KR102156952B1 - 폐액을 배출하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

폐액을 배출하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수역 (103) 에서 부유하기에 적합한 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 상기 수역 (103) 으로 상기 폐액을 배출하기에 적합하다. 시스템은 플로팅 유닛 (100) 용 계류 라인 (108) 의 적어도 일부를 수용하기에 적합한 계류 라인 구획부 (105), 및 상기 계류 라인 구획부 (105) 로 폐액을 배출하기에 적합한 배출부 (115) 를 포함한다. 시스템은 계류 라인 구획부 (105) 로부터 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기에 적합한 출구 (113) 를 포함한다.

Description

폐액을 배출하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DISCHARGING A WASTE FLUID}
본 발명은 일반적으로 시스템, 플로팅 유닛 (floating unit) 및 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 플로팅 유닛으로부터 폐액을 배출하는 것에 관한 것이다.
오일 및/또는 가스 드릴링 및 생산에 있어서, 빗물은 플로팅 유닛의 갑판들에서 수집된다. 플로팅 유닛 상에 또는 부근에 있는 사람들이 플로팅 유닛으로부터 배수되는 유체 스트림에 의해 타격을 받거나 스프래시 (splash) 되는 것을 방지하기 위하여, 그리고/또는 플로팅 유닛 상의 또는 부근의 물체들, 구조체들 및/또는 장치들이 플로팅 유닛으로부터 배수된 유체 스트림에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여, 배수 파이프들은 플로팅 유닛을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역 (body of water) 으로 수집된 빗물을 안내하기 위해 사용된다. 전술한 플로팅 유닛은 오일 플랫폼 (또한 오일 리그라 함), 가스 플랫폼, 드릴링 플랫폼, 해저 채광 장치 (seabed mining apparatus), 해양 생물 연구소, 발전소, 크레인 플랫폼, 항양선, 근해 시설물, 또는 바다, 대양, 호수 또는 강, 또는 이들에 근접한 수역 내에 위치된 임의의 다른 구조체일 수 있다.
게다가 또는 대신에, 배수 파이프는, 몇 가지 이유로 플로팅 유닛에서 불필요하고 또한 폐액들로서 고려되는 추가의 유체들, 즉 가스들 또는 액체들을 배출하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 폐액들의 예들은, 플로팅 유닛으로부터 상기 플로팅 유닛을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역으로 배출될 필요가 있는, 냉각용 유체, 빗물, 밸러스트 유체 또는 빌지 유체 등과 같은 작동 유체들이다.
배수 파이프는 예를 들어 플로팅 유닛에 용접되는 다수의 연결 수단에 의해 근해 시설물의 지지 레그와 같은 플로팅 유닛의 지지 부재에 고정식으로 부착될 수 있다. 하지만, 물결, 해류 및 바람은 플로팅 유닛 및 배수 파이프에 상당한 힘을 가할 수 있고, 이는 플로팅 유닛을 손상시킬 수 있으며, 최악의 경우에는, 배수 파이프가 플로팅 유닛으로부터 분리되게 할 수 있다. 또한, 배수 파이프는 증가된 강의 비용에 더하여 플로팅 유닛의 증가된 무게를 수반한다. 배수 파이프는 환경 하중을 견디기 위하여 두꺼운 벽들 및 지지부들을 일반적으로 필요로 한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 전술한 단점들 중 적어도 하나를 제거하는 것 및/또는 플로팅 유닛으로부터 폐액의 개선된 배출을 제공하는 것이다.
제 1 양태에 따라, 상기 목적은 수역 내에서 부유하기에 적합한 플로팅 유닛으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템에 의해 달성된다. 시스템은 플로팅 유닛을 둘러싸는 수역으로 폐액을 배출하기에 적합하다. 시스템은 플로팅 유닛용 계류 라인의 적어도 일부를 수용하기에 적합한 계류 라인 구획부를 포함한다. 시스템은 계류 라인 구획부로 폐액을 배출하기에 적합한 배출부, 및 계류 라인 구획부로부터 수역으로 폐액을 배출하기에 적합한 출구를 포함한다.
제 2 양태에 따라, 상기 목적은 폐액을 배출하기 위한 전술한 시스템을 포함하는 플로팅 유닛에 의해 달성된다.
제 3 양태에 따라, 상기 목적은 플로팅 유닛으로부터 상기 플로팅 유닛을 둘러싸는 수역으로 폐액을 배출하기 위한 방법에 의해 달성된다. 플로팅 유닛은 플로팅 유닛용 계류 라인의 적어도 일부를 수용하기에 적합한 계류 라인 구획부, 배출부, 및 출구를 포함하는 시스템을 구비한다. 폐액은 플로팅 유닛으로부터 배출부를 통해 계류 라인 구획부로 배출된다. 폐액은 계류 라인 구획부로부터 출구를 통해 수역으로 배출된다.
플로팅 유닛으로부터 폐액을 배출하기 위해 계류 라인 구획부가 활용되기 때문에, 플로팅 유닛으로부터의 개선된 폐액의 배출이 제공된다.
본 발명은 이하의 이점들 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.
본 발명의 이점은, 별개의 배수 파이프를 갖는 대신에 폐액을 배출하기 위해 계류 라인 구획부가 활용되는 때에 플로팅 유닛의 전체 무게가 감소된다는 것일 수 있다. 또한, 이는 플로팅 유닛에 대한 재료 비용을 감소시킨다.
본 발명의 다른 이점은, 시스템이 간단하고 또한 계류 라인 구획부의 어떠한 실질적인 변화들도 필요로 하지 않다는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 이점은, 시스템의 누출이 플로팅 유닛에서 어떠한 유인 공간 (manned space) 도 침수시키지 않는다는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 이점은 시스템이 튼튼하고, 구성, 수리 및 유지하기에 간단하다는 것일 수 있다.
본 발명은 전술한 특징들 및 이점들에 한정되지 않는다. 당업자들은 이하의 상세한 설명을 읽으면 추가의 특징들 및 이점들을 인식할 것이다.
본 발명은 실시형태들을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명에서 추가로 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1 은 폐액을 배출하기 위한 시스템의 실시형태를 포함하는 플로팅 유닛을 나타내는 개략도이다.
도 2 는 폐액을 배출하기 위한 방법의 실시형태들을 나타내는 플로우 차트이다.
도면들은 반드시 비례할 필요가 없고, 특정 특징부들의 치수들은 명확성을 위하여 과장될 수 있다. 대신, 본 명세서에서 본 발명의 원리를 설명하는 것이 강조되어 있다.
도 1 은 본 발명이 실시될 수 있는 플로팅 유닛 (100) 을 도시한다. 플로팅 유닛 (100) 은 오일 플랫폼 (또한 오일 리그라 함), 가스 플랫폼, 드릴링 플랫폼, 부유식 원유생산저장하역설비 (Floating Production, Storage and Offloading; FPSO) 유닛, 원주 부표, 텐션 레그 플랫폼 (Tension Leg Platform; TLP), 해저 채광 장치, 해양 생물 연구소, 발전소, 크레인 플랫폼, 항양선, 또는 바다, 대양, 호수 또는 강, 또는 이들에 근접한 수역 (103) 내에 위치된 임의의 다른 구조체일 수 있다.
플로팅 유닛 (100) 은 수역 (103) 에서 부유하기에 적합하다. 플로팅 유닛 (100) 이 수역 (103) 에서 부유하는 때에, 플로팅 유닛 (100) 은 수역 (103) 에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이게 된다. 플로팅 유닛 (100) 은 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템을 포함한다. 전술한 바와 같이, 폐액은 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 적어도 부분적으로 둘러싸는 수역 (103) 으로 배출될 필요가 있는, 예를 들어 냉각용 유체, 배수용 유체, 빗물, 밸러스트 유체 또는 빌지 유체 등과 같은 작동 유체들일 수 있다.
시스템은 플로팅 유닛 (100) 의 위치 유지 (station keeping) 를 위해 하나 이상의 계류 라인들 (108) 의 적어도 일부를 수용하기에 적합한 계류 라인 구획부 (105) 를 포함한다. 계류 라인 (108) 은 와이어, 체인, 폴리에스테르 로프 등의 세그먼트들 또는 세그먼트 유형들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 체인 세그먼트뿐만 아니라 와이어 세그먼트는 강과 같은 금속으로 적어도 부분적으로 만들어질 수 있다. 계류 라인 구획부 (105) 는 플로팅 유닛 (100) 의 폰툰 갑판 (pontoon deck) 에 위치될 수 있다. 순전히 예로서, 계류 라인 구획부 (105) 는 계류 라인 (108) 을 수용하기에 적합한 계류 라인 개구 (110) 를 포함한다. 도 1 에 도시된 실시형태의 계류 라인 구획부 (105) 는 계류 라인 트렁크 (105') 및 계류 라인 파이프 (105") 를 포함한다. 계류 라인 파이프 (105") 는 계류 라인 개구 (110) 를 포함할 수 있다.
시스템은 계류 라인 구획부 (105) 로 폐액을 배출하기에 적합한 배출부 (115) 를 추가로 포함한다. 배출부 (115) 는 플로팅 유닛 (100) 의 갑판, 예를 들어 중갑판 (111a), 하갑판 (111b) 또는 주갑판 (111c) 에 위치될 수 있다. 즉, 시스템은 다수의 플로팅 유닛 (100) 의 갑판들로부터, 또는 폐액이 배출될 필요가 있는 플로팅 유닛 (100) 의 임의의 다른 부분으로부터 폐액을 배출하기에 적합할 수 있다. 배출부 (115) 는 예를 들어 원형, 정사각형, 타원형 등과 같은 폐액을 배출하기에 적합한 임의의 형상 및 크기를 가질 수 있다. 배출부 (115) 는 다수의 배출 하위 부분들 (sub-portions) 을 포함할 수 있고, 각각의 하위 부분은 폐액을 배출하기에 적합하다. 이하에서는, 용어 배출부 (115) 는 단 하나의 배출부만이 있는 실시형태와 다수의 배출 하위 부분들을 갖는 실시형태 모두를 나타낸다. 순전히 예로서, 배출부 (115) 는 배수용 물의 연결 조립체 (미도시) 와 유체 연통하기에 적합할 수 있다.
시스템은 계류 라인 구획부 (105) 로부터 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기에 적합한 출구 (113) 를 포함한다. 출구 (113) 는 계류 라인 개구 (110) 로부터 분리될 수 있다. 출구 (113) 는 예를 들어 원형, 정사각형, 타원형 등과 같은, 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기에 적합한 임의의 형상 및 크기를 가질 수 있다. 출구 (113) 는 계류 라인 구획부 (105) 의 임의의 적합한 위치에 위치될 수 있다. 출구 (113) 는 계류 라인 트렁크 (105') 및/또는 계류 라인 파이프 (105") 내에 위치될 수 있지만, 임의의 다른 적합한 위치도 또한 가능하다. 출구 (113) 는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위하여 계류 라인 구획부 (105) 로부터 예를 들어 플로팅 유닛 (100) 의 하부로 또는 플로팅 유닛 (100) 의 일 측으로 연장된 튜브의 형태로 있을 수 있다. 출구 (113) 는 계류 라인 구획부 (105) 와 수역 (103) 사이의 유체 연통, 예를 들어 영구적인 유체 연통을 제공하기에 적합할 수 있다. 출구 (113) 는 다수의 하위 출구들을 포함할 수 있고, 각각의 하위 출구는 폐액을 배출하기에 적합하다. 예로서, 출구 (113) 는 계류 라인 구획부 (105) 의 하부에 쇠격자 (미도시; grating) 를 포함할 수 있다. 이하에서는, 용어 출구 (113) 는 단 하나의 출구만이 있는 실시형태와 다수의 하위 출구들을 갖는 실시형태 모두를 나타낸다. 도 1 에서는, 출구 (113) 의 다양한 실행들이 나타내어 졌다. 하지만, 시스템의 실시형태가 출구 (113) 의 실행들 중 단 하나만을 포함할 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
일부 실시형태들에서, 배출부 (115) 는 출구 (113) 보다 위에 위치되는게 적합하다. 일부 실시형태들에서, 배출부 (115) 는 플로팅 유닛 (100) 이 작동 상태에서 수역 (103) 에 부유하는 때에 수역 (103) 의 정지 수면 (114) 보다 위에 위치되는게 적합하다. 출구 (113) 는 플로팅 유닛 (100) 이 작동 상태에서 수역 (103) 에 부유하는 때에 수역 (103) 의 정지 수면 (114) 보다 아래에 위치되는게 적합할 수 있다.
배출부 (115) 는, 예컨대 체인 잭 (chain jack) 또는 계류 윈치 (미도시; mooring winch) 에 근접하여, 계류 라인 파이프 (105") 의 상부 단부에 위치될 수 있다. 계류 라인 파이프 (105") 는 체인 로커 (chain locker) 또는 체인 파이프로 또한 불릴 수 있다. 계류 라인 파이프 (105") 는 예를 들어 계류 라인 파이프 (105") 의 하부 단부에 위치된 계류 라인 구획부 (105) 로의 빈 공간들 및 밸러스트 탱크들을 통해 플로팅 유닛 (100) 의 내부로 연장할 수 있다. 계류 라인 (108) 은 예컨대 계류 라인 트렁크 (105') 를 향해 계류 라인 파이프 (105") 를 관통하여 연장할 수 있다.
시스템의 적어도 일부는 플로팅 유닛 (100) 의 내부에, 예를 들어 플로팅 유닛 (100) 의 지지 칼럼 내에 위치될 수 있다. 지지 칼럼은 적어도 플로팅 유닛 (100) 의 갑판을 지지하기에 적합한 실질적인 수직 구조체일 수 있다.
일부 실시형태들에서, 시스템은 출구 (113) 보다 위에 위치되는게 적합한 오버플로우 파이프 (116) 를 포함하고, 상기 오버플로우 파이프 (116) 는 계류 라인 구획부 (105) 가 폐액에 의해 넘치는 경우 오버플로우 파이프 (116) 를 통해 폐액을 안내하기에 적합하다. 이러한 방식으로, 폐액은 폐액이 어떠한 위험도 가하지 않는 공간으로 안내될 수 있다.
일부 실시형태들에 따라 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법은 도 2 에 나타낸 플로우 차트를 참조하여 지금부터 설명될 것이다. 플로팅 유닛 (100) 은 시스템을 포함한다. 시스템은 플로팅 유닛 (100) 용 계류 라인 (108) 의 적어도 일부를 수용하기에 적합한 계류 라인 구획부 (105), 배출부 (115) 및 출구 (113) 를 포함한다. 배출부 (115) 는 출구 (113) 보다 위에 위치될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 배출부 (115) 는 수역 (103) 의 정지 수면 (114) 보다 위에 위치되고, 출구 (113) 는 수역 (103) 의 표면 (114) 보다 아래에 위치된다. 출구 (113) 는 계류 라인 구획부 (105) 의 하부 부분에 위치될 수 있다. 폐액은 냉각용 유체, 배수용 유체, 빗물, 밸러스트 유체 및 빌지 유체 중 적어도 하나일 수 있다. 방법은 이하의 단계들을 포함하고, 이러한 단계들은 이하에서 설명되는 것과는 다른 적합한 순서로 마찬가지로 행해질 수 있다.
단계 201
폐액은 플로팅 유닛 (100) 으로부터 배출부 (115) 를 통해 계류 라인 구획부 (105) 로 배출된다.
단계 202
폐액은 계류 라인 구획부 (105) 로부터 출구 (113) 를 통해 수역 (103) 으로 배출된다.
단계 203
일부 실시형태들에서, 폐액은 계류 라인 구획부 (105) 가 폐액에 의해 넘치는 경우 오버플로우 파이프 (116) 를 통해 안내된다. 오버플로우 파이프 (116) 는 출구 (113) 보다 위에 위치될 수 있다. 이러한 단계는 단계 201 과 동시에, 단계 202 와 동시에, 단계 201 과 단계 202 사이에, 또는 단계 202 이후에 실시될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시형태들에 한정되지 않는다. 다양한 대안들, 수정들 및 등가물들이 사용될 수 있다. 그러므로, 상기 실시형태들은 첨부된 청구항들에 의해 규정되는 실시형태들의 범위를 제한하는 것으로 여겨서는 안 된다.
용어 "포함하다/포함하는" 이 본 명세서에서 사용되는 때에 논의된 특징들, 정수들 (integers), 단계들 또는 구성 요소들의 존재를 명시하기 위하여 취해지지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 구성 요소들 또는 이들의 군의 존재 또는 추가를 제외하지 않는다는 것이 강조되어야 한다. 요소의 단수 표기는 다수의 이러한 요소들의 존재를 배제하지 않는다는 것이 또한 인지되어야 한다.
첨부된 청구항들에서 규정된 방법들의 단계들이, 본 발명으로부터 벗어남 없이, 청구항들에서 나타나는 순서와는 다른 순서로 실시될 수 있다는 것이 또한 강조되어야 한다.

Claims (13)

  1. 수역 (103; body of water) 에서 부유하는 플로팅 유닛 (100; floating unit) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템으로서,
    상기 시스템은 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 상기 수역 (103) 으로 상기 폐액을 배출하고,
    상기 시스템은:
    ·상기 플로팅 유닛 (100) 용 계류 라인 (108; mooring line) 의 적어도 일부를 수용하는 계류 라인 구획부 (105);
    ·상기 계류 라인 구획부 (105) 로 상기 폐액을 배출하는 배출부 (115); 및
    ·상기 계류 라인 구획부 (105) 로부터 상기 수역 (103) 으로 상기 폐액을 배출하는 출구 (113) 를 포함하는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출부 (115) 는 상기 출구 (113) 보다 위에 위치되는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출부 (115) 는 상기 플로팅 유닛 (100) 이 상기 수역 (103) 에서 부유하는 때에 상기 수역 (103) 의 정지 수면 (114; still water surface) 보다 위에 위치되고, 상기 출구 (113) 는 상기 플로팅 유닛 (100) 이 상기 수역 (103) 에서 부유하는 때에 상기 수역 (103) 의 정지 수면 (114) 보다 아래에 위치되는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 출구 (113) 는 상기 계류 라인 구획부 (105) 의 하부 부분에 위치되는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 출구 (113) 보다 위에 위치되는 오버플로우 파이프 (116) 를 추가로 포함하고,
    상기 오버플로우 파이프 (116) 는 상기 계류 라인 구획부 (105) 가 유체에 의해 넘치는 경우에 상기 오버플로우 파이프 (116) 를 통해 상기 폐액을 안내하는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 폐액은 냉각용 유체, 배수용 유체, 빗물, 밸러스트 유체 (ballast fluid), 및 빌지 유체 (bilge fluid) 중 적어도 하나인, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 폐액을 배출하기 위한 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 폐액을 배출하기 위한 시스템을 포함하는 플로팅 유닛 (100).
  8. 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법으로서,
    상기 플로팅 유닛 (100) 은 시스템을 포함하고, 상기 시스템은 상기 플로팅 유닛 (100) 용 계류 라인 (108) 의 적어도 일부를 수용하는 계류 라인 구획부 (105), 배출부 (115), 및 출구 (113) 를 포함하고,
    상기 방법은:
    상기 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 배출부 (115) 를 통해 상기 계류 라인 구획부 (105) 로 상기 폐액을 배출하는 단계 (201), 및
    상기 계류 라인 구획부 (105) 로부터 상기 출구 (113) 를 통해 상기 수역 (103) 으로 상기 폐액을 배출하는 단계 (202) 를 포함하는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배출부 (115) 는 상기 출구 (113) 보다 위에 위치되는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 배출부 (115) 는 상기 수역 (103) 의 정지 수면 (114) 보다 위에 위치되고, 상기 출구 (113) 는 상기 수역 (103) 의 상기 정지 수면 (114) 보다 아래에 위치되는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 출구 (113) 는 상기 계류 라인 구획부 (105) 의 하부 부분에 위치되는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 계류 라인 구획부 (105) 가 상기 폐액에 의해 넘치는 경우에 오버플로우 파이프 (116) 를 통해 상기 폐액을 안내하는 단계 (203) 를 추가로 포함하고,
    상기 오버플로우 파이프 (116) 는 상기 출구 (113) 보다 위에 위치되는, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 폐액은 냉각용 유체, 배수용 유체, 빗물, 밸러스트 유체, 및 빌지 유체 중 적어도 하나인, 플로팅 유닛 (100) 으로부터 상기 플로팅 유닛 (100) 을 둘러싸는 수역 (103) 으로 폐액을 배출하기 위한 방법.
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