KR101934403B1 - 유체이송호스 권취장치 - Google Patents

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Abstract

호스릴에 감겨있는 유체이송호스의 유지 및 보수가 편리한 구조의 유체이송호스의 권취장치가 제공된다. 유체이송호스 권취장치는, 프레임과, 상기 프레임에 양방향으로 회전 가능하게 축 결합된 호스릴과, 상기 호스릴에 권취 또는 권출되며, 단위길이로 분할된 호스유닛이 연결되어 유체를 이송하는 이송호스와, 플레이트 형상으로 형성되어 상기 프레임에 고정되며, 상기 호스릴 상부에 배치되는 작업데크를 포함한다.

Description

유체이송호스 권취장치{Apparatus for Coiling Fluid Transferring Hose}
본 발명은 유체이송호스 권취장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 호스릴에 감겨있는 유체이송호스의 유지 및 보수가 편리한 구조의 유체이송호스 권취장치에 관한 것이다.
일반적으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)는 부유식 복합생산 시스템으로, 유정에서 원유를 채굴하고 물과 천연가스 등 불순물을 선상에서 분리 처리한 뒤 생산된 원유를 저장하고 이를 직접 셔틀탱커(shuttle tanker) 등 수송선에 하역하는 설비를 모두 갖춘 선박을 말한다. 즉, FPSO는 천연가스 등의 연료가스 혹은 원유의 부유식 생산 및 저장설비로서, 해상에서 연료가스 혹은 원유의 채굴, 저장, 하역 등이 가능하며, 해상에서의 이동도 가능한 해상 부유식 구조물이다.
원유(Crude oil) 등과 같은 액상화물은 수송선으로 옮겨 싣기 위한 탠덤 오프로딩(tandem offloading) 방법 중 대형호스(hose)와 호스 릴(hose-reel)을 사용하는 방법이 있다. 이때 호스 릴에 대형호스는 수명이 5년 정도이기 때문에, 주기적으로 유지보수가 필요하며, 대형호스는 단위호스들이 서로 연결된 구조를 가지고 있어, 이를 선내에서 유지보수 (in-board maintenance or in-site maintenance) 하기 위해서는, 호스 릴 주위에 단위호스에 상응하는 길이만큼의 공간을 필요하게 된다.
그러나, 단위호스를 유지보수 하는 공간을 확보하기 위해 선박의 사이즈를 키운다면 운영비용(OPEX)보다 자본적지출(CAPEX)이 더 커지기 때문에 경제성이 떨어지는 문제가 발생하였다.
따라서, 액상화물을 하역하기 위해 대형호스와 호스릴 및 호스 핸들링 크레인 등과 같은 장비는 필요로 하되, 선박의 크기는 늘리지 않으며 단위호스의 유지보수를 위한 별도의 공간을 확보할 수 있는 장치 필요로 하였다.
대한민국 등록특허 제10-1540734호, (2015.07.24)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 호스릴에 감겨있는 유체이송호스의 유지 및 보수가 편리한 구조의 유체이송호스 권취장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 과제에 의한 유체이송호스 권취장치는, 프레임과, 상기 프레임에 양방향으로 회전 가능하게 축 결합된 호스릴과, 상기 호스릴에 권취 또는 권출되며, 단위길이로 분할된 호스유닛이 연결되어 유체를 이송하는 이송호스와, 플레이트 형상으로 형성되어 상기 프레임에 고정되며, 상기 호스릴 상부에 배치되는 작업데크를 포함한다.
상기 작업데크의 일단부가 수장방향으로 관통되어 형성되며, 상기 호스릴에서 풀린 상기 이송호스가 상기 작업데크 상부로 이송되는 경로를 형성하는 호스출입구를 더 포함할 수 있다.
상기 호스출입구는, 상기 호스릴의 회전축과 평행한 방향으로 연장된 장공형상을 이룰 수 있다.
상기 호스출입구는, 상기 이송호스가 상기 호스릴로부터 풀려 수직방향으로 연장될 때, 상기 이송호스가 상기 작업데크와 접하는 부분이 관통되어 형성될 수 있다.
상기 작업데크의 상면에 가장자리를 둘러싸며 배치되는 난간부재를 더 포함할 수 있다.
상기 작업데크는 금속바가 격자 형상으로 배열된 그레이팅(Grating) 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 유체이송호스 권취장치는, 별도의 장치나 공간을 필요로 하지 않으며, 기존 선박에 설치되어 있는 크레인을 활용하여 단위호스의 유지 및 보수가 용이한 특징이 있다.
또한, 작업데크는 그레이팅(Grating) 구조로 되어 있어 무게를 절감할 수 있어 지지대가 작업데크를 안정적으로 지지할 수 있으며, 작업데크의 제조 비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유체이송호스 권취장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 유체이송호스 권취장치의 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유체이송호스 권취장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 유체이송호스 권취장치(1)는 원유(Crude oil)등과 같은 유체를 이송하는 이송호스(30)를 권취하는 장치로, 이송호스(30)를 유지 및 보수할 수 있는 공간이 마련된다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유체이송호스 권취장치의 구성에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유체이송호스 권취장치는 프레임(10)과, 이송호스(30)와, 이송호스(30)를 권취하는 호스릴(20)과, 이송호스(30)를 풀어 배치하는 작업데크(40)를 포함한다.
구체적으로 설명하면, 유체이송호스 권취장치(1)는 프레임(10)과, 프레임(10)에 양방향으로 회전가능하게 축 결합된 호스릴(20)과, 호스릴(20)에 권취 또는 권출되며, 단위길이로 분할된 호스유닛(30a)이 연결되어 유체를 이송하는 이송호스(30)와, 플레이트 형상으로 형성되어 프레임(10)에 고정되며, 호스릴(20) 상부에 배치되는 작업데크(40)를 포함한다.
프레임(10)은 후술할 호스릴(20)을 지지하는 것으로, FPSO(Floating Production Storage and Offloading), FSO(Floating Storage and offloading system) 등과 같이 해상에서 연료가스 혹은 원유의 채굴, 저장, 하역 등이 가능한 부유식 해양구조물의 상부에 배치된다. 프레임(10)은 해양구조물의 상부에 고정 배치되어 호스릴(20)의 양 측면에서 호스릴(20)을 고정할 수 있다. 본 발명에서 프레임(10)은 도 1에서와 같은 형상으로 형성되지만, 이에 한정되지 않고 호스릴(20)을 지지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
호스릴(20)은 유체를 이송하는 이송호스(30)를 권취하기 위한 것으로, 원통형상으로 형성된 원통부(20a)와, 원통부(20a)의 양 측에 플랜지부(20b)가 결합되어 형성될 수 있다. 원통부(20a)와 플랜지부(20b)가 결합되어 형성되는 호스릴(20)은 프레임(10)에 고정되어 해양구조물의 상부에 배치될 수 있다. 한 쌍의 플랜지부(20b)는 프레임(10)에 각각 고정되며, 원통부(20a)의 회전축은 회전 가능하도록 프레임(10)에 축 결합될 수 있다. 호스릴(20) 원통부(20a)의 외측면에는 이송호스(30)가 권취되며, 이송호스(30)는 회전축이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 권취 또는 권출될 수 있다.
이송호스(30)는 원유를 이송하기 위한 것으로, 복수 개의 단위 길이로 분할된 호스유닛(30a)이 연결되어 형성된다. 이송호스(30)는 복수 개의 호스유닛(30a)이 연결되어 이루어지며, 이송호스(30)는 원통부(20a)의 외주면에 권취될 수 있다. 이송호스(30)는 호스릴(20)의 회전축을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜, 권취 또는 권출될 수 있으며, 내부에 원유를 주입 또는 배출하여 유체를 이송시킬 수 있다.
이와 같은 이송호스(30)를 주기적으로 보수 및 교체하기 위한 작업공간을 이루는 작업데크(40)가 호스릴(20)의 상부에 배치된다.
작업데크(40)는 이송호스(30)를 유지 및 보수하기 위한 것으로, 호스릴(20)의 상부에 배치된다. 작업데크(40)는 플레이트 형상으로 형성되어 호스릴(20)의 상부에 호스릴(20)과 이격 배치되며, 프레임(10)의 회전하지 않는 부분에 지지대로 연결되어 고정시킬 수 있다. 작업데크(40)는 금속바로 이루어진 수직바(40a)와 수평바(40b)가 격자형상으로 배열된 구조로 이루어 진다. 즉, 작업데크(40)는 예를 들어, 스틸 그레이팅(steel grating)이 적용될 수 있으며, 격자 형상으로 이루어진 그레이팅(grating) 구조가 적용됨으로써, 무게 및 비용이 절감되는 특징이 있다. 이와 같이 형성되는 작업데크(40)의 상부에는 이송호스(30)가 배치되며, 이송호스(30)를 유지보수하기 위한 선박 본체에 별도의 공간이나 보조선박을 필요하지 않으며, 이에 대해서는 구체적으로 후술하도록 한다.
한편, 작업데크(40)의 가장자리에는 난간부재(60)가 형성될 수 있으며, 난간부재(60)는 작업데크(40)의 상면에 가장자리를 둘러싸도록 배치되어, 작업데크(40)의 상부에서 작업하는 작업자의 안전을 확보할 수 있는 특징이 있다.
계속해서, 작업데크(40)의 상부에 이송호스(30)를 배치할 수 있도록 작업데크(40)의 일단부에는 호스출입구(50)가 형성될 수 있다.
호스출입구(50)는 작업데크(40)의 일단부가 수직방향으로 관통되어 형성되는 관통구로, 호스릴(20)의 회전축와 평행한 방향으로 작업데크(40)에 관통 형성될 수 있다. 호스출입구(50)는 작업데크(40)의 가장자리에 장공형상을 이루도록 형성될 수 있으며, 호스릴(20)의 회전축과 평행한 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 호스출입구(50)는 호스릴(20)의 회전축과 평행하도록 형성되되, 회전축과 평행한 상태에서 작업데크(40)의 가장자리의 위치에 수직 방향으로 관통되어 형성될 수 있다. 이와 같은 호스출입구(50)는 호스릴(20)로부터 권출되는 이송호스(30)가 작업데크(40)의 상부로 이송되는 경로를 형성할 수 있다. 다시 말해, 호스출입구(50)는 이송호스(30)가 호스릴(20)로부터 풀려 수직방향으로 연장될 때, 이송호스(30)가 작업데크(40)와 접하는 부분이 관통되어 이를 통해, 이송호스(30)가 작업데크(40)의 상부에 이송 배치될 수 있다. 또한, 호스출입구(50)는 회전축의 길이방향으로 연장 형성됨으로써 원통부(20a)의 외측면에 권취 또는 권출될 경우, 좌우로 이동하는 이송호스(30)의 이동을 용이하게 할 수 있는 특징이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 호스릴(20) 또는 프레임(10)에 인접하게 사다리가 설치되거나, 시저-리프트(scissors-lift) 또는 서비스 플랫폼(service platform)이 설치되어 작업자의 접근이 용이하게 할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
작업데크(40)는 해상구조물에 설치되어야 하는 호스릴(20)의 상부에 배치됨으로써, 선박에서 별도의 공간을 차지하지 않으며. 이송호스(30)를 유지 및 보수시키기 위한 별도의 공간을 마련하기 위해 보조 선박(Supply Vessel)을 필요로 하지 않는 장점이 있다. 또한, 이송호스(30)를 호스출입구(50)를 통해 작업데크(40)의 상부로 이동 시, 해양구조물에 기존에 설치되어 있는 크레인(C)을 활용하여 리프팅 하기 때문에, 작업에 용이한 특징이 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 유체이송호스 권취장치의 이송호스를 작업데크에 배치하여 호스유닛을 유지 및 보수하는 과정을 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3은 도 1의 유체이송호스 권취장치의 작동과정을 도시한 사시도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 도 2는 해양구조물의 상부에 설치되어 있는 크레인(C)을 이용하여 호스출입구(50)를 통해 이송호스(30)를 끌어 올리는 도면을 도시하고 있다. 이와 같이, 호스릴(20)에 감겨있는 이송호스(30)의 끝단부를 크레인(C)을 이용하여 호스출입구(50)를 통해 끌어올릴 수 있다. 이송호스(30)는 복수 개의 호스유닛(30a)이 연결되어 있는 상태에서 크레인(C)에 의해 호스릴(20)로부터 권출되며, 호스출입구(50)를 통해 상승될 수 있다. 호스출입구(50)를 관통한 이송호스(30)는 크레인(C)의 제어에 의해 작업데크(40)의 상부에 놓여질 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 크레인(C)을 이용하여 이송호스(30)를 작업데크(40)의 상부에 배치하는 도면을 도시하고 있다. 이송호스(30)를 크레인(C)을 이용하여 작업데크(40)의 상부로 끌어올리며, 상승된 이송호스(30)는 작업데크(40)의 상부에 서로 이격 배치한다. 이때, 이송호스(30)는 끌어올리면서 호스유닛(30a) 단위를 분리하여 작업데크(40)의 상부에 배치할 수도 있으며, 이송호스(30)를 작업데크(40)의 상부에 지그재그로 배치한 후에 호스유닛(30a)의 단위길이로 분리하여 배치할 수도 있다. 작업데크(40)의 상부에 복수 개가 이격 배치된호스유닛(30a)을 보수하거나 교체할 수 있으며, 호스유닛(30a)의 유지보수 및 교체작업이 이루어진 이후에 분리된 복수 개의 호스유닛(30a)을 연결하여 원상태로 배치할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 유체이송호스 권취장치(1)에 작업데크(40)가 형성되어 별도의 보조 선박(Supply Vessel)을 필요로 하지 않는 장점이 있다. 또한, 호스릴(20)의 상부에 작업데크(40)가 형성됨으로써, 이송호스(30)의 유지 및 보수를 위해 별도의 공간이나 선박을 마련할 필요 없으며, 별도의 공간을 필요로 하지 않아 선박의 크기를 유지시킬 수 있는 등의 장점이 있다. 또한, 선박에 설치되어있는 기존의 크레인(C)을 사용함으로써 이송호스(30)의 유지보수가 용이한 장점이 있다.
또한, 본 명세서 상에서의 유체이송호스 권취장치(1)는 선박의 상부에 배치되는 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되지 않고 다양한 위치에 설치하여 사용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 유체이송호스 권취장치
10: 프레임 20: 호스릴
20a: 원통부 20b: 플랜지부
30: 이송호스 30a: 호스유닛
40: 작업데크 40a: 수직바
40b: 수평바 50: 호스출입구
60: 난간부재 C: 크레인

Claims (6)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 양방향으로 회전 가능하게 축 결합된 호스릴;
    상기 호스릴에 권취 또는 권출되며, 단위길이로 분할된 호스유닛이 연결되어 유체를 이송하는 이송호스;
    플레이트 형상으로 형성되어 상기 프레임에 고정되며, 상기 호스릴의 상부를 덮도록 배치되어 상기 이송호스를 유지보수하는 공간을 형성하는 작업데크를 포함하는 유체이송호스 권취장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 작업데크의 일단부가 수장방향으로 관통되어 형성되며, 상기 호스릴에서 풀린 상기 이송호스가 상기 작업데크 상부로 이송되는 경로를 형성하는 호스출입구를 더 포함하는 유체이송호스 권취장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 호스출입구는, 상기 호스릴의 회전축과 평행한 방향으로 연장된 장공형상을 이루는 유체이송호스 권취장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 호스출입구는, 상기 이송호스가 상기 호스릴로부터 풀려 수직방향으로 연장될 때, 상기 이송호스가 상기 작업데크와 접하는 부분이 관통되어 형성되는 유체이송호스 권취장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 작업데크의 상면에 가장자리를 둘러싸며 배치되는 난간부재를 더 포함하는 유체이송호스 권취장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 작업데크는 금속바가 격자 형상으로 배열된 그레이팅(grating) 구조로 이루어진 유체이송호스 권취장치.
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