KR101346027B1

KR101346027B1 - 상대운동감소장치

Info

Publication number: KR101346027B1
Application number: KR1020110119933A
Authority: KR
Inventors: 김문성; 맹승범; 진창훈; 김병우
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-12-31
Also published as: KR20130054524A

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에 계류 중 인 부유체와, 상기 부유체에 소정 거리 이격하여 계류하는 선박 사이에, 상기 부유체와 선박 사이에서 발생하는 상대운동을 감소시키기 위해 설치되는 상대운동감소장치로서, 충격흡수부재와, 상기 충격흡수부재의 양 단에 형성되어 상기 부유체와 상기 선박에 연결되는 다자유도를 갖는 부재를 포함하는 상대운동감소장치 상대운동감소장치가 제공된다.

Description

상대운동감소장치{Device for decreasing relative motion}

본 발명은 상대운동 감소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상에서 액체화물을 이송하기 위해 근접하여 계류하고 있는 두 선박 간에 발생하는 상대운동을 감소시키기 위해 설치되는 상대운동감소장치에 관한 것이다.

일반적으로, 심해에서 계류된 상태로 작업을 행하는 부유식 LNG-FPSO(Liquified Natural Gas Floating Production Storage & Offloading)는 저장된 액체화물인 LNG(Liquified Natural Gas)를 셔틀 LNG 선박으로 이송하기 위해 다수의 로딩암(loading arm)을 사용하여 해상이송을 행하고 있다.

도 1은 종래의 LNG-FPSO에서 셔틀 LNG 선박으로 LNG를 이송하는 도면을 개시하고 있는 것으로, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 해상에 계류 상태인 LNG-FPSO(30)의 중앙 측면에 로딩암(10)이 설치되고, 상기 로딩암(10)을 통해 LNG-FPSO(30)에 저장된 LNG를 셔틀 LNG 선박(20)으로 이송하도록 한다.

도 2에는 로딩암(10)의 구체적인 구성이 개시되어 있는 바, 로딩암(10)은 LNG-FPSO(30)의 중앙 측면에 고정 설치되는 고정부(11), 상기 LNG-FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)을 연결하는 다관절로 형성되는 연결부(12) 및 상기 셔틀 LNG 선박(20)의 매니폴드(manifold) 부분에 연결되는 플랜지부(13)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 LNG-FPSO(30)에 저장되는 LNG는 상기 로딩암(10)을 통해 셔틀 LNG 선박(20)으로 해상 이송될 수 있다. 한편, 상기 LNG의 이송시 상기 LNG-FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)은 어느 정도 이격된 거리를 안정적으로 유지하여야 함으로, 양 선박 간의 사이에는 충격완화장치인 다수의 펜더(60)가 설치될 수 있다.

한편, 상기 LNG-FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)은 모두 해상에서 계류 중인 상태라는 점에서, 파도 및 바람에 의해 흔들리게 된다. 이에 따라, 상기 LNG-FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)을 연결하는 로딩암(10)에도 충격이 가해지거나 느슨해지는 문제가 발생하게 되며, 특히, 상기 LNG-FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20) 모두 해상에 계류되어 있어 서로 다른 움직임을 갖게 되므로, 상기 로딩암(10)에는 보다 큰 충격이 가해지게 되어 원활한 LNG 이송이 어렵다는 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위한 방법이 특허문헌 1(한국공개특허 제2010-0026848호)에 개시된 바 있다. 구체적으로, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 액체화물 이송장치는 상술한 바와 같이 해상에서 부유하는 선박의 흔들림으로 인해 로딩암을 통한 액체화물의 이송이 어려운 문제를 해결하기 위해, 로딩암의 단부측에 신축 또는 회전이 가능한 커플링을 설치하도록 하여 해상에서 부유하는 선박의 흔들림을 보상하도록 하는 것에 의해 LNG의 원활한 이송을 행하도록 하고 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 특허문헌 1에 개시되어 있는 방법은 해상에서 부유하는 선박의 흔들림에 대하여 어느 정도 보상을 수행할 수는 있으나, 양 선박의 흔들림이 큰 경우에는 효과적으로 대응하기 어렵다는 문제가 있다.

특허문헌 1: 한국공개특허 제2010-0056848호 (2010년 03월 10일 출원)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, LNG-FPSO와 셔틀 LNG 선박 사이에 상대운동감소장치를 설치하여, LNG-FPSO와 셔틀 LNG 선박 사이에 발생하는 상대운동을 감소시키도록 하는 것에 의해 원활한 LNG의 이송을 가능하도록 하는 상대운동감소장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해상에 계류 중 인 부유체와, 상기 부유체에 소정 거리 이격하여 계류하는 선박 사이에 상기 부유체와 선박 사이에서 발생하는 상대운동을 감소시키기 위해 설치되는 상대운동감소장치로서, 충격흡수부재와, 상기 충격흡수부재의 양 단에 형성되어 상기 부유체와 상기 선박에 연결되는 다자유도를 갖는 부재를 포함하는 상대운동감소장치가 제공될 수 있다.

상기 상대운동감소장치는 상기 부유체와 상기 선박 중 어느 하나에 부착되며 상기 다자유도를 갖는 부재와 연결되는 베이스플레이트; 상기 부유체와 상기 선박 중 다른 하나에 부착되며, 상기 다자유도를 갖는 부재와 연결되는 상부플레이트; 를 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 충격흡수부재는 하나 이상의 유압실린더;를 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 하나 이상의 유압실린더는 헥사포드 형상으로 형성하는 것이 가능하다.

또한, 상기 베이스플레이트는 전자석패드 또는 고무흡착패드로 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부플레이트는 전자석패드 또는 고무흡착패드로 형성될 수 있다.

또한, 상기 베이스플레이트와 상기 상부플레이트에 연결되는 상기 유압실린더의 양 단부에는 다자유도를 갖는 부재인 다방향조인트가 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 간단한 구성을 추가하도록 하는 것에 의해 LNG-FPSO와 셔틀 LNG 선박 사이의 상대운동을 감소시키도록 하여, 로딩암을 통한 LNG의 원활한 이송을 가능하도록 한다.

또한, 본 발명의 상대운동감소장치는 선박에 탈부착이 가능하도록 설치할 수있도록 함으로서, 설치의 편의성을 강화할 수 있다.

도 1은 종래 LNG FPSO와 셔틀 LNG 선박 사이에서 로딩암을 통해 LNG를 이송하는 모습을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 부분 중 로딩암을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG FPSO와 셔틀 LNG 선박 사이에 상대운동감소장치가 설치된 모습을 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 부분 중 상대운동감소장치가 설치된 모습을 확대한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 상대운동감소장치를 도시한다.
도 6과 도 7은 상대운동감소장치의 동작상태도를 도시한다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 간에 설치되는 상대운동감소장치의 구성에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG FPSO와 셔틀 LNG 선박 사이에 상대운동감소장치가 설치된 모습을 도시하고, 도 4는 도 3에 도시된 부분 중 상대운동감소장치가 설치된 모습을 확대한 도면이며, 도 5는 도 4에 도시된 상대운동감소장치를 도시한 도면이고, 도 6과 도 7은 상대운동감소장치의 동작상태도를 도시한 도면이다.

본 발명은 해상에 계류하는 부유체와, 상기 부유체에 소정 거리 이격하여 계류하는 선박 사이에서 상기 부유체와 선박 사이의 상대운동을 감소하도록 하기 위해, 상기 부유체와 선박 사이에 상대운동감소장치를 설치하도록 한 기술을 특징으로 한다. 특히, 본 발명의 실시예들을 활용하면, 상기 서술한 바와 같이 현재 해상에 계류하는 LNG FPSO와 셔틀 LNG 선박 사이에서 액체화물인 LNG를 로딩암을 통해 이송하는 경우 발생하는 문제점을 해소할 수 있다.

도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하도록 하면, 해상에 계류하는 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)은 로딩암(10)을 통해 액체화물인 LNG를 이송하도록 한다. 이때, 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)은 충격완화장치인 다수의 펜더(60)를 통해 서로 소정거리 이격된 상태로 접근한 채 상술한 바와 같은 액체화물인 LNG를 이송하고 있다.

한편, 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)은 모두 해상에 계류 중에 바람과 파도의 영향을 받게 되고, 이로 인해 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)은 각각 서로 다른 수평운동 또는 수직운동을 행하게 되어 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)을 연결하는 로딩암(10)에도 직접적인 영향을 주게 된다는 문제가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 상술한 바와 같이 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20)에 각각 발생하는 수평운동 또는 수직운동을 감소할 수 있는 방안을 강구하게 되었으며, 그에 따라 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20) 사이에 상대운동감소장치(50)를 설치하도록 하는 것에 의해 상술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 한다.

도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동감소장치(50)는 상기 LNG FPSO(30)에 부착되는 베이스플레이트(51)와, 상기 셔틀 LNG 선박(20)에 부착되는 상부플레이트(52) 및 상기 베이스플레이트(51)와 상기 상부플레이트(52) 사이에 설치되는 충격흡수부재인 유압실린더(53)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동감소장치(50)는 상기 베이스플레이트(51)와 상기 상부플레이트(52)에 연결되는 상기 유압실린더(53)의 양 단부에 다자유도를 갖는 부재인 다방향조인트를 설치하도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동감소장치(50)는 베이스플레이트(51)와 상부플레이트(52) 사이에 설치되는 충격흡수부재인 유압실린더(53)로 인해, 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20) 사이에 발생하는 수평방향의 움직임을 감소하도록 할 수 있다. 또한, 상기 유압실린더(53)의 양 단부에 다자유도를 갖는 부재인 다방향조인트를 설치하도록 하는 것에 의해, 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20) 사이에 발생하는 다양한 움직임을 감소시킬 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동감소장치(50)는 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20) 사이에 복수개가 설치될 수 있으며, 필요에 따라 설치되는 수는 다양하게 조절될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동감소장치(50)의 베이스플레이트(51)는 상기 LNG FPSO(30)에 별도의 고정부재를 통해 부착되는 것이 가능하며, 상기 상부플레이트(52)는 전자석패드 또는 고무흡착패드로 형성되어 상기 셔틀 LNG 선박(20)에 쉽게 탈부착하는 것이 가능하다. 또는 상기 베이스플레이트(51)와 상부플레이트(52) 각각을 전자석패드 또는 고무흡착패드로 형성하는 것도 가능하다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동감소장치(50)의 한 실시예가 도시되어 있는 바, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상대운동감소장치(50)는 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 베이스플레이트(51)와 상부플레이트(52) 사이에 충격흡수부재인 유압실린더(53)를 설치하고, 상기 유압실린더(53)와 베이스플레이트(51)는 하부회동연결부(54)를 통해 연결하고, 상기 유압실린더(53)와 상부플레이트(52)는 상부회동연결부(55)를 통해 연결하도록 하여 제작될 수 있다. 여기서, 상기 하부회동연결부(54)와 상부회동연결부(55)는 각각 다자유도를 갖는 부재인 다방향조인트로 형성하여 자유롭게 움직임이 가능하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이 상기 유압실린더(53)는 6개를 서로 경사진 방향으로 연결하여 제작하도록 할 수 있는 바, 이와 같은 형상을 헥사포드(hexapod)라고 하며, 이는 기구학적으로 다자유도를 갖는 움직임을 행할 수 있는 형상으로 이미 널리 공지되어진 형상이다. 따라서, 본 발명에 있어서도 상기 유압실린더(53)의 형상을 상술한 바와 같은 헥사포드 형상으로 형성하도록 하여 본 발명에 적용하도록 하는 것에 의해, 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20) 사이에 발생하는 다양한 형태의 동적 움직임을 감소시킬 수 있도록 할 수 있다.

도 6과 도 7에는 상기 헥사포드 형상의 상대운동감소장치(50)의 다양한 움직임이 도시되어 있는 바, 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 헥사포드 형상의 상대운동감소장치(50)는 다양한 형상의 움직임을 행할 수 있다는 점에서, 이와 같은 기능적 특징을 통해, 상기 LNG FPSO(30)와 셔틀 LNG 선박(20) 사이에 발생하는 다양한 동적 움직임을 감소시킬 수 있도록 한다.

이상에서의 서술은 특정의 실시예와 관련한 것으로, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10: 로딩암 20: 셔틀 LNG 선박
30: LNG FPSO 50: 상대운동감소장치
51: 베이스플레이트 52: 상부플레이트
53: 유압실린더 54: 하부회동연결부
55: 상부회동연결부

Claims

해상에 계류 중 인 부유체와, 상기 부유체로부터 화물을 이송하기 위해, 상기 부유체에 소정 거리 이격하여 계류하는 선박 사이에, 상기 부유체와 선박 사이에서 발생하는 상대운동을 감소시키기 위해 설치되는 상대운동감소장치를 포함한 부유체로서,
상기 부유체로부터 선박으로 화물을 이송하도록 설치되는 로딩암;
상기 로딩암에 가해지는 충격을 완화하기 위해 상기 선박과 부유체 사이에 설치되는 충격흡수부재;
상기 충격흡수부재의 양 단에 형성되어 상기 부유체와 상기 선박에 연결되는 다자유도를 갖는 부재;
상기 부유체와 상기 선박 중 어느 하나 에 부착되며, 상기 다자유도를 갖는 부재와 연결되는 베이스플레이트; 및
상기 부유체와 상기 선박 중 다른 하나에 부착되며, 상기 다자유도를 갖는 부재와 연결되는 상부플레이트;를 포함하되,
상기 충격흡수부재는 6개의 유압실린더가 서로 경사진 방향으로 연결되는 핵사포드 형상으로 형성되는 상대운동감소장치를 포함하는 부유체.
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청구항 1에 있어서,
상기 베이스플레이트는 전자석패드 또는 고무흡착패드로 형성되는 상대운동감소장치를 포함하는 부유체.
청구항 1에 있어서,
상기 상부플레이트는 전자석패드 또는 고무흡착패드로 형성되는 상대운동감소장치를 포함하는 부유체.
청구항 1에 있어서,
상기 다자유도를 갖는 부재는 다방향조인트를 포함하는 상대운동감소장치를 포함하는 부유체.