KR20210030403A

KR20210030403A - 액화 가스 이송 시스템

Info

Publication number: KR20210030403A
Application number: KR1020217003577A
Authority: KR
Inventors: 패트릭 엉글르베르트; 기욤 겔랑
Original assignee: 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2021-03-17
Also published as: FR3083791B1; FR3083791A1; EP3820772A1; JP7270024B2; EP3820772B1; CN112714739B; WO2020012114A1; US20210291940A1; CN112714739A; ES2965837T3; EP3820772C0; AU2019300419A1; SG11202100244TA; JP2021524420A

Abstract

본 발명은 제1 설비 및 제2 설비 사이에서 액화 가스를 이송하기 위한 시스템(1)에 관한 것으로, 상기 이송 시스템(1)은
- 제1 수직 축(A)을 중심으로 제1 설비 상에서 회전할 수 있도록 장착되기에 적합한 제1 근위 파트(6), 제1 근위 파트(6) 상에서 회전하도록 장착되는 제2 중앙 파트(7) 및 제2 중앙 파트(7) 상에서 회전하도록 장착되는 제3 원위 파트(8)를 포함하는 관절식 암(2); 및
- 제1 설비 및 제2 설비 사이에서 액화 가스를 이송하기에 적합하고, 제1 설비의 액화 가스 저장 탱크에 연결되기에 적합한 유연한 제1 근위 부분(15); 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 고정되는 강성의 제2 중앙 부분(16) 및 관절식 암(2)의 제3 원위 파트(8) 상에 현수되고 제2 설비의 매니폴드에 연결되기에 적합한 단부를 구비하는 제3 원위 부분(17)을 포함하는 적어도 하나의 이송 라인(3, 4, 5)으로서, 제2 중앙 부분(16)에는 밸브(22)가 제공되는 적어도 하나의 이송 라인을 포함한다.

Description

액화 가스 이송 시스템

본 발명은 유체 이송 분야, 보다 구체적으로는 예컨대, 공급자 선박과 고객 선박과 같이, 두 개의 원거리 시설 사이의 액화 가스의 이송에 관한 것이다.

해양에서 두 선박 사이의 액화 가스 이송을 위한 종래 기술 분야에는 매우 다양한 시스템이 있다.

WO2016170304는 서로에 대해 관절식으로 장착되는 세 파트의 관절식 암을 포함하는 액화 천연 가스 이송 시스템을 개시한다. 관절식 암은 공급 선박의 데크 상의 수직 축을 중심으로 회전하도록 장착된 근위 파트, 제1 수평 축을 중심으로 근위 파트 상에 관절식으로 장착되는 중앙 파트 및 제2 수평 축을 중심으로 중앙 파트 상에 관절식으로 장착되는 원위 파트를 포함한다. 관절식 암은 두 개의 선형 액추에이터를 포함하고, 하나는 근위 파트 및 중앙 파트에 관절식으로 장착되고, 다른 하나는 중앙 파트 및 원위 파트에 관절식으로 장착된다.

이송 시스템은 또한 두 개의 이송 라인을 포함하고, 그 중 하나는 공급자 선박으로부터 고객 선박에 액화 가스를 이송하기 위해 사용되고, 그 중 다른 하나는 고객 선박으로부터 공급자 선박으로 천연 가스를 추출하여 두 선박의 탱크의 팽창 공간에서 압력 균형을 맞추기 위해 사용된다. 각 이송 라인은 암의 근위 파트를 따라 연장되는 강성의 제1 부분 및 관절식 암의 원위 파트의 단부에서 리프팅 장치에 의해 현수되고 고객 선박의 매니폴드에 연결되기에 적합한 유연한 제2 부분을 포함한다. 유연한 제2 부분에는 비상 해제 커플링이 각각 제공된다. 각 비상 해제 커플링은 공급자 선박과 고객 선박 사이에서 액화 가스의 이송을 중단시키기 위해 서로로부터 연결해제될 수 있는 두 개의 파트를 포함한다.

이러한 이송 시스템은 완전히 만족스럽지 않다. 특히, 이러한 이송 시스템은 관절식 암에 의해 유지되고 비상 해제 커플링의 상류에 배치되는 밸브를 고려하지 않으므로, 유연한 제2 부분이 고객 선박의 매니폴드로부터 연결 해제될 때 나머지 이송 라인으로부터 유연한 제2 부분을 격리시킨다. 이러한 이송 시스템에서, 밸브가 만족스러운 수준의 안전을 제공하기 위해 커플링의 상류에 배치되는 경우, 반드시 공급자 선박의 데크, 즉 유연한 제2 부분의 단부로부터 이송 라인을 따라 상당한 거리에 배치된다. 결과적으로, 연결 해제되는 경우, 액화 가스의 상당한 양이 유연한 제2 부분의 단부와 밸브 사이에서 연장되는 완충 영역(buffer zone)에 갇힌다. 이러한 완충 영역은 각 이송 작동 후에 가스의 완전한 부존재를 보장하기 위해 완전히 배수되고 비활성이 되어야 하고, 이는 이송 후에 상당한 연결 해제 시간을 초래한다.

본 발명의 한가지 아이디어는 간단하고 신뢰할 수 있는 유체 이송 시스템을 제안하는 것으로, 시스템은 매우 다양한 구성에 적응할 수 있고, 이송 작동 후에 배수되어야 하는 이송 라인의 완충 부분의 길이를 제한할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 제1 설비와 제2 설비 사이에서 액화 가스를 이송하기 위한 시스템을 제공하고, 상기 이송 시스템은,

- 제1 수직 축을 중심으로 제1 설비 상에서 회전할 수 있도록 장착되기에 적합한 제1 근위 파트, 제2 축을 중심으로 제1 근위 파트 상에서 회전하도록 장착되는 제2 중앙 파트 및 제3 축을 중심으로 제2 중앙 파트 상에서 회전하도록 장착되는 제3 원위 파트를 포함하는 관절식 암; 및

- 제1 설비 및 제2 설비 사이에서 액화 가스를 이송하기에 적합하고, 제1 설비의 액화 가스 저장 탱크에 연결되기에 적합한 유연한 제1 근위 부분; 관절식 암의 제2 중앙 파트에 고정되는 강성의 제2 중앙 부분 및 관절식 암의 제3 원위 파트 상에 현수되고 제2 설비의 매니폴드에 연결되기에 적합한 단부를 구비하는 제3 원위 부분을 포함하는 적어도 하나의 이송 라인으로서, 제2 중앙 부분에는 밸브가 제공되는, 적어도 하나의 이송 라인을 포함한다.

전술한 세 파트 구조로 인해, 이러한 관절식 암은 매우 다양하고 상이한 구성에 적응할 수 있다.

또한, 이송 라인의 제1 근위 부분 및 제3 원위 부분은 유연하기 때문에, 비용이 많이 들고 복잡하며 밀봉 결함을 생성할 수도 있는 회전 조인트를 사용하지 않고 관절식 암의 세 파트의 상대적 이동을 허용한다.

또한, 이송 라인은 관절식 암에 의해 지지되는 밸브를 포함하기 때문에, 밸브와 제3 원위 부분의 단부 사이에 포획되는 액화 가스의 양은 제한된다. 또한, 밸브와 제3 원위 부분의 단부 사이에 포획될 수 있는 액화 가스의 양은, 관절식 암의 제2 중앙 파트에 고정되는 이송 라인의 제2 중앙 부분에 밸브가 장착되는 경우보다 더욱 제한된다.

마지막으로, 이러한 배열에서, 밸브가 유연한 제3 원위 부분에 의해 유지되지 않기 때문에, 상기 제3 원위 부분을 기동하는데 어려움이 증가되지 않으며, 따라서 관절식 암에 의해 밸브를 지지함으로써 이송 라인을 제2 설비의 매니폴드에 연결하기 위한 작동은 부정적으로 영향을 받지 않는다.

다른 유리한 실시예에 따르면, 이러한 이송 시스템은 다음 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 축은 수평이다.

일 실시예에 따르면, 제3 축은 수평이다.

일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분은 각각 제1 근위 부분 및 제3 원위 부분에 연결되는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고 밸브는 제2 중앙 부분의 제1 단부보다 제2 단부에 더 근접하게 배치된다. 이것은 밸브와 제3 원위 부분의 단부 사이에 포획되는 가스의 양을 더욱 감소시키도록 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분은 관절식 암의 제2 중앙 파트를 따라 연장된다.

일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분은 하측으로 배향되고 제1 근위 부분에 연결되는 만곡된 단부를 구비한다. 일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분은 하측으로 배향되고 제3 원위 부분에 연결되는 만곡된 단부를 구비한다. 이것은 제1 근위 부분 및 제3 원위 부분에 가해지는 응력을 제한할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분의 단부 중 하나는 관절의 제2 축과 정렬되거나 실질적으로 정렬된다. 일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분의 단부 중 하나는 관절의 제3 축과 정렬되거나 실질적으로 정렬된다. 일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분의 두 단부는 각각 관절의 제2 축 및 관절의 제3 축과 정렬된다. 이것은 이송 라인의 제1 근위 부분 및 제3 원위 부분의 길이를 제한할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분은 관절식 암의 제2 중앙 파트에 대해 측방향으로 오프셋(offset)된다. 이것은 상당한 높이를 가지는 경우 밸브의 통합을 허용하기에 유리하다.

일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분은 제2 중앙 파트를 따라 분포된 지지 부재에 의해 관절식 암의 제2 중앙 파트에 고정된다.

일 실시예에 따르면, 지지 부재는 제2 중앙 파트에 고정되는 크로스 부재 및 상기 크로스 부재에 고정되고 제2 중앙 부분이 통과하는 클램핑 칼라(clamping collar)를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 지지 부재는 제2 중앙 파트와 클램핑 칼라 사이에 반경방향으로 개재된 단열 슬리브를 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 제1 근위 부분은 비-점착성 코팅으로 덮힌 지지체 상에 놓인다. 이것은 특히 제1 근위 부분의 마찰 마모를 제한할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 지지체의 비-점착성 코팅은 폴리테트라플루오로에틸렌이다.

일 실시예에 따르면, 관절식 암의 제1 근위 파트는 비-점착성 코팅을 포함하는 보호 원통형 스커트(skirt)를 포함한다. 이것은 또한 제1 근위 파트의 마찰 마모를 제한할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 보호 원통형 스커트의 비-점착성 코팅은 폴리테트라플루오로에틸렌이다.

일 실시예에 따르면, 제3 원위 부분은 리프팅 장치에 의해 관절식 암의 제3 원위 파트 상에 현수되고, 리프팅 장치는 암의 제3 원위 파트에 고정되고 모터와 관련되는 드럼 및 상기 드럼에 권취되고 제3 원위 부분에 고정되는 케이블을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 리프팅 장치는 제3 원위 파트의 일 단부에 배치되고 상기 케이블을 안내하는 풀리(pulley)를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 드럼 및 관련된 모터는 풀리보다 제3 축에 더 근접하게 배치된다.

일 실시예에 따르면, 케이블은 부하 균형 스프레더(load balancing spreader)에 의해 제3 원위 부분에 고정된다.

일 실시예에 따르면, 제3 원위 부분에는 비상 해제 커플링이 제공된다.

일 실시예에 따르면, 비상 해제 커플링은 부하 균형 스프레더 상에 매달린다.

일 실시예에 따르면, 비상 해제 커플링은 제3 원위 부분과 제2 중앙 부분 사이의 접합점에 배치된다.

일 실시예에 따르면, 이송 시스템은 적어도 두 개의 이송 라인을 포함하고, 두 개의 이송 라인 각각의 제1 근위 부분은 각각 관절식 암의 제1 근위 파트의 어느 한 측에 측방향으로 배치되고, 두 이송 라인 각각의 제2 중앙 부분은 각각 관절식 암의 제2 중앙 파트의 어느 한 측에 측방향으로 배치된다.

일 실시예에 따르면, 이송 시스템은 3개의 이송 라인을 포함하고, 3개의 이송 라인 중 2개의 제1 근위 부분 및 3개의 이송 라인 중 다른 하나의 제3 근위 파트는 각각 관절식 암의 제1 근위 파트의 어느 한 측에 배치되고, 3개의 이송 라인 중 2개의 제2 중앙 부분 및 3개의 이송 라인 중 다른 하나의 제2 중앙 부분은 각각 관절식 암의 제2 중앙 파트의 어느 한 측에 배치된다.

일 실시예에 따르면, 제2 중앙 부분은 단열 재료로 받쳐진 중간 공간을 구비하는 이중벽 호스를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 제1 근위 부분 및 제3 원위 부분은 각각 단열 재료로 받쳐진 중간 공간을 포함하는 주름진 이중벽 호스 또는 합성 호스를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 이송 시스템은 제1 근위 부분에 연결되는 제2 중앙 부분의 일 단부에 고정되는 보호 슬리브를 포함하고, 보호 슬리브는 제1 근위 부분의 일 단부를 수용하고 나팔모양(flared)의 내부 표면을 구비하여 제1 근위 부분의 상기 단부에 대한 최소 곡률 반경을 보장한다.

일 실예에 따르면, 이송 시스템은 제3 원위 부분에 연결되는 제2 중앙 부분의 일 단부에 고정되는 보호 슬리브를 포함하고, 보호 슬리브는 제1 근위 부분의 일 단부를 수용하고 나팔모양의 내부 표면을 구비하여 제3 원위 부분의 상기 단부에 대한 최소 곡률 반경을 보장한다.

일 실시예에 따르면, 이송 시스템은 적어도 2개의 이송 라인 및 중앙 부분들 각각에 제공되는 밸브의 상류에 있는 2개의 이송 라인의 중앙 부분을 연결하는 바이패스 장치를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 이송 시스템은 관절식 암을 연장할 수 있게 하는 구동 장치를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 구동 장치는 제1 축을 중심으로 제1 근위 파트를 회전시키도록 구성된 모터를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 구동 장치는 제1 근위 파트 상에 관절식으로 장착되는 제1 단부 및 제2 중앙 파트 상에 관절식으로 장착되는 제2 단부를 구비하는 제1 선형 액추에이터 및 제2 중앙 파트 상에 관절식으로 장착되는 제1 단부 및 제3 원위 파트 상에 관절식으로 장착되는 제2 단부를 구비하는 제2 선형 액추에이터를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 전술한 이송 시스템이 구비되는 선박을 제공한다.

일 실시예에 따르면, 관절식 암은 휴지 위치를 구비하며 관절식 암은 상기 휴지 위치에서 선박의 길이방향에 평행하게 연장된다.

첨부된 도면을 참조하여 오직 비제한적인 예시의 방식으로 주어진, 본 발명의 여러 특정 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 본 발명은 보다 잘 이해될 것이며, 다른 목적, 특징 및 이점은 보다 명확해질 것이다.

- 도 1은 일 실시예에 따른 액화 가스를 이송하기 위한 시스템의 휴지 위치에서의 측면도이고,
- 도 2는 도 1의 액화 가스 이송 시스템의 배면도이며,
- 도 3은 도 1의 액화 가스 이송 시스템의 평면도이고,
- 도 4는 도 1의 라인 IV- IV에 따른 단면도이며,
- 도 5 및 6은 연장된 작동 위치에서의 이송 시스템을 도시한다.

두 원거리 설비, 예컨대 공급자 선박과 고객 선박 사이의 액화 가스, 예컨대 액화 천연 가스(LNG)를 이송할 수 있는 이송 시스템(1)이 이하 설명될 것이다. 공급자 선박은 예컨대, 다른 선박에 LNG를 보충하는 벙커 선박이고, 고객 선박은 LNG-추진 선박이다.

도 1 내지 6을 참조하면, 이송 시스템(1)은 공급자 선박(31)의 데크 상에 관절식으로 장착되기에 적합한 관절식 암(2) 및 복수 개의 이송 라인(3, 4, 5)을 포함하는 것을 볼 수 있다.

도시된 실시예에서, 이송 시스템(1)은 3개의 이송 라인(3, 4, 5)을 포함한다. 제1 이송 라인 및 제2 이송 라인(3, 4, 5)은 공급자 선박 상의 액화 천연 가스 저장 탱크(도면 미도시) 및 고객 선박 상의 수용 매니폴드(도면 미도시)에 연결되기에 적합하고, 공급자 선박(31)으로부터 고객 선박으로 액화 천연 가스를 이송하기 위해 사용된다. 제3 이송 라인(5)은 또한 고객 선박의 수용 매니폴드에 연결되기에 적합하지만, 두 선박의 탱크의 팽창 공간에서 압력 균형을 맞추기 위해 고객 선박의 탱크로부터 공급자 선박으로 가스 상태의 천연 가스를 추출하기 위해 사용된다. 일 실시예에 따르면, 제3 이송 라인(5)은 공급자 선박에 탑재된 가스 재액화 설비에 연결된다.

액화 천연 가스를 이송하기 위해 필요한 압력을 생성하기 위해, 공급자 선박에 탑재된 펌프(도면 미도시) 및/또는 고객 선박에 탑재된 펌프가 유리하게 구현된다.

관절식 암(2)은 서로에 대해 관절식으로 장착되는 3개의 파트, 즉 제1 근위 파트(6), 제2 중앙 파트(7) 및 제3 원위 파트(8)를 포함한다. 제1 근위 파트는 공급자 선박의 데크 상의 수직 축(A)을 중심으로 회전하도록 장착되고, 제2 중앙 파트(7)는 제1 근위 파트(6) 상의 수평 축(B)을 중심으로 회전하도록 장착되며, 제3 원위 파트(8)는 제2 중앙 파트(7) 상의 수평 축(C)을 중심으로 회전하도록 장착된다.

도시된 실시예에서, 제1 근위 파트(6)는 수직 축(A)을 중심으로 회전하도록 장착되고, 도 1 및 2에 도시된 휴지 위치로부터 일 방향 또는 다른 방향으로 회전할 수 있는 원통형 터렛(turret)이다. 일 실시예에서, 휴지 위치에서 관절식 암은 공급자 선박의 길이방향에 평행하게 배향되는 길이방향 평면으로 연장된다. 원통형 터렛은 예컨대 도 1 및 2에 도시된 휴지 위치에 대해 두 회전 방향의 각각으로 90° 회전할 수 있다. 이송 시스템(1)은 따라서 공급자 선박(31)의 어느 측에 있는지와 관계없이 고객 선박에 액화 가스를 이송할 수 있다.

제2 중앙 파트(7) 및 제3 원위 파트(8)는 각각 빔의 형태를 갖는다. 제2 중앙 파트(7)는 그 후방 단부(9)에서 제1 근위 파트(6)에, 그 전방 단부(10)에서 제3 원위 파트(8)의 후방 단부(11)에 연접된다.

또한, 관절식 암(2)이 연장되도록 하기 위해, 구동 장치가 제공된다. 구동 장치는 제1 근위 파트(6)를 회전하도록 할 수 있는 모터(도면 미도시)를 포함한다. 구동 장치는 유압 또는 공압 실린더와 같이, 도 1 및 6에서 볼 수 있는 2개의 선형 액추에이터(13, 14)를 더 포함한다. 제1 선형 액추에이터(13)는 제1 근위 파트(6)에 관절식으로 장착되는 제1 단부 및 제2 중앙 파트(7)에 관절식으로 장착되는 제2 단부를 구비하고, 이에 따라 제1 근위 파트(6)에 대해 제2 중앙 파트(7)의 회전을 제어할 수 있다. 제2 선형 액추에이터(14)는 제2 중앙 파트(7)에 관절식으로 장착되는 제1 단부 및 제3 원위 파트(8)에 관절식으로 장착되는 제2 단부를 구비하고, 이에 따라 제2 중앙 파트(7)에 대해 제3 원위 파트(8)의 회전을 제어할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 관절식 암(2)은 그 휴지 위치에 있을 때, 제2 중앙 파트(7) 및 제3 원위 파트(8)는 서로로부터 실질적으로 수평으로 계속하여 연장된다. 이 휴지 위치에서, 제1 선형 액추에이터(13)는 후퇴 위치에 있고, 제2 선형 액추에이터(14)는 연장 위치에 있다. 도 1에 도시된 휴지 위치로부터 연장 위치로 관절식 암(2)을 이동하기 위해, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 제1 액추에이터(13)는 연장될 수 있고, 이에 따라 제2 중앙 파트(7)의 전방 단부(10)를 상승시키기 위해 제1 회전 방향으로 제1 근위 파트(6)에 대해 제2 중앙 파트(7)를 회전시킨다. 또한, 제2 액추에이터(14)는 후퇴할 수 있 있고, 이에 따라 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 제2 중앙 파트(7)에 대해 제3 원위 부분(8)을 회전시킨다.

따라서 이러한 3-파트 관절식 암(2)은 이송 시스템(1)을 매우 다양하고 상이한 구성에 적응하도록 할 수 있다.

또한, 3개의 이송 라인(3, 4, 5)의 각각은 연속하여, 유연한 제1 근위 부분(15), 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 고정되는 강성의 제2 중앙 부분(16) 및 유연한 제3 원위 부분(17)을 포함한다.

유연한 부분, 즉 제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(17)은, 예컨대 스테인리스 스틸로 형성되고 그 중간 공간은 단열 재료로 받쳐진, 합성 호스 또는 주름진 이중벽 호스와 같은 극저온 호스로 구성된다.

이송 라인(3, 4, 5)의 제1 근위 부분(15)은 유연하기 때문에, 수직 축(A)을 중심으로 공급자 선박(31)의 데크(30)에 대해 제1 근위 파트(6)의 회전 및 수평 축(B)을 중심으로 제1 근위 파트(6)에 대해 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)의 회전을 허용한다.

이송 라인(3, 4, 5)의 제1 근위 부분(15)은 관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)의 어느 한 측에 분배되어 있다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 이송 라인(3, 4)의 제1 근위 부분(15)과 제3 이송 라인(5)의 제1 근위 부분은 관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)의 어느 한 측에 정반대로 배치된다.

이송 시스템(1)은 제1 및 제2 이송 라인(3, 4)의 제1 근위 부분(15)과 제3 이송 라인(5)의 제1 근위 부분을 지지하도록 각각 배치되는 2개의 평면 지지체(18, 19)를 포함한다. 유리하게는 지지체(18, 19)는, 관절식 암(2)이 이동할 때, 그리고 특히 관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)가 그 수직 회전축(A)을 중심으로 회전할 때 상기 지지체(18, 19)와 이송 라인(3, 4, 5)의 제1 근위 부분(15) 사이에서 발생할 수 있는 마찰을 감소시킬 수 있는 비-점착성 코팅으로 덮힌다. 이것은 제1 근위 부분(15)의 마찰 마모를 제한하고 관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)를 회전시키기 위해 필요한 힘을 제한할 수 있다. 비-점착성 코팅은 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)이다.

또한, 유리하게는 제1 근위 파트(6)는, 수직 축(A)을 중심으로 제1 근위 파트(6)가 이동하는 동안 적어도 제1 근위 부분(15)에 접촉 상태가 될 수 있는 하부 부분에 보호 원통형 스커트(20)를 포함한다. 보호 원통형 스커트(20)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)와 같은 비-점착성 코팅을 포함한다. 이것은 관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)와 이송 라인(3, 4, 5)의 제1 근위 부분(15) 사이에서 발생할 수 있는 마찰을 제한할 수 있다.

유리하게는 도 1에 도시된 바와 같이, 관절식 암(2)이 휴지 위치에 있을 때 제1 근위 부분(15)에 작용하는 응력을 제한하기 위해, 제1 근위 부분(15)은 상기 휴지 위치에서 그들 각각의 이송 라인(3, 4, 5)의 제2 중앙 부분(16)과 동일한 수직 평면에 실질적으로 배치된다.

이송 라인(3, 4, 5)의 제2 중앙 부분(16)은 강성이고, 예컨대 스테인리스 스틸로 형성되고 그 중간 공간은 단열 재료로 받쳐진, 이중벽 호스와 같은 극저온 호스로 구성된다.

제2 중앙 부분(16)은 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)를 따라 그 길이방향에 평행하게 연장된다. 제2 중앙 부분(16)은 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)의 일측 또는 다른 측에 배치된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 이송 라인(3, 4)의 제2 중앙 부분(16) 및 제3 이송 라인(5)의 제2 중앙 부분은 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)의 어느 한 측에 측 방향으로 배치된다.

제2 중앙 부분(16)은 상기 제2 중앙 부분(16)을 따라 균등하게 분포된 지지 부재(21)에 의해 관절식 암(2)에 고정된다. 일 실시예에 따르면, 지지 부재(21)는 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 용접되는 크로스 부재 및 상기 크로스 부재에 고정되고 제2 중앙 부분(16)이 통과하는 클램핑 칼라를 포함한다. 유리하게는, 지지 부재(21)는 또한 제2 중앙 부분(16)과 클램핑 칼라 사이에 반경 방향으로 개재된 단열 슬리브를 포함한다.

제2 중앙 부분(16)에는 또한 극저온 밸브(22)가 제공된다. 밸브(22)는 유리하게는 제2 중앙 부분(16)의 전방 단부, 즉 제3 원위 부분(17)에 연결되는 제2 중앙 부분(16)의 단부에 인접하여 배치된다. 이것은 이송 라인(3, 4, 5)이 고객 선박의 수용 매니폴드로부터 연결 해제될 때 상기 밸브(22)의 하류에 있는 액화 가스의 양을 제한하도록 할 수 있다. 밸브(22)는 또한 유리하게는 제2 중앙 부분(16)의 후방 단부(23)보다 전방 단부(24)에 더 인접하게 배치된다.

도 4에 예시로 도시된 바와 같이, 밸브(22)는 상당한 높이를 가짐이 이해될 것이다. 그 결과로, 상기 밸브(22)의 용이한 통합을 허용하기 위해, 제2 중앙 부분(16)은 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 대해 측방향으로 오프셋된다.

또한, 각 제2 중앙 부분(16)의 제2 단부(23, 24)는 예컨대 90°로 구부러지고, 하측으로 배향된다. 이것은 제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(17)의 곡률 반경이 제2 중앙 부분(16)에 연결된 그 단부에서 너무 작아지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(17)에 가해질 수 있는 응력은 제한된다.

유리하게는, 각 제2 중앙 부분(16)의 후방 단부(23)는 관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)에 대해 제2 중앙 파트(7)의 관절(B)의 축과 정렬되거나 실질적으로 정렬된다. 유사하게, 각 제2 중앙 부분(16)의 전방 단부(24)는 유리하게는 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 대해 제3 원위 파트(8)의 관절(C)의 축과 정렬되거나 실질적으로 정렬된다. 이것은 이송 라인(3, 4, 5)의 제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(8)의 길이를 제한하고 그 피로 마모를 제한할 수 있다.

또한, 유리한 실시예에 따르면, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이송 시스템(1)은 각 중앙 부분(16)의 후방 단부(23) 및 전방 단부(24)에 고정되는 보호 슬리브(32, 33)를 포함한다. 제1 근위 부분(15)의 전방 단부는 보호 슬리브(32)에 수용되고 제3 원위 부분(17)의 후방 단부는 보호 슬리브(33)에 수용된다. 보호 슬리브(32, 33)는 바닥을 향해 벌어지는 원호(arc)-형상의 내부 표면을 구비하고, 따라서 튤립-형상이다. 원호-형상의 내부 표면의 곡률 반경은 제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(17)의 최소 허용 곡률 반경보다 크다. 보호 슬리브(32, 33)는 따라서 제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(17)을 더욱 보호할 수 있다.

또한, 각 이송 라인(3, 4, 5)의 제3 원위 부분(8)은 그 자유 단부에서, 이송 작동 동안 고객 선박의 매니폴드에 연결되기에 적합한 커플링(25)을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 커플링(25)은 소위 ERC로 알려진 비상 해제 커플링이다. 비상 해제 커플링은, 작동 위치에서 밀봉 방식으로 서로 연결되고 비상 시에 서로로부터 분리될 수 있는 상류 요소와 하류 요소를 포함한다. 유리하게는, 상류 및 하류 요소 각각에는, 상류 및 하류 요소가 서로로부터 연결해제될 때 상기 상류 및 하류 요소를 통한 유체의 유동을 방지할 수 있는 체크 밸브가 제공된다. 일 실시예에 따르면, 비상 해제 커플링의 해제는 원격으로 제어될 수 있는 유압 또는 공압 서킷(circuit)에 의해 제어된다. 일 실시예에 따르면, 상류 및 하류 요소는 주어진 임계값보다 큰 분리력이 비상 해제 커플링에 가해질 때 페일(fail)로 설계된 고정 부재에 의해 서로 고정된다.

도시되지 않은 또 다른 실시예에 따르면, 이송 시스템(1)은 3개의 원위 부분(17) 중 각각의 자유 단부에 배치되는 커플링(25)에 추가하여, 제3 원위 부분(17)의 후방 단부, 즉 제2 중앙 부분(16)에 연결되는 단부에 배치되는 비상 해제 커플링을 포함한다.

또한, 각 이송 라인(3, 4, 5)의 제3 원위 부분(17)은 관절식 암(2)의 제3 원위 파트(8)의 전방 단부(12)에 현수된다. 이를 위해, 각각의 커플링(25)은 리프팅 장치에 고정된다. 각 리프팅 장치는, 드럼(26)을 회전시킬 수 있는 모터와 상호작용하며 관절식 암(2)의 제3 원위 파트(8)에 고정되는 드럼(26) 및 상기 드럼(26)에 권취되고 커플링(25) 중 하나에 고정되는 케이블(27)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 각 케이블(27)은 제3 원위 파트(8)의 전방 단부(12)에 배치되는 도 3에 도시된 풀리(28)와 상호 작용하여, 리프팅 장치의 드럼(26)이 상기 전방 단부(12)로부터 일정 거리에 배치될지라도 이송 라인(3, 4, 5)의 제3 원위 부분(17)은 제3 원위 파트(8)의 전방 단부(12)에 현수된다. 드럼(26) 및 관련된 모터는 따라서, 유리하게는 제3 원위 파트(8)의 후방 단부(11)에 인접하여 배치되고, 이것은 드럼(26) 및 모터의 하중에 의해 생성되는 모멘트를 제한할 수 있음에 따라 제2 선형 액추에이터(14)에 가해지는 힘을 제한할 수 있다.

도시된 유리한 실시예에서, 각 리프팅 장치의 케이블(27)은 도 1, 5 및 6에 도시된 부하 균형 스프레더(29)에 의해 각 커플링(25)에 연결되고, 이는 관절식 암(2)의 기울기(tilt)에 관계없이 커플링(25)을 실질적으로 수평으로 유지할 수 있다.

유리한 실시예에서, 이송 시스템(1)은 도 3에서 점선으로 도시된 바이패스 장치(34)를 포함하며, 이는 밸브(22)의 상류에 있는 제1, 제2 및 제3 이송 라인(3, 4, 5)의 중앙 부분(16)을 연결하도록 할 수 있다. 이러한 바이패스 장치(34)는 제1 및 제2 이송 라인(3, 4)의 냉각(chilling)을 용이하게 할 수 있다. 이러한 냉각의 목적은 액화 천연 가스의 이송에 적합한 제1 및 제2 이송 라인(3, 4)의 온도 및 압력 조건을 생성하는 것이다. 이러한 냉각을 달성하기 위해, 액화 가스는 예컨대 제1 및 제2 이송 라인(3, 4)을 통해 이송된 다음, 공급자 선박(30)의 탱크로 예컨대 제3 이송 라인(5)을 통해 되돌아 가기 전에 바이패스 장치(34)를 통과한다.

본 발명은 몇가지 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만 이에 제한되지 않으며 본 발명의 범위 내에 있는, 설명된 수단과 기술적으로 동등한 모든 것 및 그 조합을 포함하는 것이 명백하다.

동사 "포함하다"의 사용 및 그와 결합된 형태는 청구항에 개시된 것 이외의 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다.

청구항에서, 괄호 안의 어떠한 참조 부호도 청구항에 대한 제한으로 해석될 수 없다.

Claims

제1 설비와 제2 설비 사이에서 액화 가스를 이송하기 위한 시스템(1)으로서, 상기 이송 시스템(1)은
- 제1 수직 축(A)을 중심으로 제1 설비 상에서 회전할 수 있도록 장착되기에 적합한 제1 근위 파트(6), 제2 축(B)을 중심으로 제1 근위 파트(6) 상에서 회전하도록 장착되는 제2 중앙 파트(7) 및 제3 축(C)을 중심으로 제2 중앙 파트(7) 상에서 회전하도록 장착되는 제3 원위 파트(8)를 포함하는 관절식 암(2); 및
- 제1 설비 및 제2 설비 사이에서 액화 가스를 이송하기에 적합하고, 제1 설비의 액화 가스 저장 탱크에 연결되기에 적합한 유연한 제1 근위 부분(15); 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 고정되는 강성의 제2 중앙 부분(16) 및 관절식 암(2)의 제3 원위 파트(8) 상에 현수되고 제2 설비의 매니폴드에 연결되기에 적합한 단부를 구비하는 제3 원위 부분(17)을 포함하는 적어도 하나의 이송 라인(3, 4, 5)으로서, 제2 중앙 부분(16)에는 밸브(22)가 제공되는 적어도 하나의 이송 라인을 포함하는, 이송 시스템.
제1항에 있어서,
제2 중앙 부분(16)은 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)를 따라 연장되고, 하측으로 배향되고 각각 제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(17)에 연결되는 두 개의 만곡된 단부(23, 24)를 구비하는, 이송 시스템(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
제2 중앙 부분(16)의 두 개의 단부는 각각 관절의 제2 축(B) 및 관절의 제3 축(C)과 정렬되는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 중앙 부분(16)은 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 대해 측 방향으로 오프셋되는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 중앙 부분(16)은 제2 중앙 파트(7)를 따라 분포되는 지지 부재(21)에 의해 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)에 고정되고, 지지 부재(21)는 제2 중앙 파트(7)에 고정되는 크로스 부재 및 상기 크로스 부재에 고정되고 제2 중앙 부분(16)이 통과하는 클램핑 칼라를 포함하는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 근위 부분(15)은 비-점착성 코팅으로 덮히는 지지체(18, 19) 상에 놓이는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)는 비-점착성 코팅을 포함하는 보호 원통형 스커트(20)를 포함하는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
제3 원위 부분(17)은 리프팅 장치에 의해 관절식 암(2)의 제3 원위 파트(8) 상에 현수되고, 리프팅 장치는 관절식 암(2)의 제3 원위 파트(8)에 고정되고 모터와 관련되는 드럼(26) 및 상기 드럼(26)에 권취되고 제3 원위 부분(17)에 고정되는 케이블(27)을 포함하는, 이송 시스템(1).
제8항에 있어서,
케이블(27)은 부하 분배 스프레더(29)에 의해 제3 원위 부분(17)에 고정되는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
제3 원위 부분(17)에는 비상 해제 커플링(25)이 제공되는, 이송 시스템(1).
제9항 및 제10항의 조합에 있어서,
비상 해제 커플링(25)은 부하 균형 스프레더(29)에 매달려 있는, 이송 시스템(1).
제10항에 있어서,
비상 해제 커플링은 제3 원위 부분(17)과 제2 중앙 부분(16) 사이의 접합점에 배치되는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 두 개의 이송 라인(3, 4, 5)을 포함하고, 두 개의 이송 라인(3, 4, 5) 각각의 제1 근위 부분(15)은 각각 관절식 암(2)의 제1 근위 파트(6)의 어느 한 측에 측방향으로 배치되고, 두 개의 이송 라인(3, 4, 5) 각각의 제2 중앙 부분(16)은 각각 관절식 암(2)의 제2 중앙 파트(7)의 어느 한 측에 측방향으로 배치되는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 중앙 부분(16)은 단열 재료로 받쳐진 중간 공간을 구비하는 이중벽 호스를 포함하는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 근위 부분(15) 및 제3 원위 부분(17)은 각각 단열 재료로 받쳐진 중간 공간을 포함하는 주름진 이중벽 호스 또는 합성 호스를 포함하는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 근위 부분(15)에 연결되는 제2 중앙 부분(16)의 일 단부(23)에 고정되는 보호 슬리브(32)를 포함하고, 보호 슬리브(32)는 제1 근위 부분(15)의 일 단부를 수용하고 나팔모양의 내부 표면을 구비하여 제1 근위 부분(15)의 상기 단부에 대한 최소 곡률 반경을 보장하는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
제3 원위 부분(17)에 연결되는 제2 중앙 부분(16)의 일 단부(24)에 고정되는 보호 슬리브(33)를 포함하고, 보호 슬리브(33)는 제1 근위 부분(15)의 일 단부를 수용하고 나팔모양의 내부 표면을 구비하여 제3 원위 부분(17)의 상기 단부에 대한 최소 곡률 반경을 보장하는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 두 개의 이송 라인(3, 4, 5) 및 중앙 부분들(16) 각각에 제공되는 밸브(22)의 상류에 있는 두 개의 이송 라인(3, 4, 5)의 중앙 부분(16)을 연결하는 바이패스 장치(34)를 포함하는, 이송 시스템(1).
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 이송 시스템이 제공되는 선박(30).