는 도 1의 이송호스 중에 플랜지 연결부위를 분해하여 나타낸 부분 분해도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연결부재(40)는 상기 복수의 고무호스를 연속되게 연결하기 위하여 각 상기 고무호스의 연결부위에 형성되는 것이다. 이러한 상기 연결부재(40)는 플랜지 또는 커플링 등으로 이루어질 수 있는데, 도 2와 같이 플랜지를 사용하여 복수의 상기 고무호스를 상호 연결하여 상기 이송호스(30)를 형성하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 이송 장치의 무어링 호저가 제 1 위치와 제 2 위치 간에 설치되는 것을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 무어링 호저(70)는 제 1 위치(90)에 일단이 연결되는 메인라인(71), 상기 메인라인(71)의 타단에 일단이 연결되는 체이핑 체인(73), 상기 체이핑 체인(73)의 타단에 일단이 연결되는 메신저라인(72), 상기 메신저라인(72)의 타단에 일단이 연결되는 슈핑라인(74)으로 이루어질 수 있다.
상기 체이핑 체인(73)은 상기 메인라인(71)과 상기 메신저라인(72) 사이에 형성되어 상기 무어링 호저(70)가 마모되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 슈팅라인(74)은 상기 무어링 호저(70)를 상기 제 2 위치(100)에 연결하기 위한 것으로, 상기 슈팅라인(74)을 사용하여 상기 무어링 호저(70)를 상기 제 2 위치(100)에 연결하는 방법을 후술한다.
상기 슈팅라인(74)을 총(gun)을 이용하여 제 2 위치(100)로 보내고, 상기 슈팅라인(74)을 작업자가 잡아당겨 상기 제 2 위치(100)에 상기 무어링 호저(70)를 고박함으로써, 상기 제 1 위치(90)와 상기 제 2 위치(100)가 견고하게 고정되게 한다.
또한, 상기 이송호스(30)의 말단에는 가이드라인(35)과 회수로프(37)가 설치될 수 있다.
상기 회수로프(37)는 상기 제 1 위치(90)에 연결되어 상기 이송호스(30)를 상기 이송호스 격납고(80)로 인입하여 결합할 경우 상기 이송호스(30)를 작업자가 잡아당겨 상기 이송호스(30)의 결합을 쉽게 할 수 있도록 돕는 것이다.
도 4는 본 발명의 이송호스가 제 2 위치에 결합되는 것을 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드라인(35)은 일단이 상기 이송호스(30)의 말단 외주에 형성되는 가이드구조물(33)에 연결되며, 타단은 상기 이송라인(39)이 상기 제 1 위치(90)에 결합되었을 경우에는 상기 체이핑 체인(73)에 연결되고, 상기 이송호스(30)가 상기 제 2 위치(100)에 결합되었을 경우에는 상기 제 2 위치(100)에 연결된다. 이와 같이 상기 이송호스(30)가 상기 제 2 위치(100)에 결합되었을 경우에 상기 매니폴드(60) 내부에 형성되어 상기 제 2 위치(100)의 저장탱크를 외부와 연결하는 매니폴드 가이드소켓(61)의 외주연에 형성되는 중공된 연결구(61a)를 상기 가이드라인(35)이 관통하게 형성된다. 그리고 상기 매니폴드 가이드소켓(61)이 상기 가이드라인(35)을 따라 이동하여 상기 이송호스(30)의 말단과 결합함에 따라 상기 제 1 위치(90)의 저장탱크에 저장된 유체가 상기 제 2 위치(100)의 저장탱크로 안정되게 이송될 수 있게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 유체 이송 장치는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 극저온용 호스를 상대적으로 저압(10 bar)인 상태에서 플랜지로 연결하여 종래 사용하던 강체 파이프 또는 유연 파이프에 비해 저렴한 가격으로 유연성을 확보함에 따라 구조적인 안정성을 도모할 수 있고, 어코모데이션과 고정식 지지대를 일체형으로 형성하여 안전한 설계를 보장하는 장점이 있다.
이러한 상기 이송호스(30)는 상기 제 1 위치(90) 및 제 2 위치(100) 사이에서 한 방향 이상으로 변형가능하고, 상기 이송호스(30)의 변형은 일체로 형성된 상기 이송호스(30)의 허용응력 범위 내로 구속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10: 어코모데이션
20: 고정식 지지대
30: 이송호스
40: 연결부재
60: 매니폴드
70: 무어링 호저
80: 이송호스 격납고
90: 제 1 위치
100: 제 2 위치

Claims (11)

  1. 제1위치와 제2위치 간에 유체를 이송시키는 장치에 있어서,
    제1위치에서 제2위치로의 유체의 이동로를 제공하는 이송호스;
    상기 제1위치에 형성되는 어코모데이션(accommodation);
    상기 어코모데이션에 일체로 형성되어 상기 이송호스의 일측을 지지하는 고정식 지지대(boom); 및
    상기 제1위치와 상기 제2위치 사이에 간격유지를 위해 설치되는 무어링 호저; 를 포함하고,
    상기 무어링 호저는,
    상기 제1위치에 일단이 연결되는 메인라인;
    상기 메인라인의 타단에 일단이 연결되어 상기 무어링 호저의 마모를 방지하는 체이핑체인;
    상기 체이핑체인의 타단에 일단이 연결되는 메신저라인; 및
    상기 메신저라인의 타단에 일단이 연결되어 상기 제2위치와의 연결을 돕는 슈팅라인; 을 포함하고,
    상기 이송호스의 타단에는,
    상기 이송호스와 상기 제2위치와의 결합을 가이드하는 가이드라인; 및
    상기 이송호스와 상기 제1위치와의 결합을 돕는 회수로프가 설치되되,
    상기 제1위치와 상기 제2위치 간에 유체의 이송이 이루어지지 않을 때에는, 상기 이송호스는 상기 회수로프에 의해 상기 제1위치 측에 결합되고, 상기 가이드라인은 상기 체이핑 체인에 연결되며,
    상기 제1위치와 상기 제2위치 간에 유체의 이송이 이루어지면, 상기 이송호스는 상기 가이드라인에 의해 상기 제2위치에 결합되는 것을 특징으로 하는,
    유체 이송 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송호스는 일단이 제1위치에 고정되고 타단은 제1위치 또는 제2위치에 탈착 결합하며, 연결부재에 의해 상호 연결된 복수의 고무 호스로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 연결부재는 플랜지 또는 커플링인 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 위치에는 상기 이송호스의 타단과 결합 또는 분리하는 이송호스 격납고가 형성되고,
    상기 제 2 위치에는 상기 이송호스의 타단과 결합 또는 분리하는 매니폴드가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 2 위치에 형성되는 저장탱크,
    상기 매니폴드에 상기 저장탱크와 연통되게 형성되는 매니폴드 가이드소켓,
    상기 이송호스의 타단에 형성되는 가이드구조물 및
    상기 가이드구조물로부터 상기 제 2 위치로 탈착결합되되, 상기 매니폴드 가이드소켓을 관통하여 상기 매니폴드 가이드소켓과 상기 이송호스의 연결을 가이드하는 가이드라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 위치는 선박이거나, 부유식 또는 고정식 터미널이고,
    상기 제 2 위치는 선박인 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송호스는 복수를 이루며, 복수의 상기 이송호스의 길이에 직교하게 상호 연결하는 구속부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 이송 장치.
  10. 유체 이송 장치에 의하여 제1위치와 제2위치 간에 유체를 이송시키는 방법에 있어서,
    상기 유체 이송 장치는,
    제1위치에서 제2위치로의 유체의 이동로를 제공하는 이송호스;
    상기 제1위치에 형성되는 어코모데이션(accommodation); 및
    상기 어코모데이션에 일체로 형성되어 상기 이송호스의 일측을 지지하는 고정식 지지대(boom); 를 포함하고,
    (a) 상기 제1위치에 결합된 상기 이송호스의 결합을 해제하는 단계;
    (b) 상기 이송호스의 타단에 설치된 가이드 라인에 의하여 상기 이송호스가 상기 제2위치로 가이드되는 단계;
    (c) 상기 이송호스가 상기 제2위치에 결합되는 단계;
    (d) 상기 이송호스에 의하여 상기 제1위치에서 제2위치로 유체가 이송되는 단계;
    (e) 상기 제2위치에 결합된 상기 이송호스의 결합을 해제하는 단계;
    (f) 상기 이송호스의 타단에 설치된 회수로프에 의해 상기 이송호스가 상기 제1위치로 회수되는 단계;
    (g) 상기 이송호스가 다시 상기 제1위치에 결합되며, 상기 가이드라인은 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이의 간격 유지를 위해 설치되는 무어링 호저의 체이핑체인에 연결되는 단계; 를 포함하는,
    유체 이송 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 가이드라인은 상기 제2위치의 저장탱크에 형성된 매니폴드 가이드소켓의 외주연에 형성되는 중공된 연결구를 관통하여, 상기 이송호스의 타단과 상기 매니폴드와의 결합을 가이드하는 것을 특징으로 하는,
    유체 이송 방법.
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