KR20100026848A - 액체화물 이송장치 - Google Patents

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KR20100026848A
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이한용
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Abstract

액체화물 이송장치가 개시된다. 선박에 설치되는 액체화물 저장소로부터 외부 저장소로 액체화물을 이송하는 이송장치로서, 액체화물 저장소 내부의 액체화물을 이송하도록 선박에 설치되는 로딩암 및 로딩암을 통하여 이송되는 액체화물을 외부 저장소로 이송하도록 로딩암의 단부측에 신축 또는 회전 가능하게 설치되는 커플러를 포함하는 액체화물 이송장치는, 해상에서 부유하는 선박의 흔들림을 보상함으로써, 안정적인 액체화물의 이송을 가능하게 한다.
액체화물, 이송, 선박

Description

액체화물 이송장치{Apparatus for transferring liquid cargo}
본 발명은 액체화물 이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게, 해상에서 부유하는 선박의 흔들림에 대응하여 액체화물을 안전하게 이송할 수 있도록 하는 구성을 갖는 액체화물 이송장치에 관한 것이다.
액체화물 이송장치는 원유 및 액화천연가스 등과 같은 액체화물을 생산설비에서 운송선으로 또는 운송선에서 육상 저장설비로 이송하기 위한 장치이다.
도 1은 종래기술에 따라, 가스 생산설비(LNG FPSO, 1)에서 운송선(LNG Shuttle, 2)으로 가스의 이송을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A의 확대도로서, 종래기술에 따른 액체화물 이송장치(50)를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 일반적으로, 액체화물 이송장치(50)는 다수의 관절을 갖는 도관의 형태이다.
그런데, 해상의 가스 생산설비(1)와 운송선(2)은 해상에서 부유하고 있어서, 파도 및 바람에 의해 가스 생산설비(1)와 운송선(2)은 흔들리게 된다. 이에 따라, 가스 생산설비(1)와 운송선(2) 또는 운송선(2)과 육상 저장설비(미도시) 사이에 연결된 액체화물 이송장치(50)에 충격이 가해지거나 연결부위가 느슨해지는 문제점이 발생한다. 특히, 해상의 가스 생산설비(1)와 운송선(2)은 모두 해상에 부유하고 있어서, 이를 연결하는 액체화물 이송장치(50)에서는 이러한 문제가 더욱 심각하다.
이를 방지하기 위해, 해상에서의 부유체 간에 충격 완충장치(Fender)를 끼우고 상호 고정한 후에, 호스를 연결하여 유체를 이송하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법은 파도가 있는 경우에 선박간 충돌에 의한 손상 및 그에 따른 화재의 위험성이 크기 때문에 현실적으로 어려운 문제점이 있었다.
이에 따라, 이를 개선하기 위한 방법으로 선박 등의 부유체를 종방향으로 일정한 간격을 두고 배열하고 로프를 연결한 후, 충돌방지를 위해 상호 반대 방향으로 적절한 추진력을 가한 상태에서 호스를 선수와 선미간에 연결하여 원유를 이송하는 방법이 고안되어서, 해상 원유 생산 설비(FPSO)와 운송선간의 화물의 환적에 적용되고 있다.
그러나, 이러한 방법은 호스를 하나 이상 연결 시 꼬이는 등의 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 호스는 늘어져 해수에 잠겨 있어, 극저온의 액화천연가스와 같은 저온식 액화가스는 비열이 큰 해수에 의해 이송관 내부에서 기화되어 사용할 수 없어서 액화천연가스의 이송에는 적합하지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 해상에 부유하는 선박의 흔들리는 경우에도 선박에 설치되는 액체 화물 저장소로부터 액체화물을 다른 액체 화물 저장소로 안전하게 이송할 수 있는 액체화물 이송장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 선박에 설치되는 액체화물 저장소로부터 외부 저장소로 액체화물을 이송하는 이송장치로서, 상기 액체화물 저장소 내부의 액체화물을 이송하도록 상기 선박에 설치되는 로딩암, 상기 로딩암을 통하여 이송되는 액체화물을 상기 외부 저장소로 이송하도록 상기 로딩암의 단부측에 신축 또는 회전 가능하게 설치되는 커플러를 포함하는 액체화물 이송장치가 제공된다.
이 때, 상기 로딩암은, 상기 선박에 형성된 지지면에 대하여 수직한 축을 중심으로 좌우로 회전가능하게 설치되는 지지암, 상기 지지암의 상단부에 상기 지지면에 대하여 수평한 축을 중심으로 상하로 회전가능하게 설치되는 제1 암, 상기 제1 암의 일단부에 상기 지지면에 대하여 수평한 축을 중심으로 상하로 회전가능하게 설치되는 제2 암, 상기 액체화물 저장소로부터 상기 지지암과 상기 제1 암을 거쳐 상기 제2 암의 일단으로 유체를 이송하는 이송 도관을 포함할 수 있다.
또한, 상기 커플러는 플랙서블한 호스로 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 플랙서블한 호스의 단부측 위치를 구속하기 위하여, 일측이 상기 로딩암에 설치되며 타측이 상기 플랙서블한 호스의 단부측에 결합되는 위치 고 정바를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 위치 고정바는, 상기 플랙서블한 호스의 단부측 혹은 상기 로딩암 중 적어도 어느 하나로부터 분리가능하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 커플러는, 일단이 상기 로딩암의 유체 이송 도관에 연결되며 타단이 상기 외부 저장소의 유체 유입구에 연결되는 도관, 상기 도관의 비틀림을 방지하기 위하여 상기 도관에 설치되는 볼 조인트를 포함할 수 있다.
본 발명은 해상에서 부유하는 선박이 흔들리는 경우에도 안정적으로 선박 내의 액체 화물 저장소로부터 다른 액체 화물 저장소로 액체화물의 이송을 가능하게 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)는 로딩암(110) 및 커플러(120)를 포함하여 구성된다.
로딩암(110)은 선박에 설치되는 액체화물 저장소의 액체화물을 다른 액체 화 물 저장소, 예를 들어, 다른 선박, 해상 부유 구조물 혹은 육상에 위치하는 다른 액체 화물 저장소로 이송하기 위한 구성요소이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 화물 이송장치의 로딩암 단부측에는 선박이 흔들리는 경우에도 안정적으로 액체 화물을 다른 액체 화물 저장소로 이송할 수 있도록 하기 위하여 커플러(120)가 설치된다.
이 때, 로딩암(110)은 다른 선박 또는 육상의 저장설비에 설치된 유체 유입구(200)와 커플러(120)가 연결되도록, 커플러(120)를 다른 유체 저장소의 유체 유입구(200) 부근으로 위치시키는 역할을 한다. 이를 위해, 로딩암(110)은 복수의 도관과 이를 연결하는 관절로 구성될 수 있다.
보다 상세히, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)의 로딩암(110)은 지지암(111), 제1 암(112) 및 제2 암(113)을 포함하여 구성된다.
도 3을 참조하면, 지지암(111)은 선박의 상판에 세워진 기둥으로서, 기둥의 중심(A)을 축으로 좌우로 회전이 가능하도록 형성된다. 이 때, 지지암(111)의 하부는 선박의 액체화물 저장공간과 유체 소통가능하게 연결되며, 지지암(111)의 내부에는 제1 도관(114)이 지지암의 하부로부터 상부측으로 액체 회물을 이송하도록 형성되어 있다. 이에 따라, 선박의 액체 화물 저장 공간에 저장된 액체화물은 저장공간에서 지지암(111)의 상부로 이송될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 지지암(111)의 상부측에는 제 1암(112)이 연결된다. 보다 상세히, 상기 제1 암(112)은, 지면에 평행하며 지지암(111)의 상단부에 위치한 회전축(B)을 중심으로 상하로 회전 가능하도록, 지지암(111)의 상단부에 결 합된다.
제1 암(112)에는 상기 지지암(111)에 형성된 제 1 도관(114)과 연결된 제2 도관(115)이 위치된다. 제 2 도관은 제 1 도관으로부터 이송된 액체 화물을 제 2 도관의 일단으로 이송하기 위한 구성요소이다. 이 때, 제 2 도관(115)은 제1 암(112)이 회전축(B)을 중심으로 회전할 때, 제 1암과 일체로 회전할 수 있도록 형성된다.
한편, 상기 제 1암(112)의 일단에는 제 2 암(113)이 지면에 대하여 수평한 축을 중심으로 상하로 회전가능하게 형성된다. 제 2암(113)에는 상기 제 2 도관(115)과 연결된 제 3 도관(116)이 위치된다. 제 3 도관(116)은 액체 화물 저장 공간으로부터 제 1 도관(114) 및 제 2 도관(115)을 지나 이송된 액체 화물을 제 3 도관(116)의 일단부로 이송하기 위한 구성요소이다. 이 때, 제 3 도관(116)은 제 2 암(113)이 회전축(C)을 중심으로 회전할 때, 제 2 암(113)과 일체로 회전할 수 있도록 형성된다.
이와 같이, 제 1암(112)과 일체로 회전가능한 제 2 도관(115) 및 제 2암(113)과 일체로 회전가능한 제 3 도관(116)의 연결구조를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 3의 D부분을 확대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치의 제2 도관(115)과 제3 도관(116)의 연결을 나타낸 분해사시도이다. 이 때, 도면의 간략화를 위하여 도 3에서는 제 2 도관의 일 단부 및 제 3 도관의 일단부, 그리고, 제 3 도관의 회전을 위하여 제 3 도관에 설치된 풀리 및 이를 구 동하는 케이블만을 도시하였다.
도 4를 참조하면, 제3 도관(116)의 제1 암(112) 측 단부에는 제2 도관(115)을 향하는 제 3 도관의 곡관부가 형성된다. 그리고, 제2 도관(115)의 제2 암(113) 측 단부에는 제3 도관(116)을 향하는 제 2 도관의 곡관부가 형성된다. 이에 따라, 제2 도관(115)의 곡관부와 제3 도관(116)의 곡관부가 서로 마주보게 된다.
이 때, 제2 도관(115)의 곡관부와 제3 도관(116)의 곡관부는 제1 암(112)과 제2 암(113)의 회전축(C)과 중심이 일치되도록 맞물린다. 이에 따라, 제2 암(113)은 제1 암(112)과 제2 암(113)의 회전축(C) 중심으로 회전이 가능하다. 이 때, 제 2 암이 회전하더라도 제 2 도관과 제 3 도관의 연결상태가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 제3 도관(116)에는 풀리(117)가 결합되며, 풀리(117)는 구동 케이블(118)에 연결된다. 이에 따라, 구동 케이블(118)에 의한 풀리(117)의 회전을 통해서, 제3 도관(116)이 제2 도관(115)에 대하여 상하로 회전될 수 있다. .
한편, 제1 도관(114) 및 제2 도관(115)의 연결 구조는 상기에 기술한 제2 도관(115)과 제3 도관(116)의 연결 구조와 동일하게 형성될 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)의 로딩암(110)은 기둥의 중심으로 좌우로 회전하는 기둥형 지지암(111)과 지지암(111)에 대해 상하로 회전하는 제1 암(112) 및 제1 암(112)에 대해 상하로 회전하는 제2 암(113)을 포함함으로써, 제2 암(113)의 단부는 3차원 이동이 가능하다. 이에 따라, 액체화물 이송장치(100)는 로딩암의 단부측에 연결되는 커플 러(120)를 외부 저장소의 유체 유입구(200)로 위치 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)의 로딩암(110)의 지지암(111)과 제1 암(112) 및 제2 암(113)은 액체화물 저장소로부터 지지암(111)과 제1 암(112)을 거쳐 제2 암(113)의 일단으로 액체화물 이송이 가능하도록 도관(114, 115, 116)을 포함함으로써 선박 내부의 액체 화물 저장 공간으로부터 외부 저장소로 액체 화물을 이송할 수 있다.
다음으로, 커플러(120)는 로딩암을 통하여 이송되는 액체화물이 다른 선박 또는 육상의 저장설비에 이송되도록, 로딩암(110)과 유체 유입구(200)를 연통시키는 구성요소이다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 화물 이송 장치는 로딩 암의 일단에 설치된 커플러를 이용함으로써 선박이 흔들리는 경우에도 액체화물의 이송이 안정적으로 이루어지도록 한다.
보다 상세히, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)의 커플러(120)는 플렉서블한 호스로 이루어져 있다. 이에 따라, 선박의 흔들림으로 인하여 유체 유입구(200)에 대해 로딩암(110)이 유동하더라도, 플렉서블한 호스가 신축 또는 회전하기 때문에 액체화물 이송장치(100)에는 압축력, 인장력 또는 비틀림 등이 발생하지 않는다.
그런데, 플렉서블한 호스는 유체 유입구(200)와 연결할 때에, 단부가 고정되지 않아 연결의 어려움이 있을 수 있다. 이를 방지하기 위해, 플렉서블한 호스의 단부측 위치를 구속하는 위치 고정바(121)가 액체화물 이송장치(100)에 더 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)의 위치 고정바(121) 는 일측이 로딩암(110)에 설치되고 타측은 플렉서블한 호스의 단부측에 결합되므로, 플렉서블한 호스의 타측 단부의 위치를 구속한다.
이 때, 위치 고정바(121)는 플렉서블한 호스의 단부측 혹은 로딩암(110) 중 적어도 어느 하나로부터 분리가능하게 형성된다. 액체화물의 이송 시에 플렉서블한 호스는 신축 또는 회전 가능하여야 하므로, 플렉서블한 호스가 유체 유입구(200)와 연결되면 플렉서블한 호스의 단부측 구속을 풀어 주어야 한다. 이를 위해, 플렉서블한 호스 및 로딩암(110)과 연결된 위치 고정바(121) 양단의 어느 한 쪽을 플렉서블한 호스 또는 로딩암(110)으로부터 분리한다.
그리고, 유동하는 선박에 설치된 커플러(120)와 유체 유입구(200)의 연결을 용이하게 하기 위해, 커플러(120)에는 커플러(120)의 단부를 유체 유입구(200)로 유도하는 연결 유도부(122)가 더 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)의 연결 유도부(122)는, 연결을 유도하는 케이블(123)이 커플러(120)의 하단을 거쳐 유체 유입구(200)의 하부로 연결되도록 형성된다. 이에 따라, 커플러(120) 하단의 케이블이 유체 유입구(200)의 하부로 연결되고, 연결된 케이블(123)을 따라 커플러(120)를 유체 유입구(200)에 접근시켜면 커플러(120)는 유체 유입구(200)과 용이하게 연결된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 액체화물 이송장치(100)의 커플러(120)에는, 일단이 로딩암(110)의 유체 이송 도관에 연결되며 타단이 외부 저장소의 유체 유입구(200)에 연결되는 도관 및 도관의 비틀림을 방지하기 위하여 도관에 설치되는 볼 조인트가 포함될 수 있다. 이 때 볼조인트가 설치되는 도관은 강성인 도관으 로 형성될 수 있으며, 또한 앞선 실시예에서 설명한 바와 같이 플렉서블한 도관으로 형성되는 것도 가능하다.
이와 같이 도관에 볼 조인트가 설치됨으로써, 선박의 흔들림으로 인하여 유체 유입구(200)의 축 방향으로 비틀림이 발생하여도, 커플러(120)에 설치된 볼 조인트(125)가 회전하여 도관의 비틀림을 해소할 수 있다.
구체적으로, 로딩암(110)에 연결된 커플러(120)는 연결 갈고리(126)를 통해 유체 유입구(200)와 연결된다. 그리고, 로딩암(110)과 유체 유입구(200)를 연결하는 도관 사이에는 유체 유입구(200)의 축 방향으로 회전이 가능한 볼 조인트(125)가 설치된다. 이에 따라, 선박이 유동 시에도 유체 유입구(200)와 액체화물 이송장치(100)에는 비틀림 응력이 작용하지 않는다. 따라서, 유체 유입구(200)와 액체화물 이송장치(100)의 연결은 견고하게 유지된다.
상기에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치(100)는 두 개의 선박 사이에서 액체화물을 이송할 때 특히 유용하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가스 생산설비(LNG FPSO, 1)에서 운송선(LNG Shuttle, 2)으로 가스를 이송할 경우, 가스 생산설비(1)와 운송선(2)이 모두 해상에서 부유하므로 흔들림이 심하게 발생한다. 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스 생산설비(1)에 상기의 액체화물 이송장치(100)를 설치하고, 운송선(2)에는 상기의 유체 유입구(200)를 설치하면, 커플러(120)가 선박들의 흔들림을 보상하여 압축력, 인장력 또는 비틀림의 발생을 방지한다. 따라서, 안정적인 액체화물 이송이 가능해진다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치에 대하여 설명하였 으나, 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.
도 1은 종래기술에 따라, 가스 생산설비(LNG FPSO)에서 운송선(LNG Shuttle)으로 가스의 이송을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 A의 확대도로서, 종래기술에 따른 액체화물 이송장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치의 제2 도관과 제3 도관의 연결을 나타낸 분해사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체화물 이송장치의 볼 조인트를 나타낸 사시도.
-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-
1: 가스 생산설비 2: 운송선
50, 100: 액체화물 이송장치 110: 로딩암
111: 지지암 112: 제1 암
113: 제2 암 114: 제1 도관
115: 제2 도관 116: 제3 도관
120: 커플러 121: 위치 고정바
122: 연결 유도부 125: 볼 조인트
200: 유체 유입구

Claims (6)

  1. 선박에 설치되는 액체화물 저장소로부터 외부 저장소로 액체화물을 이송하는 이송장치로서,
    상기 액체화물 저장소 내부의 액체화물을 이송하도록 상기 선박에 설치되는 로딩암; 및
    상기 로딩암을 통하여 이송되는 액체화물을 상기 외부 저장소로 이송하도록 상기 로딩암의 단부측에 신축 또는 회전 가능하게 설치되는 커플러를 포함하는 액체화물 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로딩암은,
    상기 선박에 형성된 지지면에 대하여 수직한 축을 중심으로 좌우로 회전가능하게 설치되는 지지암;
    상기 지지암의 상단부에 상기 지지면에 대하여 수평한 축을 중심으로 상하로 회전가능하게 설치되는 제1 암;
    상기 제1 암의 일단부에 상기 지지면에 대하여 수평한 축을 중심으로 상하로 회전가능하게 설치되는 제2 암; 및
    상기 액체화물 저장소로부터 상기 지지암과 상기 제1 암을 거쳐 상기 제2 암 의 일단으로 유체를 이송하는 이송 도관을 포함하는 액체화물 이송장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 커플러는 플렉서블한 호스로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체화물 이송장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플렉서블한 호스의 단부측 위치를 구속하기 위하여, 일측이 상기 로딩암에 설치되며 타측이 상기 플렉서블한 호스의 단부측에 결합되는 위치 고정바를 포함하는 액체화물 이송장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위치 고정바는, 상기 플렉서블한 호스의 단부측 혹은 상기 로딩암 중 적어도 어느 하나로부터 분리가능하게 형성되는 액체화물 이송장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 커플러는,
    일단이 상기 로딩암의 유체 이송 도관에 연결되며, 타단이 상기 외부 저장소의 유체 유입구에 연결되는 도관; 및
    상기 도관의 비틀림을 방지하기 위하여 상기 도관에 설치되는 볼 조인트를 포함하는 액체화물 이송장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180077566A (ko) 2016-12-29 2018-07-09 대우조선해양 주식회사 액체 화물 이송장치
KR101884842B1 (ko) * 2017-07-28 2018-08-06 삼성중공업 주식회사 완충분리장치
KR101884844B1 (ko) * 2017-07-28 2018-09-11 삼성중공업 주식회사 비상분리장치

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