KR20160038159A

KR20160038159A - floating marine structure

Info

Publication number: KR20160038159A
Application number: KR1020140130231A
Authority: KR
Inventors: 이기주; 이명건
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-04-07

Abstract

The present invention provides a floating marine structure. The floating marine structure comprises: a main body which floats on the sea and has a storage tank where liquid cargo is stored; and an offloading device which enables the offloading of the liquid cargo stored in the storage tank to a ship. The offloading device comprises: a cone-shaped submerged body which is to be docked to a cone structure of a submerged turret loading (STL) system formed in the ship; a cable which fixes the submerged buoy to be moored to a sea bottom; and a liquid cargo transfer line which connects the storage tank to the submerged buoy.

Description

Floating marine structure

본 발명은 부유식 해양 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서큘러 타입의 부유식 해양 구조물로부터 액상 화물을 운반선으로 효과적으로 오프 로딩(offloading)할 수 있는 부유식 해양 구조물에 관한 것이다. The present invention relates to a floating offshore structure, and more particularly, to a floating offshore structure capable of effectively offloading a liquid cargo from a floating type offshore structure to a carrier.

잘 알려진 바와 같이, 석유, 가스는 그간 연안에서 비교적 쉽게 개발했지만 이제는 점차 심해로 그 영역이 확대되고 있는데, 이에 따라 석유업계에는 해상 공간을 효과적으로 활용할 수 있는 부유식 원유 생산 저장 하역 설비(FPSO : floating production storage and offloading)가 새로이 등장했고, 천연가스부문에서는 액화천연가스 생산 설비를 갖는 부유식 구조물(FLNG : floating liquefied natural gas, 이하 'FLNG'라 함)를 개발하기에 이르렀다.As it is well known, oil and gas have been developed relatively easily in the coastal area, but now the area is gradually expanding to deep sea. Therefore, the oil industry has a floating floating oil production storage and unloading facility (FPSO: floating production storage and offloading), and in the natural gas sector, FLNG (floating liquefied natural gas), which has a liquefied natural gas production facility, has been developed.

특히, FLNG 개발 이전 천연가스는 가스전에서 뽑아 올린 후 해저 파이프라인을 통해 육상 LNG 플랜트에 저장해 두었다가 액화천연가스 운반선(LNGC : liquefied natural gas carrier)에 선적, 운송하여 왔으나, 경제성이 점차 떨어지면서 해상 공간에서의 생산, 저장, 하역을 수행할 수 있는 FLNG가 새로운 대안으로 제시되고 있다. In particular, natural gas prior to FLNG development was extracted from the gas field and stored in a land-based LNG plant through a subsea pipeline, which was then shipped and transported to a liquefied natural gas carrier (LNGC). However, FLNG, which is capable of producing, storing and unloading, is proposed as a new alternative.

최근에는 액화천연가스 생산 설비를 갖는 부유식 구조물로써 "세반(SEVAN)"에서 제안한 서큘러(circular) 타입의 구조물이 제안되고 있다.Recently, a circular type structure proposed in "SEVAN" has been proposed as a floating structure having a liquefied natural gas production facility.

그러나, 서큘러(circular) 타입의 부유식 구조물로부터 액화천연가스 운반선으로 LNG 오프로딩을 위해서는 병렬계류(side by side mooring)를 해야하는데, 액화천연가스 운반선 보다 서큘러(circular) 타입의 부유식 구조물의 길이가 더 작아서 안정적인 계류를 할 수 없고, 이로 인해 LNG 오프로딩의 운용 효율이 떨어지는 문제점이 있다.However, side-by-side mooring is required for LNG offloading from a circular floating structure to a liquefied natural gas carrier. The length of the floating structure of a circular type rather than the liquefied natural gas carrier And thus, the stable mooring can not be carried out, and the operation efficiency of the LNG off-loading is deteriorated.

본 발명의 실시예는 액상 화물을 운반선으로 효과적인 오프 로딩이 가능한 부유식 해양 구조물을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention seeks to provide a floating offshore structure capable of effectively off-loading a liquid cargo to a carrier.

본 발명의 실시예는 극심한 기후 조건에서의 운반선의 위치를 원하는 지점에 지속적으로 위치시킨 상태에서 액상 화물의 오프 로딩이 가능한 부유식 해양 구조물을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention seeks to provide a floating offshore structure capable of offloading a liquid cargo while the position of a carrier in an extreme climatic condition is continuously positioned at a desired point.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해수면 상에 부유하고, 액상 화물이 저장되는 저장 탱크를 갖는 본체; 및 상기 저장 탱크에 저장된 액상 화물을 선박으로 하역하고, 상기 본체와 이격되어 해수면 상에 부유하는 오프로딩 장치를 포함하되; 상기 액상 화물의 하역시, 상기 선박과 상기 오프로딩 장치가 서로 도킹(docking)하는 부유식 해양 구조물이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a water treatment system comprising: a main body having a storage tank suspended on a sea surface and in which liquid cargo is stored; And an offloading device for loading and unloading the liquid cargo stored in the storage tank with the ship and floating on the sea surface separated from the main body; A floating ocean structure in which the ship and the off-loading device are docked with each other when the liquid cargo is unloaded can be provided.

또한, 상기 오프로딩 장치와 상기 선박은 상기 선박의 선저에서 데크 방향으로 도킹될 수 있다.Also, the offloading device and the ship may be docked in the deck direction at the bottom of the ship.

또한, 상기 오프 로딩 장치는 상기 선박과 도킹되는 수중 부이(submerged buoy); 상기 수중 부이를 계류시키는 케이블; 및 상기 저장 탱크와 상기 수중 부이를 연결하는 액상 화물 이송라인을 포함할 수 있다.The offloading device may further comprise a submerged buoy docked with the vessel; A cable mooring said underwater part; And a liquid cargo transfer line connecting the storage tank and the underwater part.

또한, 상기 선박이 STL(Submerged Turret Loading)시스템을 포함하는 경우, 상기 수중 부이는 상기 STL 시스템과 도킹될 수 있다.Also, if the vessel includes a Submerged Turret Loading (STL) system, the underwater vessel may be docked with the STL system.

또한, 상기 본체는 소정의 높이를 가지며 원형 또는 다각형 형태로 이루어질 수 있는 단면을 갖는 기둥 형상으로 이루어질 수 있다. In addition, the main body may have a columnar shape having a predetermined height and a cross section that can be formed in a circular or polygonal shape.

본 발명의 실시예들은 수중 부이(submerged buoy)를 이용하여 STL(Submerged Turret Loading) 시스템이 구비된 선박으로 액상 화물의 안정적인 오프로딩이 가능한 각별한 효과를 갖는다.The embodiments of the present invention have a special effect that enables stable off-loading of the liquid cargo to a ship equipped with a submerged turret loading (STL) system using a submerged buoy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 해양 구조물을 보여주는 측면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 해양 구조물에서 선박으로 LNG 오프 로딩하는 것을 보여주는 측면 구성도이다. 1 is a side view showing a floating offshore structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view showing LNG off-loading from a floating offshore structure according to an embodiment of the present invention to a ship.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout the specification and claims. The description will be omitted.

본 실시예의 주요 특징은 서큘러(circular) 타입의 부유식 구조물로부터 선박으로 액상화물을 하역하기 위해 수중 부이를 이용한 하역 장치를 갖는 것을 특징으로 한다. 여기서, 선박은 원유 운반선, 정유 운반선, 액화천연가스 운반선, 액화석유가스 운반선 등의 셔틀 탱커를 포함할 수 있다. The main feature of this embodiment is that it has a cargo handling device using underwater parts to unload a liquid cargo from a floating type structure of a circular type to a ship. Here, the ship may include a shuttle tanker such as a crude oil carrier, an oil carrier, a liquefied natural gas carrier, a liquefied petroleum gas carrier, and the like.

도 1을 참조하면, 부유식 해양 구조물(10)은 석유, 천연가스 같은 해저 자원을 시추 또는 생산할 수 있다. 일 예로, 부유식 해양 구조물은 액화천연가스 생산 설비를 갖는 부유식 구조물(FLNG : floating liquefied natural gas)일 수 있다. Referring to FIG. 1, the floating offshore structure 10 can drill or produce seabed resources such as petroleum and natural gas. As an example, the floating offshore structure may be a floating liquefied natural gas (FLNG) having a liquefied natural gas production facility.

부유식 해양 구조물(10)은 탑 사이드 모듈(190)을 지탱할 수 있는 부력식 본체(100)를 포함한다. 부력식 본체(100)는 다수의 무어링 케이블(102)에 의해 해저에 고정되며, 해저 가스전과 연결되는 라이저(104)들이 장착되어 있다. 탑 사이드 모듈(190)은 수행하고자 하는 근해 작업의 유형에 따라 승무원을 위한 생활 공간, 해저 자원을 시추 또는 생산 또는 처리하기 위한 설비들을 포함할 수 있다, 예를 들어, 탑 사이드 모듈(190)은 해저자원 시추 및 생산 설비, 해저 자원 처리 장비, 플레어 타워 및 거주구 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 부력식 본체(100)의 내부에는 생산 또는 처리된 해저 자원을 저장하기 위한 저장 탱크(미도시됨), 부력식 본체(100)의 침수 깊이 조절을 위한 발라스트 탱크(미도시됨) 등이 마련될 수 있다.The floating oceanic structure 10 includes a buoyant body 100 that can support the topside module 190. The buoyant body 100 is secured to the seabed by a plurality of mooring cables 102 and is equipped with risers 104 which are connected to the submarine gas field. The topside module 190 may include facilities for drilling, producing or treating living space, seabed resources for the crew depending on the type of offshore operation to be performed. For example, the topside module 190 may include Submarine resource drilling and production facilities, submarine resource handling equipment, flare towers and residential quarters. Inside the buoyancy type main body 100, a storage tank (not shown) for storing the produced or processed seabed resources, a ballast tank (not shown) for controlling the depth of flooding of the buoyancy type main body 100, and the like .

부력식 본체(100)는 해수면 상에 부유 가능한 기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, "기둥 형상"이란, 소정의 높이를 가지며 원형 또는 다각형 형태로 이루어질 수 있는 단면을 갖는 기둥의 형상을 포함할 수 있다. 일 예로, 본 실시예에서는 서큘러(circular) 타입의 부력식 본체(100)를 도시하였다. The buoyancy type main body 100 may be formed into a column shape floating on the sea surface. Here, the "columnar shape" may include a shape of a column having a predetermined height and having a section that can be formed in a circular or polygonal shape. For example, in this embodiment, a circular type buoyancy body 100 is shown.

도 1 및 도 2를 참조하면, 부력식 본체(100)에는 저장 탱크에 저장된 액상 화물을 선박(20)으로 하역하기 위한 오프로딩 장치(200)가 제공된다. Referring to FIGS. 1 and 2, the buoyant type main body 100 is provided with an offloading device 200 for unloading the liquid cargo stored in the storage tank with the ship 20.

오프 로딩 장치(200)는 수중 부이(210), 케이블(220) 그리고 액상 화물 이송라인(230)을 포함할 수 있다. 여기서 선박(20)은 액화천연가스 운반선일 수 있으며, 수중 터렛 시스템(Submerged Turret Loading System;이하 STL)을 보유한 운반선일 수 있다. 오프 로딩 장치(200)는 선박의 선저에서 데크 방향으로 도킹될 수 있다. Offloading device 200 may include an underwater buoy 210, a cable 220 and a liquid cargo transfer line 230. Here, the ship 20 may be a liquefied natural gas carrier or a carrier carrying a Submerged Turret Loading System (STL). The offloading device 200 can be docked in the deck direction at the bottom of the ship.

선박(20)의 수중 터렛 시스템(STL)은 터릿(30)과, 터릿(30)의 저부에 설치되어 해저에 일정 깊이로 계류되어 있는 수중 부이(210)와 실질적으로 도킹하는 콘구조물(40) 그리고 수중 부이(210)를 견인하기 위해 사용되는 와이어로프(52)를 감거나 풀기 위한 윈치(50)를 포함할 수 있다. The underwater turret system STL of the vessel 20 includes a turret 30 and a cone structure 40 provided at the bottom of the turret 30 and substantially docked with the underwater buoy 210 pierced to the sea floor at a predetermined depth, And a winch 50 for winding and unwinding the wire rope 52 used to tow underwater buoys 210.

수중 부이(210)는 유동가능한 매체를 부력식 본체(100)의 저장탱크로부터 선박(20)으로 운반하기 위한 선적 또는 하역용 부이(aloading/unloading buoy)이다. 수중 부이(210)는 선박(20)의 저면에 하방으로 개방되도록 형성되는 콘구조물(40)에 도킹 가능하도록 장착될 수 있다. 또한, 수중 부이(210)는 콘구조물(40)과 서로 상응하는 콘(Cone) 형상을 가짐으로써 메이팅 콘 모듈(Mating cone module)을 이루게 되며, 콘 형상에 의해 콘구조물(40) 내부 공간에 쉽게 장착되도록 한다.The underwater buoy 210 is an aloading / unloading buoy for transporting the flowable medium from the storage tank of the buoyancy type main body 100 to the vessel 20. [ The underwater buoy 210 can be mounted to the cone structure 40, which is formed to open downward on the bottom surface of the ship 20, so as to be dockable. In addition, the underwater buoy 210 has a cone shape corresponding to the cone structure 40, thereby forming a mating cone module. The cone structure can be easily formed in the inner space of the cone structure 40 .

수중 부이(210)는 해저의 적절한 지점과 수중 부이(210) 사이에 사슬모양의 라인으로 연장된 적절한 수의 케이블(220)에 의해서 해저에 고정될 수 있다.The underwater buoy 210 can be secured to the seabed by a suitable number of cables 220 extending in a chain-like line between the appropriate location of the seabed and the underwater buoy 210.

액상 화물 이송라인(230)은 부력식 본체(100)의 저장탱크에 저장된 원유, LNG 등의 액상 화물을 이송하기 위한 것으로, 부력식 본체(100)에서 수중 부이(210)의 하방으로 연결되는데, 본 실시예에서처럼 하나로 이루어질 수 있고, 휨과 변형이 가능한 플렉시블 호스(Flexible hose)로 이루어질 수 있다.The liquid cargo transfer line 230 is for transferring liquid cargo such as crude oil and LNG stored in the storage tank of the buoyancy type main body 100 and is connected to the underwater buoy 210 in the buoyancy type main body 100, And may be made of a single flexible hose capable of bending and deforming as in the present embodiment.

도시하지 않았지만, 수중 부이(210)에는 별도의 연결와이어가 더 연결되어 있고, 그 연결와이어 역시 다른 소형 부이에 의해 해수면에서 식별이 가능하도록 체결될 수 있다. Although not shown, a separate connecting wire is further connected to the underwater buoy 210, and the connecting wire can also be fastened so that it can be distinguished at sea level by other small buoys.

수중 부이(210)는 그의 연결와이어를 잡아당기는 수중 터렛 시스템(STL)에 붙잡힌 후, 수중 터렛 시스템(STL)의 콘구조물(40) 내부공간에 교합(mating)되어, 결국 부력식 본체(100)로부터 선박(20) 내의 저장, 하역 설비쪽으로 액상 화물을 송급시키기 위한 교합용 커넥터와 같은 역할을 담당하도록 구성되어 있다. The underwater buoy 210 is caught by an underwater turret system STL pulling its connecting wire and then mated in the interior space of the cone structure 40 of the underwater turret system STL, And a connector for occluding the liquid cargo to the storage and unloading facilities in the ship 20.

발명에 따른 부유식 해양 구조물에서 수중 터렛 시스템(STL)이 설치된 선박(20)으로의 오프 로딩 과정을 설명하면 다음과 같다. The off-loading process of the floating offshore structure according to the invention to the ship 20 equipped with an underwater turret system (STL) will be described as follows.

천연가스는 해저 가스전에서 뽑아 올린 후 해저 라이저(104)를 통해 부력식 본체(100)의 저장 탱크에 액화 상태로 임시 저장된다. 부력식 본체(100)에 저장된 유체 화물(액화천가스)을 하역하기 위하여, 선박(20)이 부력식 본체(100) 부근으로 접근 이동된다. 그리고, 선박(20)이 수중 부이(210)가 위치하는 해수면 상에 위치하게 되면, 수중 터렛 시스템(STL)의 와이어로프가 수중 부이(210)와 연결된다. 와이어로프가 윈치(50)에 의해 감김에 따라, 수중 부이(210)가 선박(20)의 선저에서 데크방향으로 견인된다. 이때, 수중 부이(210)가 선박(20)의 데크방향으로 잡아당겨져 수중 부이(210)는 콘구조물(40)의 내부공간에 수용되고, 콘구조물(40)에 수중 부이(210)가 도킹된다. The natural gas is extracted from the subsea gas field and temporarily stored in the storage tank of the buoyancy type main body 100 in a liquefied state through the underside riser 104. In order to unload the fluid cargo (liquefied gas) stored in the buoyancy type main body 100, the ship 20 is moved close to the vicinity of the buoyancy type main body 100. Then, when the ship 20 is positioned on the sea surface where the underwater buoy 210 is located, the wire rope of the underwater turret system STL is connected to the underwater buoy 210. As the wire rope is wound by the winch 50, the underwater buoy 210 is pulled in the deck direction at the bottom of the ship 20. At this time, the underwater buoy 210 is pulled in the deck direction of the ship 20, the underwater buoy 210 is accommodated in the inner space of the cone structure 40, and the underwater buoy 210 is docked to the cone structure 40 .

콘구조물(40)에 수중 부이(40)가 도킹된 상태로, 수중 부이(40)에는 선박(20)의 저장 설비(미도시됨)에 연결된 파이프 장치(미도시됨)가 접속되면, 부력식 본체(100)에 저장된 유체 화물(액화천가스)은 액상 화물 이송라인(230), 수중 부이(210)를 통해 선박(20)으로 이송될 수 있다.When a pipe device (not shown) connected to a storage facility (not shown) of the ship 20 is connected to the underwater buoy 40 in a state where the underwater buoy 40 is docked in the cone structure 40, The fluid cargo (liquefied gas) stored in the main body 100 can be transferred to the ship 20 through the liquid cargo transfer line 230 and the underwater buoy 210.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 부력식 본체 200 : 오프 로딩 장치
210 : 수중 부이 220 : 정박 케이블
230 : 액상 화물 이송라인 100: Buoyant body 200: Offloading device
210: Underwater buoy 220: Anchor cable
230: Liquid cargo transfer line

Claims

For a floating offshore structure:
A main body having a storage tank suspended on the sea surface and storing the liquid cargo; And
And an offloading device for loading and unloading the liquid cargo stored in the storage tank with the ship and floating on the sea surface separated from the main body;
Wherein the ship and the offloading device are docked with each other when the liquid cargo is unloaded.

The method according to claim 1,
Wherein the offloading device and the ship are docked in the deck direction at the bottom of the ship.

The method according to claim 1,
The offloading device
A submerged buoy docked with the vessel;
A cable mooring said underwater part; And
And a liquid cargo transfer line connecting the storage tank and the underwater part.

The method of claim 3,
If the ship includes a Submerged Turret Loading (STL) system,
Wherein the underwater part is docked with the STL system.

The method according to claim 1,
The body
A floating structure having a columnar shape having a predetermined height and having a cross section that can be formed in a circular or polygonal shape.