KR20170000044U - 파이프 랙용 변형하중 저감 장치 - Google Patents

Abstract

파이프 랙용 변형하중 저감 장치가 개시된다. 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치는, 서로 이격된 제1 파이프 랙(pipe rack)과 제2 파이프 랙 사이에 설치되는 변형하중 저감 장치로서, 제1 파이프 랙에 힌지결합되는 제1 링크, 제1 파이프 랙에 힌지결합되고 제1 링크와 병렬 배치되는 제2 링크, 제2 파이프 랙에 힌지결합되는 제3 링크, 제2 파이프 랙에 힌지결합되고 제3 링크와 병렬 배치되는 제4 링크, 및 일단이 제1 링크와 제2 링크에 힌지결합되고 타단이 제3 링크와 제4 링크에 힌지결합되는 연결부를 포함한다.

Description

파이프 랙용 변형하중 저감 장치{DEFORMATION REDUCTION DEVICE FOR PIPE RACK STRUCTURE}

본 고안은 파이프 랙용 변형하중 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 해양에서는 다양한 용도를 가진 해양 구조물이 운용되고 있으며, 이러한 해양 구조물로는, 예를 들어 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 Oil FPSO, LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit), FPU(Floating Production Unit)와 같은 해상 플랜트 등이 있다.

특히, Oil FPSO나 LNG FPSO는, 해양 구조물 내에 Oil 저장탱크나 LNG 저장탱크가 설치되고, 해양 구조물의 상부 갑판에 원유 혹은 천연가스를 처리(예컨대, 천연가스의 생산 및 액화 등)하기 위해 필요한 각종 설비들, 즉 탑사이드 모듈(topside module)이 설치되는데, 이 탑 사이드 모듈은 각각의 모듈이 대략 수백 내지 수천 톤에 이르는 무게를 가진다. 이외에도 탑사이드를 이루고 있는 모듈과 모듈 사이에 원유 등의 유체를 이송하기 위하여, 상기 해양 구조물에는 다량의 파이프가 탑재되고, 상기 파이프는 파이프 랙(pipe rack)을 통해 지지된다.

관련한 기술로는 한국 공개특허공보 제2014-0107159호(2014.09.04, 해양구조물의 파이프 랙)이 있다.

본 고안의 실시예들은, 서로 이격된 한 쌍의 파이프랙(pipe rack) 구조물 사이에 설치되어, 선박이나 해양 구조물이 해상에서 6자유도 운동을 하게 되더라도 이러한 운동이 데크 상부의 상기 파이프 랙에 전달되어 상기 파이프 랙에 변형을 야기하는 것을 방지할 수 있는 파이프 랙용 변형하중 저감 장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 서로 이격된 제1 파이프 랙(pipe rack)과 제2 파이프 랙 사이에 설치되는 변형하중 저감 장치로서, 상기 제1 파이프 랙에 힌지결합되는 제1 링크; 상기 제1 파이프 랙에 힌지결합되고, 상기 제1 링크와 병렬 배치되는 제2 링크; 상기 제2 파이프 랙에 힌지결합되는 제3 링크; 상기 제2 파이프 랙에 힌지결합되고, 상기 제3 링크와 병렬 배치되는 제4 링크; 및 일단이 상기 제1 링크와 제2 링크에 힌지결합되고, 타단이 상기 제3 링크와 제4 링크에 힌지결합되는 연결부를포함하는 파이프 랙용 변형하중 저감 장치가 제공된다.

상기 연결부는, 상기 제1 링크와 상기 제3 링크를 연결하는 제1 로드(rod); 상기 제2 링크와 상기 제4 링크를 연결하는 제2 로드; 및 상기 제1 로드와 상기 제2 로드 사이에 개재되어 평면을 형성하는 그레이팅을 포함할 수 있다.

본 고안의 실시예들에 따르면, 서로 이격된 한 쌍의 파이프랙(pipe rack) 구조물 사이에 설치되어, 선박이나 해양 구조물이 해상에서 6자유도 운동을 하게 되더라도 이러한 운동이 데크 상부의 상기 파이프 랙에 전달되어 상기 파이프 랙에 변형을 야기하는 것을 방지할 수 있는 파이프 랙용 변형하중 저감 장치를 구현할 수 있다.

도 1은 선박이나 해상구조물의 데크에 파이프 랙이 설치된 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치가 인접한 한 쌍의 파이프 랙 사이에 설치된 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치를 도시한 사시도이다.

본 고안은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

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.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 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.

이하, 본 고안에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 선박이나 해상구조물의 데크 상에 파이프 랙(20)이 설치된 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, Oil FPSO나 LNG FPSO와 같은 해양 구조물의 상부 갑판에는 원유 혹은 천연가스를 처리(예컨대, 천연가스의 생산 및 액화 등)하기 위해 필요한 각종 설비들, 즉 탑사이드 모듈(topside module, 10)이 설치되는데, 이 탑 사이드 모듈(10)은 각각의 모듈이 대략 수백 내지 수천 톤에 이르는 무게를 가진다. 이외에도 탑사이드를 이루고 있는 모듈(10)과 모듈(10) 사이에 원유 등의 유체를 이송하기 위하여, 다량의 파이프가 탑재되고, 상기 파이프는 일렬로 배열된 여러 개의 파이프 랙(20)을 통해 지지된다.

그러나 이러한 파이프 랙(20)은 선박의 길이방향으로 길게 연장되는 구조로 설치되므로, 종방향 길이와 높이에 비해 횡방향 길이가 매우 좁은 세장형 육면체 형태를 가진다. 이러한 종래의 파이프 랙(20)은, 선체가 해상에서 6자유도 운동을 하게 되면, 이러한 운동에 파이프 랙(20)이 쉽게 변형되는 등 외부 환경에 따른 하중에 매우 취약한 구조를 가진다.

따라서, 선박이나 해양 구조물이 해상에서 6자유도 운동을 하더라도 이러한 운동으로부터 파이프 랙용 변형을 방지할 수 있는 새로운 형태의 파이프 랙용 변형하중 저감 장치가 요구된다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치가 인접한 한 쌍의 파이프 랙 사이에 설치된 예를 도시한 도면이며, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치를 도시한 도면이며, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치를 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 파이프 랙용 변형하중 저감 장치(1000)는 서로 이격되도록 배치된 제1 파이프 랙(20)과 제2 파이프 랙(20) 사이에 설치되는 변형하중 저감 장치로서, 제1 링크(101), 제2 링크(102), 제3 링크(103), 제4 링크(104), 연결부(200)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 파이프 랙용 변형하중 저감 장치(1000)는, 서로 이격된 한 쌍의 파이프랙(20, 20) 사이에 설치되어 이들 간에 작용하는 상대변위를 감쇄시킴으로써, 선박이나 해양 구조물이 해상에서 6자유도 운동(횡동요 포함)을 하게 되더라도 이러한 운동이 데크 상부의 상기 파이프 랙에 전달되어 상기 파이프 랙이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

제1 링크(101)와 제2 링크(102)는, 연결부(200)와 제1 파이프 랙(20) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로, 제1 링크(101)와 제2 링크(102)는, 각각의 일단이 제1 파이프 랙(20)에 힌지결합될 수 있고, 각각의 타단은 후술할 연결부(200)의 일단에 힌지결합될 수 있다. 이때, 제1 링크(101)와 제2 링크(102)의 일단은 제1 파이프 랙(20)의 측면에 구비된 제1 러그(110)와 제2 러그(120)에 힌지결합될 수 있다. 제1 러그(110)와 제2 러그(120)의 개수는 제1 링크(101)와 제2 링크(102)의 개수에 상응하여 구비될 수 있다.

이와 유사하게, 제3 링크(103)와 제4 링크(104)는, 연결부(200)와 제2 파이프 랙(20) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로, 제3 링크(103)와 제4 링크(104)는, 각각의 일단이 제2 파이프 랙(20)에 힌지결합될 수 있고, 각각의 타단은 후술할 연결부(200)의 타단에 힌지결합될 수 있다. 이때, 제3 링크(103)와 제4 링크(104)의 일단은 제2 파이프 랙(20)의 측면에 구비된 제3 러그(130)와 제4 러그(140)에 힌지결합될 수 있다. 제3 러그(130)와 제4 러그(140)의 개수는 제3 링크(103)와 제4 링크(104)의 개수에 상응하여 구비될 수 있다.

참고로, 링크와 파이프 랙 간의 힌지결합 및 링크와 연결부 간의 힌지결합은, 각각의 링크(101, 102, 103, 104)의 양단에 구비된 볼트 체결홀에 볼트와 나사를 체결하는 방식으로 구현될 수 있다. 이때, 상기 볼트 체결홀는 그에 삽입되는 볼트의 직경보다 넉넉할 정도로 충분히 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 파이프 랙용 변형하중 저감 장치(1000)는 유연성을 가질 수 있다. 따라서, 해상에서 선체가 6자유도 운동을 하더라도, 이로 인해 발생하는 변형하중이 파이프 랙(20)에 바로 전달되지 않고 각각의 링크(101, 102, 103, 104)를 통해 적절히 감쇄될 수 있다.

연결부(200)는, 일단이 제1 링크(101)와 제2 링크(102)에 힌지결합되고, 타단이 제3 링크(103)와 제4 링크(104)에 힌지결합될 수 있다. 도 4를 참조하면, 연결부(200)는 막대형상을 갖는 한 쌍의 로드(210, 220)가 서로에 대해 평행하도록 배치될 수 있다.

구체적으로 연결부(200)는, 제1 링크(101)와 제3 링크(103)를 연결하는 제1 로드(rod, 210); 제2 링크(102)와 제4 링크(104)를 연결하는 제2 로드(220); 및 제1 로드(210)와 제2 로드(220) 사이에 개재되어 평면을 제공하는 그레이팅(230)을 포함할 수 있다.

제1 로드(210)와 제2 로드(220)는, 제1, 제2 링크(101, 102)와 제3, 제4 링크(103, 104) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로, 제1 로드(210)와 제2 로드(220)는, 각각의 일단이 제1, 제2 링크(101, 102)에 힌지결합될 수 있고, 각각의 타단은 제3, 제4 링크(103, 104)에 힌지결합될 수 있다.

그레이팅(230)은 상기 제1 로드(210)와 상기 제2 로드(220) 사이에 개재될 수 있다. 즉, 그레이팅(230)은 상기 제1 로드(210)와 상기 제2 로드(220)를 상호 연결시킬 수 있다.

또한, 그레이팅(230)은 제1 파이프 랙(20) 또는 제2 파이프 랙(20)에 작용하는 변형하중으로 인해 제1 로드(210)와 제2 로드(220)가 서로에 대해 좌우로 비틀리게 되더라도, 이러한 변형하중을 완충시킬 수 있는 역할을 할 수 있다. 즉, 그레이팅(230)은 그 중앙부를 기준으로 여러 방향(예를 들어, 대각선 방향, 종방향, 횡방향)으로 신축될 수 있으며, 그레이팅(230)이 대각선이나 종횡 방향으로 신축성을 가짐에 따라 제1 로드(210)와 제2 로드(220) 사이에서 그레이팅(230)을 통해 전달되는 응력의 크기를 감쇄시킬 수 있다.

그레이팅(230)이 대각선이나 종횡 방향으로 신축성을 가지도록, 그레이팅(230)은 와이어 메쉬와 같은 구조를 가질 수 있다. 이외에도 그레이팅(230)이 제1 로드(210)와 제2 로드(220) 사이에서 신축성을 가질 수 있다면, 그레이팅(230)의 형태나 재질 등은 다양하게 변형될 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 그레이팅(230)은 제1 로드(210)와 제2 로드(220)의 사이에서 평면을 제공할 수 있다. 이러한 평면은, 평상시 작업자의 이동 통로나 비상 탈출로로 활용될 수 있다. 즉, 그레이팅(230)은 이격 배치된 제1 파이프 랙(20)과 제 파이프 랙(20) 간을 연결시키는 통로로 활용될 수 있다. 따라서, 작업자는 파이프의 유지 보수시 점검이 완료된 파이프 랙(20)에서 바로 옆의 파이프 랙(20)으로 바로 이동할 수 있으며, 화재나 폭발과 같은 비상시에는 안전한 곳으로 탈출하는 탈출로로 활용될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 서로 이격된 한 쌍의 파이프랙 구조물 사이에 설치되어, 선박이나 해양 구조물이 해상에서 6자유도 운동을 하게 되더라도 이러한 운동이 데크 상부의 상기 파이프 랙에 전달되어 상기 파이프 랙에 변형을 야기하는 것을 방지할 수 있는 파이프 랙용 변형하중 저감 장치를 구현할 수 있다.

이상, 본 고안의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 고안의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 톱사이드 모듈 20: 파이프 랙
101: 제1 링크 102: 제2 링크
103: 제3 링크 104: 제4 링크
110: 제1 러그 120: 제2 러그
130: 제3 러그 140: 제4 러그
200: 연결부 210: 제1 로드
220: 제2 로드 230: 그레이팅

Claims (2)

1. 서로 이격된 제1 파이프 랙(pipe rack)과 제2 파이프 랙 사이에 설치되는 변형하중 저감 장치로서,
   상기 제1 파이프 랙에 힌지결합되는 제1 링크;
   상기 제1 파이프 랙에 힌지결합되고, 상기 제1 링크와 병렬 배치되는 제2 링크;
   상기 제2 파이프 랙에 힌지결합되는 제3 링크;
   상기 제2 파이프 랙에 힌지결합되고, 상기 제3 링크와 병렬 배치되는 제4 링크; 및
   일단이 상기 제1 링크와 제2 링크에 힌지결합되고, 타단이 상기 제3 링크와 제4 링크에 힌지결합되는 연결부를 포함하는, 파이프 랙용 변형하중 저감 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결부는
   상기 제1 링크와 상기 제3 링크를 연결하는 제1 로드(rod);
   상기 제2 링크와 상기 제4 링크를 연결하는 제2 로드; 및
   상기 제1 로드와 상기 제2 로드 사이에 개재되어 평면을 형성하는 그레이팅을 포함하는, 파이프 랙용 변형하중 저감 장치.
   

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