KR20080080194A - 계류 시스템 - Google Patents

Abstract

근해 현장에서 선박(16)를 계류하기 위한 시스템은 선박의 선체(16)를 그 사이에 수용하여 결합하기 위한 2개의 마주한 계류체를 구비하는 하나 이상의 부양 계류 요소(9)를 포함한다. 각각의 계류 요소는 선박의 선체와 결합하기 위한 상부 위치와 선박의 선체에서 분리하기 위하여 계류체중 하나 이상이 상부 위치 아래로 하강되는 하부 위치 사이에서 이동할 수 있다. 해저에 대해 상기 계류 요소의 실질적인 정지 위치를 유지하기 위한 수단(10)이 추가로 제공된다. 바람직하게, 상기 시스템은 선박의 길이 방향으로 이격된 2개 이상의 계류 요소를 포함한다.

계류 시스템, 선박, 액화천연가스, 근해

Description

계류 시스템{MOORING SYSTEM}

본 발명은 근해 현장(site)에서 선박을 계류하기 위한 시스템에 관한 것이다.

탱커, 특히 액화 천연 가스(LNG)를 운반하는 선박의 하역을 위하여, 때때로 혼잡한 항구와 밀집 영역으로부터 멀리 떨어져서 하역이 수행될 수 있도록, 선박이 안전하고 적당한 방식으로 근해에 계류될 수 있는 것이 때때로 바람직하다. 이러한 근해의 하역 시스템의 예가 예를 들어 멕시코만에서 "가속 승선 재기화 프로젝트("Accelerate" on-board regasification project)"로 공지되어 있다. 이러한 시스템은 광범위한 방식으로 응용되지 않았다.

근해 상에서 이러한 LNG 탱커를 하역하는데 있어서의 주요 문제는 많다.

예를 들어, 현재까지, 단지 약간의(즉 1% 미만) 탱커만이 재기화 설비가 장비된다. 재기화는 화물 승선을 재기화할 수 있는 것과 같이 각각의 선박에 대해 고비용의 증축을 요구하며, 이러한 설비는 전형적으로 단지 3주당 3일동안만 요구되며, 그러므로 비용 비효율적이다. LNG는 승선 재기화(on-bard regasification)에 대한 필요성이 없이 하역될 수 있으면 훨씬 더 효과적이다.

다점 부이(multibuoy) 계류는 수십년 동안 근해에서의 석유 산업에서 사용되 었으며, 다양한 판매자가 이러한 시스템을 공급하지만, 보다 큰 선박이 계류되어야하면, 이러한 모든 시스템들은 상당한 결점을 겪게 된다. 대체로 선박과 부이 사이에 계류 라인을 끼워 맞추는데 많은 시간을 소비한다. 이러한 라인중 임의의 것이 하역 동안 끊어지면, 선박과 해수면 가까이 있는 하역 설비 사이의 충돌을 초래할 수도 있는 위험한 상황이 발생할 수 있다.

이러한 이유 때문에, 모두 그러하지 않지만, 대부분의 현재의 LNG 터미널은 인구 밀집 중심으로부터 일정 거리 떨어져 있는 보호된 수로 내측에 위치된다. US-A-6 886 611의 도 1에 도시된 바와 같이, 부두/선창(quay/pier)에 선박을 고정하도록 고무 펜더(fender)와 나일론 또는 폴리에스터 계류 로프를 채택하는 표준 부두/선창 설비가 사용된다.

LNG 수입의 양이 극적으로 상승하기 때문에, 적절한 선박 정박의 상당한 부족이 미래에 발생할 수 있으며, 이러한 선박을 근해에서 계류시켜 하역하는 것에 의하여 이러한 선박 정박의 부족은 완화될 수 있다.

본 발명의 목적은 임의의 선박, 특히 80,000 ㎥ 내지 200,000 ㎥의 크기 범위에 있는 LNG 선박을 위한 임시 계류 시스템을 제공하는 것이며, 이는 근해상에 부잔교(inshore jetty)가 채택됨으로써 동일한 방식으로 정확하게 해양 지지 선박에 의해 적소로 선박이 조종되는 것을 허용한다.

본 발명에 따라서, 선박의 선체를 그 사이에 수용하여 결합하기 위한 2개의 마주하는 계류체(mooring body)를 구비한 하나 이상의 부양 계류 요소를 포함하는 근해에서 선박을 계류하기 위한 시스템으로서, 각각의 계류 요소는 선박의 선체와 결합하기 위한 상부 위치와 선박의 선체에서 분리하기 위하여 계류체중 하나 이상이 상부 위치 아래로 하강되는 하부 위치 사이에서 이동할 수 있으며, 해저에 대해 상기 계류 요소의 실질적인 정지 위치를 유지하기 위한 수단이 추가로 제공되는, 선박을 계류하기 위한 시스템이 제공된다.

적소에 있으면, 본 발명의 시스템은 그 위치에서 선박을 고정하도록 비교적 짧은 시간에 동원된다. 선박을 고정하는 합성 계류 라인이 사용되지 않기 때문에, 계류 시스템의 안정화가 상당히 향상된다.

계류 시스템은 적재 시스템, 예를 들어 US-A-6 886 611의 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같은 적재 시스템과 함께 사용될 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은 계류 요소에 의해 결합되는 선박의 길이 방향으로 이격된 2개 이상의 계류 요소를 포함한다. 이러한 것은 매우 신뢰 가능하고 안정한 선박의 계류를 제공한다.

또한, 바람직하게, 계류 요소는 앵커 라인을 사용하여 해저에 정착된다. 그 결과, 계류 요소(그러므로 선박)는 또한 임의 적재/하역 설비(예를 들어 부두 또는 선창에 있는)에 대하여 안전하게 그 위치를 유지한다.

또한, 계류체들은 하나 이상의 부력 탱크를 포함하는 것이 바람직하다. 부력은 해수면에 대해 부양체(floating body)의 위치를 결정한다. 계류체는 반-수중용(semi-submersible) 부양체를 한정할 수 있다(계류 요소의 상부 위치에서 완전하게 물에 잠길 수 있는 계류체를 가지는 것이 가능할 수도 있지만, 계류체는 부분적으로 해수면 위에 위치되는 것이 바람직하다).

각각의 계류체를 승강시키기 위하여, 일련의 가능성이 존재한다. 예를 들어, 적어도 하강될 수 있는 계류체의 부력 탱크는 계류체의 부력을 변화시키기 위한 밸러스트(ballasting) 수단을 포함할 수 있다.

그러나, 대안으로서, 하강될 수 있는 계류체는 밸러스트 웨이트(ballast weight)에 연결되는 기중기(hoisting) 수단을 구비할 수 있다.

여전히 또 다른 대안적인 해결 수단으로서, 하강될 수 있는 계류체는 해저에 연결된 기중기 수단을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 바람직한 실시예에서, 계류체는 선박의 선체와 결합하기 위한 셋팅 가능한(settable) 펜더 수단을 포함한다. 선박이 계류 요소(들)의 마주하는 계류체 사이에 위치되고 계류 요소(들)가 상부 위치를 취하였을 때, 펜더 수단은 선박의 선체를 결합하기 위하여 셋팅될 수 있다. 비제한적인 예의 방식에 의하여, 펜더 수단은 실린더-피스톤 조립체에 의해 지지될 수 있다.

펜더 수단이 선체와 결합하는 힘을 증가시키도록(이 힘은 기본적으로 마찰에 기초한다), 펜더 수단중 적어도 일부가 선박의 선체를 향해 개방하는 공간을 포함하고, 선체 상에서의 흡인력을 생성하기 위해 상기 공간 내측의 압력을 강하시키기 위한 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 경우에, 예를 들어 공간 내측의 압력을 강하시키기 위한 수단은 상기 공간으로부터 물을 펌핑하기 위한 펌프 수단을 포함할 수 있다. 상기 공간으로부터 물을 펌핑한 결과로서(공간이 완전히 폐쇄되도록 펜더 수단이 선체와 결합한 후에), 공간 내의 압력은 선박의 선체 상의 최종 흡인력으로 강하한다.

본 발명에 따른 시스템의 완전성(그러므로 정확한 기능)은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 계류체가 U자 형상의 다리(leg)의 상부를 한정하고 프레임은 U자 형상의 바닥을 한정하는 것으로 계류 요소가 실질적으로 U자 형상이도록, 계류 요소의 2개의 계류체가 프레임 부재에 의해 서로 연결될 때 용이한 방식으로 보호될 수 있다.

시스템의 이러한 실시예는, 예를 들어 프레임 부재가 계류 요소의 상부 위치에서 선박의 선체의 하부측에 결합하기 위한 범퍼를 포함할 때, 계류 요소에 대한 선박의 보다 안정한 위치 선정을 얻을 가능성을 제공한다.

상기된 바와 같이, 시스템이 적어도 2개의 이격된 계류 요소를 포함할 때, 이러한 2개 이상의 이격된 계류 요소가 앵커 라인과 같은 연결 라인에 의하여 서로 연결되는 것(비록 각각의 계류 요소가 남아있는 계류 요소와 관계없이 개별적으로 고정되는 것이 가능할지라도)이 바람직하다.

이러한 경우에, 연결 라인을 통하여 서로 접한 계류 요소들 사이의 불필요한 상호 영향을 방지하기 위하여, 연결 라인이 계류 요소에 제공된 채널들을 통하여 자유롭게 이동 가능하게 연장하는 것이 바람직하다. 여전히, 계류 요소에 대한 연결 라인의 적어도 하나의 위치를 한정하기 위하여 계류 요소들과 상호 작용하는 스토퍼 수단을 구비한 연결 라인을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 추가로 기술된다.

도 1은 사용되지 않을 때 본 발명의 계류 시스템의 실시예의 일반적인 배열을 도시한 측면도.

도 2는 도 1의 평면도.

도 3은 시스템의 일부의 상세도와 조합된 도 1의 확대 정면도.

도 4는 선박을 수용하도록 하강된 위치에서의 계류 시스템의 일반적인 배열을 도시한 도면.

도 5는 계류 시스템에 대한 위치로 이동되는 선박을 도시한 도면.

도 6은 계류 시스템이 다시 그 상부 위치로 취해진 후 및 시스템의 부품이 탱커를 적소에서 유지하도록 동원되기 전의 상황을 도시한 도면.

도 7은 계류 시스템이 다시 그 상부 위치로 취해진 후 및 시스템의 부품이 탱커를 적소에서 유지하도록 동원되기 전의 상황을 도시한 도면.

도 8은 선박이 결합된 시스템의 측면도.

도 9는 선박이 결합된 시스템의 평면도.

도면에서, 본 발명의 시스템의 바람직한 실시예는 근해 현장에 설치되는 주요 요소와 함께 도시되어 있다. 먼저, 도 3을 참조하여, 한 쌍의 마주한 반-수중용 부양 계류체(1)가 제공된다. 이러한 계류체(1)는 계류체와 함께 실질적으로 U자 형상의 계류 요소(3)를 한정하기 위한 프레임 부재(3)에 의해 서로 연결된다. 이러한 계류체(1)는 다수의 앵커 라인(5, 도 1 및 도 2 참조)에 의해 해저(4)에 정착된다.

각 쌍의 계류체(1)는 선박(16)을 위한 계류 영역을 결정한다. 바람직하게, 앵커 라인(5)의 수는, 개별적인 계류체(1)를 정지 상태로 유지하기 위한 그 자체 수단을 각각의 개별적인 계류체(1)에 제공하도록 선택된다. 선택적으로, 계류 영역의 동일한 측부에 있는 계류체(1)는 또한 예를 들어 앵커 다리(6, 도 1 및 도 2 참조)에 의해 서로 상호 연결될 수 있다.

선박의 계류 범위(footprint) 아래 및 가까이에서 앵커 라인의 밀집 및 충돌을 피하기 위하여, 다른 계류 요소(즉, 상부 우측 부분이 도 1에 대응하여 계류체(1)를 보다 큰 스케일로 도시하고 하부가 여전히 큰 스케일로 단면도로 도시된 도 3에 상세히 도시되는 그 계류체(1))에 통합된 가이드 파이프(7)를 통하여 인접한 계류 요소(3)를 향하여 계류 요소(3)로부터 떨어져 있는 앵커 다리(6)의 루트를 정하고, 그런 다음 앵커 다리 축선을 따라 다른 계류 요소(2)에 있는 앵커 다리(6)에 의해 힘이 가해지지 않도록 해저의 앵커 지점으로 루트를 정하는 것이 필요할 수 있다.

유익하게, 이러한 앵커 다리(6)는 이물구멍(hawse) 파이프(7)에 있는 자유 슬라이딩 부재(8)와 관련하여 채택되는 강(steel) 케이블을 포함한다. 자유 슬라이딩 부재(8)는 계류체(1)의 뱃전에서 이물 구멍에 대해 접하는 스토퍼(도시되지 않음)가 끼워 맞추어질 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 2개의 인접한 계류 요소들 사이의 거리는 실제적으로 시스템이 설치될 때 고정된다고 말할 수 있다. 다양한 앵커 체인 힘의 작용하에서, 스토퍼는 앵커 체인이 계류 요소(즉, 스토퍼의 반-수중형 계류체)들 사이에서 강 케이블(6)을 적재하는 것을 허용하며, 그러므로, "고물(aft)"의 반-수중형 계류체로부터 해저의 앵커 지점으로 계류 힘을 전달하는 것 을 허용한다.

각각의 계류체(1)는 시스템의 상부 위치에서 대체로 선박 용골(keel) 아래의 일정 깊이에서 수중에 위치되는 프레임 부재(2)에 의해 서로 연결되는 부력 탱크(9, 바람직하게 2개)를 포함한다.

각각의 부력 탱크(9)는 하나 이상의 펜더 수단(10)이 끼워 맞추어진다. 하나 이상의 펜더 수단(10)이 선박의 선체와 결합하도록 횡으로(예를 들어 실린더-피스톤 조립체에 의해) 이동될 수 있도록 구성된다. 이러한 방식으로, 클램핑력은 선박 선체 상의 조합된 팬더(10)에 의해 발휘되며, 이러한 클램핑력의 크기는 하역 작업 동안 앵커 다리(5)에서 발생하는 힘에 기초하여 미리 선택된다. 펜더 수단(10)을 통해 계류체가 각각 선박 선체에 대한 마찰에 의해 완전하고 독립적으로 록킹된다는 것이 명확하게 된다.

대안적으로 해수면(11) 아래에 위치된 이러한 펜더 수단(10)은 밀봉 가능한 봉입(enclosed) 공간과 결합될 수 있으며, 물은 봉입 공간으로부터 펌핑되어 부압(under-pressure)을 생성하고, 그러므로 선체 상의 추가의 클램핑력을 생성한다.

하역 설비는 자체적으로 바람직하게 물에 잠긴, 또는 대안적으로 물에 잠기지 않은 파이프라인(13, 도 4)에 의해 해안에 연결되는 고정된 플랫폼(12, 도 1)으로서 구성된다. 단단한 파이프 적재 아암(14)과 같은 적재 수단은 하역 설비를 완성한다.

도 4 내지 도 7에서 예를 들어 도시된 바와 같이, 반-수중형 부양 계류체(1)를 구비한 계류 시스템의 동작 방법은 먼저, 프레임 부재(2)의 각각의 측부가 하강 되고(각각의 계류체(1)와 함께), 물이 충분히 얕으면 해저(4)에 임시로 고정하도록, 선박(도 4에서 좌측으로부터 접근하는) 가장 가까이에 있는 계류체(1)의 부력 탱크(9)를 밸러스팅하는 단계를 포함한다.

다음에(도 5), 선박(16)은 현재 하강된 계류체와 마주하는 계류체(1)의 펜더 수단(9)을 향하여 수중의 계류 요소(3) 위에 위치된다(예를 들어 그 예인선에 의해 밀려져서). 도시된 실시예에서, 이러한 펜더 수단(9)의 부분은 항상 해수면(11) 위에 있다.

그런 다음(도 6), 부력 탱크 위에 제공된 범퍼(14)가 선박(16)의 선체의 하부측과 접촉할 때까지, 하강된 계류체(1)의 부력 탱크는 비워지고, 프레임 부재(2)는 해수면을 위하여 다시 상승한다.

끝으로(도 7), 펜더 수단(9)은 선박(16)의 선체와 결합하도록 외측으로 스트로킹된다(stroked).

도시된 밸러스트 시스템에 대한 대안으로서, 프레임 부재(2)의 일측에 있는 계류체(1)의 하강은 또한 상기 계류체 상에 윈치를 설치하고 무거운 밸러스트 웨이트를 끌어올리거나 또는 그 자유 단부에서 해저(4) 내로 구동되는 앵커 파이프에 윈치 라인을 연결하는 것에 의하여 달성된다.

상기된 실시예에서, 각각의 반-수중형 계류체(1)는 해저(4)에 개별적으로 정착된다. 전체적인 계류 시스템의 유지 용량을 증가시키기 위하여, 보다 많은 앵커 다리가 추가될 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않고, 다음의 특허청구범위의 범위 내에 서 다수의 방식으로 변할 수 있다.

Claims (15)

1. 선박의 선체를 그 사이에 수용하여 결합하기 위한 2개의 마주한 계류체를 구비한 하나 이상의 부양 계류 요소를 포함하는 근해 현장에서 선박을 계류하기 위한 시스템으로서, 각각의 상기 계류 요소는 선박의 선체와 결합하기 위한 상부 위치와 선박의 선체에서 분리하기 위하여 계류체중 하나 이상이 상부 위치 아래로 하강되는 하부 위치 사이에서 이동할 수 있으며, 해저에 대해 상기 계류 요소의 실질적인 정지 위치를 유지하기 위한 수단이 추가로 제공되는 선박 계류 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 계류 요소에 의해 결합되는 선박의 길이 방향으로 이격된 2개 이상의 계류 요소를 포함하는 선박 계류 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 계류 요소는 앵커 라인을 사용하여 해저에 정착되는 선박 계류 시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류체는 하나 이상의 부력 탱크를 포함하는 선박 계류 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 하강될 수 있는 상기 계류체의 적어도 상기 부력 탱크는 상기 계류체의 부력을 변화시키기 위한 밸러스트 수단을 포함하는 선박 계류 시스 템.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 하강될 수 있는 상기 계류체는 밸러스트 웨이트에 연결되는 기중기 수단을 구비하는 선박 계류 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 하강될 수 있는 상기 계류체는 해저에 연결되는 기중기 수단을 구비하는 선박 계류 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류체는 선박의 선체와 결합하기 위하여 세팅 가능한 펜더 수단을 포함하는 선박 계류 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 펜더 수단의 적어도 일부는 선박의 선체를 향하여 개방하는 공간과, 선체 상에 흡인력을 생성하기 위하여 상기 공간 내측의 압력을 강하시키기 위한 수단을 포함하는 선박 계류 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 공간의 내측의 압력을 강하시키기 위한 수단은 상기 공간으로부터 물을 펌핑하기 위한 펌프 수단을 포함하는 선박 계류 시스템.
11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 계류 요소의 2개의 계류체는 상기 계류 요소가 프레임 부재에 의해 서로 연결되고, 상기 계류 요소는, 상기 계류체가 U자 형상의 다리의 상부를 한정하고 상기 프레임 부재가 U자 형상의 바닥을 한정하는 것으로 실질적으로 U자 형상인 선박 계류 시스템.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 프레임 부재는 상기 계류 요소의 상부 위치에서 선박의 선체의 하부측에 결합하기 위한 범퍼를 포함하는 선박 계류 시스템.
13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 이격된 계류 요소는 앵커 라인과 같은 연결 라인에 의해 서로 연결되는 선박 계류 시스템.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 연결 라인은 상기 계류 요소에 제공된 채널을 통하여 자유롭게 이동 가능하게 연장하는 선박 계류 시스템.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 연결 라인은 상기 계류 요소에 대해 상기 연결 라인의 하나 이상의 위치를 한정하기 위하여 상기 계류 요소와 상호 작용하는 스토퍼 수단을 구비하는 선박 계류 시스템.

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