KR20160128661A - 유체 이송 시스템 - Google Patents

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KR20160128661A
KR20160128661A KR1020150060376A KR20150060376A KR20160128661A KR 20160128661 A KR20160128661 A KR 20160128661A KR 1020150060376 A KR1020150060376 A KR 1020150060376A KR 20150060376 A KR20150060376 A KR 20150060376A KR 20160128661 A KR20160128661 A KR 20160128661A
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Abstract

본 발명은 유체 이송 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 유체를 이송하는 이송파이프를 구성함에 있어서 저렴한 가격의 강체파이프를 이용하면서도 유연성을 효과적으로 부여함으로써, 서로에 대해 상대 운동하는 제1 및 제 2 위치 사이에서 유체를 이송하는 이송파이프의 굴곡 부분의 변형을 방지하기 위한 유체 이송 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유체 이송 시스템은 제 1 위치와 제 2 위치간에 유체를 이송하는 시스템에 있어서, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에 연결되는 이송파이프; 상기 이송파이프 외측면의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 부력재; 상기 이송파이프의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되는 슬라이딩 부재;를 포함하되, 상기 슬라이딩 부재는 이동 가능 범위 내에서 움직이도록 해저에 고정된 고정부재와 연결된다.

Description

유체 이송 시스템 {FLUID TRANSFER SYSTEM}
본 발명은 유체 이송 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 유체를 이송하는 이송파이프를 구성함에 있어서 저렴한 가격의 강체파이프를 이용하면서도 유연성을 효과적으로 부여함으로써, 서로에 대해 상대 운동하는 제1 및 제 2 위치 사이에서 유체를 이송하는 이송파이프의 굴곡 부분의 변형을 방지하기 위한 유체 이송 시스템에 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 '제 1 위치'로 지칭하고, 제2위치의 선박 또는 고정식/부유식 터미널을 '제 2 위치'로 지칭한다.
제 1 위치의 저장탱크에서 제 2 위치의 저장탱크로 유체를 이송하기 위한 종래의 유체이송장치는 제 1 위치의 저장탱크와 제 2 위치의 저장탱크 사이에 유체가 이송되는 강체 파이프(rigid pipe)를 설치하고, 강체 파이프 측에 스위블(swivel), 조인트 등을 설치하여 2개의 저장탱크 사이의 상대 운동에 따른 각종 변위, 회전 등을 흡수하도록 구성되어 있다. 또한, 한국 특허등록번호 10-0643554호에 설명된 유체이송장치는 조인트를 사용하여 상대운동을 흡수하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 유체이송장치는 조인트 부분의 구조가 복잡하고, 연결 부위에서의 누수 등이 발생할 수 있고, 조인트와 같은 연결부위에 마모 등이 발생하여 유체이송장치의 수명을 단축시킬 수 있다. 또한, 계류를 위해서 호저(hawser)가 필요하며, 유체이송에 안정적으로 사용하기 어려운 단점이 있었다.
이에, 최근에는 강제파이프 대신에 상대운동에 대한 변위 등을 효과적으로 흡수할 수 있는 플렉시블 파이프(flexible pipe)를 적용하기 위한 연구가 시도되고 있지만, 플렉시블 파이프의 경우 그 가격이 매우 고가이고, 또한 재료의 물성치에서 완제품에 이르기까지 수많은 검증이 요구되어 전체 비용이 상승하는 단점이 있다.
도 1은 종래의 기술에 유체 이송 시스템을 도시한 도면이다. 제 1 위치에서 계류 중인 제 1 선박(10)은 또 다른 위치에서 계류 중인 제 2 선박(20) 사이에 연결된 이송파이프(30)에 의해 유체를 이송하게 되는데, 두 선박이 초기 위치에 있을 경우 부력재(40)에 의해 이송파이프(30)의 굴곡 부분이 완만하게 형성되어 부유하게 되나, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 선박(10)과 제 2 선박(20)이 계류 중에 바람 등의 영향으로 가까와 질 경우 이송파이프(30)의 굴곡이 심해지게 되고, 굴곡 부분(도1의 A부분)에는 원유에 포함된 찌꺼기들이 쌓여서 강관 이송파이프(30) 내부를 막아버리는 현상이 발생하여 생산에 차질을 가져오는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록번호 10-0643554호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유체를 이송하는 이송파이프를 구성함에 있어서 저렴한 가격의 강체파이프를 이용하면서도 유연성을 효과적으로 부여함으로써, 서로에 대해 상대 운동하는 제1 및 제 2 위치 사이에서 유체를 이송하는 이송파이프의 굴곡 부분의 변형을 방지하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 제 1 위치와 제 2 위치간에 유체를 이송하는 시스템에 있어서, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에 연결되는 이송파이프; 상기 이송파이프 외측면의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 부력재; 상기 이송파이프의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되는 슬라이딩 부재;를 포함하되, 상기 슬라이딩 부재는 이동 가능 범위 내에서 움직이도록 해저에 고정된 고정부재와 연결되는 유체 이송 시스템을 제공한다.
상기 슬라이딩 부재는, 상기 제 1 위치와 상기 부력재 사이에 상기 이송파이프의 길이방향으로 슬라이드 가능하도록 설치되는 제 1 슬라이딩 부재; 및 상기 제 2 위치와 상기 부력재 사이에 상기 이송파이프의 길이방향으로 슬라이드 가능하도록 설치되는 제 2 슬라이딩 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 슬라이딩 부재는 원통형이거나 깔대기형인 것이 바람직하다.
상기 슬라이딩 부재는 탄성을 가지는 재질인 것이 바람직하다.
상기 슬라이딩 부재와 상기 고정부재를 연결하는 연결 라인은 탄성 재질인 것이 바람직하다.
상기 제 1 위치는 선박이고, 상기 제 2 위치는 선박이거나, 부유식 또는 고정식 터미널인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 유체를 이송하는 이송파이프를 구성함에 있어서 저렴한 가격의 강체파이프를 이용하면서도 유연성을 효과적으로 부여함으로써, 서로에 대해 상대 운동하는 제1 및 제 2 위치 사이에서 유체를 이송하는 이송파이프의 굴곡 부분의 변형을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 유체 이송 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 이송 시스템을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시례를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 이송 시스템을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체 이송 시스템(100)는 제 1 위치(110)와 제 2 위치(120)에 연결되는 이송파이프(130); 이송파이프(130) 외측면의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 부력재(140); 이송파이프(130)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되는 슬라이딩 부재(151,152);를 포함하되, 슬라이딩 부재(151,152)는 이동 가능 범위 내에서 움직이도록 해저에 고정된 고정부재(171,172)와 연결되도록 제공된다.
제 1 위치(110)는 원유, 천연가스 등과 같은 유체를 수송 내지 운반하는 수송선 등과 같은 선박일 수 있고, 제 2 위치(120)는 선박, 부유식 또는 고정식 터미널일 수도 있다. 이에, 이송파이프(130)를 통해 제 1 위치(110)의 선박에서 제 2 위치(120)의 선박, 부유식 또는 고정식 터미널 측으로 유체를 안정적으로 이송할 수 있다. 이송파이프(130)는 일단부가 제 1 위치(110)의 저장탱크(111)에 접속되고, 타단부는 상기 제 2 위치(120)의 저장탱크(121) 측에 접속될 수 있다.
또한, 제 1 위치(110) 또는 제 2 위치(120)은 해상구조물일 수 있다. 해상구조물은 자체적으로 대형 원유 생산 저장 설비를 갖추고 있으며 유조선에 하역까지 할 수 있는 해양 플랜트인 FPSO와 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜서 저장탱크 내에 저장하고 저장탱크내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 LNG-FPSO(Liquefied Natural Gas - Floating Production Storage and Off-loading) 등일 수 있다.
이송파이프(130) 외측면의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 부력재(140)에 의해 이송파이프(130)가 부유하게 된다. 부력재(140)는 스티로폼, 합성수지 등과 같이 물 보다 낮은 비중을 가진 재질로 구성될 수 있고 더 나아가 합성수지 제품의 내부에 공기를 주입시킬 수도 있다. 이러한 부력재(140)에 의해 상기 이송파이프(130)가 부유되도록 지지됨으로써 대용량 크레인 등과 같이 이송파이프(130)를 지지하기 위한 지지장치가 별도로 요구되지 않아 설비비용이 절감될 뿐만 아니라 이송파이프(130)의 안정적인 지지를 용이하게 구현할 수 있다.
슬라이딩 부재(151,152)는 이송파이프(130)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 제 1 위치(110)와 부력재(140) 사이에 이송파이프(130)의 길이방향으로 슬라이드 가능하도록 설치되는 제 1 슬라이딩 부재(151) 및 제 2 위치(120)와 부력재(140) 사이에 이송파이프(130)의 길이방향으로 슬라이드 가능하도록 설치되는 제 2 슬라이딩 부재(152);를 포함할 수 있다.
또한, 제 1 슬라이딩 부재(151)는 이동가능 범위 내에서 움직이도록 제 1 연결라인(161)에 의해 해저에 고정된 제 1 고정부재(171)와 연결된다. 마찬가지로, 제 2 슬라이딩 부재(152)는 이동가능 범위 내에서 움직이도록 제 2 연결라인(162)에 의해 해저에 고정된 제 2 고정부재(172)와 연결된다.
해류나 파도에 의해서 제1 위치(110) 및 제 2 위치(120)가 바뀌게 되고, 계류 시스템의 범위 내에서 움직이게 된다. 이때 발생하는 하중에 의해서 이송파이프는 굴곡 부분의 형상이 변하게 된다.
제 1 및 제 2 슬라이딩 부재(151,152)는 해저에 고정된 제 1 및 제 2 고정 부재(171,172)에 의해 이동가능 범위 내에서 움직이게 되어 이송파이프(130)에 굴곡 부분을 완만하게 형성하게 할 수 있다. 제 1 및 제 2 슬라이딩 부재(151,152)는 이송파이프(130)가 제 1 및 제 2 슬라이딩 부재(151,152) 내에서 원활하게 움직일 수 있도록 원통형 또는 깔대기형일 수 있으며, 탄성을 가진 재질로 이루어져 이송파이프(130)와 마찰로 인한 마모가 최소화 되도록 할 수 있다.
제 1 및 제 2 슬라이딩 부재(151,152)와 해저에 고정되는 제 1 및 제 2 고정 부재(171,172)를 연결하는 제 1 및 제 2 연결 라인(161, 162)은 탄성 재질로 이루어져, 제 1 및 제 2 슬라이딩 부재(151,152)가 이송파이프(130)의 움직임에 따라 상하좌우로 움직이는 것이 원활하게 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 유체 이송 시스템은 유체를 이송하는 이송파이프를 구성함에 있어서 저렴한 가격의 강체파이프를 이용하면서도 유연성을 효과적으로 부여함으로써, 서로에 대해 상대 운동하는 제1 및 제 2 위치 사이에서 유체를 이송하는 이송파이프의 굴곡 부분의 변형을 방지할 수 있다.
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 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 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.
본 발명은 상기 실시례에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
110 : 제 1 위치 111 : 제 1 위치의 저장 탱크
120 : 제 2 위치 121 : 제 2 위치의 저장 탱크
130 : 이송파이프 140 : 부력재
151 : 제 1 슬라이딩 부재 152 : 제 2 슬라이딩 부재
161 : 제 1 연결라인 162 : 제 2 연결라인
171 : 제 1 고정부재 172 : 제 2 고정부재

Claims (6)

  1. 제 1 위치와 제 2 위치간에 유체를 이송하는 시스템에 있어서,
    상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에 연결되는 이송파이프;
    상기 이송파이프 외측면의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 부력재;
    상기 이송파이프의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되는 슬라이딩 부재;를 포함하되,
    상기 슬라이딩 부재는 이동 가능 범위 내에서 움직이도록 해저에 고정된 고정부재와 연결되는, 유체 이송 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재는,
    상기 제 1 위치와 상기 부력재 사이에 상기 이송파이프의 길이방향으로 슬라이드 가능하도록 설치되는 제 1 슬라이딩 부재; 및
    상기 제 2 위치와 상기 부력재 사이에 상기 이송파이프의 길이방향으로 슬라이드 가능하도록 설치되는 제 2 슬라이딩 부재;를 포함하는, 유체 이송 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재는 원통형이거나 깔대기형 인, 유체 이송 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재는 탄성을 가지는 재질인, 유체 이송 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재와 상기 고정부재를 연결하는 연결 라인은 탄성 재질인, 유체 이송 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 위치는 선박이고,
    상기 제 2 위치는 선박이거나, 부유식 또는 고정식 터미널인, 유체 이송 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100643554B1 (ko) 1999-07-13 2006-11-10 에프엠씨 테크놀로지스 에스.아. 현가식 배관 장치를 갖는 근해 하역 시스템

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