KR102041606B1 - 압력 용기 설치 방법 - Google Patents

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Abstract

압력 용기 설치 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법은, 수직형 압력 용기를 시트 상에 설치하는 방법으로서, 3차원 스캐너를 이용하여 상기 압력 용기 및 상기 시트를 각각 모델링하는 모델링 단계; 모델링된 가상 압력 용기를 모델링된 가상 시트에 탑재하면서 오차를 도출하는 시뮬레이션 단계; 및 상기 오차를 보상하여 상기 압력 용기를 상기 시트 상에 설치하는 설치 단계;를 포함한다.

Description

압력 용기 설치 방법 {METHOD FOR INSTALLING PRESSURE VESSEL}
본 발명은 압력 용기 설치 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직형 압력 용기를 시트 상에 설치하는 방법에 관한 것이다.
조선 해양 산업에서의 선박, 해양 구조물의 경우, 대형 구조물을 탑재하는 공정이 빈번히 발생된다. 탑재할 대형 구조물은 그 규모나 장소적인 제약 때문에 정밀한 기하학적 정보를 얻기가 어려우므로, 탑재 시에 많은 오차가 발생되고 있는 실정이다.
특히, 해양 플랜트 건조 과정에서 해양 플랜트에 탑재되는 기계 장비는 해양 플랜트 1기당 적게는 50기에서 많게는 200기 이상이 설치되는데, Vessel, Box Girder와 같은 압력 용기를 선체에 탑재하는 공정이 탑재 공정의 대부분을 차지한다. 압력 용기의 탑재 작업 시, 압력 용기에 대한 정밀한 기하학적 정보를 얻기가 어렵기 때문에 많은 분야에서 해당 정보를 얻고자 하는 요구사항이 많았다.
일반적으로 해양 플랜트에 탑재되는 압력 용기는 조선소가 아닌 외부의 협력업체에서 생산하게 되고 해당 형상은 실 탑재 전까지 정확한 치수를 확인하기가 어렵다. 이에 따라 종래에 압력 용기의 설치는 크레인으로 탑재를 진행하면서 현장에서 발견되는 오차를 조정하므로, 크레인을 이용한 작업 시간이 불필요하게 증가되는 문제가 발생된다.
또한, 압력 용기를 시트(Seat) 상에 설치한 후에도 압력 용기와 시트(Seat) 사이에 존재하는 갭을 일일이 직접 측정하여 갭을 메우는 후속 작업을 진행하게 되어, 불필요한 후속 작업에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 발생된다. 이는 결국 압력 용기의 탑재 후의 배관 작업의 착수를 지연시키므로 생산성에 악영향을 끼친다.
본 발명의 일 실시예는 최소의 작업량과 시간으로 압력 용기를 시트 상에 효율적으로 설치하는 압력 용기 설치 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수직형 압력 용기를 시트 상에 설치하는 방법으로서, 3차원 스캐너를 이용하여 상기 압력 용기 및 상기 시트를 각각 모델링하는 모델링 단계; 모델링된 가상 압력 용기를 모델링된 가상 시트에 탑재하면서 오차를 도출하는 시뮬레이션 단계; 및 상기 오차를 보상하여 상기 압력 용기를 상기 시트 상에 설치하는 설치 단계;를 포함하는, 압력 용기 설치 방법이 제공된다.
상기 모델링 단계에서, 상기 시트에 안착되는 상기 압력 용기의 하단부에 실물 기준점을 설정한 후 상기 압력 용기를 스캐닝하며, 상기 압력 용기가 안착되는 상기 시트의 상단부에서 상기 실물 기준점에 대응되는 위치에 시트 기준점을 설정한 후 상기 시트를 스캐닝할 수 있다.
상기 시뮬레이션 단계는, 상기 가상 압력 용기에 가상 기준점을 설정하는 단계; 상기 가상 압력 용기의 중심축을 수직하게 조정하는 단계; 상기 가상 압력 용기의 하단부를 상기 가상 시트의 상단부에 접촉시키는 단계; 및 상기 가상 압력 용기와 상기 가상 시트 사이의 갭을 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 수직하게 조정하는 단계에서, 상기 가상 압력 용기의 중심축을 상기 가상 시트의 중심점에 일치시킬 수 있다.
상기 접촉시키는 단계에서, 상기 가상 압력 용기를 상기 중심축을 중심으로 회전시켜서 상기 가상 기준점의 방향과 상기 가상 시트 상에서 상기 시트 기준점에 대응되는 가상 시트 기준점의 방향을 일치시킬 수 있다.
상기 접촉시키는 단계에서, 상기 가상 압력 용기의 최하단부를 기준으로 제 1 평면을 생성하고, 상기 가상 시트의 최상단부를 기준으로 제 2 평면을 생성하여, 상기 제 1 평면과 상기 제 2 평면이 접촉하는 지점을 감지할 수 있다.
상기 갭을 측정하는 단계에서, 상기 가상 시트 기준점을 기준으로 소정 각도 이격된 지점마다 각각 상기 가상 시트와 상기 가상 압력 용기 간의 수직 거리를 측정할 수 있다.
상기 설치 단계에서, 상기 측정된 갭 만큼 상기 시트 상에 구조물을 부착하여 높이를 보상한 후, 상기 압력 용기를 수직하게 세워서 상기 시트 상에 탑재할 수 있다.
상기 시뮬레이션 단계는, 상기 실물 기준점과 상기 가상 기준점 간의 위치 오차를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 설치 단계에서, 상기 압력 용기에서 상기 위치 오차 만큼 상기 실물 기준점을 이동시킨 후, 상기 이동된 실물 기준점의 방향과 상기 시트 기준점을 방향을 일치시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력 용기와 시트를 3차원 스캐너를 사용하여 모델링함으로써, 설치 작업을 시뮬레이션 할 수 있다.
또한, 설치 작업 시뮬레이션을 통하여 압력 용기의 형상을 계측하고 시트 와의 오차를 도출함으로써, 실제 설치 작업 시에 미리 오차를 보상할 수 있다.
따라서, 압력 용기를 시트 상에 설치할 때, 크레인 사용 시간과 작업의 소요 시간을 최소화 할 수 있다.
도 1은 압력 용기를 시트에 설치하는 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법을 도시한 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 모델링 단계를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 시뮬레이션 단계를 도시한 순서도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 시뮬레이션 단계를 순서대로 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 설치 단계를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 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.
명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 그리고 "~위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.
도 1은 압력 용기를 시트에 설치하는 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 크레인(1)과 같이 구조물의 권상 및 권하 작업이 가능한 리프팅 장비를 이용하여 압력 용기(100)를 상부에서 하부로 내리면서 시트(200) 상에 탑재하여 설치한다. 본 명세서에서 압력 용기(100)는 중심 축이 수직으로 배치되어 설치되는 수직형(vertical type) 압력 용기를 의미하며, 이해의 편의를 위하여 수직형 압력 용기의 가장 일반적인 형태인 원통형을 예로써 설명한다. 다만, 본 발명의 압력 용기(100)의 형태가 원통형에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 이루어진 수직형 압력 용기를 모두 포함할 수 있다.
압력 용기(100)는 제작 과정에서는 지면과 수평하게 눕혀져 있지만(도 3 참조), 설치 시에는 회전하여 지면과 수직하게 설치된다. 압력 용기(100)는 시트(200) 상에 설치되는데, 압력 용기(100)의 하단부를 시트(200)의 상단부에 고정하여 설치한다.
시트(200)는 압력 용기(100)의 설치 이전에 데크(10) 상에 설치되어 있으며, 여기서 데크(10)는 선박, 해양 플랜트 등의 구조물에서 편평한 바닥을 모두 포함하는 의미이며, 예를 들어 선박, 해양 플랜트 등의 갑판(deck)일 수 있다.
한편, 압력 용기(100)는 대형의 구조물이고 제작 과정에서 설계 오차나 변형이 발생될 수 있으므로, 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 설치할 때 오차가 발견되어 설치 작업이 지연되는 경우가 많은데, 특히, 압력 용기(100)의 하단부와 시트(200)의 상단부에 불규칙한 갭이 발생되는 경우가 많다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 설치하기 전에, 미리 오차를 도출하여 보상 작업을 수행함으로써, 압력 용기(100)의 설치 작업을 효과적으로 수행할 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법은, 압력 용기(100)와 시트(200)를 각각 3차원으로 모델링하는 모델링 단계(S201), 3차원으로 모델링된 압력 용기를 3차원으로 모델링된 시트에 탑재하는 시뮬레이션 단계(S202), 및 시뮬레이션 결과를 이용하여 실제 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 설치하는 설치 단계(S203)를 포함한다. 이하 각 단계별로 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 모델링 단계를 도시한 도면으로, 도 3은 압력 용기(100)의 모델링 과정을 도시한 도면이고, 도 4는 시트(200)의 모델링 과정을 도시한 도면이다.
모델링 단계(S201)는, 압력 용기(100)와 시트(200)를 각각 3차원 스캐너를 이용하여 3차원으로 모델링하는 과정으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 모델링 단계(S201)는 압력 용기(100)의 3차원 모델링 과정과 시트(200)의 3차원 모델링 과정을 포함한다.
도 3을 참조하면, 제작된 압력 용기(100)의 외면에 복수의 타겟(155)을 부착한 후, 3차원 스캐너(50)를 이용하여 압력 용기(100)를 스캐닝함으로써, 압력 용기(100)의 정확한 모양을 모델링할 수 있다. 압력 용기(100)의 모양을 정확히 계측하기 위하여 압력 용기(100)의 외부에서 3차원 스캐너(50)를 복수회 이동하면서 계측할 수 있으며, 여러 방향에서 3차원 스캐너(50)를 통해 계측된 데이터를 모두 추출하여 하나의 데이터로 합성하는 정합(Registration) 작업을 진행함으로써, 3차원의 압력 용기(100)를 모델링할 수 있다.
특히, 시트(200) 상에 결합하게 되는 압력 용기(100)의 하단부(110)는 방향 정보가 중요하기 때문에 별도의 타겟(155)을 추가로 부착하여 정밀하게 측정할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력 용기(100)의 정확한 방향 정보를 계측하기 위하여 타겟(155)을 압력 용기(100)의 하단부(110)에 부착할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 압력 용기(100)의 하단부(110)에서 특정 방향을 기준으로 잡고 압력 용기(100)의 중심축(150)을 기준으로 0°, 90°, 180°, 270°부분에 타겟(155)을 부착하여 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)을 지정할 수 있다.
이 때, 기준으로 잡은 전술한 특정 방향은 여러가지 방법으로 지정할 수 있는데, 예를 들어, 압력 용기(100)의 외측면에 구비된 노즐(120)이 위치된 방향으로 지정할 수 있다. 이에 따라, 모델링된 가상의 압력 용기의 하단부에는 타겟(155)이 부착되었던 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)이 표시될 수 있다(도 6 참조). 이후 설치 단계(S203)에서, 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)은 모델링된 가상의 압력 용기 상의 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4', 도 6 참조)과 비교하여 그 오차를 보상할 수가 있는데, 이에 대해서는 후술한다.
도 4를 참조하면, 시트(200)의 모델링 과정도 압력 용기(100)와 동일하게 3차원 스캐너(50)를 이용하여 진행될 수 있다. 즉, 제작된 시트(200)의 외면에 복수의 타겟(155)을 부착한 후, 3차원 스캐너(50)를 이용하여 시트(200)를 복수회 스캐닝하여 데이터를 정합함으로써, 시트(200)의 정확한 3차원 모양을 모델링할 수 있다.
특히, 정확한 방향 정보를 위해서 압력 용기(100)의 하단부(110)와 결합하게 되는 시트(200)의 상단부(210)에 타겟을 부착하여 시트 기준점(255-1, 255-2, 255-3, 255-4)을 설정할 수 있다. 이 때, 시트 기준점(255-1, 255-2, 255-3, 255-4)은 전술한 압력 용기(100)의 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)에 대응되는 위치로 설정할 수 있다.
전술한 과정을 통해 압력 용기(100) 및 시트(200)를 3차원 모델링할 수 있으며, 설명의 편의를 위해 3차원으로 모델링된 압력 용기 및 시트를 각각 가상 압력 용기(100') 및 가상 시트(200')로 정의한다. 모델링 단계(S201)가 완료되면, 시뮬레이션 단계(S202)가 진행된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 시뮬레이션 단계를 도시한 순서도이고, 도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 시뮬레이션 단계를 순서대로 도시한 도면이다.
시뮬레이션 단계(S202)는, 가상 압력 용기(100')를 가상 시트(200')에 탑재하면서 실제 탑재 시에 발생될 오차를 미리 도출하는 과정이다. 도 5를 참조하면, 시뮬레이션 단계(S202)는, 가상 압력 용기에 가상 기준점을 설정하고(S501), 가상 압력 용기의 중심축을 수직하게 조정한 후(S502), 가상 압력 용기를 가상 시트에 접촉시킨다(S503). 다음으로, 가상 압력 용기와 가상 시트 사이의 갭을 측정하는 과정으로 진행될 수 있다. 전술한 시뮬레이션 단계(S202)를 순서대로 이하 상세히 설명한다.
도 6은 시뮬레이션 단계(S202)에서 가상 압력 용기(100')에 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')을 설정하는 과정을 도시한 도면으로, 도 6을 참조하면, 이전 모델링 단계(S201)에서 압력 용기(100)의 하단부(110)에 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)을 설정한 방법과 동일하게, 가상 압력 용기(100')의 하단부(110')에도 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')을 설정할 수 있다. 즉, 가상 압력 용기(100')의 하단부(110')에서 특정 방향, 예를 들어 노즐(120') 방향을 기준으로 잡고, 그로부터 90° 간격으로 각각 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')을 설정할 수 있다.
이 때, 도 6에 도시된 바와 같이, 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)과 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4') 간의 오차가 도출될 수 있는데, 이는 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)은 작업자가 계측하여 설정하는 것이므로 오차가 발생될 수 있기 때문이다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 기준점 간의 오차는 추후 설치 단계(S203)에서 압력 용기(100) 상에서 보상한 후 정확한 방향으로 설치할 수 있다. 이에 대해서는 설치 단계(S203)에서 다시 설명한다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 실물 시트(200) 상에서 설정한 시트 기준점(255-1, 255-2, 255-3, 255-4)과 동일하게, 가상 시트(200')의 경우도 가상 시트(200') 상에서 가상 시트 기준점(255-1', 255-2', 255-3', 255-4', 도 8 참조)을 설정할 수 있다. 다만, 시트(200)의 경우는 사이즈가 크지 않고, 데크(10) 상에 고정되어 있기 때문에 시트 기준점(255-1, 255-2, 255-3, 255-4)과 가상 시트 기준점(255-1', 255-2', 255-3', 255-4') 간에 오차는 거의 발생되지 않을 수 있다.
도 7은 시뮬레이션 단계(S202)에서 가상 압력 용기(100')의 중심축(150')을 수직하게 조정하는 모습을 도시한 도면으로, 도 7을 참조하면, 가상 압력 용기(100')의 중심축(150')을 수직하게 조정하기 위해, 중심축(150')을 가상 시트(200')의 상단부(210')의 중심점(250')과 일치시킬 수 있다. 또한, 중심축(150')은 지면과 수직하게 조정할 수 있다.
도 8은 시뮬레이션 단계(S202)에서 가상 압력 용기(100')의 방향을 조정하는 모습을 도시한 도면으로, 가상 압력 용기(100')를 중심축(150')을 수직하게 조정한 후에, 가상 압력 용기(100')를 가상 시트(200')에 접촉시키게 되는데, 도 8을 참조하면, 가상 압력 용기(100')를 가상 시트(200')에 접촉시키는 과정에서, 중심축(150')을 중심으로 가상 압력 용기(100')를 회전시켜서 탑재 방향을 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이전 과정에서 가상 압력 용기(100') 상에 방향의 기준을 위한 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')을 설정하였고, 가상 시트(200') 상에도 방향의 기준을 위한 가상 시트 기준점(255-1', 255-2', 255-3', 255-4')을 설정하였기 때문에, 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')을 그에 대응되는 가상 시트 기준점(255-1', 255-2', 255-3', 255-4')의 방향에 일치되도록 가상 압력 용기(100')를 중심축(150')을 중심으로 회전시킴으로써, 가상 압력 용기(100')의 방향을 정확하게 조정할 수 있다.
전술한 중심축 조정 과정과 방향 조정 과정을 통해, 도 8에서 x축과 y축의 위치 조정이 완료되어, z축 방향으로만 가상 압력 용기(100')를 조정하면 가상 압력 용기(100')를 가상 시트(200')에 접촉시킬 수 있게 된다.
도 9는 시뮬레이션 단계(S202)에서 가상 압력 용기(100')를 가상 시트(200')에 접촉시키는 과정을 도시한 도면으로, 도 9를 참조하면, 가상 압력 용기(100')를 z축 방향으로 이동시킴으로써 가상 압력 용기(100')를 가상 시트(200')에 접촉시킬 수 있다. 이 때, 가상 압력 용기(100')의 하단부(110')가 가상 시트(200')의 상단부(210')에 최초로 접촉하는 지점이 감지될 때까지 가상 압력 용기(100')를 z축 방향으로 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 가상 압력 용기(100')의 최하단부를 기준으로 제 1 평면(110S')을 생성하고, 가상 시트(200')의 최상단부를 기준으로 제 2 평면(210S')을 생성하여, 제 1 평면(110S')과 상기 제 2 평면(210S')이 접촉하는 지점을 감지함으로써, 가상 압력 용기(100')의 하단부(110')가 가상 시트(200')의 상단부(210')에 최초로 접촉하는 지점을 감지할 수 있다.
도 10은 시뮬레이션 단계(S202)에서 가상 압력 용기(100')와 가상 시트(200') 사이의 갭을 측정하는 과정을 도시한 도면으로, 가상 시트(200')의 상단부(210')를 도시하였다. 이하 설명에서 '갭'이란 가상 압력 용기(100')의 하단부(110')와 가상 시트(200')의 상단부(210') 사이의 수직 거리를 의미한다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 가상 압력 용기(100')의 하단부(110')와 가상 시트(200')의 상단부(210')가 접촉하는 지점에서, 가상 시트(200')의 상단부(210')의 복수의 지점에서 각각 가상 시트(200')와 가상 압력 용기(100') 간의 수직 거리, 예를 들어 도 9에서 z축 거리를 측정한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가상 시트 기준점(255-1', 255-2', 255-3', 255-4')에서 소정 각도 이격된 지정마다 각각 갭을 측정할 수 있으며, 또한, 소정 각도 이격된 지점마다 인접한 복수의 지점의 갭을 각각 측정하여, 갭을 보다 정밀하게 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 가상 시트 기준점(255-1', 255-2', 255-3', 255-4')에서 30°이격된 지점마다 갭을 측정할 수 있다. 또한, 30°이격된 지점마다 가상 시트(200') 상단부(210')의 중심점(P1), 내주 지점(P2) 및 외주 지점(P3)에서의 갭(G1, G2, G3)을 각각 측정할 수 있다.
상기 설명한 과정을 통해 시뮬레이션 단계(S202)가 완료되고, 시뮬레이션 단계(S202)에서 도출한 오차를 이용하여, 이후 설치 단계(S203)를 진행하면서 오차를 보상할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 용기 설치 방법 중 설치 단계를 도시한 도면으로, 각각 시뮬레이션 단계(S202)를 통해 도출된 오차를 보상하는 예시적인 과정을 도시하였다.
도 11을 참조하면, 시뮬레이션 단계(S202)에서 도출한 갭을 이용하여 시트(200) 상에 보상 구조물(300)을 설치할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트(200) 상에 압력 용기(100)를 탑재하기 전, 시뮬레이션 단계(S202)에서 도출한 갭 만큼 시트(200) 상에 보상 구조물(300)을 부착하여 실제 탑재 시에 발생이 예상되는 갭을 보상할 수 있다. 이에 따라, 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 탑재한 후 발생되는 갭을 보상하기 위한 사후 작업을 방지할 수 있고, 탑재 시에 압력 용기(100)를 1회 내리는 과정으로 탑재 작업을 완료할 수 있기 때문에 크레인 작업 시간을 크게 줄일 수 있다.
한편, 도 10에서 도시한 바와 같이, 복수의 지점에서 갭을 측정함으로써, 실제 시트(200) 상에 보상 구조물(300)을 설치할 때 보상 구조물의 형상을 보다 정확하게 가공할 수 있으므로, 보다 정밀한 갭 보상 작업이 가능할 수 있다. 이 때, 보상 구조물(300)은 얇은 플레이트, 예를 들어 심플레이트(shim plate)를 포함할 수 있으며, 갭에 따라 소정 두께의 심플레이트를 적층하는 방식으로 갭을 보상할 수 있다.
도 12를 참조하면, 시뮬레이션 단계(S202)에서 도출한 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)과 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4') 간의 오차를 보정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 모델링 단계(S201)에서 실제 압력 용기(100) 상에서 설정된 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)과 시뮬레이션 단계(S202)에서 가상 압력 용기(100') 상에서 설정된 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4') 간에는 오차가 발생될 수 있다. 이 때, 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)은 기준점 설정 과정에서 작업자에 의해 추정된 지점인 반면, 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')은 모델링된 가상 압력 용기(100') 상에서 정확한 데이터값에 의하여 설정되었기 때문에 정확한 기준점으로 간주할 수 있다. 따라서, 실제 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 탑재하기 전에, 방향을 가리키는 기준점을 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)에서 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')으로 보정할 필요가 있다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 단계(S202)에서 산출되는 가상 압력 용기(100') 상의 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)과 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4') 간의 거리 차이 또는 각도 차이를 이용하여, 실제 압력 용기(100) 상에 표시된 실물 기준점(155-1, 155-2, 155-3, 155-4)을 산출된 차이만큼 이동시켜서 정확한 방향 기준점으로 보정할 수 있다. 즉, 정확한 방향 기준점이라고 할 수 있는 가상 기준점(155-1', 155-2', 155-3', 155-4')에 해당되는 지점(이하, '보정 기준점'이라 한다)을 실제 압력 용기(100) 상에 표시할 수 있다.
이후, 압력 용기(100) 상에 표시된 보정 기준점의 방향을 그와 대응되는 시트(200) 상의 시트 기준점(255-1, 255-2, 255-3, 255-4, 도 4 참조)의 방향과 일치되도록 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 탑재할 수 있다. 이를 통해, 설치 단계(S203)에서 압력 용기(100)를 시트(200) 상의 정확한 방향으로 탑재할 수가 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력 용기(100)와 시트(200)를 3차원 스캐너를 사용하여 모델링함으로써, 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 설치하는 작업을 가상으로 시뮬레이션 할 수 있다.
또한, 시뮬레이션을 통하여 모델링된 가상 압력 용기(100')와 가상 시트(200')의 형상을 정확히 계측하고 가상 압력 용기(100')를 가상 시트(200') 상에 탑재할 때 발생되는 오차를 도출함으로써, 실제 설치 작업 시에 도출된 오차를 미리 보상하는 작업을 수행할 수 있다.
따라서, 실제 압력 용기(100)를 시트(200) 상에 설치할 때, 크레인 사용 시간을 최소화하고 탑재 후 후속 작업의 방지할 수 있으므로, 설치 작업에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 크레인 10 데크
50 3차원 스캐너 100 압력 용기
110 하단부 120 노즐
150 중심축 155 타겟
155-1, 155-2, 155-3, 155-4 실물 기준점
155-1' 155-2' 155-3' 155-4' 가상 기준점
200 시트 210 상단부
250 중심점 300 보상 구조물

Claims (9)

  1. 수직형 압력 용기를 시트 상에 설치하는 방법으로서,
    3차원 스캐너를 이용하여 상기 압력 용기 및 상기 시트를 각각 모델링하는 모델링 단계;
    모델링된 가상 압력 용기를 모델링된 가상 시트에 탑재하면서 오차를 도출하는 시뮬레이션 단계; 및
    상기 오차를 보상하여 상기 압력 용기를 상기 시트 상에 설치하는 설치 단계;
    를 포함하며,
    상기 시뮬레이션 단계는,
    상기 가상 압력 용기의 하단부를 상기 가상 시트의 상단부에 접촉시키는 단계, 및 상기 가상 압력 용기와 상기 가상 시트 사이의 갭을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 설치 단계에서,
    상기 측정된 갭 만큼 상기 시트 상에 보상 구조물을 부착하여 높이를 보상한 후, 상기 압력 용기를 상기 시트 상에 탑재하는, 압력 용기 설치 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모델링 단계에서,
    상기 시트에 안착되는 상기 압력 용기의 하단부에 실물 기준점을 설정한 후 상기 압력 용기를 스캐닝하며,
    상기 압력 용기가 안착되는 상기 시트의 상단부에서 상기 실물 기준점에 대응되는 위치에 시트 기준점을 설정한 후 상기 시트를 스캐닝하는, 압력 용기 설치 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 단계는,
    상기 접촉시키는 단계 이전에,
    상기 가상 압력 용기에 가상 기준점을 설정하는 단계; 및
    상기 가상 압력 용기의 중심축을 수직하게 조정하는 단계;
    를 포함하는, 압력 용기 설치 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수직하게 조정하는 단계에서,
    상기 가상 압력 용기의 중심축을 상기 가상 시트의 중심점에 일치시키는, 압력 용기 설치 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 접촉시키는 단계에서,
    상기 가상 압력 용기를 상기 중심축을 중심으로 회전시켜서 상기 가상 기준점의 방향과 상기 가상 시트 상에서 상기 시트 기준점에 대응되는 가상 시트 기준점의 방향을 일치시키는, 압력 용기 설치 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 접촉시키는 단계에서,
    상기 가상 압력 용기의 최하단부를 기준으로 제 1 평면을 생성하고, 상기 가상 시트의 최상단부를 기준으로 제 2 평면을 생성하여, 상기 제 1 평면과 상기 제 2 평면이 접촉하는 지점을 감지하는, 압력 용기 설치 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 갭을 측정하는 단계에서,
    상기 가상 시트 기준점을 기준으로 소정 각도 이격된 지점마다 각각 상기 가상 시트와 상기 가상 압력 용기 간의 수직 거리를 측정하는, 압력 용기 설치 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 설치 단계에서,
    상기 압력 용기를 수직하게 세워서 상기 시트 상에 탑재하는, 압력 용기 설치 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 단계는,
    상기 실물 기준점과 상기 가상 기준점 간의 위치 오차를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 설치 단계에서,
    상기 압력 용기에서 상기 위치 오차 만큼 상기 실물 기준점을 이동시킨 후, 상기 이동된 실물 기준점의 방향과 상기 시트 기준점을 방향을 일치시키는, 압력 용기 설치 방법.
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