KR20140138398A - LNG-FBSO with wing ballast tank - Google Patents

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Abstract

The present invention is related to a floating type marine structure equipped with a wing ballast tank, which is installed in the sea and fixed by a turret. The wing ballast tank is extended to the outside of both sides in the lower part of the floating marine structure and formed in a square boat. The ballast tank is connected to the lower part of the floating marine structure and integrally formed. It is possible to actively suppress the longitudinal direction pitching and traverse direction pitching of the floating marine structure such as an LNG FPSO by the wing ballast tank.

Description

날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물{LNG-FBSO with wing ballast tank}(LNG-FBSO with wing ballast tank) having a wing-shaped ballast tank,

본 발명은 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에 관한 것으로서, 상세히는 LNG-FPSO와 같은 부유식 해상 구조물의 하부에서 양쪽 측면으로 연장되는 발라스트 탱크를 상기 해상 구조물과 일체로 형성하여, 해상에 고정설치되는 부유식 해상 구조물의 종동요 및 횡동요를 억제하도록 한 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a floating structure having a wing-type ballast tank, and in particular, a ballast tank extending from both sides of a bottom of a floating structure such as an LNG-FPSO is integrally formed with the above- And a wing-type ballast tank for suppressing rolling and yawing of the floating structure.

액화천연가스-부유식 생산 저장 설비(LNG FPSO : Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading)나 액화천연가스-부유식 원유 저장 설비(LNG FSRU : Liquefied Natural Gas-Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNGC(LNG 수송선)나 LNG RV(LNG 재기화운반선)에 설치되는 저장탱크가 설치되며, 필요에 따라 천연가스를 액화시키거나 LNG를 재기화시키는 장치들이 탑재된다.(LNG FPSO) or Liquefied Natural Gas (LNG FSRU: Liquefied Natural Gas-Floating Storage and Regasification Unit). The LNG FPSO (Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading) Demand for offshore structures is increasing. Storage tanks installed in LNGC (LNG carrier) or LNG RV (LNG re-tanker) are also installed in these floating structures, and equipment for liquefying natural gas or regenerating LNG is installed if necessary.

LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨 싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. LNG FPSO is a floating marine structure that is used to liquefy natural gas produced directly from the sea and store it in a storage tank and, if necessary, to transfer the LNG stored in this storage tank to an LNG carrier.

또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.In addition, the LNG FSRU is a floating type of floating structure that stores LNG unloaded from LNG carriers in offshore sea, stores it in a storage tank, vaporizes LNG if necessary, and supplies the LNG to the customer.

이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 부유식 구조물은, 터릿이나 요크 무어링과 같은 일점 계류계에 의해 계류된 채 사용될 수 있다. 이와 같은 일점 계류 방식은, 바람, 조류 및 파랑과 같은 환경 외력의 방향이 자주 변하는 해역에서 운용되는 부유식 구조물에 주로 적용되는 계류 방식이다.Floating structures such as LNG RV, LNG FPSO, and LNG FSRU that transport or store liquid cargoes such as LNG in this way can be moored by a single mooring system such as turret or yoke mooring. This single-point mooring method is a mooring method that is mainly applied to floating structures operated in the sea where the direction of environmental external forces such as wind, algae, and blue changes frequently.

즉 해상 환경 하에서 생산된 천연가스를 LNGC에 하역하는 특성을 지닌LNG-FPSO(FLNG)는 충돌방지용 고무풍선인 펜더(fender)를 사이에 두고 상기 LNGC와 나란히 배치하게 되는데, 상기 LNG-FPSO의 한쪽 끝단에 주로 터릿시스템을 장착하는 일점 계류 방식으로 해상에 고정하고 있으며 파랑, 바람 및 조류 등과 같은 해상 조건의 입사 방향에 따라서 웨더배닝(weathervaning)을 하게 된다.That is, the LNG-FPSO (FLNG) having the characteristic of unloading the natural gas produced in the marine environment to the LNGC is disposed side by side with the LNGC through the fender as the collision-avoiding rubber balloon. It is fixed to the sea by a single mooring method which mainly mounts a turret system at the end, and weathervaning is carried out according to the direction of entering the sea condition such as blue, wind and algae.

상기한 일점 계류 방식에 의하면, 부유식 해상 구조물의 계류를 위한 계류삭이 터릿(turret)이라는 장치에 고정되어 이 부유식 해상 구조물의 위치를 유지하는 역할을 한다. 이때 부유식 구조물은 터릿을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있도록 되어 있어서 구조물에 작용하는 외력이 최소가 되도록 부유식 구조물의 방향이 수렴될 수 있다.According to the one-point mooring method described above, a mooring line for mooring a floating marine structure is fixed to a device called a turret to maintain the position of the floating marine structure. At this time, the floating structure can freely rotate about the turret so that the direction of the floating structure can be converged so that the external force acting on the structure is minimized.

상기 부유식 해상 구조물에는 외부 환경에 따라 다양한 외력이 가해진다. 외부로부터 가해지는 외력은 예를 들어 바람, 조류 및 파랑(파도) 등을 들 수 있으며, 일점 계류된 상태의 부유식 해상 구조물은 외부로부터의 다양한 외력의 크기가 최소가 되는 방향으로 자연스럽게 선수각이 안정화된다.The floating structure is subjected to various external forces depending on the external environment. The external force exerted from the outside can be, for example, wind, algae, and waves (waves). The float-type floating structure with one point moored naturally moves in a direction in which various external forces from outside are minimized. And stabilized.

그런데, 바람 및 조류가 부유식 해상 구조물에 작용하는 방향과, 파랑(파도)이 부유식 해상 구조물에 작용하는 방향이 서로 다를 경우에는, 선수각이 안정된 상태에서 파랑이 선체의 정면이 아닌 측면에 작용하는 경우가 발생할 수 있다. 이때 파고가 높다면 선체의 운동, 특히 선체가 좌우로 흔들리는 선수 동요(roll motion)가 커지게 된다.However, if the direction in which the wind and the tide act on the floating structure and the direction in which the wave (wave) acts on the floating structure is different from the direction in which the tide angle is stable, May occur. At this time, if the wave height is high, the movement of the hull, especially the roll motion in which the hull shakes to the left and right becomes large.

선수 동요가 지나치게 커지게 되면, 부유식 구조물에 설치된 각종 설비들의 가동을 어렵게 만들거나, 저장탱크 내에 심각한 슬로싱 현상을 유발하는 문제가 있다. 슬로싱이란, 선박과 같은 부유체가 다양한 해상 상태에서 운동할 때 저장탱크 내에 수용된 액체 상태의 물질, 즉 LNG가 유동하는 현상을 말하는 것으로, 슬로싱에 의해 저장탱크의 벽면은 심한 충격을 받게 된다.If the shaking motion becomes too large, there is a problem that it is difficult to operate various facilities installed in the floating structure or cause serious sloshing in the storage tank. Sloshing refers to a phenomenon in which a liquid material contained in a storage tank, that is, LNG, flows when a floating body such as a ship moves in various sea states, and the wall surface of the storage tank is severely impacted by sloshing.

또한 부유체인 LNG-FPSO와 LNGC는 파랑에 의하여 6자유도 운동을 하게 되며 두 부유체의 횡동요와 종동요는 하역 가용도에 주요한 영향을 주기 때문에, LNG-FPSO와 LNGC의 횡동요 및 종동요를 저감시키는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다.In addition, the LNG-FPSO and LNGC, which are suspended, are subjected to 6 degrees of freedom motion by wave. Since the lateral and longitudinal movements of the two fluids have a major influence on the availability of the cargo, It is very important to reduce it.

한국 공개특허공보 제10-2009-0084355호Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0084355

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 터릿에 의해 일정 계류 방식으로 해상에 고정되는 LNG-FPSO와 같은 부유식 해상 구조물의 하부에서 양측면 바깥으로 연장되는 발라스트 탱크를 상기 부유식 해상 구조물과 일체로 형성함으로써, 상기 발라스트 탱크에 의해 해상 구조물의 흘수를 일반적인 해상 구조물의 흘수보다 깊게 하여, LNG-FPSO와 같은 부유식 해상 구조물의 종동요 및 횡동요를 적극적으로 방지하여 안정적으로 사용할 수 있도록 한 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a ballast tank that extends outward from both sides of a floating structure, such as LNG-FPSO, Is formed integrally with the floating structure so that the draft of the structure can be made deeper than the draft of the general structure by the ballast tanks so as to positively prevent the swaying and rolling motion of floating structure such as LNG-FPSO The present invention provides a floating marine structure including a wing-type ballast tank which can be stably used.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물은, 해상에 설치되어 터릿에 의해 고정되는 부유식 해상 구조물에 있어서, 상기 부유식 해상 구조물의 하부에서 양측면의 바깥으로 연장되어 날개형으로 된 발라스트 탱크를 사각함체 형상으로 구성하되, 상기 발라스트 탱크를 부유식 해상 구조물의 하부와 연결하여 일체로 형성한 것을 특징으로 하고 있다.In order to accomplish the above object, a floating type floating structure having a wing-type ballast tank according to the present invention is a floating type floating structure which is installed on the sea and fixed by a turret. In the floating type floating structure, And the ballast tank is integrally formed by connecting the ballast tank with the lower part of the floating structure.

또, 상기 발라스트 탱크는 부유식 해상 구조물의 하부 및 양쪽으로 각각 구분되어 구획된 다수개가 일체로 되어, 구획된 각 부분에 개별적으로 발라스트 수를 채워 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the ballast tank is divided into a lower part and a lower part of the floating structure and a plurality of the parts are integrally formed, so that the divided parts can be individually filled with the ballast water.

또, 상기 부유식 해상 구조물은 LNG RV나 LNG FPSO 또는 LNG FSRU인 것이 바람직하다.It is preferable that the floating structure is LNG RV, LNG FPSO or LNG FSRU.

본 발명의 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물에 의하면, 상기 날개형 발라스트 탱크가 빌지 킬(bilge keel) 역할을 담당하게 되고, 평판 형태의 빌지 킬(bilge keel)에 비하여 구조적으로도 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the floating type water structure having the wing-type ballast tank of the present invention, the wing-type ballast tank functions as a bilge keel, and is structurally safe as compared with a flat plate bilge keel There is an effect that can be used.

또 부유식 해상 구조물의 깊이는 일반적으로 35m 정도로 폭/깊이 비가 2 정도이나 상기 날개형 발라스트 탱크에 의해 선체의 깊이를 깊게 하여 폭/깊이 비를 2 이하로 함으로써, 적절한 조건에서의 흘수를 기존 부유식 해양구조물들에 비해서 깊게 할 수 있으며, 이것으로 인해 부유식 해상 구조물의 종동요 및 횡동요를 적극적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the depth of the floating structure is generally about 35 m, and the width / depth ratio is about 2. However, by setting the width / depth ratio to 2 or less by deepening the depth of the hull by the wing-type ballast tanks, It can be deeper than the offshore structure, and it has the effect of actively reducing the swaying and rollover of the floating floating structure.

더욱이 상기 날개형 발라스트 탱크에 의해 부가적으로 부유식 해상 구조물의 선체 깊이가 깊어짐에 따라서 같은 선체 길이의 부유체와 비교하여 저장 용량도 늘어날 수 있는 효과가 있다.Furthermore, as the depth of the hull of the floating structure is further increased by the wing-type ballast tanks, the storage capacity can be increased as compared with the float having the same hull length.

도 1은 본 발명에 따른 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 개략적인 설치 평면도
도 2는 상기 도 1의 A-A'선에 따른 종단면도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic plan view of a floating structure with a wing-type ballast tank according to the present invention;
2 is a longitudinal sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 1

이하, 본 발명에 따른 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a floating structure having a wing-type ballast tank according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.

도 1은 본 발명에 따른 하부에 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물의 개략적인 설치 평면도이고, 도 2는 상기 도 1의 A-A'선에 따른 종단면도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic plan view of a floating structure having a wing-type ballast tank at a bottom according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line A-A 'of FIG.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물은 횡동요과 종동요를 저감하기 위하여, 펜더(2)를 사이에 두고 LNGC(1)와 나란히 배치된 기존의 LNG-FPSO와 같은 부유식 해상 구조물(3) 아래에 날개형 발라스트 탱크(4)를 연결하여 상기 해상 구조물(3)과 일체로 형성한 것으로서, 상기 날개형 발라스트 탱크(4)는 사각의 함체형상으로 부유식 해상 구조물(3)의 하부에서 양측면 바깥으로 연장된 구조로 되어 있다. 상기 부유식 해상 구조물(3)의 일측에는 터릿(8)이 장착되어 해상 구조물(3)을 해상에 고정설치하게 된다. 따라서 상기 부유식 해상 구조물(3)의 폭방향 길이는 상기 날개형 발라스트 탱크(4)보다 작아 발라스트 탱크(4)의 바닥면적이 해상 구조물(3)의 바닥면적보다 더 넓게 되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, a floating structure having a wing-type ballast tank according to the present invention includes a fender 2, The wing-type ballast tank 4 is integrally formed with the wing-type ballast tank 4 by connecting the wing-type ballast tank 4 under the floating floating structure 3 such as the existing LNG-FPSO. And has a structure of a rectangular enclosure extending from both sides of the bottom of the floating marine structure 3 to the outside. A turret (8) is mounted on one side of the floating type floating structure (3) to fix the floating structure (3) to the sea. Therefore, the length of the floating structure 3 in the width direction is smaller than that of the wing-type ballast tank 4, so that the bottom area of the ballast tank 4 is wider than the bottom area of the marine structure 3.

일반적으로 빌지 킬(bilge keel)의 깊이가 깊으면 깊을수록 횡동요가 저감되지만 선체의 구조나 피로에 문제가 발생할 수 있어, 상기한 바와 같이 날개형 발라스트 탱크(4)를 부유식 해상 구조물(3)의 하부에 일체로 형성하면, 상기 날개형 발라스트 탱크(4)가 빌지 킬(bilge keel)과 같은 역할을 하면서 횡동요를 저감할 수 있게 된다. 물론 상기 날개형 발라스트 탱크(4)는 횡동요뿐 아니라 종동요도 저감할 수 있다는 것에 특징이 있다. Generally, the deeper the deeper the deeper the bilge keel is, the lower the deformation of the deformation. However, the deformation of the deeper water structure , The wing-type ballast tank 4 functions as a bilge keel, and the rolling shedding can be reduced. Of course, the wing-type ballast tank 4 is characterized by being capable of reducing not only rolling but also swaying.

상기 날개형 발라스트 탱크(4)는 하나의 탱크로 구성하는 것 외에도 도 2에 도시한 바와 같이, 부유식 해상 구조물(3) 내의 저장탱크(5a)(5b)가 폭방향으로 나란히 2개 구비되는 경우, 상기 해상 구조물(4)의 하부에 각 저장탱크(5a)(5b)와 대응되는 별도의 발라스트 탱크(4a)(4b)를 각각 구비하고, 상기 해상 구조물(3)의 양측면에서 바깥으로 연장된 날개 형태의 발라스트 탱크(4c)(4d)를 각각 구비하여, 다수개의 발라스트 탱크(4a)(4b)(4c)(4d)가 일체로 되면서 각각 구분되어 구획되도록 한다. 이와 같은 구획되어 구분된 각 발라스트 탱크(4a)(4b)(4c)(4d)는 구획된 각각에 개별적으로 발라스트 수를 채워 사용할 수 있도록 되어 있다.2, the wing-type ballast tanks 4 are composed of one tank, and two storage tanks 5a and 5b in the floating type floating structure 3 are provided side by side in the width direction A separate ballast tanks 4a and 4b corresponding to the respective storage tanks 5a and 5b are provided below the sea resisting structure 4 so as to extend outward from both sides of the sea resisting structure 3, Shaped ballast tanks 4c and 4d so that a plurality of ballast tanks 4a 4b 4c and 4d are divided and partitioned into one body. Each of the divided and divided ballast tanks 4a, 4b, 4c and 4d can be individually filled with the ballast water.

이와 같은 부유식 해상 구조물(3)은 구체적으로 LNG RV나 LNG FPSO 또는 LNG FSRU일 수 있으며, 이 경우에 상기 저장탱크(5a)(5b)는 LNG를 저장하는 LNG 카고 탱크가 된다. 도면의 미설명 부호 6은 로딩암이고 LNG FPSO의 LNG를 LNGC에 전달하는 역할을 하며, 도면의 미설명 부호 7은 LNGC에서 LNG를 저장하는 저장탱크이다.The floating structure 3 may be an LNG RV, an LNG FPSO, or an LNG FSRU. In this case, the storage tanks 5a and 5b are LNG cargo tanks for storing LNG. Reference numeral 6 in the drawings denotes a loading arm and serves to transfer the LNG of the LNG FPSO to the LNGC. In the figure, reference numeral 7 denotes a storage tank for storing the LNG in the LNGC.

이상과 같이 본 발명에 따른 날개형 발라스트 탱크를 구비한 LNG-FPSO에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the LNG-FPSO having the wing-type ballast tank according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments and the drawings disclosed herein, It is needless to say that various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of technical thought.

1 : LNGC 2 : 펜더(fender)
3 : 부유식 해상 구조물 4 : 발라스트 탱크
4a,4b,4c,4d : 구획되어 구분된 발라스트 탱크
5a,5b : 저장탱크 6 : 로딩암
7 : LNGC의 저장탱크 8 : 터릿1: LNGC 2: fender
3: floating floating structure 4: ballast tank
4a, 4b, 4c and 4d: divided and divided ballast tanks
5a, 5b: Storage tank 6: Loading arm
7: Storage tank of LNGC 8: Turret

Claims (3)

해상에 설치되어 터릿에 의해 고정되는 부유식 해상 구조물에 있어서,
상기 부유식 해상 구조물의 하부에서 양측면의 바깥으로 연장되어 날개형으로 된 발라스트 탱크를 사각함체 형상으로 구성하되, 상기 발라스트 탱크를 부유식 해상 구조물의 하부와 연결하여 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물.In a floating marine structure installed on the sea and fixed by a turret,
Wherein the ballast tank is formed in a rectangular shape, and the ballast tank is integrally formed by connecting the ballast tank to the lower portion of the floating structure, characterized in that the ballast tank is formed integrally with the bottom of the floating structure, Floating marine structures with ballast tanks. 제1항에 있어서,
상기 발라스트 탱크는 부유식 해상 구조물의 하부 및 양쪽으로 각각 구분되어 구획된 다수개가 일체로 되어, 구획된 각 부분에 개별적으로 발라스트 수를 채워 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물.The method according to claim 1,
Wherein the ballast tank is divided into a lower portion and a lower portion of the floating structure and is integrally formed with the ballast tank so that the divided portions can be individually filled with the ballast water. Floating marine structures. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 부유식 해상 구조물은 LNG RV나 LNG FPSO 또는 LNG FSRU인 것을 특징으로 하는 날개형 발라스트 탱크를 구비한 부유식 해상 구조물.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the floating structure is LNG RV, LNG FPSO, or LNG FSRU.
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