KR101824577B1 - Floating structure and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부유식 구조물 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a floating structure and a control method thereof.
액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스(NaturalGas, 이하 "NG"라 함)를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색 투명한 액체로서, NG와 비교해약 1/600 정도의 부피를 갖는다. 따라서, NG의 이송 시 LNG로 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있으며, 일 예로 LNG를 해상으로 수송(운반)할 수 있는 LNG 운반선이 사용되고 있다.Liquefied natural gas (hereinafter referred to as "LNG") is a colorless natural gas obtained by liquefying natural gas (hereinafter referred to as " NG ") containing methane as a main component at about- It is a transparent liquid and has a volume of about 1/600 compared to NG. Therefore, it is very efficient to transport liquefied LNG when NG is transported. For example, an LNG carrier that can transport LNG by sea is used.
최근에는 해상에서 NG를 채취하여 액화한 후 저장할 수 있는 LNG 부유식 생산 저장 설비(LNG Floating, Production, Storage and Offloading, 이하 "LNG FPSO"라 함)가 사용되고 있다.Recently, LNG Floating, Production, Storage and Offloading (LNG FPSO) has been used to collect and store liquefied NG at sea.
LNG FPSO는 해상의 특정 지점에 계류되어, 해저의 가스정으로부터 NG를 채취하여 액화한 후 저장탱크에 저장한다.The LNG FPSO is moored at a specific point in the sea and collects NG from the seabed of the seabed and liquefies it and stores it in the storage tank.
LNG FPSO에 저장된 LNG는 LNG 운반선으로 옮겨져 목적지로 이송될 수 있다. 이때, LNG FPSO에 저장된 LNG는 LNG 운반선이 LNG FPSO에 계류된 상태에서 LNG 운반선으로 이동된다. 이를 위해, LNG FPSO에는 로딩암(loading arm)이 설치되고, LNG 운반선에는 로딩 암에 대응되는 매니폴드(manifold)가 설치될 수 있으며, 로딩암이 매니폴드에 연결되어 LNG를 LNG 운반선으로 이송할 수 있다.The LNG stored in the LNG FPSO can be transported to the LNG carrier and transported to the destination. At this time, the LNG stored in the LNG FPSO is transferred to the LNG carrier with the LNG carrier moored to the LNG FPSO. For this purpose, a loading arm is installed in the LNG FPSO, a manifold corresponding to the loading arm can be installed in the LNG carrier, and a loading arm is connected to the manifold to transfer the LNG to the LNG carrier .
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 다음과 같은 문제가 있다. LNG의 이송은 LNG FPSO와 LNG 운반선이 모두 해상에 부유한 상태에서 이뤄진다. 이때, LNG FPSO와 LNG 운반선은 바람, 파도 등 해상의 조건에 따라 독립적으로 움직이게 된다. 즉, 주변 환경에 의해 LNG FPSO와 LNG 운반선은 서로 다른 운동 응답을 보이게 되며, 그에 따라 과도한 수직 방향 상대 운동이 발생된다.However, the above-described conventional techniques have the following problems. LNG transport takes place with both LNG FPSO and LNG carriers floated on the sea. At this time, the LNG FPSO and LNG carrier will move independently depending on the sea conditions such as wind and wave. In other words, the LNG FPSO and LNG carriers have different motional responses due to the surrounding environment, resulting in excessive vertical relative motion.
이에 의해, LNG FPSO의 로딩암을 LNG 운반선의 매니폴드에 연결하는 것이 매우 어렵다. 나아가 LNG FPSO의 로딩암이 LNG 운반선의 매니폴드에 연결된 상태에서 과도한 수직 방향 운동이 발생되면 연결부위에 가해지는 충격에 의해 최악의 경우 연결부위가 끊길 수 있다.This makes it very difficult to connect the loading arm of the LNG FPSO to the manifold of the LNG carrier. Furthermore, when the loading arm of the LNG FPSO is connected to the manifold of the LNG carrier and excessive vertical movement occurs, the connection portion may be cut off due to the impact applied to the connection portion.
본 발명의 실시예는, 액체 화물을 운송선으로 안전하게 이송할 수 있는 부유식 구조물 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a floating structure capable of safely transporting a liquid cargo to a transportation line and a control method thereof.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액체화물 운반선과 이웃하여 해상에 부유하는 본체; 상기 본체에 제공되며 액체화물을 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크에 연결되며 상기 액체화물을 상기 액체화물 운반선으로 이송하는 로딩암; 상기 로딩암을 상기 본체에 대해 상하 방향으로 이동시키는 승강 장치; 및 상기 로딩암의 자유 단부 측에 제공된 플랜지가 상기 액체운반선의 매니폴드와 연결된 상태에서 상기 플랜지가 상기 본체에 대해 상하 방향으로 이동 가능한 최대 이동 범위와 상기 플랜지가 상기 본체에 대해 상하 방향으로 실제 이동하는 실제 이동 범위를 산출하고, 상기 실제 이동 범위의 중심이 상기 최대 이동 범위의 중심과 일치하도록 상기 승강 장치를 제어하여 상기 로딩암을 이동시키는 제어부를 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid storage vessel comprising: a body suspended in water adjacent to a liquid cargo carrier; A storage tank provided in the main body and storing the liquid cargo; A loading arm connected to the storage tank for transferring the liquid cargo to the liquid cargo carrier; A lifting device for moving the loading arm in a vertical direction with respect to the main body; And a flange provided on a free end side of the loading arm and connected to the manifold of the liquid carrier, wherein the flange is movable up and down relative to the main body, And a control unit for controlling the elevating device to move the loading arm such that the center of the actual moving range coincides with the center of the maximum moving range.
상기 로딩암은, 상호 상하 방향으로 회전 가능하게 결합된 복수의 암; 및 상기 복수의 암 각각과 이웃하는 다른 암 사이의 사잇각들을 감지하는 감지부를 포함할 수 있다.The loading arm includes: a plurality of arms rotatably coupled to each other in a vertical direction; And a sensing unit for sensing angles between each of the plurality of arms and another adjacent one of the plurality of arms.
상기 제어부는, 상기 플랜지가 상기 매니폴드에 연결된 순간에 상기 감지부로부터 상기 사잇각들에 대한 감지값들을 수신하고, 상기 복수의 암 각각과 이웃하는 다른 암에 대해 미리 결정된 사잇각 범위들과 상기 수신된 감지값들을 기초로 상기 최대 이동 범위를 산출할 수 있다.Wherein the control unit receives sensing values for the angles from the sensing unit at the moment when the flange is connected to the manifold and transmits the sensed values for predetermined angle ranges for the other arms adjacent to each of the plurality of arms, The maximum movement range can be calculated based on the detection values.
상기 제어부는, 상기 감지부로부터 소정의 시간 동안 측정된 상기 사잇각들에 대한 감지값들을 수신하고, 상기 소정의 시간 동안 수신된 감지값들을 기초로 상기 실제 이동 범위를 산출할 수 있다.The control unit may receive the sensing values of the angles measured for a predetermined time from the sensing unit and calculate the actual moving range based on the sensing values received during the predetermined time.
상기 승강 장치는, 상기 베이스; 및 상기 베이스를 상하 방향으로 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.The elevating device includes: a base; And a driving unit for moving the base in the vertical direction.
상기 구동부는, 상기 베이스에 설치되는 모터; 상기 모터의 구동축에 연결되는 피니언; 및 상기 본체에 설치되며, 상기 베이스의 상하 방향 이동을 안내하고, 상기 피니언과 연동하는 랙을 포함할 수 있다.The driving unit includes: a motor installed on the base; A pinion connected to a drive shaft of the motor; And a rack installed in the main body and guiding the up and down movement of the base and interlocking with the pinion.
상기 구동부는, 상기 베이스에 연결되고, 상하 방향으로 신축되는 자바라; 및 상기 자바라를 접거나 펼수 있는 구동 장치를 포함할 수 있다.The driving unit includes: a bellows connected to the base and extending and contracting in a vertical direction; And a drive device for folding or unfolding the bellows.
상기 구동부는, 상기 베이스에 연결된 피스톤; 및 상기 피스톤이 삽입되고, 상기 피스톤이 상하 방향으로 왕복 운동할 수 있도록 형성된 실린더를 포함할 수 있다.The driving unit includes: a piston connected to the base; And a cylinder into which the piston is inserted and the piston can reciprocate in the up and down direction.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액체화물을 저장할 수 있는 저장탱크를 구비한 부유식 구조물의 제어 방법으로서, 상기 부유식 구조물의 로딩암의 자유단부 측에 제공된 플랜지와 액체 화물 운반선의 매니폴드를 연결하는 단계; 상기 플랜지의 상기 본체에 대한 최대 이동 범위를 산출하는 단계; 상기 플랜지의 상기 본체에 대한 실제 이동 범위를 산출하는 단계; 및 상기 최대 이동 범위의 중심과 상기 실제 이동 범위의 중심을 일치시키는 단계를 포함하는, 부유식 구조물의 제어 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a floating structure including a storage tank capable of storing a liquid cargo, wherein a flange provided on the free end side of the loading arm of the floating structure is connected to a manifold of the liquid cargo carrier ; Calculating a maximum range of movement of the flange relative to the body; Calculating an actual range of movement of the flange relative to the body; And matching the center of the maximum movement range with the center of the actual movement range.
본 발명의 실시예에 따르면, 플랜지가 매니폴드에 연결된 상태에서 플랜지의 실제 이동 범위의 중심과 최대 이동 범위의 중심이 일치되도록 로딩암의 상하 방향 위치가 제어됨으로써, 플랜지와 매니폴드의 안정적인 연결이 가능하다.According to the embodiment of the present invention, when the flange is connected to the manifold, the vertical position of the loading arm is controlled so that the center of the actual moving range of the flange and the center of the maximum moving range coincide with each other, It is possible.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물과 액체 화물 운반선의 연결을 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 일부 구성에 대한 블럭도이고,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 제어 방법에 관한 것이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물의 승강 장치를 보여주는 도면이고,
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부유식 구조물의 승강 장치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a connection between a floating structure and a liquid cargo carrier according to a first embodiment of the present invention,
2 is a block diagram of a part of the structure of the floating structure according to the first embodiment of the present invention,
3 is a flowchart illustrating a method of controlling a floating structure according to a first embodiment of the present invention,
4 to 6 are views for explaining a control method of the floating structure according to the first embodiment of the present invention,
7 is a view showing a lifting device of a floating structure according to a second embodiment of the present invention,
8 is a view showing an elevating device of a floating structure according to a third embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물과 액체 화물 운반선의 연결을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 일부 구성에 대한 블럭도이다.FIG. 1 is a view showing a connection between a floating structure and a liquid cargo carrier according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a part of the structure of a floating structure according to the first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물(100)은 본체(110)와, 저장탱크(미도시)와, 로딩암(120)과, 승강 장치(130)와, 제어부(140)를 포함할 수 있다.1 and 2, a
부유식 구조물(100)은 액체 화물 운반선(200)과 이웃하여 해상에 부유한 상태에서 저장하고 있던 액체 화물을 액체 화물 운반선(200)으로 이송할 수 있다.The
부유식 구조물(100)은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 "LNG"라 함) 또는 원유를 생산 저장하는 부유식 생산 저장 설비(Production, Storage and Offloading, 이하 "FPSO"라 함)일 수 있다.The
본 실시예에서, 액체 화물은 LNG이고, 부유식 구조물(100)은 LNG FPSO인 것을 예로 설명하겠다.In this embodiment, it is assumed that the liquid cargo is LNG and the
본체(110)는 물에 떠 있는 부유 상태를 유지할 수 있다. 본체(110)는 액체 화물 운반선과 이웃하여 해상에 부유할 수 이다. 본체(110)는 해저의 가스정으로부터 천연가스(Natural Gas, 이하 "NG"라 함)를 채취하는 설비, 채취한 NG를 LNG로 액화하는 설비를 구비할 수 있다. 본체(110)에는 액화된 LNG를 저장하는 저장탱크(미도시)가 제공될 수 있다.The
로딩암(120)은 본체(110)의 일측에 승강 가능하도록 설치될 수 있다.The
로딩암(120)은 상하 방향으로 회전 가능하게 결합되는 다수의 암(arm)(120a, 120b, 120c, 120d)을 포함할 수 있다.The
로딩암(120)은 암들(120a, 120b, 120c, 120d)이 각각 이웃하는 다른 암과 소정의 사잇각을 이루며 본체(110)에서 액체 화물 운반선(200) 방향으로 연장될 수 있다.The
로딩암(120)은 본체(110)에 설치된 승강 장치(130)에 고정 설치되며, 후술할 액체 화물 운반선(200)의 매니폴드(220)에 연결될 수 있도록 암들(120a, 120b, 120c, 120d)의 사잇각이 조절될 수 있다.The
로딩암(120)의 자유 단부 측에는 매니폴드(220)에 연결되는 플랜지(121)가 제공되며, 로딩암(120)의 승강 장치(130)에 고정된 부분에는 본체(110)에 제공된 저장탱크로부터 LNG를 공급받기 위한 연결부(122)가 제공될 수 있다.A
플랜지(121)는 연결부(122)로부터 연장되며 휘어질 수 있는 플렉서블(flexible)한 재질의 연결 라인에 연결될 수 있고, 스위블 조인트(swivel joint)로 연결된 다수의 금속 재질의 파이프로 연결 될 수도 있다. 연결 라인에 의해 LNG가 부유식 구조물(100)로부터 액체 화물 운반선(200)으로 이동될 수 있다. The
로딩암(120)은 각 암(120a, 120b, 120c, 120d)과 이웃하는 다른 암 사이의 사잇각을 감지하는 감지부(125)를 포함할 수 있다. 예컨대, 감지부(125)는 복수의 각도 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 각 각도 센서는 각 암(120a, 120b, 120c, 120d)과 이웃하는 다른 암 사이의 회전 결합부에 설치될 수 있다.The
감지부(125)에 의해 각 암(120a, 120b, 120c, 120d)과 이웃하는 다른 암 사이의 사잇각을 알면, 로딩암(120)이 지지되는 베이스(132)에 대한 플랜지(121)의 상하 방향의 위치가 산출될 수 있고, 나아가 베이스(132)가 지지되는 본체(110)에 대한 플랜지(121)의 상하 방향의 위치가 산출될 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.It is possible to detect the angle between the
액체 화물 운반선(200)은 선체(210)가 본체(110)와 일정 거리를 유지하도록 본체(110)에 계류할 수 있다. 액체 화물 운반선(200)은 선체(210)에 설치되어 액체 화물을 전달받을 수 있는 매니폴드(220)를 포함하며, 매니폴드(220)를 통해 전달받은 액체 화물을 저장하는 저장탱크(미도시)를 포함할 수 있다.The liquid
본 실시예에서는 액체 화물 운반선(200)이 본체(110)에 계류되어 액체 화물을 전달받는 것을 예로 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 액체 화물 운반선(200)은 본체(110)에 계류되지 않고, 본체(110)와 나란하게 부유한 상태에서 액체 화물을 전달받을 수도 있다.In the present embodiment, the
선체(210)는 매니폴드(220)가 로딩암(120) 방향으로 위치되도록 본체(110)에 계류될 수 있으며, 로딩암(120)은 매니폴드(220)에 연결된다.The
승강 장치(130)는 로딩암(120)을 본체(110)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 달리 표현하면, 승강 장치(130)는 본체(110)에 대한 로딩암(120)의 상하 방향의 위치를 조절할 수 있다.The elevating
승강 장치(130)는 해상의 바람, 파도 등 해상의 환경 조건에 의해 변동되는 부유식 구조물(100)과 액체 화물 운반선(200) 사이의 상하 방향의 상대 운동으로 인해 연결 중인 플랜지(121)와 매니폴드(220)가 분리되지 않고 안정적으로 연결 상태가 유지되도록 본체(110)에 대한 로딩암(120)의 상하 방향의 위치를 조절할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.The
본 실시예에서, 승강 장치(130)는 베이스(132)와 구동부(133)을 포함할 수 있다. In this embodiment, the elevating
베이스(132)는 로딩암(120)이 안착되어 고정되고 상하 방향으로 이동할 수 있다.The
베이스(132)는 로딩암(120)이 안착될 수 있는 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 본체(110)의 측부에 형성된 공간(111)에 설치될 수 있다. 공간(111)은 베이스(132)가 공간(111) 내에서 상하 방향으로 이동될 수 있도록 형성될 수 있으며, 본체(110)의 일부가 함입된 홈 형태로 형성될 수 있다.The base 132 may be formed in the form of a plate on which the
구동부(133)는 베이스(132)를 이동시킨다. 구동부(133)는 베이스(132)의 일측에 설치되는 모터(133a), 모터(133a)의 구동축에 연결되는 피니언(133b), 공간(111)의 측벽에 상하 방향으로 연장되도록 설치되며 피니언(133b)과 연동되는 랙(133c)을 포함할 수 있다.The driving
모터(133a)가 소정의 제어 신호에 따라 피니언(133b)을 회전시킴으로써, 베이스(132)는 상하 방향으로 랙(133c)을 따라 이동할 수 있다. 이때, 모터(133a)는 작업자의 수동 조작에 의해 구동되거나, 후술할 제어부(140)의 제어에 따라 자동으로 구동될 수 있다. The
승강 장치(130)는 공간(111)의 측벽에 설치되어 베이스(132)의 이동을 일정 높이에서 제한하는 스토퍼(136)를 더 포함할 수 있다.The
본 실시예에서, 제어부(140)는 로딩암(120)의 자유 단부 측에 제공된 플랜지(121)가 액체 화물 운반선의 매니폴드(220)와 연결된 상태에서 플랜지(121)가 본체(110)에 대해 상하 방향으로 이동 가능한 최대 이동 범위와, 플랜지(121)가 본체(110)에 대해 상하 방향으로 실제 이동하는 실제 이동 범위를 산출할 수 있다.The
그리고 제어부(140)는 실제 이동 범위의 중심이 최대 이동 범위의 중심과 일치하도록 승강 장치(130) 또는 구동부(133)를 제어하여 로딩암(120)을 이동시킬 수 있다.The
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 제어 방법에 관한 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 4 내지 도 6에서 B1은 로딩암(120)이 지지되는 베이스(132)의 상면을 지나는 수평면을 나타내고, B2는 로딩암(120)의 자유단부 측에 제공된 플랜지(121)가 액체 화물 운반선(도 1의 200)의 매니폴드(도 1의 220)와 연결된 상태에서 상하 방향으로 이동하는 수직면을 나타낸다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a floating structure according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are views for explaining a control method of a floating structure according to the first embodiment of the present invention. 4 to 6, B 1 denotes a horizontal plane passing through the upper surface of the base 132 on which the
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물(도 1의 100)의 제어 방법, 예컨대, 제어부(140)의 제어 방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, referring to FIGS. 2 to 6 and FIG. 3, a control method of the floating structure (100 of FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention, for example, a control method of the
도 2를 참조하면, 부유식 구조물(도 1의 100)의 로딩암(120)의 자유단부 측에 제공된 플랜지(도 1의 121)와 액체 화물 운반선(도 1의 200)의 매니폴드(도 1의 220)를 연결할 수 있다(S110).1) and the manifold of the liquid cargo carrier (200 of FIG. 1) (FIG. 1) provided on the free end side of the
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제어부(140)는 로딩암(120)의 자유 단부 측에 제공된 플랜지(121)가 액체 화물 운반선(도 1의 200)의 매니폴드(도 1의 220)와 연결된 상태에서 플랜지(121)가 본체(110)에 대해 상하 방향으로 이동 가능한 최대 이동 범위(L1)를 산출할 수 있다(S120).2, 3 and 4, the
이와 관련하여, 로딩암(120)을 제작할 때 로딩암(120)을 구성하는 각 암(120a, 120b, 120c, 120d)은 이웃하는 다른 암과 소정의 사잇각 범위에서 회전 하도록 결정될 수 있다.In this regard, when the
예컨대, 첫번째 암(120a)과 두번째 암(120b)의 사잇각은 30도~180도, 두번째 암(120b)과 세번째 암(120c)의 사잇각은 60도~180도, 세번째 암(120c)과 네번째 암(120d)의 사잇각은 70도~170도일 수 있다.For example, the angle between the
위와 같이 암들(120a, 120b, 120c, 120d)에 대한 사잇각 범위들은 미리 결정되어 저장부(160)에 미리 저장될 수 있다.The angle ranges for the
플랜지(121)는 상기 사잇각 범위들에서 회전하는 암들(120a, 120b, 120c, 120d)로 구성된 로딩암(120)의 자유단부 측에 제공된다. 이러한 플랜지(121)는 본체(110)와 소정의 간격으로 이격된 액체운반선(도 1의 200)의 매니폴드(도 1의 220)와 연결된 상태에서, 도 3과 같이 수직면(B2)를 따라 제한된 범위, 즉 최대 이동 범위(L1)에서 베이스(132)에 대해 상하 방향으로 이동할 수 있다.The
예컨대, 제어부(140)는 플랜지(121)가 매니폴드(도 1의 220)에 연결된 순간에 감지부(125)로부터 암들(120a, 120b, 120c, 120d) 사이의 사잇각들에 대한 감지값들을 수신하고, 저장부(160)에 저장된 상기 사잇각 범위들과 상기 수신된 감지값들을 기초로 플랜지(121)가 베이스(132)에 대해 상하 방향으로 이동 가능한 최대 이동 범위(L1)를 산출할 수 있다.For example, the
보다 상세히, 제어부(140)는 플랜지(121)가 매니폴드(도 1의 220)에 연결된 순간에 감지부(125)로부터 암들(120a, 120b, 120c, 120d) 사이의 사잇각들에 대한 감지값들을 수신할 수 있다.More specifically, the
이후, 제어부(140)는 수신된 감지값들을 통해 로딩암(120)의 형상을 도출하고, 수직면(B2) 상에서의 플랜지(121)의 상하 방향 위치를 계산할 수 있다.The
이후, 제어부(140)는 저장부(160)에 저장된 상기 사잇각 범위들을 기초로 상기 수직면(B2) 상에서 플랜지(121)가 상하 방향으로 이동 가능한 최대 이동 범위(L1)를 계산할 수 있다.The
한편, 본체(110)에 대한 베이스(132)의 상하 방향 위치를 파악하고 있으면, 제어부(140)는 플랜지(121)와 매니폴드(도 1의 220)가 연결된 상태에서 플랜지(121)가 본체(110)에 대해 상하 방향으로 이동 가능한 최대 이동 범위(L1)를 산출할 수 있다.When the position of the base 132 with respect to the
이때, 본체(110)에 대한 베이스(132)의 상하 방향 위치를 감지하는 위치 센서(미도시)가 사용될 수 있고, 제어부(140)는 위치 센서로부터 본체(110)에 대한 베이스(132)의 상하 방향 위치 정보를 수집할 수 있다.The
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 제어부(140)는 플랜지(121)가 매니폴드(도 1의 220)와 연결된 상태에서 플랜지(121)가 본체(110)에 대해 상하 방향으로 실제 이동하는 실제 이동 범위(L2)를 산출할 수 있다(S130).2, 3 and 5, when the
예컨대, 제어부(140)는 플랜지(121)가 매니폴드(도 1의 220)와 연결된 상태에서 소정의 시간동안 감지부(125)로부터 암들(120a, 120b, 120c, 120d) 사이의 사잇각들에 대한 감지값들을 수신하고, 소정의 시간동안 수신된 감지값들을 기초로 도 5와 같이 플랜지(121)가 베이스(132)에 대해 상하 방향으로 실제 이동한 실제 이동 범위(L2)를 산출할 수 있다.For example, when the
보다 상세히, 제어부(140)는 소정의 시간 동안 감지부(125)로부터 감지값들을 수신할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 소정의 시간 동안 수신된 감지값들을 기초로 암들(120a, 120b, 120c, 120d) 사이의 사잇각들이 실제 변하는 범위를 계산할 수 있다. 이후, 제어부(140)는 소정의 시간 동안 암들(120a, 120b, 120c, 120d) 사이의 사잇각들이 실제 변하는 범위를 기초로 수직면(B2) 상에서 소정의 시간동안 플랜지(121)가 베이스(132)에 대해 상하 방향으로 실제 이동(ex. 왕복운동)한 실제 이동 범위(L2)를 산출할 수 있다.In more detail, the
도 2, 도 3 및 도 6을 참조하면, 제어부(140)는 실제 이동 범위(L2)의 중심(C2)이 최대 이동 범위(L1)의 중심(C1)과 일치하도록 승강 장치(130) 또는 구동부(133)를 제어하여 로딩암(120)을 이동시킬 수 있다(S140).Referring to FIGS. 2, 3 and 6, the
예컨대, 플랜지(121)의 실제 이동 범위(L2)는 도 6과 같이 최대 이동 범위(L1)의 아래 영역에 위치할 수 있다. 만약, 해상 상태가 악화되면 플랜지(121)의 실제 이동 범위의 일부는 최대 이동 범위(L1)를 벗어나게 되어 플랜지(121)와 매니폴드(도 1의 220)의 연결이 해제될 수 있다.For example, the actual moving range L 2 of the
따라서 플랜지(121)의 실제 이동 범위(L2)의 중심(C2)과 최대 이동 범위(L1)의 중심(C1)을 일치시키면 해상 상태가 악화되더라도 플랜지(121)와 매니폴드(도 1의 220)의 연결이 안정적으로 유지될 수 있다.Therefore, if the center C 2 of the actual moving range L 2 of the
위와 같은 본 실시예에 따르면, 플랜지(121)가 매니폴드(도 1의 220)에 연결된 상태에서 플랜지(121)의 실제 이동 범위(L2)의 중심(C2)과 최대 이동 범위(L1)의 중심(C1)이 일치되도록 로딩암(120)의 상하 방향 위치가 제어됨으로써, 플랜지(121)와 매니폴드(도 1의 220)의 안정적인 연결이 가능하다.The center C 2 of the actual movement range L 2 of the
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물의 승강 장치를 보여주는 도면이다. 이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 다만, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 비교하여 구동부의 구성에 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.7 is a view showing an elevating device of a floating structure according to a second embodiment of the present invention. Hereinafter, a floating structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, since the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the driving unit, the differences will be mainly described, and the description of the first embodiment and the reference numerals will be used for the same parts.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물의 구동부(133)는 본체(110)의 상하 방향으로 신축되는 자바라(133d)와 자바라(133d)를 펴거나 접을 수 있는 구동 장치(133e)를 포함할 수 있다. 여기서 구동 장치(133e)는 솔레노이드 장치일 수 있다.7, the driving
자바라(133d)의 일측은 베이스(132)의 저면에 연결되고, 타측은 공간(111)의 바닥면에 연결된다. 자바라(133d)의 펴짐/접힘 동작에 의해 베이스(132)는 상하 방향으로 이동될 수 있고, 그에 따라 로딩암(120)의 높이가 조절될 수 있다.One side of the
자바라(133d)의 최하측 조인트(joint) 부분에는 조인트를 밀어내거나 당김으로써 자바라(133d)를 펴거나 접을 수 있는 구동 장치(133e)가 연결될 수 있다. 구동 장치(133e)에 자바라(133d)를 연결하여 사용함으로써, 구동 장치(133e)의 직선 운동 거리보다 더 긴 거리의 이동 거리를 확보할 수 있다.At the lowermost joint portion of the
다른 예로, 구동 장치(133e)는 자바라(133d)를 구성하는 어느 하나의 바(bar)에 연결되어 바를 회전시킬 수 있는 모터일 수도 있다.As another example, the
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부유식 구조물의 승강 장치를 보여주는 도면이다. 이하, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부유식 구조물에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다. 다만, 제 3 실시예는 제 1 실시예와 비교하여 구동부의 구성에 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다. 8 is a view showing an elevating device of a floating structure according to a third embodiment of the present invention. Hereinafter, a floating structure according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the driving unit. Therefore, differences will be mainly described, and the description of the first embodiment and the reference numerals will be used for the same parts.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부유식 구조물의 구동부(133)는 베이스(132)에 연결되는 피스톤(133f), 피스톤(133f)이 상하 왕복 운동하도록 삽입되는 유압식 실린더(133g)를 포함할 수 있으며, 실린더(133g)에는 오일 등 유체를 제공하는 유체 공급부(133h)가 연결될 수 있다.8, the driving
베이스(132)의 높이는 유체 공급부(133h)에서의 유체 공급량의 조절에 의해 조절될 수 있다.The height of the base 132 can be adjusted by adjusting the fluid supply amount in the
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
100 : 부유식 구조물 110 : 본체
120 : 로딩암 121 : 플랜지
122 : 연결부 130 : 승강 장치
132 : 베이스 133 : 구동부
133a : 모터 133b : 피니언
133c : 랙 133d : 자바라
133e : 구동 장치 133f : 피스톤
133g : 유압식 실린더 133h : 유체 공급부
140 : 제어부100: Floating structure 110: Body
120: loading arm 121: flange
122: connecting part 130: elevating device
132: base 133:
133a:
133c:
133e: drive
133g:
140:
Claims (9)
상기 본체에 제공되며 액체화물을 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크에 연결되며 상기 액체화물을 상기 액체화물 운반선으로 이송하는 로딩암;
상기 로딩암을 상기 본체에 대해 상하 방향으로 이동시키는 승강 장치; 및
상기 로딩암의 자유 단부 측에 제공된 플랜지가 상기 액체화물 운반선의 매니폴드와 연결된 상태에서 상기 플랜지가 상기 본체에 대해 상하 방향으로 이동 가능한 최대 이동 범위와 상기 플랜지가 상기 본체에 대해 상하 방향으로 실제 이동하는 실제 이동 범위를 산출하고, 상기 실제 이동 범위의 중심이 상기 최대 이동 범위의 중심과 일치하도록 상기 승강 장치를 제어하여 상기 로딩암을 이동시키는 제어부를 포함하는, 부유식 구조물.A body suspended adjacent to the liquid cargo carrier and adjacent to the sea;
A storage tank provided in the main body and storing the liquid cargo;
A loading arm connected to the storage tank for transferring the liquid cargo to the liquid cargo carrier;
A lifting device for moving the loading arm in a vertical direction with respect to the main body; And
A flange provided on a free end side of the loading arm is connected to a manifold of the liquid cargo transportation line, a maximum movement range in which the flange is vertically movable with respect to the main body, And controlling the elevating device to move the loading arm such that the center of the actual moving range coincides with the center of the maximum moving range.
상기 로딩암은,
상호 상하 방향으로 회전 가능하게 결합된 복수의 암; 및
상기 복수의 암 각각과 이웃하는 다른 암 사이의 사잇각들을 감지하는 감지부를 포함하는, 부유식 구조물.The method according to claim 1,
The loading arm
A plurality of arms rotatably coupled to each other in a vertical direction; And
And a sensing portion for sensing angles between each of the plurality of arms and another adjacent one of the plurality of arms.
상기 제어부는,
상기 플랜지가 상기 매니폴드에 연결된 순간에 상기 감지부로부터 상기 사잇각들에 대한 감지값들을 수신하고, 상기 복수의 암 각각과 이웃하는 다른 암에 대해 미리 결정된 사잇각 범위들과 상기 수신된 감지값들을 기초로 상기 최대 이동 범위를 산출하는, 부유식 구조물.3. The method of claim 2,
Wherein,
Wherein the sensor is configured to receive sensing values for the angles from the sensing unit at the moment when the flange is connected to the manifold and to determine a predetermined angle range for the other arms adjacent to each of the plurality of arms, To calculate the maximum range of movement.
상기 제어부는,
상기 감지부로부터 소정의 시간 동안 측정된 상기 사잇각들에 대한 감지값들을 수신하고, 상기 소정의 시간 동안 수신된 감지값들을 기초로 상기 실제 이동 범위를 산출하는, 부유식 구조물.3. The method of claim 2,
Wherein,
Wherein the sensing unit receives sensing values for the angles measured for a predetermined time from the sensing unit and calculates the actual moving range based on the sensing values received during the predetermined time.
상기 승강 장치는,
베이스; 및
상기 베이스를 상하 방향으로 이동시키는 구동부를 포함하는, 부유식 구조물.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The elevating device includes:
Base; And
And a driving unit for moving the base in a vertical direction.
상기 구동부는,
상기 베이스에 설치되는 모터;
상기 모터의 구동축에 연결되는 피니언; 및
상기 본체에 설치되며, 상기 베이스의 상하 방향 이동을 안내하고, 상기 피니언과 연동하는 랙을 포함하는, 부유식 구조물.6. The method of claim 5,
The driving unit includes:
A motor installed in the base;
A pinion connected to a drive shaft of the motor; And
And a rack installed in the main body and guiding the up and down movement of the base and interlocking with the pinion.
상기 구동부는,
상기 베이스에 연결되고, 상하 방향으로 신축되는 자바라; 및
상기 자바라를 접거나 펼수 있는 구동 장치를 포함하는, 부유식 구조물.6. The method of claim 5,
The driving unit includes:
A bellows connected to the base and stretchable in a vertical direction; And
And a drive device for folding or unfolding the bellows.
상기 구동부는,
상기 베이스에 연결된 피스톤; 및
상기 피스톤이 삽입되고, 상기 피스톤이 상하 방향으로 왕복 운동할 수 있도록 형성된 실린더를 포함하는, 부유식 구조물.6. The method of claim 5,
The driving unit includes:
A piston connected to the base; And
And a cylinder inserted into the piston, the cylinder being configured to reciprocate in a vertical direction.
상기 부유식 구조물의 로딩암의 자유단부 측에 제공된 플랜지와 액체 화물 운반선의 매니폴드를 연결하는 단계;
상기 부유식 구조물의 본체에 대한 상기 플랜지의 최대 이동 범위를 산출하는 단계;
상기 본체에 대한 상기 플랜지의 실제 이동 범위를 산출하는 단계; 및
상기 최대 이동 범위의 중심과 상기 실제 이동 범위의 중심을 일치시키는 단계를 포함하는, 부유식 구조물의 제어 방법.A control method of a floating structure having a storage tank capable of storing liquid cargo,
Connecting a manifold of a liquid cargo carrier with a flange provided on a free end side of a loading arm of the floating structure;
Calculating a maximum range of movement of the flange relative to the body of the floating structure;
Calculating an actual range of movement of the flange relative to the body; And
And matching the center of the maximum movement range with the center of the actual movement range.
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---|---|---|---|
KR1020160122801A KR101824577B1 (en) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | Floating structure and control method thereof |
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---|---|---|---|---|
KR20200122734A (en) * | 2019-04-19 | 2020-10-28 | 삼성중공업 주식회사 | Method and apparatus for controlling offloading of liquid cargo |
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KR101185528B1 (en) * | 2010-11-11 | 2012-09-24 | 삼성중공업 주식회사 | Floating structure and control method thereof |
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Patent Citations (1)
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