KR20070018754A - A system for storage or transport of compressed gas on a floating structure - Google Patents
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Abstract
부동 구조물에 압축 가스를 저장하거나 또는 운반하기 위한 조립체를 포함하는 시스템으로서, 상기 조립체(3)는, 양단이 폐쇄되고 지지 구조물(5)에 의해 분리되거나 또는 연속적인 복수의 별개의, 평행하게 가로 놓인 파이프(4)를 포함한다. 이 파이프(4)는 그 일단부에서만 지지 구조물(5)에 해제가능하게 부착되고, 여기서 파이프는 파이프를 충전하거나 비우기 위해 매니폴드 시스템(~)에 연결되고, 그리고 지지 구조물(5)은 저장 조립체(3)에 있는 파이프(4)가 막히지 않고 길이방향으로 가이드되도록 정렬되어, 각각의 또는 그룹에서의 파이프가 상기 일단부에 반대로 위치된 조립체의 단부에 있는 개구를 통하여 저장 조립체에 있는 그 작동 위치로부터 안내되거나 또는 제거될 수 있다. 또한 저장 조립체와 같은 것을 구비한 부동 구조물에 파이프를 설치하는 방법으로서, 상기 각각의 파이프(4)는 생산 플랜트에 제공되고 거기로부터 저장 조립체로 가이드되며, 부동 구조물은 소정의 드래프트로 밸라스트되어 상당한 파이프가 저장 조립체의 정확한 위치로 직접 가이드된다. A system comprising an assembly for storing or transporting compressed gas in a floating structure, wherein the assembly (3) is a plurality of separate, parallel transversely closed at both ends and separated or supported by the support structure (5). A pipe 4 that is laid. This pipe 4 is releasably attached to the support structure 5 only at one end, where the pipe is connected to the manifold system (~) to fill or empty the pipe, and the support structure 5 is connected to the storage assembly. The pipe 4 in 3 is aligned so that it is guided in the longitudinal direction without being blocked, so that the pipe in each or group is in its storage assembly through an opening at the end of the assembly opposite the one end. It may be guided or removed from. Also a method of installing pipes in a floating structure with such a storage assembly, wherein each pipe 4 is provided to a production plant and guided from there to the storage assembly, the floating structure being ballasted to a predetermined draft to provide substantial The pipe is guided directly to the correct position of the storage assembly.
파이프, 지지 구조물, 부동 구조물, 압축 가스, 매니폴드 시스템. Pipes, support structures, floating structures, compressed gas, manifold systems.
Description
부동 구조물에 압축 가스를 저장하거나 또는 이송시키기 위한 조립체를 포함하고 있는 시스템에 관한 것이며, 상기 시스템은 지지 구조물에 의해서 지지되고 양쪽 단부에서 폐쇄되는 별개의 평행으로 놓인 복수의 파이프를 포함한다.A system comprising an assembly for storing or transporting compressed gas in a floating structure, the system comprising a plurality of separate parallelly placed pipes supported by the support structure and closed at both ends.
또한, 본 발명은 최신 형태의 저장 시스템을 가진 부동 구조물에 파이프를 설치하기 위한 방법에 관한 것이다.The invention also relates to a method for installing a pipe in a floating structure having a state-of-the-art storage system.
현재 천연 가스의 이송은 파이프 라인을 사용하는 것과 더불어 액화천연가스(LNG)의 운반선을 사용하여 이루어진다. 최근, 압축천연가스(CNG)의 이송과 관련된 가능성에 대해 관심이 높아지고 있다. 높은 압력만으로 또는 압력과 낮은 온도의 조합에 기초하여 다양한 압축천연가스 이송 시스템이 개발되었다.At present, the transport of natural gas is carried out using a pipeline of liquefied natural gas (LNG) in addition to the use of pipelines. Recently, there has been a growing interest in the possibilities associated with the transport of compressed natural gas (CNG). Various compressed natural gas delivery systems have been developed with only high pressure or based on a combination of pressure and low temperature.
종래기술의 예로서 미국특허 US 3 863 460, US 4 846 088 및 US 6 584 781이 있다. Examples of the prior art are US patents US 3 863 460, US 4 846 088 and US 6 584 781.
미국특허 US 3 863 460에는 견고하게 부착되고 서로 독립적이며 양쪽 단부에서 밀봉되는 복수의 길다란 컨테이너를 포함하는 저장 조립체가 개시하고 있다. 팽창 탱크는 각각의 컨테이너로부터 팽창 매질을 수용하기 위해 모든 컨테이너와 공통으로 서로 연결된다. 각각의 컨테이너를 배출 및 충전하기 위해 모든 컨테이너와 공통으로 연결되는 장치들이 구비되어 있으므로, 이 조립체는 액화가스, 액체 등을 대량으로 처리할 수 있다. US 3 863 460 discloses a storage assembly comprising a plurality of elongated containers that are rigidly attached, independent of one another and sealed at both ends. The expansion tanks are connected to each other in common with all the containers to receive the expansion medium from each container. Since the devices are provided in common with all containers to discharge and fill each container, the assembly can handle a large amount of liquefied gas, liquid, and the like.
미국특허 US 4 846 088에는 마이너 가스를 대기중으로 배출하고 위험한 가스의 점진적인 농축을 회피하기 위하여 해양 선박의 갑판 위에서 또는 물 위에서 압축가스를 이송하기 위한 시스템이 개시되어 있다.US 4 846 088 discloses a system for transporting compressed gas on the deck of a marine vessel or on water in order to discharge minor gas into the atmosphere and avoid the gradual enrichment of dangerous gases.
미국특허 US 6 584 781에는 부동 선박상에 압축가스를 이송시키기 위한 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템은 앞서 언급한 타입이며, 이 시스템은 지지 구조물에 의해서 지지되고 양쪽 단부에서 폐쇄되는 별개의 평행으로 놓인 복수의 파이프를 포함한다. 복수의 파이프는 매니폴드에 의해서 연결되고, 가스 저장 시스템은 부여된 가스 조성에 대한 최적 압축 인자의 영역에서 작동하도록 설계되어 있다. 이것은 압축가스의 저장 및 이송을 위한 최적의 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 최적 조건은 압축 인자를 최소화하는 상태에서 압력을 유지하고 온도를 낮춤으로써 얻어진다고 설명되어 있다.US Pat. No. 6,584,781 discloses a method and system for conveying compressed gas on a floating vessel. This system is of the type mentioned above, which comprises a plurality of separate parallelly laid pipes supported by the support structure and closed at both ends. The plurality of pipes are connected by manifolds and the gas storage system is designed to operate in the region of the optimum compression factor for the given gas composition. It is an object to provide an optimal system for the storage and transport of compressed gas. The optimum conditions are described as being obtained by maintaining the pressure and lowering the temperature while minimizing the compression factor.
본 발명의 주요한 목적은 현재 알려져 있는 압축천연가스 이송 시스템과 비교하여 향상된 안전성과 비용 효율성을 부여하는 압축가스의 저장 또는 이송을 위한 시스템을 제공하는 것이다.It is a primary object of the present invention to provide a system for the storage or transportation of compressed gas which gives improved safety and cost efficiency compared to currently known compressed natural gas delivery systems.
본 발명의 다른 목적은 특히 부동 구조물이 선박인 경우 부동 구조물의 구조에 방해가 되지 않도록 갑판 적재 화물로서 저장 조립체가 배열되는 최신 형태의 시스템을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a state-of-the-art system in which the storage assembly is arranged as deck load cargo, so as not to interfere with the structure of the floating structure, especially when the floating structure is a ship.
본 발명의 또 다른 목적은 몇개의 밸브로 간단히 조작되고, 검사 및 수리가 가능하고, 유지관리가 용이하고, 액체 저장물의 배출 및 탱크의 효율적인 비움이 가능하고, 사용 수명이 긴 최신 형태의 시스템을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a state-of-the-art system which is simple to operate with several valves, can be inspected and repaired, is easy to maintain, allows the drainage of liquid deposits and efficient emptying of the tank, and has a long service life To provide.
본 발명의 또 다른 목적은 부동 구조물에 파이프를 설치하기 위한 방법을 제공하는 것이며, 선박에 배열되는 경우 압력 가스 파이프는 직접 저장 조립체의 뒤쪽 부분으로 또는 뒤쪽 부분으로부터 부동될 수 있다.It is a further object of the present invention to provide a method for installing a pipe in a floating structure, wherein when arranged in a vessel the pressure gas pipe can be floated directly to or from the rear part of the storage assembly.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라 파이프의 충전 또는 비움을 위해서 매니폴드 시스템에 파이프가 연결되는 파이프의 한쪽 단부에서만 지지 구조물에 압력 가스 파이프가 분리가능하게 부착되고, 지지 구조부가 조립체에서 파이프의 길이방향 안내를 방해하지 않도록 배열되므로, 파이프는 상기 한쪽 단부의 반대 위치에 배치된 조립체의 단부에서 개구를 통하여 개별적으로 또는 그룹으로 조립체의 작동 위치에 도입되거나 또는 작동 위치로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 서두에 언급한 타입의 시스템이 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, the pressure gas pipe is detachably attached to the support structure only at one end of the pipe to which the pipe is connected to the manifold system for filling or emptying the pipe, and the support structure is detached from the assembly. Since the pipes are arranged so as not to interfere with the longitudinal guidance of the pipes, the pipes can be introduced into or removed from the operating position of the assembly individually or in groups via an opening at the end of the assembly disposed opposite the one end. A system of the type mentioned at the outset is provided.
또한 본 발명에 따라, 본 발명에 따른 저장 조립체를 가진 부동 구조물상에 파이프를 설치하기 위한 방법이 제공되는데, 파이프는 육상의 저장 플랜트에 배치되어 있고 수직 및 수평 방향으로 조절되는 장착 테이블에 하나씩 운반되므로 파이프와 함께 장착 테이블은 저장 조립체의 관련 도입 채널에 대하여 정확히 올바른 직선 위치에 배치되며, 그 후에 파이프는 저장 조립체 및 조립체의 장착 위치 앞으로 밀어넣어지거나 또는 당겨진다. According to the invention, there is also provided a method for installing a pipe on a floating structure with a storage assembly according to the invention, the pipes being carried one by one on a mounting table arranged in an onshore storage plant and adjusted in the vertical and horizontal directions. The mounting table together with the pipe is thus placed in a precisely correct straight position relative to the associated introduction channel of the storage assembly, after which the pipe is pushed or pulled in front of the storage assembly and the mounting position of the assembly.
본 발명은 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 대해 이하에서 보다 상세하게 설명된다.The invention is described in more detail below with respect to exemplary embodiments with reference to the drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 저장 조립체를 구비한 단일 선체 타입의 선박의 측면도, 평면도 및 끝면도;1 to 3 are side, top and end views of a single hull type vessel having a storage assembly according to the invention;
도 4는 도 1 내지 도 3의 선박의 전방 부분을 확대하여 도시한 도면;4 is an enlarged view of the front portion of the vessel of FIGS. 1 to 3;
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 저장 조립체를 구비한 멀티 선체 선박의 측면도, 평면도 및 끝면도;5-7 are side, top, and end views of a multi hull vessel with storage assembly according to the present invention;
도 8은 도 1 내지 도 3에 따른 타입의 선박을 위한 선체 설계의 예에 대한 단면 사시도;8 is a cross-sectional perspective view of an example of a hull design for a vessel of the type according to FIGS. 1 to 3;
도 9는 저장 조립체가 부분적으로 도시된 멀티 선체 선박의 후방 부분의 부분적으로 단면 도시된 사시도;9 is a partial cross-sectional perspective view of the rear portion of a multi hull vessel in which the storage assembly is partially shown;
도 10은 파이프 수용 카세트를 수용하기 적합하게 되어 있는 파이프 지지 프레임워크를 포함하고 있는 도 3과 유사한 끝면도;FIG. 10 is an end view similar to FIG. 3 including a pipe support framework adapted to receive a pipe receiving cassette; FIG.
도 11은 압력 파이프를 위한 저장 조립체가 폐쇄된 공간내에 배열되어 있는 도 10과 유사한 끝면도;FIG. 11 is an end view similar to FIG. 10 with the storage assembly for the pressure pipe arranged in a closed space;
도 12는 압력 파이프를 위한 지지 블록과 라이닝 파이프를 수용하기 위한 구멍이 구비되어 있는 지지 벌크헤드의 부분 사시도;12 is a partial perspective view of a support bulkhead with support blocks for pressure pipes and holes for receiving lining pipes;
도 13은 압력 파이프를 위한 지지 블록과 지지 파이프를 수용하기 위한 구멍이 구비되어 있는 지지 벌크헤드의 확대 부분 사시도;13 is an enlarged partial perspective view of a support bulkhead with support blocks for pressure pipes and holes for receiving support pipes;
도 14는 지지 벌크헤드의 확대 부분 사시도;14 is an enlarged partial perspective view of a supporting bulkhead;
도 15는 둘러싸는 경량 콘크리트 덩어리에서의 라이닝 파이프의 부분 사시도;15 is a partial perspective view of the lining pipe in the enclosing lightweight concrete mass;
도 16A-B는 파이프를 지지하는 지지 구보를 구성하기 위해 실질적으로 삼각형 단면을 갖는 사전 제작된 콘크리트 구성요소의 사시도;16A-B are perspective views of prefabricated concrete components having a substantially triangular cross section to construct a support beam for supporting pipes;
도 17은 더욱 높은 등급 콘크리트의 단부 연결 요소와 관련된 도 16A-B에 따른 경량 콘크리트 구성요소의 사시도;17 is a perspective view of the lightweight concrete component according to FIGS. 16A-B with respect to the end connection element of higher grade concrete;
도 18A-B는 Y자 형상의 단면을 가진 사전 제작된 콘크리트 구성요소의 사시도;18A-B are perspective views of prefabricated concrete components having a Y-shaped cross section;
도 19는 관련 압력 파이프가 전방 단부에 연결되는 수직으로 뻗은 그룹 매니폴드를 각각 포함하는 세개의 매니폴드 공간이 도시되어 있는, 저장 조립체의 매니폴드 시스템의 부분 사시도;19 is a partial perspective view of the manifold system of the storage assembly, showing three manifold spaces each including a vertically extending group manifold to which the associated pressure pipe is connected to the front end;
도 20은 매니폴드 공간의 칸막이가 생략되어 있는 도 19와 유사한 도면;FIG. 20 is a view similar to FIG. 19 with the compartment in the manifold space omitted;
도 21 및 도 22는 압력 파이프가 연결되어 있는 그룹 매니폴드의 상부 및 하부에 대한 도 19의 확대 상세도;21 and 22 are enlarged detail views of FIG. 19 for the top and bottom of the group manifold to which pressure pipes are connected;
도 23은 도 21를 더욱 확대한 상세도;FIG. 23 is a further enlarged view of FIG. 21; FIG.
도 24는 본 발명에 따른 저장 조립체에 파이프를 설치하기 위한 방법을 설명하는 도면;24 illustrates a method for installing a pipe in a storage assembly according to the present invention;
도 25는 저장 조립체에 파이프를 설치 및 교체하기 위해 사용될 수 있는 방법을 설명하는 도면; 및25 illustrates a method that can be used to install and replace pipes in a storage assembly; And
도 26은 육상 시설에서 제조된 파이프를 설치하기 위한 방법을 설명하는 도면. FIG. 26 illustrates a method for installing a pipe manufactured at an onshore facility.
이하의 설명에서는 본 발명에 따른 시스템이 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 단일 선체 및 이중 선체 타입의 운반선과 관련하여 설명될 것이다. 그러나, 이 시스템은 또한 바지선 및 해상 플랫폼과 같은 다른 형태의 부동(floating) 시스템에 설치되어 사용될 수 있다. In the following description, a system according to the invention will be described with reference to a single hull and double hull type carrier as shown in Figs. However, the system can also be installed and used in other types of floating systems such as barges and offshore platforms.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 시스템을 포함하고 있는 단일 선체 선박(1)의 측면도, 평면도 및 끝면도를 각각 도시하고 있다. 여기에서 선박에 대한 관심사는 커다란 갑판 구역 및 커다란 갑판 길이를 갖도록 하는 것이다. 배의 갑판에 적층되는 가능한 긴 직선의 파이프 길이를 얻기 위하여, 예를 들면 선박은 395 미터의 길이와 70 미터의 폭을 가질 수 있다. 갑판(2) 위에는, 도시된 실시예에서 48 인치의 직경과 350 미터의 길이를 가지고 있고 양쪽 단부에서 폐쇄된 546개의 파이프를 포함하는 적층 파이프(4)의 형태로 저장 조립체(3)가 배열되어 있다. 이것은 200,000 m3의 가스 적재 용량을 제공한다. 선박은 안전한 방식으로 매우 큰 갑판 화물을 운반하기 충분한 안정성과 배수량을 가져야 하며, 가장 큰 구조물에 대해 250,000 톤까지 갑판에 적재하는 것이 관심사이다.1 to 3 show side, top and end views, respectively, of a
선박 구조에 화물 수용 유닛을 통합하는 것을 회피하기 위하여 저장 조립체(3)는 갑판(2)에 놓여진다. 이것은 선박을 건조하는 동안에 허용가능한 수준으로 복잡함을 유지하는데 유리하다. The
저장 조립체의 파이프는 다양한 방식으로 구성될 수 있고 예를 들면 도 3에 제안된 바와 같이 강철 프레임워크로 구성될 수 있는 지지 구조물(5)에 의해서 지지된다. 지지 구조물의 여러가지 유리한 실시예는 이후에 더 설명될 것이다. 본 발명에 따른 지지 구조물에서, 파이프(4)는 지지 구조물의 전방 단부에서만, 즉 배의 전방 단부에서만 배에 대하여 분리가능하게 부착된다. 파이프는 이곳에서 파이프를 충전하거나 또는 비우기 위한 매니폴드 시스템(6)에 연결된다. 지지 구조물(5)은 저장 조립체에서 파이프(4)의 길이방향 안내를 방해하지 않도록 구성되므로, 파이프는 개별적으로 또는 그룹으로 조립체의 후방 단부, 즉 배의 선미에서 개구를 통하여 조립체의 작동 위치에 도입되거나 또는 제거될 수 있다. The pipe of the storage assembly is supported by a
파이프는 전방 단부에서만 지지 구조물에 대하여 부착되고 다른 관점에서 지지 구조물에 의해 미끄럼이동 가능하게 지지되기 때문에, 파이프는 길이방향으로 자유롭게 팽창 및 수축될 수 있으며, 시스템의 작동 동안에 압력 및 온도 변화가 발생하는 경우에는 반경방향으로 팽창 및 수축될 수 있다.Because the pipe is attached to the support structure only at the front end and is slidably supported by the support structure from another point of view, the pipe can freely expand and contract in the longitudinal direction, causing pressure and temperature changes to occur during operation of the system. In this case, it may expand and contract in the radial direction.
도 1 및 2에 제안된 매니폴드 시스템(6)이 도 4에 약간 확대된 크기로, 하지만 여전히 개략적으로, 도시되어 있다. 이 시스템은 도 19 내지 도 23을 참조하여 추가적으로 설명될 것이다.The
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 선박(1)은 바닥부에 소위 STL(Submerged Turret Loading) 부이(도시 안됨)용의 하방 개방 수용 공간(7)을 구비하고 있다. 따라서 작업시 선박은 매니폴드 시스템에 결합될 수 있는 STL 부이를 수용할 수 있 어, 저장 조립체 내의 파이프가 부이를 통해 충전 또는 배출될 수 있다.As shown in Figs. 1 and 4, the
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 시스템을 포함하고 있는 쌍동선 형태의 이중 선체 선박(10)의 측면도, 평면도 및 끝면도를 각각 도시하고 있다. 이런 선박은 일반적으로 190 m의 길이 및 40 m의 폭과 대략 37000 ton의 배수량을 가지고 있을 수 있다. 이는 대략 18000 ㎥의 압축 가스 적재 용량을 제공한다. 도 1 내지 도 3에 따른 선박의 경우 속도가 일반적으로 대략 15 knot인 데 비하여, 이 선박의 속도는 대략 25 knot로 될 수 있다.Figures 5 to 7 show side, top and end views, respectively, of a
선박(1)의 경우와 마찬가지로, 선박(10)의 갑판(11) 상에는 파이프(4) 적층군(stack)의 형태로 선박의 전방 단부로부터 후방 단부까지 뻗어 있고 전방 단부가 매니폴드 시스템(6)에 결합되는 저장 조립체(3)가 배열되어 있다. 파이프는 도 1 내지 도 3에 따른 선박에서 고려된 디자인과 유사한 디자인으로 될 수 있는 지지 구조물에 의해 지지된다(도 8, 12 및 15 참조).As in the case of the
파이프(4)에 관해서는, 이들은 상술한 바와 같이 예컨대 반구상 엔드 피스에 의해서 양 단부가 폐쇄된다. 엔드 피스는 적절히 견인/취급 장비의 장착을 위한 부착 칼라를 구비할 수 있다. 파이프의 전방 단부는 적합한 밸브에 결합되고, 다음으로 이 밸브는 매니폴드 시스템에 결합되고, 파이프의 후방 단부는 적절히 비상 분출을 위한 안전 밸브 및 검사를 위한 접근을 위한 적합한 개구부를 구비한다. 그와 같은 분출은 선택적으로 파이프 장비의 전방 단부에서 실시될 수도 있다. 파이프 자체는 강 또는 적합한 복합 재료 또는 이들 재료의 조합으로 제작될 수 있다. 파이프가 비어 있을 때에는, 파이프는 수중에서 실질적으로 중성 부력을 가지 게 될 것이다.As for the
도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 선박(1)의 선체(8)는 측벽 형성 선체 부분(9)을 구비하고 있는 반면, 선박(10)의 이중 선체(12)는 측벽 형성 선체 부분(13)을 구비하고 있다. 각각의 저장 조립체(3) 내의 파이프를 위한 지지 구조물(5)은 선박의 선체의 갑판 및 측벽 부분에 연결되어 있는 구조상 강성인 블록을 형성하여 그것의 전체 강성 및 강도에 기여할 수 있도록 구성된다.As shown in FIGS. 3 and 7, the
도 8은 도 1 내지 도 3에 따른 선박(1)의 일부분의 단면 사시도를 도시하고 있으며, 선체 디자인의 일예를 보여주고 있다. 도시된 바와 같이, 선체(8)는 이중 바닥부(14)를 구비하고 있고 또한 상부 부분이 측벽 부재(9)를 구성하는 이중 벽 선체 측부를 구비하고 있다. 측벽 부재는 선박의 잠수를 가능하게 하는 다수의 밸라스트 탱크(15)를 구비하여 형성되어 있어, 지지 구조물의 선택된 높이에서의 파이프(4)는 파이프의 조립 또는 분해의 목적으로 부동하게 될 수 있다. 도 8의 실시예에 있어서는, 파이프(4)는 도 1 내지 도 3에 따른 선박 상의 지지 구조물(5)과 다른 지지 구조물(16)에 의해 지지된다. 이 실시예에서 파이프 수용 개구부는 도 12 내지 도 15와 관련하여 추후에 설명되는 바와 같이 6각형 패턴으로 배열된다.8 shows a cross-sectional perspective view of a portion of the
도 9는 이중 선체 선박(20)의 후방 부분의 부분 단면 사시도를 도시하고 있으며, 여기에서 선박의 갑판(21) 상에는 도 8에 도시된 것과 유사한 지지 구조물(16) 내에 배치되어 있는 파이프(4)를 포함하고 있는 저장 조립체(3)가 배열되어 부분적으로 보여지고 있다. 선박의 측벽 부재(13)는 도 8과 유사한 방식으로 밸라스트 탱크(22)를 구비하고 있다.FIG. 9 shows a partial cross-sectional perspective view of the rear portion of a
상술한 바와 같이, 파이프를 위한 지지 구조물은 여러가지 방식으로 구성될 수 있다. 도 1 내지 도 4 및 도 5 내지 도 7의 실시예들에 있어서, 지지 구조물은, 파이프의 길이를 따라 적당 간격을 두고 배열되고 개별의 파이프의 중량 및 지지부를 수용하기 위한 셸 또는 개구부를 형성하는 지지 요소를 포함하고 있는 다수의 횡방향으로 뻗어 있는 골조 또는 래크(이들 도면에서 그 이상 도시되지 않음)를 포함하고 있다. 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이 방식의 지지 요소는 셸/개구부를 직사각형 패턴으로 형성한다.As mentioned above, the support structure for the pipe can be constructed in a number of ways. In the embodiments of FIGS. 1-4 and 5-7 the support structure is arranged at appropriate intervals along the length of the pipe and forms a shell or opening for accommodating the weight and support of the individual pipe. It includes a number of transversely extending frameworks or racks (not shown further in these figures) that include the support elements. As shown in Figures 3 and 7, the support element in this manner forms the shell / opening in a rectangular pattern.
도 10 및 도 11은 저장 조립체를 구비한 선박(1)의 단면도를 도시하고 있으며, 여기에서 지지 구조물은 상기한 바와 같이 파이프 수용 개구부를 직사각형 패턴으로 형성하고 있는 횡방향으로 뻗어 있는 골조를 구비하여 구성될 수 있다. 이 실시예에서는 하지만 골조는 서로 이웃하게 배치된 다수의 섹션으로 분할되어 수직 분할 요소(23)에 의해 나누어져 있어, 각각의 섹션은 지지 구조물 내에 해제가능하게 장착되는 카세트(24)를 수용하기 위한 다수의 공간을 포함하고 있다. 최종 구조에 있어 카세트는 상술한 바와 같은 지지부를 구성할 것이다. 각각의 카세트는 각각의 카세트 내에서 적당한 지지부 상에 서로 이웃하여 배치되는 복수의 파이프(도시된 예에서는 10개의 파이프)를 수용한다. 따라서, 파이프의 그룹은 저장 조립체 내로 동시에 도입되거나 저장 조립체로부터 동시에 제거될 수 있다. 카세트 배열에 의해, 카세트 내의 개별의 파이프는 단일의 밸브를 통해 주 매니폴드에 결합되기 이전에 소형 카세트 매니폴드에 연결될 수 있다. 이것의 장점은 적재 작업시 정규적으로 작동하는 밸브의 수를 상당 수준 감소시킬 수 있는 것과 동시에 이후에 추가로 설명하는 바와 같이 저장 조립체 내로의 파이프의 부동 및 저장 조립체 바깥으로의 파이프의 부동을 간소화시킨다는 점이다.10 and 11 show a cross-sectional view of a
도 10의 실시예에 있어서는, 상술한 실시예에서와 같이, 저장 조립체가 대기로 상향 개방되는 것으로 도시되어 있다. 압력 가스 파이프로부터의 누설 가능성이 있는 경우에는, 누설 가스는 주변 대기로 탈출하게 될 것이다. 안전상의 이유로, 경우에 따라서는 이것은 바람직하지 않을 수 있다. 그와 같은 경우에는, 전체 저장 조립체를 폐쇄된 공간으로 건조하는 것이 유리할 것이다.In the embodiment of FIG. 10, as in the embodiment described above, the storage assembly is shown to open upward to the atmosphere. If there is a possibility of leakage from the pressure gas pipe, the leaking gas will escape to the surrounding atmosphere. For safety reasons, this may be undesirable in some cases. In such cases, it would be advantageous to dry the entire storage assembly to an enclosed space.
그와 같은 실시예가 도 11에 도시되어 있으며, 여기에서 저장 조립체는 루프 형성 플레이트 요소(26)에 의해 상향 폐쇄되는 폐쇄 공간(25) 내에 배치된다.Such an embodiment is shown in FIG. 11, in which the storage assembly is arranged in a
폐쇄 공간(25)은 파이프로부터의 가능한 가스 누설의 검출을 위한 하나 이상의 센서(27)를 구비하고 있는 것이 적합할 수 있다. 또한, 공간은 주변으로부터 단열될 수 있고, 공간 내부의 냉각을 위한 수단을 구비할 수 있다.The
본 발명에 따른 시스템의 몇 가지 적용예에 있어서는 가스를 부분적으로 액체 상태로 수송하는 것이 관심 사항이 될 수 있는 것에 주목하여야 한다. 이는 어떤 가스, 특히 부탄과 같은 중량의 성분들은 액체로 응축될 수 있다는 사실 때문이다.It should be noted that in some applications of the system according to the invention it may be of interest to transport the gas partially in liquid state. This is due to the fact that certain gases, in particular weight components such as butane, can condense into liquids.
도 11에 따른 폐쇄된 형태의 실시예에 있어서는, 파이프의 후방 단부에 개별의 파이프 또는 파이프의 그룹의 설치 및/또는 교체에 의해 개방될 수 있는 게이트 장치(도시 안됨)가 배열될 것이다. 게이트 장치를 대신하여, 상기 목적을 위해 대체가능한 수단이 배열될 수 있다. 저장 조립체가 폐쇄되지 않는 실시예에 있어서 는 일반적으로 파도 및 또는 다른 기상 영향에 대한 보호를 위해 파이프의 후방 단부에 보호 벽이 배열될 것이다. 또한 그와 같은 보호 벽은 상술한 목적을 위해 적합한 게이트 장치를 구비하게 될 것이다.In the closed form embodiment according to FIG. 11, a gate device (not shown) may be arranged at the rear end of the pipe which can be opened by installation and / or replacement of individual pipes or groups of pipes. In place of the gate arrangement, alternative means may be arranged for this purpose. In embodiments where the storage assembly is not closed, a protective wall will generally be arranged at the rear end of the pipe for protection against waves and or other weather effects. Such a protective wall will also have a gate device suitable for the above-mentioned purposes.
도 12 내지 도 18은 본 발명에 따른 저장 조립체 내의 압력 가스 파이프를 위한 지지 구조물의 변경 실시예를 도시하고 있다. 도시된 실시예들은 2가지 근본적으로 상이한 타입, 보다 구체적으로는 파이프(도 12 내지 도 14)용 분리형 지지부 배열을 가진 구조물 및 파이프(도 15 내지 도 18)용 연속체형 지지부 배열을 가진 구조물로 되어 있다.12-18 show a variant embodiment of a support structure for a pressure gas pipe in a storage assembly according to the invention. The illustrated embodiments are of two fundamentally different types, more specifically, structures having a separate support arrangement for pipes (FIGS. 12-14) and structures having a continuum support arrangement for pipes (FIGS. 15-18). have.
도 12는 개별의 파이프(4)를 수용하여 지지하기 위한 개구부(31)를 구비하고 있는 지지 벌크헤드(30) 세그먼트의 사시도를 도시하고 있다. 도 8 및 도 9와 유사한 방식으로, 벌크헤드(30) 내의 개구부(31)는 6각형 패턴으로 배열되어 있으며, 파이프 수용 개구부가 직사각형 패턴으로 형성되어 있는 도 3의 실시예보다 저장 조립체 내에서 약간 더 강한 파이프(4)의 패킹을 제공한다. 지지 벌크헤드(30)는 파이프(4)의 길이를 따라 적당한 간격을 두고 배열되어 있고, 파이프의 분리형 지지를 제공한다.FIG. 12 shows a perspective view of a supporting
벌크헤드는 도 13에 도시되는 바와 같이 콘크리트제의 중간 매스(33)와 함께 다공형 강제 플레이트(34)로 이루어진 샌드위치 구조로 건조되어 있다. 각각의 개구부(31) 내에는 개구부를 형성하는 지지 파이프(34)가 배치되어 있다. 각각의 지지 파이프의 하부 부분에는 파이프(4)의 미끄럼이동 가능한 지지를 위해 저마찰 재료로 된 3개의 지지 패드 또는 블록(35)이 배치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 지지 블록은 블록 가이드(36) 내에 배치되어 있다. 2개 이상의 지지 블록이 사용될 수 있다.The bulkhead is dried in the sandwich structure which consists of the
도 14는 도 12와 유사한 사시도를 도시하고 있지만, 여기서는 각각의 개구부 내의 지지 블록은 지지 파이프(34)의 하부 부분의 단일의 저마찰 미끄럼이동 요소(37)로 대체되어 있다.FIG. 14 shows a perspective view similar to FIG. 12, wherein the support blocks in each opening are replaced with a single low
부속하는 미끄럼이동 구성요소를 구비한 지지 파이프는 각각의 측부에서 지지 벌크헤드(30)의 바깥쪽으로 연장하도록 뻗어 있을 수 있다. 선박의 선미에 대향하는 연장된 지지 파이프의 단부에서, 지지 파이프는 원추형 도입 부분을 구비하여 형성되어, 압력 가스 파이프를 저장 조립체 내에 설치할 때 압력 가스 파이프의 도입을 용이하게 할 수 있다.The support pipe with the accompanying sliding component may extend to extend outward of the
도 15는 중실의 형태로 되어 있어 조립체 내의 파이프들 사이의 중간 공간을 실질적으로 충전하고 있고 전체 길이를 따라 파이프의 연속체형 지지부를 제공하고 있는 지지 구조물(40)의 세그먼트의 사시도를 도시하고 있다. FIG. 15 shows a perspective view of a segment of the
지지 구조물(40)은 개별의 파이프(4)를 수용하여 지지하기 위한 길이방향으로 뻗어 있는 평행한 통로 또는 구멍(42)을 포함하고 있는 매스(41)로 이루어져 있다. 각각의 구멍은 그 전체 길이에 걸쳐 에워싸고 있는 매스에 고착되고 파이프(4)의 외경보다 약간 더 큰 내경을 가진 얇은 벽의 라이닝 파이프(43)에 의해 지지되어 있어, 파이프(4)는 라이닝 파이프(43) 내에서 자유롭게 미끄럼이동 가능하고 또한 압력 및 온도 변화가 발생하는 경우에 반경방향으로 팽창될 수도 있다. 라이닝 파이프는 얇은 벽의 강제 파이프, 복합 재료 또는 또 다른 재료로 이루어질 수 있고, 여기에서 파이프의 내부의 하부 부분에는 적당한 저마찰 코팅이 제공될 수 있다.The
이 실시예에 있어서도, 파이프 수용 구멍(42)은 압력 가스 파이프의 강한 패킹을 위해 6각형 패턴으로 배열되도록 도시되어 있다.Also in this embodiment, the
지지 구조물 내의 컴팩트 매스(41)는 적당한 콘크리트 재료, 바람직하게는 경량 콘크리트와 같은 불연성 지토류(지질 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 매스는 현장 타설될 수 있고 또는 조립된 상태에서 압력 가스 파이프의 수용을 위한 주제의 통로/구멍을 형성하도록 성형되어 있는 미리 제작된 요소(바람직하게는 경량 콘크리트로 이루어진)로부터 형성될 수 있다.The
그와 같은 미리 제작된 요소의 예들이 도 16 내지 도 18에 도시되어 있다. 따라서, 도 16A-B는 2개의 구성요소(44, 45)를 도시하고 있으며, 이 2개의 구성요소(44, 45)는 양자 모두 대략 삼각형 단면을 가지고 있으며, 여기에서 도 16A의 구성요소(44)는 1개의 평면형 측면과 2개의 만곡형 측면을 가지고 있는 반면 도 16B의 구성요소(45)는 3개의 만곡형 측면을 가지고 있다. 다수개의 이들 요소가 유닛(46)에 조립되어, 도 17에 도시된 바와 같이, 파이프의 수용을 위한 길이방향으로 뻗어 있는 통로를 제공할 수 있다. 유닛(46)은 유사한 요소와 조립될 때 추가적인 파이프 수용 통로/구멍의 형성을 위한 만곡형 측면을 가지고 있다. 도시된 바와 같이, 구성요소(44, 45)는 중량 감소를 위한 또는 서비스 장비(예컨대 냉각 요소 또는 누설 검출기)의 장착을 위한 길이방향 구멍(47)을 구비할 수도 있다.Examples of such prefabricated elements are shown in FIGS. 16-18. Thus, FIGS. 16A-B show two
도 17에는 현재의 저장 조립체의 길이에 대응하는 길이를 가진 지지 구조물 을 건조하기 위해, 인접한 유닛(46)의 단부들을 상호 연결하기 위한 결합 요소(48, 49)가 도시되어 있다. 선택적으로, 유닛은 접착 또는 다른 형태의 기계적 결합에 의해 서로에 대해 고정될 수 있다. 17 shows the
도 18A는 실질적으로 단면이 Y형상인 미리 제작된 구성요소(50)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 18B에 도시된 바와 같이, 이러한 2개의 구성요소는 도 17에서의 유닛(46)에 대응하는 유닛(51)을 형성하기 위하여, 도 16A에 따른 2개의 구성요소(44)와 조립될 수 있다.18A shows another embodiment of a
이러한 미리 제작된 구성요소는 또한 이중 삼각형 형상, Z형상 등과 같은 다른 단면의 형상을 갖는다.These prefabricated components also have other cross-sectional shapes, such as double triangular shapes, Z shapes, and the like.
상술한 실시예에 있어서 압력 가스 파이프는 경량 콘크리트와 같은 매트릭스에 의해 둘러싸인 얇은 벽의 라이닝 파이프에 의해 연속적으로 지지되며, 하기에 기재될 여러 필수적인 장점을 갖고 있다.In the above embodiment the pressure gas pipe is continuously supported by a thin walled lining pipe surrounded by a matrix such as lightweight concrete and has several essential advantages which will be described below.
ㆍ 저장 조립체에 있는 라이닝 파이프를 둘러싸는 컴팩트한 질량을 사용하여 화물, 즉 파이프에 있는 압축 가스를 외부 화재에 대해 보호하는데 필요한 파이어 인테그러티(fire integrity)를 만족시킨다.Compact mass surrounding the lining pipe in the storage assembly is used to meet the fire integrity required to protect cargo, ie compressed gas in the pipe, against external fires.
ㆍ 라이닝 파이프와 압력 가스 파이프 사이의 약간의 갭만이 불활성 가스로 충전될 필요가 있다.Only a slight gap between the lining pipe and the pressure gas pipe needs to be filled with inert gas.
ㆍ 양 단부가 폐쇄될 수 있는 라이닝 파이프에 모든 파이프가 포함되기 때문에, 가스 또는 압력 센서를 사용함으로써 개별 파이프에서의 누출을 연속적으로 간단하게 모니터할 수 있다.Since all the pipes are included in the lining pipe which can be closed at both ends, it is possible to simply and continuously monitor the leakage from the individual pipes by using gas or pressure sensors.
ㆍ 보다 큰 크랙이 압력 파이프에서 발생하면, 가스 유동은 라이닝 파이프 벽을 칠 것이고, 그리고 가스 유동은 라이닝 파이프의 후방 단부에서 블로우아웃(blowout) 개구를 통하여 가이드된다.If larger cracks occur in the pressure pipe, the gas flow will hit the lining pipe wall, and the gas flow is guided through the blowout opening at the rear end of the lining pipe.
ㆍ 라이닝 파이프 사이의 질량은 양호한 에너지 흡수 능력을 갖으며, 이것은 충돌 또는 폭발과 관련해 압력 파이프를 보호하는 것이다.The mass between the lining pipes has a good energy absorption capacity, which is to protect the pressure pipes in the event of collisions or explosions.
ㆍ 지지물로부터의 모든 국부적, 정적 및 동적 스트레스가 실질적으로 평가된다. 슬라이딩 지지물의 결과, 선박의 선체의 전체 굽힘에 의해 야기된 벤딩 스트레스는 낮아지게 된다.All local, static and dynamic stresses from the support are substantially assessed. As a result of the sliding support, the bending stress caused by the overall bending of the ship's hull is lowered.
ㆍ 스틸 라이닝 파이프 및 콘크리트를 이루는 저장 조립체의 강성 및 강도는 선체에 통합되어, 선체의 스틸 무게는 감소될 수 있다.The rigidity and strength of the steel lining pipe and the storage assembly constituting the concrete are integrated in the hull, so that the steel weight of the hull can be reduced.
도 19 내지 도 23은 도 1 내지 도 4와 관련해 상술한 바와 같이, 저장 조립체(3)의 전방 단부에 정렬되는 매니폴드 시스템(6)의 상세도이다.19 to 23 are detailed views of the
실제로, 매니폴드 시스템은 적어도 하나의 폐쇄된 매니폴드 공간을 포함하며, 후방 단부에서, 이것은 압력 파이프의 인접 단부가 해제가능하게 부착된 단부 벽에 의해 형성된다. 도 19 및 도 20에 도시된 실시예에 있어서, 스타팅 포인트는 압력 파이프(4)의 5 레벨을 포함하는 저장 조립체에서 취해지며, 여기서 파이프는 또한 도 20에 도시된 바와 같이 6각형 패턴으로 정렬된다. 도 19의 부분 사시단면도에 있어서, 3개의 폐쇄된 매니폴드 공간(55)(전방 벽부는 도면에서 생략됨)가 도시되며, 이들 각각은 매니폴드 그룹을 형성하는 수직으로 뻗어있는 파이프 형상의 컨테이너(56)를 포함하며, 서로 위쪽에 위치된 파이프(4) 그룹은 밸브가 설치된 파 이프 길이부(57)를 통하여 부속 그룹 매니폴드(56)에 연결된다. 이 매니폴드 컨테이너는 매니폴드 공간의 벽부에 고정된 지지 브래킷(58)에 의해 제 위치에 유지되고, 다르게 말하면 지지 구조물(70)에 놓여진다. Indeed, the manifold system comprises at least one closed manifold space, at the rear end, which is formed by an end wall to which the adjacent end of the pressure pipe is releasably attached. In the embodiment shown in FIGS. 19 and 20, the starting point is taken in a storage assembly comprising five levels of
도시된 바와 같이, 각각의 파이프(4)는 그 전단부에서 내부 드레인 파이프(59)를 구비하며, 볼 밸브(60)를 통하여 그룹 매니폴드(56)에 연결된 상술한 파이프 길이부(57) 내를 통과한다. 드레인 파이프는 파이프로부터 모아진 액체(농축된 가스)를 비울 수 있으며, 선박의 적합한 전방 트림이 배수 작동과 관련하여 제공되어, 액체가 압력 파이프의 전단부에 모아진다.As shown, each
매니폴드 컨테이너(56)의 하단부에 모아진 액체를 비우기 위한 드레인 파이프(61)가 구비된다.A
각각의 매니폴드 컨테이너(56)의 상단부에는 각각의 볼 밸브(66, 67, 68)를 통하여 3개의 브랜치 파이프(63, 64, 65)에 연결되어 도시된 출구 파이프(62)가 더 구비된다. 통상적으로, 이들 파이프 중 2개는 저장 조립체에 있는 파이프(4)를 충전하거나 비우기 위해 사용되는 반면, 세 번째 파이프는 당해 그룹 매니폴드에 블로우아우트 가능성을 부여한다.The upper end of each
도 21 내지 도 23에 확대되어 도시되어 보다 상세하게 설명되었다. 특히 도 23을 참조하면, 도시된 압력 파이프(4)는 다수의 스크류 볼트(71)에 의해 국부 매니폴드 공간의 후방 벽부(69)에 해제가능하게 부착되며, 상기 스크류 볼트는 벽부(69)를 통하여 지지되고 파이프(4)의 인접한, 반구형의 부분에 스크류된다. 드레인 파이프(59)는 다수의 스크류 볼트(72)에 의해 파이프에 고정되도록 도시하였고, 상기 볼트는 드레인 파이프 상의 링 플랜지를 통하여 지지되고 파이프(4)의 단부에 스크류된다.21 to 23 are enlarged and explained in more detail. With particular reference to FIG. 23, the illustrated
도 24 내지 도 26에는 상술한 바와 같이 구성된 저장 조립체를 구비한 부동 구조물상에 파이프를 설치하기 위한 장점적인 방법이 도시되었고, 부동 구조물은 여기서 선박이다.24 to 26 show an advantageous method for installing a pipe on a floating structure with a storage assembly constructed as described above, wherein the floating structure is a vessel here.
도 24에는 파이프가 놓여있는 선박(75)의 형태로 생산 플랜트에서 상당한 길이로 개별 파이프가 제공되고, 거기서부터 선박(76)을 둘러싸는 물로 가이드되고 선박에서의 저장 조립체로 직접 부동하며, 상기 선박은 소정의 드래프트로 밸라스트되어 상당한 파이프가 저장 조립체에 있는 모아진 위치로 직접적으로 부동될 수 있는 방법이 도시되었다. 예를 들면 바닥이 평평한 짐배(barge)일 수 있는 파이프가 놓여있는 선박에 적합한 파이프의 길이부를 연속적으로 함께 용접함으로써 파이프가 제공됨을 예를 들 수 있다. 그러나, 파이프가 또한 랜드 베이스(land-based)의 플랜트에 상당한 길이부로 제공될 수 있으며, 선박 앞으로 이송될 수 있다.FIG. 24 is provided with individual pipes of considerable length in the production plant in the form of a
도 25는 파이프를 설치하고 교체함으로써 사용될 수 있는 방법이 도시되었다. 도면은 어떻게 각각의 파이프, 또는 파이프의 카세트가 끄는배/예인선(towboad/tug)(77)에 의해 저장 조립체 내로 또는 밖으로 부동할 수 있고, 선박(76)은 또한 이 경우에 소정의 드래프트로 밸라스트된다.25 shows a method that can be used by installing and replacing pipes. The figure shows how each pipe, or cassette of the pipes, can be floated into or out of the storage assembly by a towboad /
도 26에는 본 목적을 위해 압력 파이프(4)가 랜드 베이스 플랜트에서 생성되고 장착 장치에 의해 저장 조립체(3)에 직접적으로 운반되는 방법이 도시되었다. 장착 장치는 압력 파이프(4)가 선박(1)의 선미의 연장부에 배치되는 장착 테이블 (78)을 포함한다. 장착 테이블(78)은 적어도 압력 파이프의 길이부에 대응하는 길이부를 갖으며, 그 총 길이부에 따라 롤러 또는 슬라이딩 표면(79)이 설치되어, 압력 파이프가 축선 방향으로 저장 조립체(3) 내로 가이드 될 수 있다. 장착 테이블(78)은 유압식 또는 기계식 장치(80)를 더 구비하여, 저장 조립체(3)에 있는 리드인(lead-in) 채널(81)로 안내되는 압력 파이프(4)의 길이방향 축선이 파이프가 가이드되는 저장 조립체의 위치 축선과 정확하게 대응한다. 상기 장치는 저장 조립체에서 장착 테이블(78)과 모아진 위치 사이에 놓여있는 적당한 이송 구성요소 또는 브리지(82)가 더 설치되어 도시되었다. 도면에서는 부재번호 83으로 조정할 수 있음을 도시하였다. 더욱이, 도면에서는 조수의 변화와 선박의 밸라스트에 따른 선박(1)의 이동을 허용하는 적합한 부두 장치(84)와 프리스트레스 또는 강성 계류 장치(85)를 도시한다.In FIG. 26 a
Claims (26)
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KR1020067000559A KR20070018754A (en) | 2003-07-09 | 2004-07-01 | A system for storage or transport of compressed gas on a floating structure |
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KR1020067000559A KR20070018754A (en) | 2003-07-09 | 2004-07-01 | A system for storage or transport of compressed gas on a floating structure |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100935643B1 (en) * | 2009-05-23 | 2010-01-07 | 주식회사 엔케이 | Storage and transport method of cng by a container ship, and manifold apparatus for loading and unloading of gas using thereof |
KR101536873B1 (en) * | 2014-12-04 | 2015-07-15 | 주식회사 현대미포조선 | Manifold support structure for gas carrier |
KR20200110034A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-23 | 삼성중공업 주식회사 | Compressed gas storage vessel and method of forming wall thereof |
-
2004
- 2004-07-01 KR KR1020067000559A patent/KR20070018754A/en not_active Application Discontinuation
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