KR20120003825U - 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유체이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로에 대해 상대운동하는 제1 및 제2 위치의 각 저장탱크들 사이에서 유체를 안정적으로 이송시킬 수 있는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치에 관한 것이다.
본 고안에 의한 유체이송장치는 상기 제1위치의 저장탱크에서 연장된 제1이송라인; 상기 제1이송라인이 연결되고, 추진기를 가지며, 상기 추진기의 추력에 의해 위치제어되는 자체추력형 부이(self-propelled bouy); 및 상기 자체추력형 부이와 상기 제2위치의 저장탱크 사이에 연결되는 제2이송라인;을 포함하고, 상기 제1이송라인 및 제2이송라인은 상기 자체추력형 부이을 통해 상호 소통가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치{FLUID TRANSFER APPARATUS USING SELF-PROPELLED BOUY}

본 고안은 유체이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로에 대해 상대운동하는 제1 및 제2 위치의 각 저장탱크들 사이에서 유체를 안정적으로 이송시킬 수 있는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치에 관한 것이다.

해상 유전 및 가스전 등의 개발이 활발해짐에 따라 채굴된 원유, 천연가스 등과 같은 유체자원을 원하는 장소로 안전하게 수송 및 운반하기 위한 다양한 수송선박, 이송장비, 해양설비 등이 개발되고 있다.

한편, 제1위치의 선박 또는 고정식/부유식 해양설비와 제2위치의 선박 또는 고정식/부유식 해양설비 사이의 유체 이송은 육상에서의 이송과 달리 이송라인이 지면에 안정적으로 지지되지 않고 두 위치 간의 상대 운동이 발생하기 때문에 유체 이송에 대한 추가적이고 다양한 조치 및 검토가 세밀하게 요구된다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 제1위치의 선박 또는 고정식/부유식 해양설비를 '제1위치'로 지칭하고, 제2위치의 선박 또는 고정식/부유식 터미널을 '제2위치'로 지칭한다.

제1위치의 저장탱크에서 제2위치의 저장탱크로 유체를 이송하기 위해서는 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 사이에 유체이송용 부이를 설치하고, 이 유체이송용 부이를 매개로 이송라인이 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 측에 연결되어 있다. 이러한 유체이송용 부이는 제1위치의 선박 및 제2위치의 선박 또는 터미널 사이의 충돌을 방지하는 역할을 겸한다.

또한, 한국 특허공개번호 10-2008-0047451호에 설명된 유체 전달 시스템은 별도의 파이프 전달선박을 이용하여 파이프를 전달하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기의 유체이송용 부이는 계류시스템을 통해 해저에 계류되어 있으므로, 설치비가 많이 소요될 뿐만 아니라 향후에 부이의 이동 및 재설치가 용이하지 못한 단점이 있었다.

또한, 한국 특허공개번호 10-2008-0047451호에 개시된 유체 전달 시스템은 2개의 파이프로 분리되지 않고 일체로 이어진 하나의 유체이송용 파이프를 도관전달선박이 제2위치의 저장탱크 측으로 단순히 이동시키는 고안이나, 상기 도관전달선박은 유체이송용 파이프가 제2 위치의 선박에 연결된 후에는 아무런 역할을 하지 않고, 해상조건에 따른 안전한 유체의 이송에도 아무런 도움을 주지 않아 사용 장비의 낭비를 초래하는 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 자체적으로 추력을 가진 자체추력형 부이를 이용하여 상대운동하는 제1 및 제2 위치 사이의 보다 안전한 유체 이송을 구현하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 서로에 대해 상대운동하는 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 사이에서 유체를 이송시키는 유체이송장치로서, 상기 제1위치의 저장탱크에서 연장되고, 상기 제1위치의 저장탱크로부터 상기 제2위치의 저장탱크까지의 길이를 갖는 1 이상의 제1이송라인;상기 제1이송라인이 연결되고, 상기 제2위치의 저장탱크와 연결될 1 이상의 제2이송라인을 가지며, 하부에 추진기가 장착되어, 상기 추진기의 추력에 의해 위치제어되는 자체추력형 부이; 및 상기 제1이송라인 및 제2이송라인은 상기 자체추력형 부이을 통해 상호 소통가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치를 제공한다.

상기 자체추력형 부이는 상기 제1 및 제2 이송라인을 고정하기 위한 고정장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 자체추력형 부이의 양측에는 고박유닛이 장착되고, 상기 고박유닛에 의해 상기 자체추력형 부이는 제1 및 제2 위치 중에서 어느 하나에 분리가능하게 고박되는 것을 특징으로 한다.

상기 자체추력형 부이는 상기 제1 및 제2 위치 중 어느 하나 이상에 계류라인을 통해 계류되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1위치는 선박 또는 부유식/고정식 해양설비이고, 상기 제2위치는 선박인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 측면에 따르면, 서로에 대해 상대운동하는 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 사이에서 유체를 이송하기 위한 유체이송장치로서, 상기 제1위치의 저장탱크와 상기 제2위치의 저장탱크 사이에 유체이송을 위한 1이상의 이송라인이 연결되고, 상기 이송라인은 상기 제1 및 제2 위치 사이에 위치한 자체추력형 부이를 매개로 연결되며, 상기 자체추력형 부이는 그 자체추력을 통해 위치제어되는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치를 제공한다.

상기 자체추력형 부이는 상기 이송라인을 고정하기 위한 고정장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 자체추력형 부이는 상기 제1위치 및 제2위치 중에서 어느 하나에 분리가능하게 고박가능한 것을 특징으로 한다.

상기 자체추력형 부이는 상기 제1위치 및 제2위치 중 어느 하나 이상에 계류되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 자체추력형 부이에 보관되어 있는 제2이송라인을 편리하면서 신속히 제2위치의 저장탱크에 연결할 수 있고, 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 사이에 설치된 이송라인은 자체추력형 부이에 의해 그 자체추력으로 위치가 제어됨에 따라 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 사이에서의 유체이송이 보다 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있다.

또한, 부이의 계류를 위해 해저에 별도의 계류시스템을 설치할 필요가 없어 설치가 간단하며, 향후 이동 설치를 요할 경우 편리하게 이동시킬 수 있고, 두 저장탱크의 근접으로 인한 충돌의 위험성도 감소시킬 수 있다.

또한, 자체추력형 부이가 제1위치 및 제2위치 중에서 어느 하나에 고박됨에 따라 제1위치 또는 제2위치의 위치제어에 활용되어 제1위치 또는 제2위치의 위치제어 성능이 대폭 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 고안에 의한 유체이송장치의 미사용 시에 자체추력형 부이가 제1 및 제2위치 중에서 어느 일측에 고박된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 유체이송장치는 해상 유전 및 가스전 등에서 채굴된 원유, 천연가스 등과 같은 유체를 해상에서 상대운동하는 제1위치(1) 및 제2위치(2) 사이에서 안전하게 이송하기 위한 장치로서, 제1위치(1)의 저장탱크(1a) 및 제2위치(2)의 저장탱크(2a) 사이에 연결된 이송라인(31, 32), 상기 제1위치(1)와 제2위치(2) 사이에 위치하는 자체추력형 부이(10, self-propelled bouy)를 포함한다.

한편, 제1위치(1)는 선박 또는 부유식/고정식 해양설비일 수 있고, 제2위치(2)는 원유, 천연가스 등과 같은 유체를 수송 내지 운반하는 수송선 등과 같은 선박일 수 있다. 이에, 이송라인(31, 32)을 통해 제1위치(1)의 저장탱크(1a)와 제2위치(2)의 저장탱크(2a) 사이에서 유체가 이송될 수 있다.

이송라인(31, 32)은 제1위치(1)에서 연장되는 제1이송라인(31)과 제2위치(2)에서 연장되는 제2이송라인(32)으로 구성되고, 제1이송라인(31)과 제2이송라인(32)은 자체추력형 부이(10)를 매개로 상호 소통가능하게 연결될 수 있다.

자체추력형 부이(10)에는 연결유로(미도시)를 형성시켜 연결유로를 통해 제1 및 제2 이송라인(31, 32)을 상호 소통되게 연결하거나, 연결되어 있는 제1 및 제2 이송라인(31, 32) 사이의 일정 위치부분을 자체추력형 부이(10)에 장착되어 있는 고정장치(35)에 고정시켜 제1 및 제2 위치의 저장탱크가 상호 소통되도록 연결할 수 있다. 이 때 상기 제1 및 제2 이송라인을 자체추력형 부이(10)에 고정시키는 고정장치(35)의 위치는 자체추력형 부이(10)의 상부, 측부, 하부 어느 곳이더라도 무방하나 본 실시예에서는 자체추력형 부이(10)의 상부에 위치하는 것으로 도시하였다.

고정장치(35)는 이송라인(31, 32)의 분실을 막기위한 것인바, 이송라인을 자체추력형 부이에 보관할 할 수 있다면, 클램프, 릴 등 모든 장치를 사용할 수 있다.

이 때, 도 2에 도시된 바와 같이 클램프를 사용하는 경우에는 고정되는 이송라인의 부분을 제외하고는 나머지 이송라인 부분을 해저로 늘어뜨려 자체추력형 부이(10)에 가해주는 하중을 줄이도록 할 수도 있으며, 릴 상에 이송라인을 감아 자체추력형 부이(10)의 상부에 이송라인을 보관할 수도 있다.

자체추력형 부이(10)에 이송라인을 고정하는 경우, 제2 위치의 저장탱크와 연결되는 제2 이송라인의 말단은 자체추력형 부이(10)의 상부에 위치시켜 이송라인 말단이 해수로 인해 부식되거나 해양생물이 부착되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

제1 이송라인(31)은 자체추력형 부이(10)가 제2 이송라인(32)을 제2 위치의 저장탱크(2a)에 연결시키기 위해 제2 위치까지 이동할 수 있어야 하므로 제1 위치에서 제2 위치까지의 거리에 상당하는 길이를 가져야 한다.

자체추력형 부이(10)는 그 하단에 추진기(15)가 설치되고, 추진기(15)에 의해 자체추력형 부이(10)는 그 위치제어가 자체적으로 이루어질 수 있다. 이에 도 1과 같이 제1위치(1)의 저장탱크(1a)와 제2위치(2)의 저장탱크(2a) 사이에 이송라인(31, 32)이 연결된 상태에서 자체추력형 부이(10)가 추진기(15)에 의해 지속적으로 그 위치가 적절히 제어됨에 따라, 제1위치(1)와 제2위치(2) 사이의 충돌을 효과적으로 방지할 수 있고, 또한 파도, 풍력, 조력 등과 같은 외부 하중에 대해서도 이송라인(31, 32)을 안전하게 유지할 수 있어 그 유체이송이 보다 안전하게 이루어질 수 있다.

또한, 자체추력형 부이(10)는 제1위치(1) 또는 제2위치(2) 중에서 적어도 하나에 계류라인을 통해 계류될 수 있다. 도 1에서 자체추력형 부이(10)는 제1계류라인(41)을 통해 제1위치(1)에 계류됨과 더불어, 제2계류라인(42)을 통해 제2위치(2)에 동시에 계류된 것을 예시하고 있다. 계류라인(41, 42)으로는 계류용 로프 또는 와이어 등을 사용할 수 있다.

그리고, 자체추력형 부이(10)는 그 일측에 고박유닛(20)을 가지고, 고박유닛(20)에 의해 자체추력형 부이(10)는 제1 및 제2 위치(1, 2) 중에서 어느 하나에 분리가능하게 고박될 수 있다.

한편, 제1위치(1)의 저장탱크(1a)와 제2위치(2)의 저장탱크(2a) 사이의 유체이송이 이루어지지 않을 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 자체추력형 부이(10)가 고박유닛(20)을 통해 제1위치(1) 또는 제2위치(2) 측에 고박될 수 있다(도 2에서는 자체추력형 부이(10)가 제1위치(1)에 고박된 것으로 예시되어 있지만, 자체추력형 부이(10)는 제2위치(2)에 고박될 수도 있다). 이러한 자체추력형 부이(10)에 의해 제1위치(1)의 해양설비 또는 제2위치(2)의 선박에 대한 위치제어를 보조할 수 있고, 이를 통해 제1위치(1) 또는 제2위치(2)는 그 위치제어 성능이 보다 향상될 수 있다.

이하, 본 고안의 유체이송장치의 작용을 설명한다.

우선, 자체추력형 부이(10)는 제1 이송라인이 연결된 상태로 제1 위치에 고박되어 있거나, 고박된 상태에서 로프나 와이어에 의해 계류되어 있다.

자체추력형 부이(10)는 추력을 이용하여, 제2 위치로 이동하여 로프나 와이어에 의해 제2 위치에 계류시킨 후 자체추력형 부이(10)에 보관되어 있는 제2 이송라인의 말단을 제2 위치의 저장탱크에 연결한다.

그 후 자체추력형 부이(10)는 제2 위치에 고박되어 제2 위치의 위치제어에 이용되거나, 제2 위치를 떠나 원활한 유체이송이 가능하도록 제1 및 제2 위치 사이의 임의의 위치에서 유체이송을 시작한다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 제1위치(1)의 저장탱크(1a)와 제2위치(2)의 저장탱크(2a) 사이에 설치된 이송라인(31, 32)을 자체추력형 부이(10)에 연결하고, 자체추력형 부이(10)가 그 자체추력을 통해 위치제어됨에 따라 제1위치(1)의 저장탱크(1a)와 제2위치(2)의 저장탱크(2a) 사이에서의 유체이송이 보다 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 자체추력형 부이(10)가 제1위치(1) 및 제2위치(2) 중에서 어느 하나에 고박됨에 따라 제1위치(1) 또는 제2위치(2)의 위치제어에 활용되어 제1위치(1) 또는 제2위치(2)의 위치제어 성능이 대폭 향상되는 장점이 있다.

본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

1: 제1위치 1a: 저장탱크
2: 제2위치 2a: 저장탱크
10: 자체추력형 부이 15: 추진기
20: 고박유닛 31, 32: 이송라인
35: 고정장치 41, 42: 계류라인

Claims (9)

1. 서로에 대해 상대운동하는 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 사이에서 유체를 이송시키는 유체이송장치로서,
   상기 제1위치의 저장탱크에서 연장되고, 상기 제1위치의 저장탱크로부터 상기 제2위치의 저장탱크까지의 길이를 갖는 1 이상의 제1이송라인;
   상기 제1이송라인이 연결되고, 상기 제2위치의 저장탱크와 연결될 1 이상의 제2이송라인을 가지며, 하부에 추진기가 장착되어, 상기 추진기의 추력에 의해 위치제어되는 자체추력형 부이; 및
   상기 제1이송라인 및 제2이송라인은 상기 자체추력형 부이을 통해 상호 소통가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
2. 청구항 1항에 있어서,
   상기 자체추력형 부이는 상기 제1 및 제2 이송라인을 고정하기 위한 고정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
3. 청구항 1항에 있어서,
   상기 자체추력형 부이의 양측에는 고박유닛이 장착되고, 상기 고박유닛에 의해 상기 자체추력형 부이는 제1 및 제2 위치 중에서 어느 하나에 분리가능하게 고박되는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
4. 청구항 1항에 있어서,
   상기 자체추력형 부이는 상기 제1 및 제2 위치 중 어느 하나 이상에 계류라인을 통해 계류되는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
5. 청구항 1항에 있어서,
   상기 제1위치는 선박 또는 부유식/고정식 해양설비이고, 상기 제2위치는 선박인 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
6. 서로에 대해 상대운동하는 제1위치의 저장탱크와 제2위치의 저장탱크 사이에서 유체를 이송하기 위한 유체이송장치로서,
   상기 제1위치의 저장탱크와 상기 제2위치의 저장탱크 사이에 유체이송을 위한 1이상의 이송라인이 연결되고, 상기 이송라인은 상기 제1 및 제2 위치 사이에 위치한 자체추력형 부이를 매개로 연결되며, 상기 자체추력형 부이는 그 자체추력을 통해 위치제어되는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 자체추력형 부이는 상기 이송라인을 고정하기 위한 고정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
8. 청구항 6항에 있어서,
   상기 자체추력형 부이는 상기 제1위치 및 제2위치 중에서 어느 하나에 분리가능하게 고박가능한 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.
9. 청구항 6항에 있어서,
   상기 자체추력형 부이는 상기 제1위치 및 제2위치 중 어느 하나 이상에 계류되는 것을 특징으로 하는 자체추력형 부이를 이용한 유체이송장치.

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