KR20150119309A - 폐쇄된 경사 변경 시스템 - Google Patents

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KR20150119309A
KR20150119309A KR1020157025228A KR20157025228A KR20150119309A KR 20150119309 A KR20150119309 A KR 20150119309A KR 1020157025228 A KR1020157025228 A KR 1020157025228A KR 20157025228 A KR20157025228 A KR 20157025228A KR 20150119309 A KR20150119309 A KR 20150119309A
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지브이에이 컨설턴츠 에이비
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Abstract

본 개시는 플로우팅 유닛 (10) 을 위한 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 에 관한 것이다. 경사 변경 시스템은 복수의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 을 포함하고 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 다른 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나와 유체 연통하게 된다. 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 제 1 탱크 (46) 를 구비하는 탱크 어셈블리 (44) 를 포함하고, 탱크 어셈블리 (44) 는 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 을 포함한다. 더욱이, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 추가로, - 탱크 어셈블리 (44) 로부터 유체를 펌핑하도록 배열되는 펌프 어셈블리 (50), 및 - 또 다른 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 로부터 탱크 어셈블리 (44) 내로 유체를 안내하도록 되어 있는 유입구 도관 어셈블리 (52) 를 포함하고, 유입구 도관 어셈블리 (52) 는 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 위에 위치된 도관 상단 부분 (54) 을 갖는다.

Description

폐쇄된 경사 변경 시스템{CLOSED INCLINATION CHANGE SYSTEM}
본 개시는 제 1 항의 서문에 따른 폐쇄된 경사 변경 시스템에 관한 것이다. 더욱이, 본 개시는 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법에 관한 것이다.
플로우팅 유닛은 사전 결정된 흘수 (draught) 범위 및 사전 결정된 경사 범위 내에서 플로우팅 조건으로 플로우팅하게 된다. 예로서, 플로우팅 유닛은 사전 결정된 작동 흘수를 갖는 작동 플로우팅 조건으로 그리고 등흘수 (even keel) 로, 즉 실질적으로 제로인 경사로써 플로우팅하게 될 수 있다.
플로우팅 유닛의 경사는 복수의 이유로 변경될 수 있다. 예를 들면, 부하가 플로우팅 유닛 상에 위치된다면, 상기 유닛에는 경사 모멘트가 부여될 수 있고, 이는 차례로 유닛의 경사를 변경시킨다. 또 다른 예로서, 크레인들 유닛이 부하를 리프팅하고 및/또는 전달하도록 작동할 때에, 경사 변경이 종종 획득된다. 추가로, 플로우팅 유닛의 흘수 변경은 플로우팅 유닛의 경사의 변경을 발생시킬 수 있다.
플로우팅 유닛이 사전 결정된 경사 범위 내에서 경사를 갖는 플로우팅 조건을 취하는 것을 보장하도록, 플로우팅 유닛은 플로우팅 유닛의 밸러스트 시스템과 연결되는 것이 공통적이다. 이를 위해, 밸러스트 워터는 플로우팅 유닛의 원하는 경사를 획득하도록 플로우팅 유닛의 밸러스트 탱크들 사이로 전달될 수 있다. 그러나, 밸러스트 시스템은 일반적으로 플로우팅 유닛 주위의 워터와 직접적으로 유체 연통하게 된다. 더욱이, 밸러스트 시스템은 일반적으로 플로우팅 유닛의 흘수를 변경시키도록 구성된다. 그와 같이, 밸러스트 시스템이 경사 변경 작동 중에 부정확하게 작동한다면, 이는 플로우팅 유닛의 원치않는 흘수 및/또는 바람직하지 않게 큰 경사를 발생시킬 수 있다.
가능하게 밸러스트 탱크들의 상기 논의된 사용과 연관될 수 있는 위험성들을 감소시키도록, GB 2 163 115 는 플로우팅 유닛의 경사를 변경시키기 위해 사용될 수 있는 탱크들을 갖는 경사 변경 시스템을 사용하는 것을 제안하고 있다. 이를 위해, 상기 '115 의 시스템은 워터가 하나의 탱크로부터 또 다른 탱크로 중력 하에서 유동하여 플로우팅 유닛의 힐 (heel) 및/또는 트림 (trim) 에 영향을 주도록 허용한다.
상기 '115 시스템은 많은 타입들의 플로우팅 유닛들에 대해 적합할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 경사 변경 시스템의 오작동의 경우에 원치않는 경사들을 얻을 위험성이 감소된 경사 변경 시스템을 얻는 것이 바람직할 수 있다.
본 개시의 하나의 목적은 플로우팅 유닛의 경사를 변경시킬 수 있고 또한 플로우팅 유닛에 원치않는 경사들을 부여할 위험성을 적절하게 낮게 만들 수 있는 경사 변경 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 제 1 항에 따른 폐쇄된 경사 변경 시스템에 의해 달성된다.
그와 같이, 본 개시는 플로우팅 유닛을 위한 폐쇄된 경사 변경 시스템에 관한 것이고, 경사 변경 시스템은 복수의 경사 변경 어셈블리들을 포함한다. 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는 다른 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나와 유체 연통하게 된다. 더욱이, 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는 제 1 탱크를 구비하는 탱크 어셈블리를 포함한다. 탱크 어셈블리는 탱크 어셈블리 상단 부분을 포함한다.
본 개시에 따르면, 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는:
- 탱크 어셈블리로부터 유체를 펌핑하도록 배열되는 펌프 어셈블리, 및
- 또 다른 경사 변경 어셈블리로부터 탱크 어셈블리 내로 유체를 안내하도록 되어 있는 유입구 도관 어셈블리로서, 상기 유입구 도관 어셈블리는 탱크 어셈블리 상단 부분 위에 위치된 도관 상단 부분을 갖는, 상기 유입구 도관 어셈블리를 추가로 포함한다.
상기에 제공된 폐쇄된 경사 변경 시스템은 유체가 폐쇄된 경사 변경 시스템을 호스팅하는 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하도록 경사 변경 어셈블리들의 탱크 어셈블리들 사이로 전달될 수 있는 것을 제시한다. 더욱이, 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나가 펌프 어셈블리를 포함하고 유입구 도관 상단 부분이 탱크 어셈블리 상단 부분 위에 위치된다는 사실로 인해, 플로우팅 유닛에 중력에 의한 유체 유동으로 인한 원치않는 경사들을 부여할 위험성이 적절하게 낮게 획득된다.
이를 위해, 탱크 어셈블리 상단 부분 위에 유입구 도관 상단 부분의 포지션은 탱크 어셈블리와 연관된 유입구 도관 어셈블리를 통해 탱크 어셈블리로부터의 유체의 중력에 의한 유동을 획득할 위험성이 적절하게 낮게 된다는 것을 의미한다는 것에 주목해야한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "경사 변경 시스템" 은 예를 들면 유닛의 종방향 및/또는 횡방향 축선을 중심으로 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하도록 되어 있는 시스템에 관한 것이다. 바람직하게, 경사 변경 시스템은 플로우팅 유닛의 흘수의 실질적인 변경 없이 경사 변경을 부여하게 된다. 더욱이, 경사 변경 시스템은 바람직하게 임의의 수평 축선을 중심으로, 즉 임의의 방위각 (azimuth) 을 중심으로 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하게 된다.
더욱이, 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "폐쇄된 경사 변경 시스템" 은 그와 같은 경사 변경 시스템에 유체를 부가하거나 또는 그와 같은 경사 변경 시스템으로부터 유체를 제거할 필요 없이 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하도록 되어 있는 경사 변경 시스템에 관한 것이다. 특히, 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "폐쇄된 경사 변경 시스템" 은 경사 변경 시스템을 호스팅하는 플로우팅 유닛의 주위의 워터로 및/또는 워터로부터 유체를 전달할 필요 없이 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하도록 되어 있는 시스템에 관한 것이다.
본 개시에 따른 경사 변경 시스템이 플로우팅 유닛으로부터 유체를 부가하거나 또는 제거할 필요 없이 플로우팅 유닛에 경사 변경들을 부여할 수 있다는 사실로 인해, 본 개시에 따른 경사 변경 시스템은 또한 플로우팅 유닛의 경사 테스트 중에 사용되는 데 적합할 수 있다. 경사 테스트 중에, 유체는 상이한 경사들을 갖는 복수의 플로우팅 조건들을 획득하도록 경사 변경 어셈블리들 사이로 전달될 수 있다. 각각의 플로우팅 조건에 대한 각각의 경사 변경 어셈블리에서 유체의 양에 관한 정보 및 실제 경사들과 관련한 정보에 기초되어, 플로우팅 유닛의 수직 무게 중심의 추정을 결정하는 것이 가능하다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나는 제 1 벤트 파이프 어셈블리를 포함한다. 제 1 벤트 파이프 어셈블리는 탱크 어셈블리의 상부 부분에 위치된 공기 유입구를 포함한다. 제 1 벤트 파이프 어셈블리는 폐쇄된 경사 변경 시스템의 주위의 환경과 유체 연통하도록 되어 있는 공기 유출구를 포함한다. 공기 유출구는 탱크 어셈블리 상단 부분 위의, 바람직하게 도관 상단 부분 위의 포지션에 위치된다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나는 제 2 벤트 파이프 어셈블리를 포함한다. 제 2 벤트 파이프 어셈블리는 도관 상단 부분에 위치된 제 2 공기 유입구를 포함한다. 더욱이, 제 2 벤트 파이프 어셈블리는 폐쇄된 경사 변경 시스템의 주위의 환경과 유체 연통하도록 되어 있는 제 2 공기 유출구를 포함한다. 제 2 공기 유출구는 바람직하게 유입구 도관 상단 부분 위에 위치된다. 제 2 벤트 파이프의 제공은 사이펀 (siphon) 원리로 인한 흡입이 유입구 도관 어셈블리에서 발생될 수 있는 위험성을 감소시킬 수 있다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나는 탱크 유입구 도관 어셈블리에 위치된 유입구 컷-오프 밸브를 포함하고, 유입구 컷-오프 밸브는 도관 상단 부분과 탱크 어셈블리 사이에 위치된다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나는 높은 측 및 낮은 측을 갖는 펌프 어셈블리를 포함하고, 적어도 하나의 경사 변경 어셈블리는 낮은 측 하류에 위치된 체크 밸브를 추가로 포함한다.
경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나는 그 펌프 어셈블리의 낮은 측의 하류에 체크 밸브를 포함한다는 사실로 인해, 두개의 경사 변경 어셈블리들의 탱크 어셈블리들의 유출구가 동시에 개방되고 이로써 탱크 어셈블리들의 유출구들 사이로 유체 연통을 허용함으로써 적절하게 낮은 위험성이 획득된다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나는 낮은 측과 탱크 어셈블리 사이에 위치된 펌프 어셈블리 컷-오프 밸브를 포함한다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나는 경사 변경 어셈블리로 그리고 경사 변경 어셈블리로부터 유체 유동을 제어하도록 되어 있는 제어 밸브를 포함한다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나의 탱크 어셈블리는 제 2 탱크를 포함하고, 제 2 탱크는 제 1 탱크 위에 적어도 부분적으로 위치된다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나의 탱크 어셈블리는 제 2 탱크를 포함한다. 제 2 탱크는 제 1 탱크 위에 적어도 부분적으로 위치된다.
선택적으로, 유입구 도관 어셈블리는 또한 또 다른 경사 변경 어셈블리로부터 제 2 탱크 내로 유체를 안내하게 된다.
선택적으로, 제 1 탱크 어셈블리는 제 2 탱크와 제 1 탱크 사이에 유체 연통을 제공하게 된다.
선택적으로, 제 1 탱크 어셈블리는 펌프 어셈블리를 사용하여 제 1 탱크로부터 제 2 탱크로 유체를 전달하게 된다.
선택적으로, 폐쇄된 경사 변경 시스템은 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나와 유체 연통하도록 되어 있는 공급 회로를 추가로 포함한다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나의 펌프 어셈블리는 잠수 가능한 펌프를 포함한다.
본 개시의 제 2 양상은 본 개시의 제 1 양상에 따른 폐쇄된 경사 변경 시스템을 포함하는 플로우팅 유닛에 관한 것이다.
선택적으로, 플로우팅 유닛은 폐쇄된 경사 변경 시스템 뿐만 아니라 밸러스트 시스템을 포함한다.
선택적으로, 플로우팅 유닛은 반잠수 가능한 유닛이다.
선택적으로, 반잠수 가능한 유닛은 네개의 최외측 지지 칼럼들을 포함한다. 폐쇄된 경사 변경 시스템은 네개의 경사 변경 어셈블리들을 포함한다. 네개의 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리가 지지 칼럼에 및/또는 지지 칼럼 아래에 적어도 부분적으로 위치되도록 네개의 최외측 지지 칼럼들의 개별적인 하나와 연관된다.
선택적으로, 반잠수 가능한 유닛은 링 폰툰을 포함한다.
선택적으로, 폐쇄된 경사 변경 시스템의 모든 경사 변경 어셈블리들의 탱크 어셈블리들의 전체 부피는 플로우팅 유닛이 작동 흘수에서 플로루팅할 때에 플로우팅 유닛에 의해 변위되는 전체 부피의 5 % 보다 작고, 바람직하게 2% 보다 작을 수 있다.
폐쇄된 경사 변경 시스템의 모든 탱크 어셈블리들의 전체 부피가 임의의 하나의 상기 제한들보다 작다는 사실은 폐쇄된 경사 변경 시스템의 가능성 있는 오작동의 결과가 상대적으로 완화될 (moderate) 수 있다는 것을 나타낸다.
본 개시의 제 3 양상은 폐쇄된 경사 변경 시스템을 사용하여 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법에 관한 것이다. 경사 변경 시스템은 복수의 경사 변경 어셈블리들을 포함한다. 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는 다른 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나와 유체 연통하게 된다. 더욱이, 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는: 제 1 탱크를 구비하는 탱크 어셈블리로서, 상기 탱크 어셈블리는 탱크 어셈블리 상단 부분을 구비하는, 상기 탱크 어셈블리를 포함한다.
경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는: 탱크 어셈블리로부터 유체를 펌핑하도록 배열된 펌프 어셈블리, 및 또 다른 경사 변경 어셈블리로부터 탱크 어셈블리 내로 유체를 안내하도록 되어 있는 유입구 도관 어셈블리를 추가로 포함하고, 유입구 도관 어셈블리는 탱크 어셈블리 상단 부분 위에 위치된 도관 상단 부분을 갖는다.
더욱이, 상기 방법은:
- 경사 변경 어셈블리들 중 제 1 경사 변경 어셈블리의 펌프 어셈블리로부터 경사 변경 어셈블리들 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로 유체 연통을 제공하는 단계, 및
- 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로부터 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로 펌핑되도록 펌프 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함한다.
선택적으로, 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나의 탱크 어셈블리는 제 2 탱크를 포함하고, 제 2 탱크는 제 1 탱크 위에 적어도 부분적으로 위치된다. 상기 방법은:
- 단지 제 1 탱크들 사이로 유체를 전달함으로써 경사 변경을 획득하는 것이 가능한 지를 결정하는 단계;
- 가능하다면, 경사 변경 어셈블리들 중 제 1 경사 변경 어셈블리의 펌프 어셈블리로부터 경사 변경 어셈블리들 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 1 탱크로 유체 연통을 제공하는 단계, 및
- 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 1 탱크로부터 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 1 탱크로 펌핑되도록 펌프 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 방법은 제 1 탱크들 사이로 유체를 전달하기 전에 제 2 탱크들로 경사 변경을 획득하는데 요구되지 않는 유체를 전달하는 단계를 포함한다. 요구되지 않는 유체가 제 2 탱크들로 전달되는 특징은 단지 원하는 경사 변경을 달성하기 위해 실제적으로 요구되는 유체의 양이 제 1 탱크들에 존재한다는 것을 의미한다. 그와 같이, 폐쇄된 경사 변경 시스템이 예를 들면 시스템의 부정확한 작동 및/또는 시스템의 하나 이상의 손상받은 구성 요소들로 인해 경사 변경 절차 중에 오작동한다면, 그러한 오작동의 중요도는 상대적으로 낮을 수 있다.
선택적으로, 상기 방법은:
- 단지 제 2 탱크들 사이로 유체를 전달함으로써 경사 변경을 획득하는 것이 가능한 지를 결정하는 단계;
- 가능하다면, 경사 변경 어셈블리들 중 제 1 경사 변경 어셈블리의 펌프 어셈블리로부터 경사 변경 어셈블리들 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 2 탱크로의 유체 연통을 제공하는 단계, 및
- 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 2 탱크로부터 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 2 탱크로 펌핑되도록 펌프 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 방법은 제 2 탱크들 사이로 유체를 전달하기 전에 제 1 탱크들로 경사 변경을 획득하는데 요구되지 않는 유체를 전달하는 단계를 포함한다.
첨부된 도면들을 참조하여, 아래에 예로서 인용된 개시들의 실시형태들의 보다 상세한 설명이 이어진다.
도 1 은 플로우팅 유닛을 예시하고,
도 2 는 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태를 개략적으로 예시하고,
도 3 은 폐쇄된 경사 변경 시스템의 또 다른 실시형태를 개략적으로 예시하고,
도 4a 내지 도 4d 는 도 3 의 실시형태를 사용하여 경사 변경 시퀀스를 개략적으로 예시하고,
도 5a 내지 도 5c 는 도 3 의 실시형태를 사용하여 또 다른 경사 변경 시퀀스를 개략적으로 예시하고,
도 6 은 추가의 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태를 개략적으로 예시하고,
도 7 은 도 1 의 플로우팅 유닛의 플로우트의 절단된 평단면도를 예시한다.
첨부된 도면들이 반드시 축척으로 도시된 것은 아니며 몇몇 특징들의 치수들은 명확성을 위해 과장될 수 있다는 것에 주목해야 한다.
상기 설명된 양상들의 실시형태들은 아래에 제공될 것이다. 그러나 실시형태들은 본 발명의 원리들을 설명하도록 포함된 것이며 첨부된 청구항들에 의해 규정된 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니라는 것이 이해되어야만 한다.
도 1 은 종래 기술 분야의 해양 구조물 (10) 을 예시하고, 도 1 에서의 상기 해양 구조물은 잔잔한 워터 레벨 (SWL) 을 갖는 수체 (body of water : 11) 에서 플로우팅하도록 되어 있는 반잠수 가능한 유닛이다. 해양 구조물은 수체 (11) 에서 적어도 부분적으로 위치되게 되는 플로우트 (12) 를 포함하고, 도 1 에 예시된 해양 구조물의 실시예에서, 플로우트 (12) 는 전술된 잔잔한 워터 레벨 (SWL) 아래에 위치되게 된다.
도 1 에 예시된 해양 구조물 (10) 의 실시예에서, 플로우트 (12) 는 소위 링 폰툰 (ring pontoon) 타입이며 따라서 플로우트 (12) 를 형성하도록 서로 연결된 네개의 폰툰들 (14, 16, 18, 20) 에 의해 구성된다. 그러나, 해양 구조물 (10) 의 다른 실시예들에서, 플로우트 (12) 는 도 1 에 예시된 플로우트와 상이한 구성을 가질 수 있다. 도 1 에서부터 알 수 있는 바와 같이, 해양 구조물 (10) 은 또한 데크 구조물 (22) 을 포함하고, 상기 데크 구조물 (22) 은 일반적으로 잔잔한 워터 레벨 (SWL) 위에 위치되게 된다.
더욱이, 도 1 에서의 해양 구조물 (10) 에는 플로우트 (12) 와 데크 구조물 (22) 사이로 연장되는 네개의 지지 부재들, 또는 지지 칼럼들 (24, 26, 28, 30) 이 제공된다.
본 발명에 따른 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태들은 아래에 제공될 것이다. 비제한적인 예로서, 본 발명의 폐쇄된 경사 변경 시스템은 바람직하게 도 1 에 예시된 해양 구조물 (10) 과 같은 해양 구조물을 위해 적합할 수 있다. 그러나, 또한 본 발명의 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태들은 다른 타입들의 플로우팅 유닛들에 대해 적합할 수 있는 것도 고려될 수 있다. 순수하게 예로써, 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태는 다음의 타입들의 플로우팅 유닛들 중 적어도 하나에 대해 적합할 수 있다: 선박, 부유식 원유 생산 저장 하역 유닛 (floating production storage and offloading unit : FPSO), 텐션 레그 플랫폼 (tension leg platform : TLP), 원주 부표 (spar buoy), 바지선 및 플로우팅 도크.
더욱이, 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태들은 반잠수 가능한 유닛 (10) 의 도 1 의 실시예와 또 다른 구성을 갖는 반잠수 가능한 유닛에 대해 적합할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 순수하게 예로써, 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태는 플로우트로부터 데크로 연장되는 네개보다 많거나 또는 적은 지지 칼럼들 및/또는 트윈 폰툰들 (도시 생략) 을 갖는 반잠수 가능한 유닛에 대해 적합할 수 있다. 비제한적인 예로서, 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태는 여섯개의 지지 칼럼들 (도시 생략) 을 갖는 반잠수 가능한 유닛에 대해 적합할 수 있다.
도 2 는 플로우팅 유닛 (도 2 에서 도시 생략) 을 위한 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 실시형태를 예시한다. 본 발명의 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 복수의 경사 변경 어셈블리들을 포함하고 도 2 의 실시형태는 네개의 경사 변경 어셈블리들, 즉 제 1 경사 변경 어셈블리 (34), 제 2 경사 변경 어셈블리 (36), 제 3 경사 변경 어셈블리 (38) 및 제 4 경사 변경 어셈블리 (40) 를 포함한다.
폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 다른 실시형태들은 네개보다 적거나 또는 보다 많은 경사 변경 어셈블리들을 포함할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 비제한적인 예로서, 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태 (도시 생략) 는 단지 세개의 경사 변경 어셈블리들을 포함할 수 있다. 또 다른 비제한적인 예로서, 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태 (도시 생략) 는 다섯개 이상의 경사 변경 어셈블리들을 포함할 수 있다.
도 2 는 예로서 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 를 사용하여 경사 변경 어셈블리의 바람직한 특징들을 예시한다. 그러나, 다른 경사 변경 어셈블리들 (36, 38, 40) 중 각각의 하나가 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 와 동일한, 또는 적어도 유사한 특징들을 포함할 수 있다는 것에 주목해야 한다.
도 2 는 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나가 다른 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나와 유체 연통하게 된다는 것을 예시한다. 이를 위해, 도 2 의 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나와 유체 연통하도록 되어 있는 공급 회로 (42) 를 포함한다.
도 2 의 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 실시형태에서, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 제 1 탱크 (46) 를 구비하는 탱크 어셈블리 (44) 를 포함한다. 탱크 어셈블리 (44) 는 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 을 포함한다. 상단 부분 (48) 은 탱크 어셈블리 (44) 의 최상부 영역에 위치된다.
더욱이, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 탱크 어셈블리 (44) 로부터 유체를 펌핑하도록 배열된 펌프 어셈블리 (50) 를 추가로 포함한다. 추가로, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 또 다른 경사 변경 어셈블리로부터 탱크 어셈블리 (44) 내로 유체를 안내하도록 되어 있는 유입구 도관 어셈블리 (52) 를 포함한다. 유입구 도관 어셈블리 (52) 는 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 위에 위치된 도관 상단 부분 (54) 을 갖는다.
폐쇄된 경사 시스템 (32) 에서 사용된 유체는 액체일 수 있다. 순수하게 예로써, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 에서 사용된 유체는 다음의: 담수 또는 오일 중 적어도 하나일 수 있다. 담수 또는 오일의 사용은 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 에서의 부식이 상대적으로 적다는 이점을 가질 수 있다. 또 다른 선택예로서, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 에서 사용된 유체는 바다물일 수 있다. 바다물의 사용은 아래에 논의되는 바와 같이 바다물이 예를 들면 플로우팅 유닛의 밸러스트 시스템으로부터 공급될 수 있다는 이점을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 상기 시스템 (32) 을 호스팅하는 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위해 사용될 수 있다. 그와 같이, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 의 펌프 어셈블리 (50) 로부터 상기 경사 변경 어셈블리들 (36, 38, 40) 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로 유체 연통을 제공하도록 작동될 수 있다.
더욱이, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 의 탱크 어셈블리 (44) 로부터 상기 경사 변경 어셈블리들 (36, 38, 40) 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로 펌핑되도록 작동될 수 있다.
폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 상기 설명된 작동은 수동적으로 수행될 수 있다. 그와 같이, 하나 이상의 오퍼레이터들은 유체 연통이 상기 경사 변경 어셈블리들 사이에서 제공될 수 있도록 결정할 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 오퍼레이터들은 적절한 양의 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로부터 상기 경사 변경 어셈블리들 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로 펌핑되도록 경사 변경 어셈블리 중 하나의 펌프 어셈블리를 작동시킬 수 있다.
또 다른 선택예로서, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 바람직하게 전자 제어 유닛과 같은 제어 유닛 (55) 을 포함한다. 순수하게 예로써, 제어 유닛 (55) 은 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 을 호스팅하는 플로우팅 유닛에 부여되도록 원하는 경사 변경과 관련하여 입력을 수용할 수 있다. 제어 유닛 (55) 은 이때 유체 연통이 경사 변경 어셈블리들 사이에서 제공될 수 있도록 자동적으로 결정할 수 있다.
더욱이, 순수한 예이지만, 제어 유닛 (55) 은 폐쇄된 경사 변경 시스템의 다른 부분들과 연통하게 될 수 있다. 비제한적인 예로서, 제어 유닛 (55) 은 전자 및/또는 유압 신호들을 통해 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 다른 부분들과 통신하게 될 수 있다. 그와 같이, 제어 유닛 (55) 은 두개의 경사 변경 어셈블리들 사이에 원하는 유체 연통을 제공하도록 예를 들면 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 하나 이상의 밸브 어셈블리들을 제어하게 될 수 있다.
부가적으로, 순수한 예이지만, 제어 유닛 (55) 은 또한 유체가 하나의 경사 변경 어셈블리로부터 하나 이상의 다른 경사 변경 어셈블리들로 펌핑될 수 있도록 적어도 하나의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나의 펌프 어셈블리 (50) 를 제어하게 될 수 있다.
폐쇄된 경사 변경 시스템의 도 2 의 실시형태 (32) 에서, 경사 변경 어셈블리들 (34) 중 적어도 하나는 제 1 벤트 파이프 어셈블리 (56) 를 포함한다. 제 1 벤트 파이프 어셈블리 (56) 는 탱크 어셈블리 (44) 의 상부 부분 (48) 에 위치되는 공기 유입구 (58) 를 포함한다. 제 1 벤트 파이프 어셈블리 (56) 는 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 위의 포지션에 위치된 공기 유출구 (60) 를 포함한다. 공기 유출구 (60) 는 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 주위의 환경과 유체 연통하게 된다. 도 2 는 공기 유출구 (60) 가 도관 상단 부분 (54) 위에 위치되는 제 1 벤트 파이프 어셈블리 (56) 의 바람직한 실시예를 예시한다.
도 2 는 경사 변경 어셈블리들 (34) 중 적어도 하나가 도관 상단 부분 (54) 과 주위 환경 사이에 유체 연통을 제공하는 제 2 벤트 파이프 어셈블리 (62) 를 포함할 수 있다는 것을 추가로 예시한다. 이를 위해, 제 2 벤트 파이프 어셈블리 (62) 는 도관 상단 부분 (54) 에 위치된 제 2 공기 유입구 (61) 를 포함한다. 더욱이, 제 2 벤트 파이프 어셈블리 (62) 는 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 주위의 환경과 유체 연통하는 제 2 공기 유출구 (63) 를 추가로 포함한다. 제 2 공기 유출구 (63) 는 바람직하게 도관 상단 부분 (54) 위에 위치된다.
제 2 벤트 파이프 (62) 의 제공은 사이펀 원리로 인한 흡입이 유입구 도관 어셈블리 (52) 에서 발생할 수 있는 위험성을 감소시킬 수 있다. 유입구 도관 어셈블리 (52) 에서의 흡입은 유체가 도관 상단 부분 (54) 으로부터 탱크 어셈블리 (44) 로 유동하고 유입구 도관 어셈블리 (52) 에서 부압을 생성할 때에 발생할 수 있다. 그러한 부압은 도관 상단 부분 (54) 과 공급 회로 (42) 사이에 위치되는 유입구 도관 어셈블리 (52) 의 부분에서의 유체가 탱크 어셈블리 (44) 를 향해 강제될 수 있도록 발생될 수 있다. 유입구 도관 어셈블에서의 그러한 부압을 획득할 위험성은 제 2 벤트 파이프 어셈블리 (62) 의 제공에 의해 감소된다.
도 2 는 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나가 탱크 유입구 도관 어셈블리 (52) 에 위치된 유입구 컷-오프 밸브 (64) 를 포함할 수 있다는 것을 추가로 예시한다. 더욱이, 도 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 유입구 컷-오프 밸브 (64) 는 바람직하게 도관 상단 부분 (54) 과 탱크 어셈블리 (44) 사이에 위치될 수 있다.
더욱이, 도 2 는 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나가 낮은 측 (66) 및 높은 측 (68) 을 갖는 펌프 어셈블리 (50) 를 포함하는 것을 예시한다. 더욱이, 도 2 의 실시형태에서, 적어도 하나의 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 는 높은 측 (68) 하류에 위치된 체크 밸브 (70) 를 추가로 포함한다.
추가로, 도 2 는 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나가 낮은 측 (66) 과 탱크 어셈블리 (44) 사이에 위치된 펌프 어셈블리 컷-오프 밸브 (72) 를 포함할 수 있다는 것을 예시한다.
더욱이, 도 2 의 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태 (32) 에서, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나는 경사 변경 어셈블리 (34) 로 그리고 경사 변경 어셈블리 (34) 로부터 유체 유동을 제어하도록 되어 있는 제어 밸브 (74) 를 포함한다.
도 2 는 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 이 밸러스트 시스템 (75) 과 선택적으로 유체 연통하도록 배열될 수 있다는 것을 추가로 예시한다. 도 2 에서의 선택적인 유체 연통은 공급 회로 (42) 로의 밸러스트 시스템 연통 도관 (77) 의 연결에 의해 달성된다. 밸러스트 시스템 연통 도관 (77) 은 예를 들면 밸러스트 시스템 연통 도관 (77) 을 통해 임의의 유동을 제어하도록 되어 있는 밸브 어셈블리 (79) 를 포함할 수 있다.
순수하게 예로써, 밸브 어셈블리 (79) 는 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 에 대해 최초 조건에서, 예를 들면 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 이 최초로 사용될 때에 또는 사용되기 전에 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 과 밸러스트 시스템 (75) 사이에 유체 연통을 허용하도록 작동될 수 있다. 그러나, 그와 같은 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 작동들 중에, 밸브 어셈블리 (79) 는 바람직하게 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 과 밸러스트 시스템 (75) 사이에 유체 연통이 방지되도록 폐쇄된다.
도 2 에 예시된 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태 (32) 와 같은 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 바람직하게 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법에서 사용된다.
상기 방법은 경사 변경 어셈블리들 중 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 의 펌프 어셈블리 (50) 로부터 경사 변경 어셈블리들 중 제 2 경사 변경 어셈블리 (36, 38, 40) 의 탱크 어셈블리로 유체 연통을 제공하는 단계를 포함한다. 일반적으로, 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 사이에 유체 연통을 제공하는 선택은 플로우팅 유닛에 부여될 경사의 원하는 방향 및 규모에 따를 수 있다. 순수하게 예로써, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 사이로 유체 연통을 제공하는 선택은 수동적으로 또는 자동적으로 수행될 수 있다.
더욱이, 상기 방법은 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로부터 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로 펌핑되도록 펌프 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함한다. 순수하게 예로써, 펌프 어셈블리의 작동은 수동적으로 또는 자동적으로 수행될 수 있다.
도 3 은 폐쇄된 경사 변경 시스템의 또 다른 실시형태를 예시한다. 도 3 의 실시형태는 도 2 의 실시형태의 특징들과 동일한 특징들 또는 적어도 유사한 특징들을 포함하고 그러한 특징들은 도 2 에서 부여된 도면 부호와 동일한 도면 부호를 도 3 에서도 갖는다.
도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본원에 개시된 폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태 (32) 는 적어도 하나의 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 를 포함하고, 상기 적어도 하나의 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리 (44) 는 제 2 탱크 (76) 를 포함한다. 따라서, 도 3 의 실시형태에서, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나의 탱크 어셈블리 (44) 는 두개의 탱크들 (46, 76) 을 포함한다. 바람직하게, 제 2 탱크 (76) 는 제 1 탱크 (46) 위에 적어도 부분적으로 위치된다.
더욱이, 도 3 의 실시형태에서, 유입구 도관 어셈블리 (52) 는 또한 또 다른 경사 변경 어셈블리로부터 제 2 탱크 (76) 내로 유체를 안내하게 된다. 이를 위해, 탱크 유입구 도관 어셈블리 (52) 는 바람직하게 제 2 탱크 (76) 내로 유체를 안내하도록 되어 있는 제 2 도관 부분 (78) 을 포함한다. 제 2 도관 부분 (78) 은 바람직하게 제 2 유입구 컷-오프 밸브 (80) 를 포함할 수 있다.
순수하게 예로써, 제 1 탱크 (46) 및 제 2 탱크 (76) 는 서로 영구적으로 유체 연통할 수 있다. 또 다른 비제한적인 예로서, 제 1 탱크 (46) 및 제 2 탱크 (76) 는 서로 선택적으로 유체 연통하도록 배열될 수 있다. 이를 위해, 순수한 예이지만, 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 는 제 1 탱크 (46) 와 제 2 탱크 (76) 사이로 유체 연통을 제공하는 도관 (도시 생략) 을 포함할 수 있고 경사 변경 어셈블리 (34) 는 또한 제 1 탱크 (46) 와 제 2 탱크 (76) 사이의 유체 연통이 제어될 수 있는 밸브 (도시 생략) 를 포함할 수 있다.
제 1 탱크와 제 2 탱크들 사이에 상기 논의된 도관 뿐만 아니라 또는 대신에, 제 1 탱크 (46) 와 제 2 탱크 (76) 사이의 유체 연통은 유입구 도관 어셈블리 (52) 를 통해 제공될 수 있다. 그와 같이, 제 1 유입구 컷-오프 밸브 (64) 및 제 2 유입구 컷-오프 밸브 (80) 가 개방된다면, 제 2 탱크 (76) 로부터 제 1 탱크 (46) 로의 유체 전달이 달성될 수 있다. 이를 위해, 제 2 도관 부분 (78) 이 제 2 탱크 (76) 의 최저 부분에 연결되는 것이 바람직할 수 있다.
더욱이, 도 3 에 예시된 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 의 실시예는 펌프 어셈블리 (50) 를 사용하여 제 1 탱크 (46) 로부터 제 2 탱크 (76) 로 유체를 전달하게 된다. 그러한 유체 전달은 밸브들 (64, 74 및 84) 을 폐쇄시키고 밸브들 (72 및 80) 을 개방시킴으로써 달성될 수 있다. 펌프 어셈블리 (50) 는 그 후에 제 1 탱크 (46) 로부터 제 2 탱크 (76) 로 유체를 펌핑하도록 작동될 수 있다.
폐쇄된 경사 변경 시스템의 도 3 의 실시형태 (32) 에서, 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 는 펌프 어셈블리 (50) 의 낮은 측 (66) 과 제 2 탱크 (76) 사이로 유체 연통을 제공하도록 되어 있는 제 2 탱크 도관 부분 (82) 을 포함한다. 더욱이, 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 는 제 2 탱크 도관 부분 (82) 을 통해 유체 연통을 제어하도록 되어 있는 제 2 탱크 도관 밸브 (84) 를 포함한다.
적어도 두개의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 을 포함하고, 이들 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나가 제 1 및 제 2 탱크 (46, 76) 를 차례로 포함하는 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 실시형태들은 바람직하게 폐쇄된 경사 변경 시스템을 사용하여 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법으로 사용될 수 있고 그러한 방법의 실시형태는 아래에 제공될 것이다.
순수하게 예로써, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 시작 구성은 제 1 탱크 (46) 와 제 2 탱크 (76) 사이의 임의의 직접적인 유체 연통이 제 1 및 제 2 탱크를 포함하는 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나 내에서 방지되게 될 수 있다. 그러한 시작 구성의 예는 도 4a 에 예시된다.
도 4a 에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 경사 변경 어셈블리들 (34) 및 제 4 경사 변경 어셈블리들 (40) 중 각각의 하나의 제 2 탱크는 실질적으로 완전하게 충전되는 한편, 제 2 경사 변경 어셈블리들 (36) 및 제 3 경사 변경 어셈블리들 (38) 중 각각의 하나의 제 2 탱크는 실질적으로 빈 상태이다. 도 4a 에 예시된 것과 같은 제 2 탱크들의 구성은 완전하게 충전된 또는 완전하게 빈 탱크들이 소위 자유 액체 표면 효과 (free liquid surface effect) 로 인해 플로우팅 유닛의 안정성을 감소시키는 데 현저하게 기여하지 않기 때문에 일반적으로 바람직하다.
더욱이, 네개의 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나의 제 1 탱크는 실질적으로 반만 충전된다.
상기 방법은 단지 제 1 탱크들 사이로 유체를 전달함으로써 원하는 경사 변경을 획득하는 것이 가능한 지를 결정하는 단계를 포함한다. 단지 제 1 탱크들을 사용함으로써 유체 유닛에 원하는 경사 변경을 부여하는 것이 실제적으로 가능하다고 결정된다면, 상기 방법은 도 2 를 참조하여 위에서 논의된 방법의 방식과 유사한 방식으로 진행되고, 즉 상기 방법은 경사 변경 어셈블리들 중 제 1 경사 변경 어셈블리의 펌프 어셈블리로부터 경사 변경 어셈블리들 중 하나의 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리로 유체 연통을 제공하는 단계 및 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 1 탱크로부터 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 1 탱크로 펌핑되도록 펌프 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함한다.
대안예로서, 상기 방법은 또한,
- 단지 제 2 탱크들 사이로 유체를 전달함으로써 경사 변경을 획득하는 것이 가능한 지를 결정하는 단계, 및
- 가능하다면, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 1 경사 변경 어셈블리 의 펌프 어셈블리로부터 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 2 경사 변경 어셈블리 의 탱크 어셈블리의 제 2 탱크로 유체 연통을 제공하는 단계;
- 유체가 제 1 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 2 탱크로부터 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리의 제 2 탱크로 펌핑되도록 펌프 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
그러나, 양쪽 제 1 및 제 2 탱크들의 사용이 플로우팅 유닛에 원하는 경사 변경을 부여하기 위해 요구되도록 결정된다면, 상기 방법은 바람직하게 제 1 탱크 (46) 중 각각의 하나와 그 상응하는 제 2 탱크 (76) 사이에 유체 연통을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 설명된 구성이 취해지는 조건의 예는 도 4b 에 예시된다.
탱크 어셈블리들의 각각의 하나의 제 1 탱크 (46) 와 제 2 탱크 (76) 사이에 유체 연통이 얻어질 때에, 적절한 유체 연통(들) 은 선택된 경사 변경 어셈블리들 사이에 제공되고 유체는 그 사이로 펌핑된다. 그러한 유체 전달로부터 기인할 수 있는 유체 분배의 예는 도 4d 에 예시된다. 도 4d 의 유체 분배는 도 4b 의 분배로부터 직접 얻어질 수 있다. 선택적으로, 상기 방법은 중립 유체 분배를 포함할 수 있고, 예를 들면 도 4d 의 분배가 달성되기 전에 획득된 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나에서 실질적으로 동일한 양의 유체 분배를 포함할 수 있다. 그러한 중립 유체 포지션의 예는 도 4c 에 예시된다.
도 5a 내지 도 5c 는 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법의 또 다른 실시형태를 예시한다. 도 4a 내지 도 4d 의 실시형태에서와 같이, 상기 방법의 도 5a 내지 도 5c 의 실시형태는 경사 변경 어셈블리들을 포함하는 폐쇄된 경사 시스템을 사용하고 상기 경사 변경 어셈블리들 중 각각의 하나는 제 1 탱크 (46) 및 제 2 탱크 (76) 를 갖는다. 각각의 경사 변경 어셈블리에서, 제 2 탱크 (76) 는 제 1 탱크 (46) 위에 위치된다.
도 5a 는 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하는 방법의 실시형태를 위한 시작 조건을 예시한다. 도 5a 에 예시된 조건에서, 제 1 탱크들 (46) 은 소정 양의 유체를 포함하고 제 2 탱크들 (76) 은 소정 양의 유체를 포함한다. 순수하게 예로써, 실질적으로 제 2 탱크들 (76) 중 각각의 하나의 1/3 및 제 1 탱크들 (46) 중 각각의 하나의 대략 2/3 는 유체로 충전될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c 에 예시된 방법의 실시형태는 또한 원하는 경사 변경을 얻는 것이 가능하도록 제 1 탱크들 (46) 에서 요구되는 양의 유체가 결정되는 단계를 포함할 수 있다. 순수하게 예로써, 요구되는 양의 유체는 원하는 경사의 규모 및 방향에 따를 수 있다. 도 5a 내지 도 5c 의 실시형태는 또한 원하는 경사 변경을 획득하는데 요구되지 않는 유체가 제 1 탱크들 사이로 유체를 펌핑하기 전에, 즉 원하는 경사 변경을 획득하도록 유체를 전달하기 전에 제 2 탱크들 (76) 로 전달되는 단계를 포함할 수 있다.
도 5b 는 실질적으로 제 1 탱크들 (46) 중 각각의 하나의 1/3 이 유체로 충전된다면 원하는 경사 변경이 얻어질 수 있도록 결정되는 조건을 예시한다. 따라서, 잔여 유체, 즉 원하는 경사 변경을 달성하는데 요구되지 않는 유체는 제 2 탱크들 (76) 로 전달된다. 따라서, 도 5b 는 실질적으로 제 1 탱크들 (46) 중 각각의 하나의 1/3 이 유체로 충전되는 한편, 제 2 탱크들 (76) 중 각각의 하나의 대략 2/3 가 유체로 충전되는 조건을 예시한다.
제 1 탱크들 (46) 사이로의 유체 전달은 그 후에 원하는 경사 변경을 획득하도록 개시될 수 있다. 그러나, 경사 변경 방법의 도 5a 내지 도 5c 의 실시형태에서, 어떠한 유체도 경사 변경 절차 중에 제 2 탱크들 (76) 사이로 전달되지 않는다. 도 5c 는 유체가 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 의 제 1 탱크들 (46) 사이로 전달되는 조건을 예시한다.
상기 방법의 도 5a 내지 도 5c 의 실시형태는 제 1 탱크들 (46) 사이로 유체 전달을 사용하고 제 2 탱크들 (76) 에서 잔여 유체를 저장하지만, 또한 상기 방법의 실시형태들은 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하도록 제 1 탱크들 (46) 에 잔여 유체를 저장하고 제 2 탱크들 (76) 사이로 유체들을 전달할 수 있는 것도 고려될 수 있다는 것에 주목해야 한다.
도 6 은 폐쇄된 경사 변경 시스템의 또 다른 실시형태 (32) 를 예시한다. 도 6 에서, 경사 변경 어셈블리들 중 적어도 하나의 펌프 어셈블리 (50) 는 잠수 가능한 펌프 (86) 를 포함한다.
도 6 에 예시된 잠수 가능한 펌프 (86) 는 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 와 연관된다. 그러나, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 다른 실시형태들에서, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 잠수 가능한 펌프를 포함할 수 있다.
도 6 에 예시된 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 의 실시예에서, 잠수 가능한 펌프 (86) 는 제 1 경사 변경 어셈블리 (34) 의 제 1 탱크 (46) 에 위치된다.
그러나, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 다른 실시형태들에서, 경사 변경 어셈블리는 경사 변경 어셈블리의 탱크 또는 탱크들의 외측의 도관 (도시 생략) 에 위치된 잠수 가능한 펌프를 포함할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 바람직하게 반잠수 가능한 유닛에서 사용될 수 있다. 도 7 은 도 1 의 반잠수 가능한 유닛 (10) 의 플로우트 (12) 의 평면도이다. 도 7 의 유닛 (10) 의 플로우트 (12) 는 네개의 폰툰들 (14, 16, 18, 20) 이 폐쇄된 직사각형을 형성하도록 서로 연결된 소위 링 폰툰 타입이다.
더욱이, 도 7 에 예시된 반잠수 가능한 유닛 (10) 은 네개의 최외측 지지 칼럼들 (도 7 에서는 도시 생략되고, 대신에 도 1 을 참조 : 24, 26, 28, 30) 을 포함한다.
폐쇄된 경사 변경 시스템의 실시형태 (32) 에서, 시스템 (32) 은 네개의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 를 포함하고, 네개의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리가 지지 칼럼에 및/또는 지지 칼럼 아래에 적어도 부분적으로 위치되도록 네개의 최외측 지지 칼럼의 개별적인 하나와 연관된다. 도 7 에서, 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 직사각형 플로우트 (12) 의 외부 코너에 위치된다.
일반적으로, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 부피와 관련하여, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 모든 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 의 탱크 어셈블리들의 전체 부피는 플로우팅 유닛 (10) 이 작동 흘수에서 플로우팅될 때에 플로우팅 유닛 (10) 에 의해 변위되는 전체 부피의 5 % 보다 작고, 바람직하게 2% 보다 작을 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 임의의 개시된 형태 또는 실시형태와 함께 도시되고 및/또는 설명된 구조들 및/또는 요소들 및/또는 방법 단계들은 구성의 선택의 일반적인 중요성에 따라 임의의 다른 개시된 또는 설명된 또는 제안된 형태 또는 실시형태로 통합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 반잠수 가능한 유닛은 위에서 제공된 설명에서 플로우팅 유닛의 예로서 사용되지만, 폐쇄된 경사 변경 시스템은 또한 FPSO, 바지선, 텐션 레그 플랫폼, 원주 부표, 선박 등과 같은 또 다른 타입의 플로우팅 유닛에서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 바와 같이 여기에 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 제한되도록 의도된다.

Claims (25)

  1. 플로우팅 유닛 (10) 을 위한 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 으로서,
    상기 경사 변경 시스템은 복수의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 을 포함하고,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 다른 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나와 유체 연통하도록 되어 있고,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는,
    - 제 1 탱크 (46) 를 구비하는 탱크 어셈블리 (44) 로서, 상기 탱크 어셈블리 (44) 는 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 을 구비하는, 상기 탱크 어셈블리를 포함하고;
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34,36, 38, 40) 중 각각의 하나는 추가로,
    - 상기 탱크 어셈블리 (44) 로부터 상기 유체를 펌핑하도록 배열되는 펌프 어셈블리 (50) 및
    - 또 다른 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 로부터 상기 탱크 어셈블리 (44) 내로 상기 유체를 안내하도록 되어 있는 유입구 도관 어셈블리 (52) 로서, 상기 유입구 도관 어셈블리 (52) 는 상기 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 위에 위치된 도관 상단 부분 (54) 을 갖는, 상기 유입구 도관 어셈블리를 포함하는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나는 제 1 벤트 파이프 어셈블리 (56) 를 포함하고,
    상기 제 1 벤트 파이프 어셈블리 (56) 는 상기 탱크 어셈블리 (44) 의 상부 부분에 위치된 공기 유입구를 포함하고,
    상기 제 1 벤트 파이프 어셈블리 (56) 는 상기 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 주위의 환경과 유체 연통하도록 되어 있는 공기 유출구 (60) 를 포함하고,
    상기 공기 유출구 (60) 는 상기 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 위의, 바람직하게 상기 도관 상단 부분 (54) 위의 포지션에 위치되는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나는 제 2 벤트 파이프 어셈블리 (62) 를 포함하고,
    상기 제 2 벤트 파이프 어셈블리 (62) 는 상기 도관 상단 부분 (54) 에 위치된 제 2 공기 유입구 (61) 를 포함하고,
    상기 제 2 벤트 파이프 어셈블리 (62) 는 상기 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 주위의 환경과 유체 연통하도록 되어 있는 제 2 공기 유출구 (63) 를 추가로 포함하고,
    상기 제 2 공기 유출구 (63) 는 바람직하게 상기 도관 상단 부분 (54) 위에 위치되는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나는 상기 탱크 유입구 도관 어셈블리 (52) 에 위치된 유입구 컷-오프 밸브 (64) 를 포함하고,
    상기 유입구 컷-오프 밸브 (64) 는 상기 도관 상단 부분 (54) 과 상기 탱크 어셈블리 (44) 사이에 위치되는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나는 낮은 측 (66) 및 높은 측 (68) 을 갖는 펌프 어셈블리 (50) 를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 는 상기 높은 측 (68) 의 하류에 위치된 체크 밸브 (70) 를 추가로 포함하는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나는 상기 낮은 측 (66) 과 상기 탱크 어셈블리 (44) 사이에 위치된 펌프 어셈블리 컷-오프 밸브 (72) 를 포함하는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나는 상기 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 로 그리고 상기 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 로부터 유체 유동을 제어하도록 되어 있는 제어 밸브 (74) 를 포함하는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 제 1 탱크 어셈블리 (34) 의 상기 탱크 어셈블리 (44) 는 제 2 탱크 (76) 를 포함하고,
    상기 제 2 탱크 (76) 는 상기 제 1 탱크 (46) 위에 적어도 부분적으로 위치되는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나의 상기 탱크 어셈블리 (44) 는 제 2 탱크 (76) 를 포함하고,
    상기 제 2 탱크 (76) 는 상기 제 1 탱크 (46) 위에 적어도 부분적으로 위치되는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 유입구 도관 어셈블리 (52) 는 또한 또 다른 경사 변경 어셈블리로부터 상기 제 2 탱크 (76) 내로 상기 유체를 안내하도록 되어 있는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 탱크 어셈블리 (34) 는 상기 제 2 탱크 (76) 와 상기 제 1 탱크 (46) 사이에 유체 연통을 제공하도록 되어 있는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 탱크 어셈블리 (34) 는 상기 펌프 어셈블리 (50) 를 사용하여 상기 제 1 탱크 (46) 로부터 상기 제 2 탱크 (76) 로 유체를 전달하도록 되어 있는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나와 유체 연통하도록 되어 있는 공급 회로 (42) 를 추가로 포함하는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 적어도 하나의 경사 변경 어셈블리의 상기 펌프 어셈블리 (50) 는 잠수 가능한 펌프 (86) 를 포함하는, 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 을 포함하는, 플로우팅 유닛 (10).
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 플로우팅 유닛 (10) 은 상기 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 뿐만 아니라 밸러스트 시스템 (75) 을 포함하는, 플로우팅 유닛 (10).
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    플로우팅 유닛 (10) 은 반잠수 가능한 유닛인, 플로우팅 유닛 (10).
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 반잠수 가능한 유닛은 네개의 최외측 지지 칼럼들 (24, 26, 28, 30) 을 포함하고,
    상기 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 은 네개의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 을 포함하고,
    상기 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 의 상기 탱크 어셈블리 (44) 가 상기 지지 칼럼 (24, 26, 28, 30) 에 그리고/또는 상기 지지 칼럼 (24, 26, 28, 30) 아래에 적어도 부분적으로 위치되도록 상기 네개의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 상기 네개의 최외측 지지 칼럼들 (24, 26, 28, 30) 의 개별적인 하나와 연관되는, 플로우팅 유닛 (10).
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반잠수 가능한 유닛은 링 폰툰 (ring pontoon : 12) 을 포함하는, 플로우팅 유닛 (10).
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 의 모든 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 의 탱크 어셈블리들의 전체 부피는 상기 플로우팅 유닛 (10) 이 작동 흘수 (draught) 에서 플로우팅될 때에 상기 플로우팅 유닛 (10) 에 의해 변위되는 전체 부피의 5 % 보다 작고, 바람직하게 2% 보다 작은, 플로우팅 유닛 (10).
  21. 폐쇄된 경사 변경 시스템 (32) 을 사용하여 플로우팅 유닛 (10) 에 경사 변경을 부여하기 위한 방법으로서,
    상기 경사 변경 시스템은 복수의 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 을 포함하고,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 다른 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나와 유체 연통하도록 되어 있고,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는,
    제 1 탱크를 구비하는 탱크 어셈블리 (44) 로서, 상기 탱크 어셈블리 (44) 는 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 을 구비하는, 상기 탱크 어셈블리를 포함하고;
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나는 추가로,
    상기 탱크 어셈블리 (44) 로부터 상기 유체를 펌핑하도록 배열되는 펌프 어셈블리 (50), 및
    또 다른 경사 변경 어셈블리로부터 상기 탱크 어셈블리 (44) 내로 상기 유체를 안내하도록 되어 있는 유입구 도관 어셈블리 (52) 로서, 상기 유입구 도관 어셈블리 (52) 는 상기 탱크 어셈블리 상단 부분 (48) 위에 위치된 도관 상단 부분 (54) 을 갖는, 상기 유입구 도관 어셈블리를 포함하고,
    상기 방법은,
    - 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 1 경사 변경 어셈블리의 상기 펌프 어셈블리 (50) 로부터 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 상기 탱크 어셈블리 (44) 로 유체 연통을 제공하는 것;
    - 유체가 상기 제 1 경사 변경 어셈블리의 상기 탱크 어셈블리 (44) 로부터 상기 제 2 경사 변경 어셈블리의 상기 탱크 어셈블리 (44) 로 펌핑되도록 상기 펌프 어셈블리 (50) 를 작동시키는 것을 포함하는, 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 각각의 하나의 상기 탱크 어셈블리 (44) 는 제 2 탱크 (76) 를 포함하고,
    상기 제 2 탱크 (76) 는 상기 제 1 탱크 (46) 위에 적어도 부분적으로 위치되고,
    상기 방법은,
    - 단지 상기 제 1 탱크들 (46) 사이로 유체를 전달함으로써 상기 경사 변경을 획득하는 것이 가능한 지를 결정하는 것, 및
    - 가능하다면, 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 1 경사 변경 어셈블리의 상기 펌프 어셈블리 (50) 로부터 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 상기 탱크 어셈블리 (44) 의 상기 제 1 탱크 (46) 로 유체 연통을 제공하는 것;
    - 유체가 상기 제 1 경사 변경 어셈블리의 상기 탱크 어셈블리 (44) 의 제 1 탱크로부터 상기 제 2 경사 변경 어셈블리 (34, 36, 38, 40) 의 상기 탱크 어셈 블리 (44) 의 상기 제 1 탱크 (46) 로 펌핑되도록 상기 펌프 어셈블리 (50) 를 작동시키는 것을 포함하는, 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 방법은,
    - 상기 제 1 탱크들 (46) 사이로 유체를 전달하기 전에 상기 제 2 탱크들 (76) 로 경사 변경을 획득하는데 요구되지 않는 유체를 전달하는 것을 포함하는, 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 방법은,
    - 단지 상기 제 2 탱크들 (76) 사이로 유체를 전달함으로써 상기 경사 변경을 획득하는 것이 가능한 지를 결정하는 것, 및
    - 가능하다면, 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 1 경사 변경 어셈블리의 상기 펌프 어셈블리 (50) 로부터 상기 경사 변경 어셈블리들 (34, 36, 38, 40) 중 제 2 경사 변경 어셈블리의 상기 탱크 어셈블리 (44) 의 상기 제 2 탱크로 유체 연통을 제공하는 것,
    - 유체가 상기 제 1 경사 변경 어셈블리의 상기 탱크 어셈블리 (44) 의 제 2 탱크로부터 상기 제 2 경사 변경 어셈블리의 탱크 어셈블리 (44) 의 상기 제 2 탱크로 펌핑되도록 상기 펌프 어셈블리 (50) 를 작동시키는 것을 포함하는, 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 방법은,
    - 상기 제 2 탱크들 (76) 사이로 유체를 전달하기 전에 상기 제 1 탱크들 (46) 로 경사 변경을 획득하는데 요구되지 않는 유체를 전달하는 것을 포함하는, 플로우팅 유닛에 경사 변경을 부여하기 위한 방법.
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