KR20240022547A - 2개의 부유 구조물들 간에 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법 및 장치 - Google Patents

2개의 부유 구조물들 간에 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240022547A
KR20240022547A KR1020247000738A KR20247000738A KR20240022547A KR 20240022547 A KR20240022547 A KR 20240022547A KR 1020247000738 A KR1020247000738 A KR 1020247000738A KR 20247000738 A KR20247000738 A KR 20247000738A KR 20240022547 A KR20240022547 A KR 20240022547A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
swell
damage
tank
probability
floating structure
Prior art date
Application number
KR1020247000738A
Other languages
English (en)
Inventor
에르완 코르비노
아르노 뒤메일
알라릭 시브라
플로랑 우브라르
Original Assignee
가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈 filed Critical 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Publication of KR20240022547A publication Critical patent/KR20240022547A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/30—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for diagnosing, testing or predicting the integrity or performance of vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/30—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures
    • B63B27/34—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures using pipe-lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00—Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/10—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers
    • B63B79/15—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers for monitoring environmental variables, e.g. wave height or weather data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/40—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for controlling the operation of vessels, e.g. monitoring their speed, routing or maintenance schedules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C6/00—Methods and apparatus for filling vessels not under pressure with liquefied or solidified gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0123—Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013—Two or more vessels
    • F17C2205/0134—Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/035—Propane butane, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0146—Two-phase
    • F17C2225/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0146—Two-phase
    • F17C2225/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2225/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/04—Methods for emptying or filling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F17C2250/034—Control means using wireless transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0408—Level of content in the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0478—Position or presence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/061—Level of content in the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/04—Reducing risks and environmental impact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 제1 부유 구조물(1)에서 제2 부유 구조물(40)로 액체 화물을 운송하는 작업 동안에 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법(300)에 관한 것으로, 제1 부유 구조물(1)과 제2 부유 구조물(40)이 공통 베어링(99)으로 배향되도록 부유 구조물(1)과 제2 부유 구조물(40)은 상기 운송 작업 동안에 서로 결합된다. 이 방법은 확률의 함수로서 사용자에게 정보를 제공하는 상기 제1 및 제2 부유 구조물(1, 40) 및 (308) 중 적어도 하나의 적어도 하나의 탱크에 대한 손상 확률을 추정하는 단계(307)를 포함한다. 이런 식으로 추정되는 피해 규모.

Description

2개의 부유 구조물들 간에 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법 및 장치
본 발명은 2개의 부유 구조물들 간에 액체 화물을 운송하는 작업에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 제1 부유 구조물로부터 제2 부유 구조물로 액체 화물을 운송하는 작업 동안에 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
액체 화물을 운송할 수 있는 부유 구조물 분야에서는, 액체 운반선과 같은 제1 부유 구조물로부터 제2 부유 구조물로 액체 화물을 운송하는 작업을 진행하는 것이 알려져 있다.
액체 화물을 운송하는 이러한 종류의 작업은 특히 액화 천연 가스(LNG)의 화물에 일반적으로 사용된다. 이러한 화물에 대해, 공지된 방식으로, ((LNG 운반선(LNGC)라고도 알려진) 메탄 탱커와 같은 LNG 운반선이 액화 천연 가스용의 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU)에 더 가까이 이동할 수 있다. 예를 들어 FSRU는 해상에 위치하며 잠수함 부표 또는 터렛 계류 시스템에 정박되어 있어 (파도, 바람, 해류 등에 의해) 구조물에 가해지는 힘으로 인해 구조물이 자유롭게 배향되도록 할 수 있다. 이후 LNGC는 FSRU에 계류되고, LNGC와 FSRU 사이에는 가요성 파이프가 설치되어 LNGC와 FSRU 사이에서 LNG를 운송하도록 한다. 선박 대 선박 운송(STS)으로 알려진 이러한 종류의 LNG 운송 작업은 그 자체로 알려져 있다. 이는 또한 LNGC와 부유식 액체 천연 가스(FLNG) 제조 장치와 같은 다른 부유 구조물들 간에서 수행될 수도 있다.
그러나, 이러한 형태의 작업 중에 LNG를 수용하도록 의도된 LNGC 및 FSRU의 탱크는 부분적으로 채워진다. 이러한 상황에서, 탱크에 담긴 LNG가 파도의 영향으로 요동되는 것이 알려져 있다. 일반적으로 슬로싱(sloshing)이라고 알려진 액체의 요동은 탱크의 무결성을 손상시킬 수 있는 힘을 탱크 벽에 생성한다. 운송되는 액체의 가연성 또는 폭발성 특성과 부유 구조물의 강철 선체에 냉점이 발생할 위험이 있기 때문에, LNG를 수용하도록 하는 탱크의 경우에 탱크의 무결성이 특히 중요하다.
또한, 이러한 형태의 작업은 LNGC와 고용량의 FSRU 또는 FLNG(부유식 액화 천연 가스) 생산 시설을 수반하는 경우, 수십 시간에 달하는 오랜 시간이 소요될 수 있다. 작업에 필요한 시간이 길어질수록, 탱크 내 LNG의 슬로싱을 유발하기 쉬운 기후 조건이 발생할 위험이 커진다.
상기 관점에서, 슬로싱으로 인한 탱크 손상 위험을 제한하거나 심지어 제거하기 위해 도움이 되는 방법 및 시스템을 갖는 것이 유용할 것이다.
본 발명의 한 양태는, 운송 작업과 관련된 부유 구조물의 적어도 하나의 탱크에 대한 손상 확률을 추정하기 위해 상기 운송 작업의 예상 기간 동안 액체 화물 운송 작업의 지리적 위치에 관한 기상 및 해양 예측을 사용하도록 하는 것이다. 본 발명의 다른 양태는, 이러한 방식으로 추정된 손상 확률의 함수로서 사용자에게 정보를 제공하는 것이다.
제1 변형예에 따른 실시예에 따르면, 본 발명은, 제1 부유 구조물로부터 제2 부유 구조물로 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법을 제공하며, 상기 제1 부유 구조물과 제2 부유 구조물이 공통 베어링으로 배향되도록 상기 운송 작업 동안에 부유 구조물과 제2 부유 구조물이 서로 관련되며, 상기 방법은,
- 상기 운송 작업의 예측 지리적 위치를 획득하는 단계;
- 복수의 기간 동안 상기 지리적 위치에 관한 기상 및 해양학 예측이 획득되는 단계로, 상기 기간들은 함께 상기 운송 작업의 예측 지속기간을 포함하고, 상기 예측은, 각 기간에 대해, 너울 상태를 포함하고, 너울의 상태는 너울의 방향, 너울의 유의한 높이 및 너울의 기간을 포함하는, 단계;
- 각 기간에 대해, 제1 및 제2 부유 구조물의 공통 베어링이 획득되는 단계; 상기 액체 화물의 전부 또는 일부를 포함하도록 의도된 상기 제1 또는 제2 부유 구조물 중 적어도 하나의 적어도 하나의 탱크의 적어도 하나의 예측 충전 레벨을 결정하는 단계; 제1 및 제2 부유 구조물의 공통 베어링과 너울의 방향 사이의 각도인 너울의 받음각을 결정하는 단계; 이러한 방식으로 결정된 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 적어도 하나의 예측 충전 레벨의 함수로서 상기 적어도 하나의 탱크에 대한 적어도 하나의 손상 확률을 추정하는 단계; 및
- 이러한 방식으로 추정된 적어도 하나의 손상 확률의 함수로서 사용자에게 정보를 제공하는 단계를 포함한다.
이러한 종류의 방법에 따라, 승무원과 같은 사용자는 예를 들어 두 개의 부유 구조물에 대해 공통 베어링을 변경하고 및/또는 (동일한 부유 구조물의 탱크들 간 및/또는 두 부유 구조물의 탱크들 간) 액체 화물 운송 유량과 같은 운송 작업의 파라미터의 변경 및/또는 탱크 또는 탱크들의 충전 레벨과 같은, 부유 구조물 또는 구조물들의 탱크에 대한 손상 위험을 제한하기 위해 필요한 임의의 측정을 구현할 수 있다.
이러한 종류의 방법의 실시예는 다음 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 너울(swell)의 기간은 너울의 피크 기간, 즉 너울의 2개의 연속적인 피크들의 통과 사이의 기간이다. 일 실시예에 따르면 너울의 기간은 평균 너울 기간, 즉 해수 평균 높이에서 너울의 세 개의 통과들 사이의 기간이고; 이 기간은 일반적으로 Tz로 표시된다.
탱크의 예측 충전 레벨은 다양한 방법으로 추정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 예측 충전 레벨은 시간의 함수로서 상기 탱크의 충전 레벨의 변화를 정의하는 액체 화물 운송 시나리오로부터 결정된다.
이러한 종류의 액체 화물 운송 시나리오는 특히 운송 작업 시작 시 사용자에 의해 입력될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각 기간에 대해, 상기 탱크의 2개의 예측 충전 레벨이 결정되며, 2개의 예측 충전 레벨은 낮은 예측 충전 레벨과 높은 예측 충전 레벨을 포함하고, 탱크에 대한 손상 확률은 2개의 예측 충전 레벨들의 각각에 대해 추정된다.
이러한 방식으로, 손상 확률의 추정은, 액체 화물의 슬로싱이 탱크 충전 레벨에 따라 다르다는 사실을 고려할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 낮은 예측 충전 레벨과 높은 예측 충전 레벨은, 예를 들어 시뮬레이션 및/또는 실험에 의해, 슬로싱으로 인해 탱크에 대한 손상의 위험이 가장 높을 수 있는 탱크의 두 충전 레벨들을 조사하는 것으로 구성되는 예비 단계 동안 미리 결정된다.
손상 확률은 다양한 방식으로 추정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 손상 확률은, 상기 탱크에 대해 사전에 구축된 데이터베이스를 참고하여 추정되며, 상기 데이터베이스는 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 슬로싱과 관련된 데이터를 포함하며,
슬로싱과 관련된 데이터는 실험에 의해 결정되고,
손상 확률은, 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 탱크의 내부 강도를 초과하는 탱크 내부 표면의 압력에 직면할 확률의 밀도와 관련된다.
일 실시예에 따르면, 상기 정보는, 상기 기간의 함수로서 추정된 손상 확률을 나타내는 정보를 포함한다. 특히, 일 실시예에 따르면, 상기 정보는 상기 기간의 함수로서 추정된 손상 확률의 시각적 표시를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제1 부유 구조물과 제2 부유 구조물은 상기 운송 작업 동안 앵커 포인트에 고정된다.
일 실시예에 따르면, 상기 예측은 풍해(wind sea) 상태를 더 포함하며, 상기 풍해 상태는 유의한 풍해 높이 및/또는 풍해 기간 및/또는 풍해 방향을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 풍해 기간은 피크 풍해 기간, 즉 풍해의 2개의 연속적인 최고점 통과 사이의 기간이다. 일 실시예에 따르면, 너울의 기간은 풍해의 평균 기간, 즉, 바다의 평균 높이에서 풍해의 3회 연속 통과들 사이의 기간이며; 이 평균 기간은 일반적으로 Tz로 표시된다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 탱크에 대한 손상 확률은 풍해 상태의 함수로서 추가로 추정된다.
제1 및 제2 부유 구조물의 공통 베어링은, 예를 들어 사용자에 의해 각 기간에 대해 미리 공급될 수 있다. 대안적으로, 일 실시예에 따르면, 각 기간에 대해, 두 부유 구조물들의 공통 베어링은,.
- 복수의 이론적인 베어링들에 대해, 너울 상태와 결과의 앵커 포인트에 대한 모멘트의 함수로서 제1 및 제2 부유 구조물이 겪는 힘의 결과를 계산하는 단계;
- 상기 복수의 이론적 베어링으로부터 상기 결과의 앵커 포인트에 대한 모멘트의 절대값을 최소화하는 공통 베어링을 선택하는 단계에 의해 획득된다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 부유 구조물이 겪는 힘의 결과는 풍해 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 상기 예측은, 풍속 및/또는 풍향을 포함하는 바람 상태를 더 포함하고, 제1 및 제2 부유 구조물이 겪는 힘의 결과는 바람 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 상기 예측은 해류 상태를 더 포함하고, 해류 상태는, 해류의 속도 및/또는 해류의 방향을 포함하고, 제1 및 제2 부유 구조물이 겪는 힘의 결과는 해류 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 상기 정보는, 상기 복수의 이론적 베어링들의 함수로서 추정된 손상 확률을 나타내는 정보를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은 추정된 손상 확률을 감소시키기 위한 결정을 지원하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 결정을 지원하는 단계는 사용자에게,
- 공통 베어링의 변경 제안, 및/또는
- 운송 작업의 적어도 하나의 파라미터의 변경 제안을 제공하는 것을 포함한다:.
일 실시예에 따르면, 운송 작업의 적어도 하나의 파라미터에 대한 제안된 변경은, (동일한 부유 구조물의 탱크들 사이 및/또는 두 부유 구조물들의 탱크들 사이의) 액체 화물 운송 유량 및/또는 탱크 또는 탱크들의 충전 레벨의 제안된 액체 의 제안된 변경을 포함한다.
따라서, 사용자는 탱크에 대한 손상 위험을 감소시키기 위해 이들 제안에 기초하여 필요한 조치를 실행할 수 있게 된다.
상기 방법은 임의 형태의 액체 화물을 운반하는 부유 구조물에 적용 가능하다. 그럼에도 불구하고, 차가운 액체 제품 화물를 운반하는 부유 구조물에 대한 특정 응용 분야를 고려한다.
일 실시예에 따르면, 액체 화물은, 액화 가스 화물, 특히 액화 석유 가스(LPG) 화물 또는 액화 천연 가스(LNG) 화물이다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 탱크는 밀봉 및/또는 단열 탱크이다.
일 실시예에 따르면, 제1 부유 구조물은 액화 천연 가스 운반(LNGC) 선박이고, 제2 부유 구조물은 액화 천연 가스 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU) 또는 부유식 액화 천연 가스(FLNG) 제조 장치이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한, 상기 액체 화물을 제1 부유 구조물로부터 제2 부유 구조물로 운송하는 작업 동안에 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하기 위한 장치를 제공하며, 상기 제1 부유 구조물과 제2 부유 구조물이 공통 베어링으로 배향되도록 상기 제1 부유 구조물과 제2 부유 구조물이 상기 운송 동작 동안 서로 관련되며, 상기 장치는 상기 방법의 실시예들 중 어느 하나를 실행하도록 구성되는 프로세서를 포함한다. .
이러한 종류의 장치는 상기 방법을 참조하여 개시된 것들과 동일한 이점을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 위에서 설명된 장치를 포함하는 부유 구조물을 제공한다.
위에서 설명한 원리는, 액체 화물을 운반하고 앵커 포인트에 고정된 부유 구조물에도 동일하게 적용 가능하다. 실제로, 이러한 종류의 부유 구조물의 액체 화물도 파도의 영향으로 흔들리기 쉬우며, 이는 또한 액체 화물을 담고 있는 탱크 또는 탱크들의 무결성을 손상시킬 수 있는 슬로싱 현상으로 이어질 수도 있다.
따라서, 제2 변형예에 따른 실시예에 따르면, 본 발명은 부유 구조물의 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법을 제공하며, 상기 부유 구조물은 앵커 포인트를 중심으로 자유롭게 선회(피봇)하면서 해저에 관해 앵커 포인트에 정박되어 있고, 상기 방법은:
- 상기 운송 작업의 예측 지리적 위치를 획득하는 단계;
- 복수의 기간 동안 상기 지리적 위치에 관한 기상 및 해양학 예측이 획득되는 단계로, 상기 예측은, 각 기간에 대해, 너울의 방향, 너울의 유의한 높이 및 너울의 기간을 포함하는 너울 상태를 포함하는, 단계;
- 각 기간에 대해, 부유 구조물의 베어링이 획득되는 단계; 상기 액체 화물의 전부 또는 일부를 포함하도록 의도된 상기 부유 구조물의 적어도 하나의 탱크의 적어도 하나의 예측 충전 레벨을 결정하는 단계; 상기 베어링과 너울의 방향 사이의 각도인 너울의 받음각을 결정하는 단계; 이러한 방식으로 결정된 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 적어도 하나의 예측 충전 레벨의 함수로서 상기 적어도 하나의 탱크에 대한 적어도 하나의 손상 확률을 추정하는 단계; 및
- 이러한 방식으로 추정된 적어도 하나의 손상 확률의 함수로서 사용자에게 정보를 제공하는 단계를 포함한다.
이러한 종류의 방법에 의해, 승무원과 같은 사용자는 예를 들어 부유 구조물의 베어링을 변경하는 것과 같이 부유 구조물의 탱크 또는 탱크들에 대한 손상 위험을 제한하기 위해 필요한 모든 조치를 구현할 수 있으며, 부유 구조물은 앵커 포인트를 중심으로 자유롭게 선회(피봇)할 수 있다는 점에 유의한다.
이러한 종류의 방법의 실시예는 다음 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 너울의 기간은 너울의 피크 기간, 즉 너울의 2개의 연속적인 피크의 통과 사이의 기간이다. 일 실시예에 따르면, 너울의 기간은 너울의 평균 기간, 즉 바다의 평균 높이에서 3회의 연속 통과들 사이의 기간이며; 이 평균 기간은 일반적으로 Tz로 표시된다.
일 실시예에 따르면, 손상 확률은 상기 탱크에 대해 사전에 구축된 데이터베이스를 참고하여 추정되며, 상기 데이터베이스는 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 슬로싱과 관련된 데이터를 포함하고,
상기 슬로싱과 관련된 데이터는 실험에 의해 결정되며,
상기 손상 확률은, 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 탱크의 내부 강도보다 큰 탱크 내면에 대한압력에 직면할 확률 밀도에 관련된다.
일 실시예에 따르면, 상기 정보는 상기 기간의 함수로서 추정된 손상 확률을 나타내는 정보를 포함한다. 특히, 일 실시예에 따르면, 상기 정보는, 상기 기간의 함수로서 추정된 손상 확률의 시각적 표시를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 예측은 풍해 상태를 더 포함하며, 풍해 상태는 유의한 풍해 높이 및/또는 풍해 기간 및/또는 풍해 방향을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 풍해 기간은 피크 풍해 기간, 즉 풍해의 두 연속 피크들이 통과하는 사이의 기간이다. 일 실시예에 따르면, 너울의 기간은 풍해의 평균 기간, 즉 바다의 평균 높이에서 3회의 연속적인 통과들 사이의 기간이며; 이 기간은 일반적으로 Tz로 표시된다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 탱크에 대한 손상 확률은, 풍해 상태의 함수로서 추가로 추정된다.
상기 구조물의 베어링은, 예를 들어 사용자에 의해 각 기간별로 미리 공급될 수 있다. 대안적으로, 일 실시예에서, 각각의 기간에 대해, 부유 구조물의 상기 공통 베어링은,
- 복수의 이론적인 베어링에 대해, 너울의 상태와 결과의 앵커 포인트에 대한 모멘트의 함수로서 부유 구조물이 겪는 힘의 결과를 계산하는 단계;
- 상기 복수의 이론적 베어링으로부터, 상기 결과의 앵커 포인트에 대한 모멘트의 절대값을 최소화하는 공통 베어링을 선택하는 단계에 의해 획득된다.
일 실시예에 따르면, 부유 구조물이 겪는 힘의 결과는 풍해 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 상기 예측은, 풍속 및/또는 풍향을 포함하는 바람 상태를 더 포함하며, 부유 구조물에 가해지는 힘의 결과는 바람 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 상기 예측은 해류의 속도 및/또는 해류의 방향을 포함하는 해류 상태를 더 포함하며, 부유 구조물에 가해지는 힘의 결과는 해류 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 부유 구조물이 겪는 힘의 결과는 풍해 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 상기 예측은 풍속 및/또는 풍향을 포함하는 바람 상태를 더 포함하며, 부유 구조물에 가해지는 힘의 결과는 바람 상태의 함수로서 추가로 계산된다. .
일 실시예에 따르면, 상기 예측은 해류의 속도 및/또는 해류의 방향을 포함하는 해류 상태를 더 포함하고, 부유 구조물이 겪는 힘의 결과는 해류 상태의 함수로서 추가로 계산된다.
일 실시예에 따르면, 상기 정보는 상기 복수의 이론적 베어링들의 함수로서 추정된 손상 확률을 나타내는 정보를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은 추정된 손상 확률을 감소시키기 위한 결정을 지원하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 결정을 지원하는 단계는 사용자에게,
- 부유 구조물의 베어링의 제안된 변경, 및/또는
- 부유 구조물의 탱크들 중 적어도 하나의 충전 레벨에 대한 제안된 변경을 제공하는 단계를 포함한다..
따라서, 사용자는 탱크 또는 부유 구조물의 탱크에 대한 손상 위험을 감소시키기 위해 이러한 제안에 기초하여 필요한 조치를 실행할 수 있게 된다.
상기 방법은 모든 형태의 액체 화물을 운반하는 부유 구조물에 적용 가능하다. 그럼에도 불구하고 이는 차가운 액체 제품 화물를 운반하는 부유 구조물에 대한 특별한 적용을 가능케 한다.
일 실시예에 따르면, 액체 화물은, 액화 가스 화물, 특히 액화 석유 가스(LPG) 화물 또는 액화 천연 가스(LNG) 화물이다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 탱크는 밀봉 및/또는 단열 탱크이다.
일 실시예에 따르면, 부유 구조물은 액화 천연 가스 운반선(LNGC), 액화 천연 가스 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU) 또는 부유식 액화 천연 가스(FLNG) 제조 장치이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 해저에 대해 앵커 포인트에 정박되어 있고 상기 앵커 포인트를 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는 부유 구조물의 액체 화물의 슬로싱으로 인해 발생하는 손상의 추정 확률을 예측하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 위에서 설명한 방법의 실시예들 중 임의의 것을 실행하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
이러한 종류의 장치는, 상기 방법과 관련하여 위에서 설명된 것과 동일한 이점을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한, 위에서 설명된 장치를 포함하는 부유 구조물을 제공한다.
본 발명은 단지 비제한적인 예시 및 참조를 통해 제공되는 본 발명의 특정 실시예에 대한 다음의 설명 과정에서 더 잘 이해될 것이며, 다른 목적, 세부사항, 특징 및 장점이 더 명백해질 것이다. 첨부된 도면에서.
도 1은, 액체 화물을 수용하는 복수의 탱크들을 포함하는 부유 구조물, 이 경우에는 선박의 종단면의 개략도이다.
도 2는, 액체 화물 운송 작업 동안 서로 연관되어 있는 두 개의 부유 구조물(이 경우에는 선박과 부유 구조물, 및 두 개의 부유 구조물이 겪을 수 있는 풍해 상태, 너울 상태, 해류 상태 및 바람 상태를 나타내는 개략도이다.
도 3a는 제1 부유 구조물로부터 제2 부유 구조물로 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 위험을 추정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3b는, 상기 방법의 변형예를 나타내는 도 3a의 흐름도의 상세도이다.
도 4는, 제1 부유 구조물로부터 제2 부유 구조물로 액체 화물을 운송하는 작업 중에 액체 화물의 슬로싱을 예측하기 위한 장치를 나타낸다.
도 5는, 기간의 함수로서 부유 구조물의 탱크에 대한 예상 손상 확률을 시각적으로 표시한 예를 도시한다.
도 6은, 해저에 대해 앵커 포인트에 정박되어 있고 상기 앵커 포인트를 중심으로 자유롭게 회전할 수 있는 부유 구조물 및 상기 부유 구조물이 겪을 수 있는 풍해 상태, 너울 상태, 해류 상태 및 부유 상태에 대한 바람 상태를 나타내는 개략도이다.
도 7a는, 도 6의 부유 구조물의 액체 화물 슬로싱으로 인한 손상 위험을 추정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7b는, 상기 방법의 변형예를 나타내는 도 7a의 흐름도의 상세도이다.
이하에, 복수의 밀봉 및 단열 탱크가 배치되어 있는 지지 구조물을 형성하는 이중 선체를 포함하는 선박(1)과 관련하여 도면들이 설명된다. 이러한 종류의 지지 구조물은 예를 들어 각기둥 모양의 다면체 기하학적 구조를 갖는다.
상기 종류의 밀봉 및 단열 탱크는 예를 들어 액화 가스 운송용으로 설계된다. 액화 가스는 이러한 종류의 탱크에 저온으로 저장 및 운송되므로, 액화 가스를 해당 온도로 유지하려면 단열 탱크 벽이 필요하다. 따라서, 한편으로는 탱크의 밀봉을 유지하여 액화 가스가 탱크 밖으로 누출되는 것을 방지하고, 다른 한편으로는 절연 특성의 열화를 방지하여 가스를 액화 형태로 유지하기 위해 탱크 벽의 무결성을 그대로 유지하는 것이 특히 중요하다.
상기 종류의 밀봉 및 단열 탱크는 또한 선박의 이중 선체에 고정되고 적어도 하나의 밀봉 멤브레인을 수반하는 절연 장벽을 포함한다. 예를 들어, 이러한 종류의 탱크는, 예를 들어 FR 2 691 520 A1에 개시된 Mark III® 형태, 예를 들어 FR 2 877 638 A1에 개시된 NO96® 형태, 또는 예를 들어 WO 2014/057221 A2에 개시되어 있는 다른 형태의 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
도 1은, 4개의 밀봉되고 단열된 탱크(2)를 포함하는 선박(1)을 도시한다. 이러한 종류의 선박(1)에서, 탱크(2)는, 탱크들(2) 중 하나로부터 다른 탱크(2)로 액체를 운송할 수 있도록, 예를 들어, 펌프, 밸브 및 파이프와 같은 수많은 구성요소들을 포함할 수 있는 화물 처리 시스템(도시되지 않음)에 의해 상호 연결된다.
도 2에서, 선박(1)은, 선박(1)의 4개의 탱크(2)에 수용된 LNG를 고정식 부유 구조물(40)의 밀봉 및 단열 탱크(미도시)로 운송하기 위한 선박 대 선박(STS) 작업을 수행하기 위해 고정식 부유 구조물(40)과 연관되어 표시되어 있다. 여기서, 고정식 부유 구조물(40)은 액화 천연 가스를 위한 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU)이지만, 이는, 부유식 액체 천연 가스(FLNG) 생산 장치, 선박(1)과 유사한 다른 LNG 운반선, 또는 보다 일반적으로 LNG를 수용하기 위한 밀봉 및 단열 탱크를 포함하여 고정식이든 아니든 임의의 부유 구조물에도 동일하게 적용될 수 있다.
여기서, 고정식 부유 구조물(40)은 해상에 위치하며, 해저에 고정된 수중 부표 또는 터릿 계류 시스템과 같이 해저에 대해 앵커 지점(90)에 계류되어 있다. 선박(1)은 일반적으로 선박(1)과 고정 부유 구조물(40)의 뱃머리와 선미에 위치하는 복수의 계류 라인(92)에 의해 고정 부유 구조물(40)과 관련된다. 고정 부유 구조물(40)과 선박(1) 간의 우발적인 충돌을 방지하기 위해 부표들(91)이 고정 부유 구조물(40)과 선박(1) 사이에 배치될 수 있다. 선박(1)의 4개의 탱크(2)에 담긴 LNG를 고정 부유 구조물(40)의 탱크로 운송하기 위해 적어도 하나의 가요성 파이프(93)가 설치된다.
LNG 운송 작업 동안, 선박(1)과 고정 부유 구조물은 동일한 베어링(99)(이하 공통 베어링 99로 지칭)으로 배향된다. 그럼에도 불구하고, 공통 베어링(99)은 운송 작업 동안에 변경될 수 있으며, 이는 몇 시간, 심지어는 수십 시간 지속될 수도 있다.
선박(1)은, 일반적으로 LNG로 거의 완전히 채워진 4개의 탱크(2)를 갖춘 고정 부유 구조물(40) 부근에 도착한다. 그러나, LNG가 운송됨에 따라, 탱크(2)는 점진적으로 비워진다. 도 1에서, 4개의 탱크(2)는 부분적으로 채워진 상태를 갖는다. 제1 탱크(3)는 용량의 약 60%까지 채워진다. 제2 탱크(4)는 용량의 약 35%까지 채워진다. 제3 탱크(5)는 용량의 약 35%까지 채워진다. 제4 탱크(6)는 용량의 약 40%까지 채워진다.
탱크들(3, 4, 5, 6)의 이러한 부분적인 충전은, LNG 운송 작업 동안 상기 탱크들(3, 4, 5, 6)에 높은 손상 위험을 초래할 수 있다. 실제로, 바다에 있을 때 선박(1)은 기후 조건과 관련된 수많은 움직임을 겪게 된다.
특히, 선박(1)은 축(10)으로 표시되는 풍해 여기, 축(12)으로 표시되는 너울 여기, 해류 여기(14), 바람 여기(16)을 받는다. 풍해는 선박(1)의 부근에서 바람 여기(16)에 의해 생성되고 축(10)에 평행한 풍해 방향, 유의한 풍해 높이 및 피크 풍해 기간을 갖는 파도를 유도한다. 너울은 선박(1)에서 멀리 떨어진 바람 여기에 의해 생성되며, 축(12)에 평행한 너울 방향, 유의한 너울 높이 및 피크 너울 기간을 갖는 파도를 유발한다. 너울과 풍해에 의해 유도된 파도의 만남은 선박(1)의 움직임을 초래한다. 선박(1)은 또한 해류에 의해 야기되는 움직임을 겪으며, 상기 해류는 축(14)에 평행한 방향 및 해류 속도를 갖는다. 마지막으로, 선박(1)은 바람 여기를 겪게 되며, 바람은 축(16)에 평행한 방향과 풍속을 갖는다. 선박(1)의 이러한 움직임은 탱크들(3, 4, 5, 6)에 담긴 액체에 전달되어 결과적으로 탱크들(3, 4, 5, 6)이 출렁거리게 되어 탱크 벽에 충격을 발생시킨다. 이 출렁거림(슬로싱)이 탱크 벽의 슬로싱 흡수 또는 분산 용량을 초과하는 경우, 탱크 벽들(3, 4, 5, 6)에 대한 충격으로 인해 탱크 벽들(3, 4, 5, 6)이 열화될 수 있다. 따라서 탱크 벽들(3, 4, 5, 6)의 밀봉 및 단열 특성을 보존하기 위해 탱크 벽들(3, 4, 5, 6)의 무결성을 확보하는 것이 중요하다. 이에 따라, 이러한 손상을 방지하기 위해 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 것이 중요하다.
명백히, 선박(1)의 탱크 벽들(3, 4, 5, 6)에 대한 손상 위험은 또한 풍해 여기(10), 너울 여기(12) 및 해류 여기(14)를 겪는 고정 부유 구조물(40)의 탱크 벽에도 동일하게 존재한다.
도 3a에 도시된 방법(300)은 선박(1) 및/또는 고정 부유 구조물(40)의 탱크에 대한 손상 확률을 예측하기 위해 사용될 수 있다.
상기 방법(300)은 먼저 LNG 운송 작업의 예측된 지리적 위치가 획득되는 단계(301)를 포함한다. 이러한 지리적 위치는 사용자에 의해 입력될 수도 있고, 또는 예를 들어 GPS 좌표의 형태로 선박(1) 또는 고정 부유 구조물(40)에 탑재된 시스템에 의해 자동으로 획득될 수도 있다.
상기 단계 301 이후, 상기 방법(300)은 단계 301에서 획득된 지리적 위치에 대한 기상 및 해양 예측이 획득되는 단계 302로 진행한다. 이러한 종류의 예측은, 예를 들어 기상 및 해양 예보의 공급자에 의해 무선 또는 위성과 같은 통신 수단에 의해 전송된다. 예측은, 사용자가 입력할 수 있는 예측 지속 기간을 포함하는 LNG 운송 작업의 예측 지속 기간을 함께 커버하는 복수의 기간들에 대해 획득된다.
각 기간별 예측에는 적어도 하나의 너울 상태가 포함된다. 이는 바람직하게는 풍해 상태 또는 해류 상태 또는 바람 상태, 더욱 바람직하게는 복수의 이들 상태들, 더더욱 바람직하게는 모든 이들 상태들 더 포함할 수 있다.
상기 단계 302 후에, 상기 방법(300)은 다음 단계들을 더 포함한다:
- 각각의 기간, 너울의 방향(도 2에서 축 12의 방향으로 표시), 너울의 유의한 높이, 및 너울의 피크 기간에 대해, 단계 302에서 얻어진 예측으로부터 추출된 것들이 있는 단계 303A;
- 적절한 경우, 각각의 기간에 대해, 단계 302에서 얻어진 예측으로부터 추출된, 유의한 풍해 높이 및/또는 피크 풍해 높이 및/또는 풍해 풍해 기간 및/또는 풍해 방향(도 2에 축 10의 방향으로 표시)(들)이 있는 단계 303B;
- 적절한 경우, 각각의 기간에 대해, 단계 302에서 얻어진 예측으로부터 추출되는, 해류의 속도 및/또는 해류의 방향(도 2에서 축 14의 방향으로 표시)(들)이 있는 단계 303C;
- 적절한 경우, 각각의 기간에 대해, 단계 302에서 얻어진 예측으로부터 추출되는, 풍속 및/또는 풍향(도 2에서 축 16의 방향으로 표시)(들)이 있는 단계 303D .
그 후, 상기 방법(300)은 각각의 기간에 대해 반복되는 다음 단계들을 포함한다:
- 선박(1)과 고정 부유 구조물(40)의 공통 베어링(99)이 획득되는 단계(304);
- 선박(1) 및/또는 고정 부유 구조물(40)의 적어도 하나의 탱크의 적어도 하나의 충전 예측 레벨이 결정되는 단계(305);
- 너울의 받음각, 즉 공통 베어링(99)과 너울의 방향(도 2에서 축 12의 방향으로 표시) 사이의 각도가 결정되는 단계(306);
- 탱크에 대한 적어도 하나의 손상 확률이 예측되는 단계(307)로서, 탱크의 예측 충전 레벨이, 단계 306에서 결정된 너울의 받음각; 단계 303A에서 추출된 너울의 유의한 높이 및 너울의 피크 기간; 및 단계 305에서 결정된 문제의 탱크 충전의 적어도 하나의 예측 레벨의 함수로서, 단계 305에서 결정된 것인, 단계(307).
단계 305는 다양한 방식으로 실행될 수 있다. 한 변형예에서, 탱크 충전의 하나 이상의 예측 레벨은, 시간의 함수로서 상기 탱크의 충전 레벨의 변화를 정의하는 액체 화물 운송 시나리오로부터 결정된다. 이러한 종류의 액체 화물 운송 시나리오는 미리 결정될 수 있으며, 예를 들어 운송 작업 전에 사용자가 입력할 수 있다.
탱크의 복수의 예측 충전 레벨이 단계 305에서 결정될 수 있으며, 탱크에 대한 손상 확률은 단계 305에서 결정된 탱크의 각 예측 충전 레벨에 대해 단계 307에서 추정된다. 단계 305에서, 한 변형예로서, 탱크의 두 가지 예측 충전 레벨들이 결정되는데, 이 두 예측 충전 레벨들은 낮은 예측 충전 레벨과 높은 예측 충전 레벨을 포함한다. 한 특정 변형예에서, 낮은 예측 충족 레벨 및 높은 예측 충족 레벨은 사전에 결정된 예측 충족 레벨이다. 단계 305는, 예를 들어 단계 307을 참조하여 후술되는 데이터베이스에서, 낮은 예측 충전 레벨과 높은 예측 충전 레벨의 값들을 단지 판독하는 것으로 구성된다. 낮은 예측 충전 레벨과 높은 예측 충전 레벨은, 예를 들어 시뮬레이션 및/또는 실험에 의해, 슬로싱으로 인해 탱크가 손상될 위험이 가장 높은 탱크의 두 충전 레벨들을 조사하는 것으로 구성된 예비 단계(도면에 표시되지 않음) 동안 미리 결정될 수 있다.
선박(1) 및/또는 고정 부유 구조물(40)의 복수의 탱크들이 고려되는 경우, 단계 305 및 307이 이들 탱크들의 각각에 대해 실행된다. 선박(1) 및/또는 고정 부유 구조물(40)의 탱크들 중 일부, 예를 들어 예비 분석에 의해 슬로싱으로 인한 손상 위험이 가장 큰 것으로 판단된 선박(1) 및/또는 고정 부유 구조물(40)의 탱크들 중 하나 또는 일부만을 고려하도록 선택이 이루어질 수도 있다.
단계 307은, 선박(1) 또는 고정 부유 구조물(40)과 관련된 탱크에 대해 미리 구축된 데이터베이스를 참조하여 실행될 수 있다. 이러한 종류의 데이터베이스는 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 또는 너울의 피크 기간, 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 슬로싱과 관련된 데이터를 포함하며, 상기 슬로싱과 관련된 데이터는 실험에 의해 결정된다. 손상 확률은 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 피크 기간 및 상기 탱크의 충전 레벨의 함수로서 탱크의 내부 강도보다 큰 탱크 내부 표면의 압력에 직면할 확률의 밀도와 관련된다.
상기 단계 304에서 획득된 공통 베어링(99)은 미리 정의될 수 있다. 변형예에서, 공통 베어링(99)은 각각의 기간에 대해, 또는 심지어 고려되는 모든 기간에 대해 사용자에 의해 입력될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 각각의 기간에 대해, 이 공통 베어링(99)은 너울 상태, 바람직하게는 풍해 상태 및/또는 해류 상태로 인해 선박(1)과 부유 구조물(40)이 받는 힘을 고려하여 획득된다.
도 3b는 이러한 종류의 단계 304의 구현의 일례를 나타내며, 이때,
- 제1 단계(304-1)에서는, 너울 상태, 바람직하게는 풍해 상태 및/또는 해류 상태 및/또는 바람 상태로 인해 선박(1)과 부유 구조물(40)이 받는 힘이 계산되고;
- 제2 단계(304-2)에서는, 상기 단계(304-1)에서 결정된 힘의 결과가 계산되며;
- 제3 단계(304-3)에서는, 앵커 포인트(90)에 대해 단계(304-2)에서 결정된 결과의 모멘트가 계산된다.
상기 단계 304-1, 304-2, 304-3은, 복수의 이론적인 베어링, 즉 공통 베어링(99)의 복수의 가능한 값들에 대해 실행된다. 예를 들어, 단계 304-1, 304-2, 304 -3은, 5도, 2도 또는 1도의 공통 베어링 99 값 증분에 대해 실행된다. 그 후, 단계 304-4에서는, 단계 304-3에서 결정된 모멘트의 절대값을 최소화하는 상기 복수의 이론적인 베어링들로부터 공통 베어링(99)이 선택된다.
단계 307 후, 상기 방법(300)은 단계 307에서 추정된 손상 확률의 함수로서 정보가 사용자에게 제공되는 단계 308로 진행한다.
이 단계(308)는, 탱크들 중 하나에 대한 손상 확률이 미리 결정된 임계값을 초과하는 경우 사용자에게 시각적 및/또는 청각적 경보를 제공하는 것으로 간단히 구성될 수 있다. 이에 추가하여 또는 그 대신에, 단계 308에서 제공되는 정보는, 어떤 다른 크기의 함수로서 단계 307에서 추정된 손상 확률의 적어도 하나의 시각적 표시를 사용자에게 제공하는 것을 포함할 수 있다.
도 5는, 단계 307에서 추정된 손상 확률을 관련 기간의 함수로서 시각적으로 표시한 예를 나타낸다. 이 도면에서, 시각적 표시는 기간들의 각각에 대응하는 박스를 포함한다. 해칭이 없는 것은 손상 확률이 0이거나 낮은 임계값 미만임을 도시한다. 단일 해칭은 손상 확률이 낮은 임계값과 높은 임계값 사이에 있음을 도시한다. 이중 해칭은 손상 확률이 높은 임계값보다 높음을 도시한다. 다른 해칭 대신에 색상 코드 또는 임의의 다른 표현에 따른 다른 색상이 사용될 수 있다. 더욱이, 다양한 수의 손상 확률 임계값이 사용될 수 있다.
단계 308 후, 상기 방법(300)은 바람직하게는 단계 307에서 추정된 손상 확률을 감소시키고자 하는 결정을 지원하는 단계 309로 진행한다. 이 결정 지원 단계(309)는 특히 사용자에게 다음을 제공하는 것을 포함할 수 있다:
- 공통 베어링(99)을 변경하기 위한 제안, 및/또는
- 예를 들어, (선박 1의 탱크들 사이 및/또는 고정 부유 구조물 40의 탱크들 사이 및/또는 선박 1의 탱크들과 고정식 부유 구조물 40의 탱크들 사이의) 액체 화물 운송 유량 및/또는 탱크 또는 탱크들의 충전 레벨과 같은 운송 작업의 적어도 하나의 파라미터를 변경하기 위한 제안.
이 단계(309)에 따라, 사용자는 탱크들에 대한 손상 위험을 감소시키기 위해 이들 제안에 기초하여 필요한 조치를 구현할 수 있게 된다.
도 4는, 선박(1)에 탑재될 수 있는 슬로싱 결정 장치(100)를 도시한다. 이 장치(100)는 선박(1)의 탱크 및/또는 고정 부유 구조물(40)에 대한 손상 확률을 추정하기 위해 상기 방법(300)의 다양한 단계들을 실행하도록 구성된 중앙 유닛(110)을 포함한다. .
중앙 유닛(110)은 위에서 표시된 다양한 크기를 가능케 하는 복수의 온보드 센서들(120)에 연결된다. 따라서, 센서들(120)은, 예를 들어 너울 상태, 바람직하게는 풍해 상태 및/또는 해류 상태 및/또는 바람 상태를 나타내는 그들의 출력 크기로서 제공할 수 있는 각 탱크의 충전 레벨에 대한 센서(121) 및 다른 센서(122, 123)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
상기 장치(100)는 인간-기계 인터페이스(140)를 더 포함한다. 이 인간-기계 인터페이스(140)는 선박(1)의 작업자가 다양한 종류의 정보, 예를 들어 상기 방법(300)의 단계들을 사용하여 추정된 손상 확률을 얻을 수 있게 하는 디스플레이 수단(41)을 포함하며, 상기 정보는 단계 308에서 생성되고, 결정 지원은 단계 309에서 생성되고, 크기는 센서(120), 선박의 적재 상태 또는 기상 정보에 의해 획득된다.
인간-기계 인터페이스(140)는, 일반적으로 선박(1)이 필요한 센서를 포함하지 않거나 또는 후자가 손상되기 때문에 센서들에 의해 획득될 수 없는 데이터를 중앙 유닛(110)에 공급하도록, 작업자가 중앙 유닛(110)에 수동으로 크기를 입력할 수 있게 하는 획득 수단(42)을 더 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서 획득 수단(42)은 작업자가 풍해 상태 및/또는 너울 상태에 대한 정보를 입력할 수 있게 한다.
상기 장치(100)는 데이터베이스(150)를 포함한다. 이 데이터베이스(150)는 예를 들어 실험실에서 또는 해상의 선상에서 수행되는 측정 캠페인 동안 획득된 어떤 크기를 포함한다. 예를 들어, 소정 탱크에 대해, 데이터베이스(150)는 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 피크 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 슬로싱에 관한 데이터를 포함할 수 있다.
상기 장치(100)는 또한, 예를 들어 기상 예측 및 선박 위치에 대한 데이터 또는 기타 데이터를 얻기 위해, 중앙 장치(110)가 원격 장치와 통신할 수 있도록 하는 통신 인터페이스(130)를 포함할 수 있다.
표현된 일부 요소, 특히 중앙 유닛(110)은 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성요소에 의해 단일 또는 분산 방식으로 다양한 형태로 제조될 수 있다. 사용 가능한 하드웨어 구성 요소에는 ASIC(주문형 집적 회로), FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이) 및 마이크로프로세서가 포함된다. 소프트웨어 구성 요소는, C, C++, C#, Java(등록 상표) 또는 VHDL과 같은 다양한 프로그래밍 언어들로 작성될 수 있다. 이 리스트는 제한되지 않는다.
위의 설명에서는, 너울의 피크 기간, 즉 너울의 두 개의 연속적인 피크들이 통과하는 사이의 기간을 참조한다. 변형예에서, 너울의 피크 기간 대신에 너울의 평균 기간, 즉 해수의 평균 높이에서 너울이 3회 연속 통과 기간들 사이의 기간이 고려될 수 있다.
마찬가지로, 피크 풍해 기간 대신에, 평균 풍해 기간, 즉 평균 해수 높이에서 풍해가 세 번 연속 통과 기간들 사이의 기간이 고려될 수 있다.
위에서 설명한 원리는 액체 화물을 운반하고 앵커 포인트에 고정된 부유 구조물에 동일하게 적용 가능한다. 실제로, 이러한 종류의 부유 구조물의 액체 화물도 파도의 영향으로 흔들리기 쉬우며, 이는 또한 액체 화물을 담고 있는 탱크의 무결성을 손상시킬 수 있는 슬로싱 현상으로 이어질 수도 있다.
따라서, 도 6에는 해저에 정박된 잠수함 부표와 같이 해저에 대해 앵커 지점(90)에 하나 이상의 정박 라인들(92)에 의해 정박된 도 1의 선박(1)이 도시되어 있다. 선박(1)은 앵커 포인트(90)를 중심으로 자유롭게 선회할 수 있으므로 앵커 포인트(90)를 중심으로 선회함으로써 임의의 베어링을 채택할 수 있다. 여기서 선박(1)의 베어링은 기준점(190)을 지지한다.
도 2를 참조하여 전술한 바와 같이, 선박(1)은 또한 축(10)으로 표시되는 풍해 여기, 축(12)으로 표시되는 너울 여기, 해류 여기(14) 및 바람 여기(16)을 받는다. 선박(1)의 움직임은, 탱크들(3, 4, 5, 6)에 담긴 액체에 전달되어 결과적으로 탱크들(3, 4, 5, 6)이 출렁거리게 되어 탱크 벽에 충격을 준다. 슬로싱이, 이 슬로싱을 흡수하거나 분산시키는 탱크 벽의 용량을 초과하는 경우, 탱크들(3, 4, 5, 6) 벽에 대한 충격으로 인해 탱크들(3, 4, 5, 6) 벽이 손상될 수 있다. 탱크들(3, 4, 5, 6)의 밀봉 및 단열 특성을 보존하기 위해 탱크들(3, 4, 5, 6) 벽의 무결성을 유지하는 것이 중요하다. 따라서, 여기에서, 이러한 손상을 방지하기 위해 슬로싱에 의해 야기된 손상 확률을 추정하는 것도 중요하다.
도 7a에 도시된 방법(1300)은 선박(1)의 탱크에 대한 손상 확률을 예측하기 위해 사용될 수 있다.
상기 방법(1300)은 먼저 앵커 지점(190)에 정박된 선박(1)의 지리적 위치를 획득하는 단계(1301)를 포함한다. 이러한 지리적 위치는 사용자에 의해 입력되거나 선박(1)에 탑재된 시스템에 의해, 예를 들어 GPS 좌표 형태로 자동으로 획득될 수 있다.
단계 1301 후, 상기 방법(1300)은 단계 1301에서 획득된 지리적 위치에 관하여 기상 및 해양학 예측이 획득되는 단계 1302로 진행한다. 이러한 종류의 예측은 예를 들어 기상 및 해양학 예측의 공급자에 의한 무선 또는 위성과 같은 통신 수단에 의해 전달된다. 예측은, 사용자가 입력할 수 있는 예측 지속 기간을 포함하는 LNG 운송 작업의 예측 지속 기간을 함께 포괄하는 복수의 기간에 대해 획득된다.
각 기간에 대한 예측에는 적어도 하나의 너울 상태가 포함된다. 이는 바람직하게는 풍해 상태 또는 해류 상태 또는 바람 상태를 더 포함하고, 더욱 바람직하게는 이들 상태를 복수 개 포함하고, 더욱더 바람직하게는 이들 상태를 모두 포함한다.
단계(1302) 이후에 상기 방법(1300)은 다음 단계들을 더 포함한다:
- 각각의 기간에 대해, 단계 1302에서 얻어진 예측으로부터 추출된, 너울의 방향(도 6에서 축 12의 방향으로 표시), 너울의 유의한 높이, 및 너울의 피크 기간이 있는 단계 1302;
- 적절한 경우, 각각의 기간에 대해, 단계 1302에서 얻어진 예측으로부터 추출된, 유의한 풍해 높이 및/또는 최고 풍해 기간 및/또는 풍해 방향(도 6에 축 10의 방향으로 표시)이 있는 단계 1303B;
- 적절한 경우, 각각의 기간에 대해, 단계 1302에서 얻어진 예측으로부터 추출된, 해류의 속도 및/또는 해류의 방향(도 6에서 축 14의 방향으로 표시)이 있는 단계 1303C;
- 적절한 경우, 각각의 기간에 대해, 단계 1302에서 얻어진 예측으로부터 추출된, 풍속 및/또는 풍향(도 6에서 축 16의 풍향으로 표시)이 있는 단계 1303D.
다음, 상기 방법(1300)은 각각의 기간에 대해 반복되는 다음 단계들을 포함한다:
- 선박(1)의 베어링(190)이 획득되는 단계(1304);
- 선박(1)의 적어도 하나의 탱크에 대한 적어도 하나의 예측 충전 레벨이 결정되는 단계(1305);
- 너울의 받음각, 즉 선박(1)의 베어링(190)과 너울 방향(도 6에서 축 12의 방향으로 표시) 사이의 각도가 결정되는 단계(1306) ;
- 단계 1306에서 결정된 너울 받음각, 단계 1303A에서 추출된 너울의 유의한 높이 및 너울의 피크 기간; 및 단계 1305에서 결정된 문제의 탱크의 적어도 하나의 예측 충전 레벨의 함수로서, 예측 충전 레벨이 단계 1305에서 결정된 탱크에 대한 적어도 하나의 손상 확률이 추정되는 단계 1307.
복수개의 선박(1)의 탱크가 고려되는 경우, 해당 탱크들의 각각에 대해 단계 1305 및 1307이 실행된다. 선박(1)의 일부 탱크, 예를 들어 사전에 수행된 분석에 의해 슬로싱으로 인한 손상 위험을 가장 크게 받는 것으로 결정된 선박(1)의 탱크들 중 하나 또는 일부만 고려하도록 선택이 동등하게 행해질 수 있다.
단계 1307은, 선박(1)의 관련 탱크에 대해 미리 구축된 데이터베이스를 참조하여 실행될 수 있다. 이러한 종류의 데이터베이스는, 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 피크 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 슬로싱에 관한 데이터를 포함하며, 슬로싱과 관련된 데이터는 실험에 의해 결정된다. 손상 확률은, 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 피크 기간 및 상기 탱크의 충전 레벨의 함수로서 탱크의 내부 강도보다 큰 탱크 내부 표면의 압력에 직면할 확률의 밀도와 관련된다.
상기 1304 단계에서 획득된 베어링(190)은 미리 정의될 수 있다. 한 변형예에서, 베어링(190)은 각각의 기간에 대해 또는 심지어 고려된 모든 기간에 대해 사용자에 의해 입력될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 각각의 기간에 대해, 선박의 베어링(190)은 너울 상태, 바람직하게는 풍해 상태 및/또는 해류 상태로 인해 선박(1)이 받는 힘을 고려하여 획득된다.
도 7b는 이러한 종류의 단계 1304 실행의 예를 나타내며, 여기서:
- 제1 단계(1304-1)에서는, 너울 상태, 바람직하게는 풍해 상태 및/또는 해류 상태 및/또는 바람 상태로 인해 선박(1)이 받는 힘이 계산되고;
- 제2 단계(1304-2)에서는, 상기 단계(1304-1)에서 결정된 힘의 결과가 계산되고;
- 제3 단계(1304-3)에서는 앵커 포인트(90)에 대해 상기 단계(1304-2)에서 결정된 결과의 모멘트가 계산된다.
상기 단계들(1304-1, 1304-2, 1304-3)은 복수의 이론적인 베어링, 즉 베어링(190)의 복수의 가능한 값들에 대해 실행된다. 예를 들어, 단계들 1304-1, 1304-2, 1304-3은, 5도, 2도 또는 1도의 베어링(190) 값 증분들에 대해 실행된다. 그 후, 단계(1304-4)에서는, 상기 복수의 이론적인 베어링 중에서 단계(1304-3)에서 결정된 모멘트의 절대값을 최소화하는 베어링(190)이 선택된다.
단계 1307 후, 상기 방법(1300)은 단계 1307에서 추정된 손상 확률의 함수로서 정보가 사용자에게 제공되는 단계 1308로 진행한다.
이 단계(1308)는, 탱크들 중 하나에 대한 손상 확률이 미리 결정된 임계값을 초과하는 경우 사용자에게 시각적 및/또는 청각적 경보를 제공하는 것으로 간단히 구성될 수 있다. 이에 추가하여 또는 그 대신에, 단계 1308에서 사용자에게 제공되는 정보는 어떤 다른 크기의 함수로서 단계 1307에서 추정된 손상 확률의 적어도 하나의 시각적 표시를 포함할 수 있다. 이 시각적 표시는 도 5를 참조하여 위에서 설명한 것과 유사할 수 있다.
단계 1308 후, 상기 방법(1300)은 바람직하게는 단계 1307에서 추정된 손상의 확률을 감소시키기 위한 결정을 지원하는 단계(1309)로 진행한다. 결정을 지원하는 이 단계(1309)는 특히 사용자에게 다음을 제공하는 것을 포함할 수 있다:
- 베어링(190)의 변경 제안, 및/또는
- 선박(1)의 탱크들 중 적어도 하나의 충전 레벨을 변경하기 위한 제안.
이 단계(1309)에 따라, 사용자는 탱크들의 손상 위험을 감소시키기 위해 이러한 제안에 기초하여 필요한 조치를 실행할 수 있게 된다.
상기 방법(1300)의 다양한 단계는 도 4를 참조하여 위에서 이미 설명된 장치(100)의 중앙 유닛(110)에 의해 실행될 수 있다.
상기 설명은 너울의 피크 기간, 즉 두 개의 연속적인 너울 피크의 통과들 사이의 기간을 의미한다. 변형예에서, 너울의 피크 기간 대신에 너울의 평균 기간, 즉 해수 평균 높이에서 너울이 3회 연속 통과하는 기간들 사이의 기간이 고려될 수 있다.
마찬가지로, 풍해의 피크 기간 대신에 풍해의 평균 기간, 즉 바다의 평균 높이에서 풍해가 세 번 연속 통과하는 기간들 사이의 기간을 고려할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이는 결코 이에 제한되지 않으며 설명된 수단과 그 조합의 모든 기술적 등가물이 본 발명의 범위 내에 속한다면 이를 포함한다는 것이 명백하다.
또한, 상기 방법에서 설명한 특징 또는 특징들의 조합은 해당 시스템에도 동일하게 적용되고, 그 반대의 경우도 마찬가지임이 자명하다.
"포함하다" 또는 "구비하다"라는 동사 또는 이들의 결합 형태의 사용은 청구항에 기재된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구항에서 괄호 사이의 모든 참조 기호는 청구항의 제한으로 해석되어서는 안된다.

Claims (17)

  1. 제1 부유 구조물(1)로부터 제2 부유 구조물(40)로 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법(300)으로, 상기 제1 부유 구조물(1)과 제2 부유 구조물(40)이 공통 베어링(99)으로 배향되도록 상기 운송 작업 동안에 부유 구조물(1)과 제2 부유 구조물(40)이 서로 관련되며, 상기 방법(300)은,
    - 상기 운송 작업의 예측 지리적 위치를 획득하는 단계(301);
    - 복수의 기간 동안 상기 지리적 위치에 관한 기상 및 해양학 예측을 획득(302)하는 단계(302)로, 상기 기간들은 함께 상기 운송 작업의 예측 지속기간을 포함하고, 상기 예측은, 각 기간에 대해, 너울 상태를 포함하고, 너울의 상태는 너울의 방향, 너울의 유의한 높이 및 너울의 기간을 포함하는, 단계(302);
    - 각 기간에 대해, 제1 및 제2 부유 구조물(1, 40)의 공통 베어링(99)이 획득되는 단계(304); 상기 액체 화물의 전부 또는 일부를 포함하도록 의도된 상기 제1 또는 제2 부유 구조물(1, 40) 중 적어도 하나의 적어도 하나의 탱크의 적어도 하나의 예측 충전 레벨을 결정하는 단계(305); 제1 및 제2 부유 구조물의 공통 베어링(99)과 너울(12)의 방향 사이의 각도인 너울의 받음각을 결정하는 단계(306); 이러한 방식으로 결정된 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 적어도 하나의 예측 충전 레벨의 함수로서 상기 적어도 하나의 탱크에 대한 적어도 하나의 손상 확률을 추정하는 단계(307); 및
    - 이러한 방식으로 추정된 적어도 하나의 손상 확률의 함수로서 사용자에게 정보를 제공하는 단계(308)를 포함하는, 방법(300).
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 예측 충전 레벨은, 시간의 함수로서 상기 탱크의 충전 레벨의 변화를 정의하는 액체 화물 운송 시나리오로부터 결정(305)되는, 방법(300).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 기간에 대해, 상기 탱크의 2개의 예측 충전 레벨이 결정되고(305), 2개의 예측 충전 레벨은 낮은 예측 충전 레벨 및 높은 예측 충전 레벨을 포함하고, 상기 탱크에 대한 손상 확률은 2개의 예측 충전 레벨들의 각각에 대해 추정(307)되는, 방법(300).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 손상 확률은 상기 탱크에 대해 사전에 구축된 데이터베이스를 참고하여 추정(307)되며, 상기 데이터베이스는, 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 슬로싱에 관한 데이터를 포함하고, 상기 데이터는 실험에 의해 결정되며,
    상기 손상 확률은 너울의 받음각, 너울의 유의한 높이, 너울의 기간 및 상기 탱크의 현재 충전 레벨의 함수로서 탱크의 내부 강도를 초과하는 탱크 내부 표면의 압력에 직면할 확률의 밀도와 관련되는, 방법(300).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정보는 상기 기간의 함수로서 추정된 손상 확률을 나타내는 정보를 포함하는, 방법(300).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예측은. 유의한 풍해 높이 및/또는 풍해 기간 및/또는 풍해 방향을 포함하는 풍해 상태를 더 포함하고 상기 적어도 하나의 탱크에 대한 손상 확률은 풍해 상태의 함수로서 추가로 추정되는, 방법(300).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 부유 구조물(1)과 제2 부유 구조물(40)은 상기 운송 작업 동안에 앵커 포인트(90)에 고정되고, 각 기간에 대해, 두 개의 부유 구조물들(1, 40)의 공통 베어링(99)은,
    - 복수의 이론적인 베어링들에 대해, 너울 상태와 결과의 앵커 포인트(90)에 대한 모멘트의 함수로서 제1 및 제2 부유 구조물이 겪는 힘의 결과를 계산하는 단계(304-2, 304-3);
    - 상기 복수의 이론적 베어링으로부터 상기 결과의 앵커 포인트에 대한 모멘트의 절대값을 최소화하는 공통 베어링(99)을 선택하는 단계(304-4)에 의해 획득(304)되는, 방법(300).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 제1 및 제2 부유 구조물(1, 40)이 받는 힘의 결과는 풍해 상태의 함수로서 추가로 계산(304-2)되는, 방법(300).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 예측은, 풍속 및/또는 풍향(16)을 포함하는 바람 상태를 더 포함하고, 제1 및 제2 부유 구조물이 겪는 힘의 결과는 바람 상태의 함수로서 추가로 계산되는, 방법(300).
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예측은, 해류의 속도 및/또는 해류의 방향(14)을 포함하는 해류 상태를 더 포함하고, 제1 및 제2 부유 구조물(1, 40)이 받는 힘의 결과는 해류 상태의 함수로서 추가로 계산되는, 방법(300).
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정보는 상기 복수의 이론적 베어링의 함수로서 추정된 손상 확률을 나타내는 정보를 포함하는, 방법(300).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 추정된 손상 확률을 감소시키기 위한 결정을 지원하는 단계(309)를 더 포함하는, 방법(300).
  13. 제12항에 있어서, 결정을 지원하는 단계(309)는 사용자에게,
    - 공통 베어링(99) 변경 제안, 및/또는
    - 운송 작업의 적어도 하나의 파라미터를 변경하라는 제안을 제공하는 단계를 포함하는, 방법(300):
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 화물은, 액화 가스 화물, 특히 액화 석유 가스 화물 또는 액화 천연 가스 화물인, 방법(300).
  15. 제14항에 있어서, 상기 액체 화물은 액화 천연 가스 화물이고, 상기 제1 부유 구조물은 액화 천연 가스 운반선(1)이고, 상기 제2 부유 구조물은 액화 천연 가스 저장 및 재기화 장치(40) 또는 액화 천연가스 부유식 생산 장치인, 방법(300).
  16. 제1 부유 구조물(1)로부터 제2 부유 구조물(40)로 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱에 의한 손상 확률을 추정하는 장치(100)로서, 상기 부유 구조물(1)과 제2 부유 구조물(40)은, 운송 작업 동안 서로 연관되어 제1 부유 구조물과 제2 부유 구조물이 공통 베어링(99)으로 배향되며, 상기 장치(100)는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법(300)을 실행하도록 구성된 프로세서(110)를 포함하는, 장치(100).
  17. 제16항에 따른 장치(100)를 포함하는 부유 구조물(1, 40).
KR1020247000738A 2021-06-15 2022-06-09 2개의 부유 구조물들 간에 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법 및 장치 KR20240022547A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2106344 2021-06-15
FR2106344A FR3123962B1 (fr) 2021-06-15 2021-06-15 Procédé et dispositif d’estimation d’une probabilité d’un endommagement dû au ballottement d’un chargement liquide pendant une opération de transfert dudit chargement liquide entre deux ouvrages flottants
PCT/EP2022/065636 WO2022263267A1 (fr) 2021-06-15 2022-06-09 Procédé et dispositif d'estimation d'une probabilité d'un endommagement dû au ballottement d'un chargement liquide pendant une opération de transfert dudit chargement liquide entre deux ouvrages flottants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240022547A true KR20240022547A (ko) 2024-02-20

Family

ID=76730894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247000738A KR20240022547A (ko) 2021-06-15 2022-06-09 2개의 부유 구조물들 간에 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법 및 장치

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4355647A1 (ko)
KR (1) KR20240022547A (ko)
CN (1) CN117500721A (ko)
CA (1) CA3221239A1 (ko)
FR (1) FR3123962B1 (ko)
WO (1) WO2022263267A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2691520B1 (fr) 1992-05-20 1994-09-02 Technigaz Ste Nle Structure préfabriquée de formation de parois étanches et thermiquement isolantes pour enceinte de confinement d'un fluide à très basse température.
FR2877638B1 (fr) 2004-11-10 2007-01-19 Gaz Transp Et Technigaz Soc Pa Cuve etanche et thermiquement isolee a elements calorifuges resistants a la compression
FR2996520B1 (fr) 2012-10-09 2014-10-24 Gaztransp Et Technigaz Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une membrane metalique ondulee selon des plis orthogonaux
US10549820B2 (en) * 2016-09-30 2020-02-04 Excelerate Energy Limited Partnership Method and system for heading control during ship-to-ship transfer of LNG
FR3082015B1 (fr) * 2018-05-31 2021-11-05 Gaztransport Et Technigaz Procede de gestion des niveaux de remplissage de cuves
FR3088613B1 (fr) * 2018-11-15 2021-01-01 Gaztransport Et Technigaz Procede de gestion de la maintenance pour un navire

Also Published As

Publication number Publication date
FR3123962B1 (fr) 2023-12-08
FR3123962A1 (fr) 2022-12-16
CA3221239A1 (fr) 2022-12-22
CN117500721A (zh) 2024-02-02
EP4355647A1 (fr) 2024-04-24
WO2022263267A1 (fr) 2022-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5282336B2 (ja) ロングタンク型ｆｓｒｕ／ｆｌｓｖ／ｌｎｇｃ
CN112204296B (zh) 用于管理罐的填充水平的方法
CA3119595A1 (en) Maintenance management method for a ship
KR20240022547A (ko) 2개의 부유 구조물들 간에 액체 화물을 운송하는 작업 동안 액체 화물의 슬로싱으로 인한 손상 확률을 추정하는 방법 및 장치
KR102565923B1 (ko) 기계 학습으로 학습된 통계 모델에 의한 탱크의 슬로싱 응답 추정
JP2024524088A (ja) ２つの浮体構造物間で液体負荷の移送作業中に液体負荷のスロッシングによって引き起こされる損傷の確率を推定するための方法および装置
RU2791213C2 (ru) Способ управления уровнями заполнения резервуаров
CN113795422B (zh) 用于对晃荡进行确定的方法和设备
Thiagarajan et al. Liquefied Natural Gas Carriers
US20240135073A1 (en) Monitoring and predicting the operation of a pump arranged in a tank for transporting a liquid product on board a vessel
US20240232481A9 (en) Monitoring and predicting the operation of a pump arranged in a tank for transporting a liquid product on board a vessel
RU2796234C2 (ru) Способ управления техническим обслуживанием судна