KR20220092946A - 무어링 지지 구조, 선박 무어링 시스템 및 이를 사용하는 공정 - Google Patents

무어링 지지 구조, 선박 무어링 시스템 및 이를 사용하는 공정 Download PDF

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KR20220092946A
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영휘 류
스테판 린드블레이드
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소펙, 인크.
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Abstract

무어링 지지 구조체, 선박 무어링 시스템 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 선박을 무어링하기 위한 시스템은 제1 단부에서 베이스 구조에 배치된 턴테이블에 연결된 소프트를 포함할 수 있는 무어링 지지 구조체를 포함할 수 있다. 포스트는 턴테이블로부터 연장될 수 있고 요크 헤드 커넥터는 포스트의 제2 단부에 연결될 수 있다. 요크 헤드 커넥터의 원위 단부는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 요크 헤드가 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 중력에 의해 요크 헤드 커넥터로부터 떨어질 수 있도록 분리 위치를 제공할 수 있다.

Description

무어링 지지 구조, 선박 무어링 시스템 및 이를 사용하는 공정
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 11월 8일에 출원된 미국 가특허출원 제62/932,860호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 여기에 참조로 포함된다.
설명된 실시예는 일반적으로 연안 무어링 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 이러한 실시예는 무어링 지지 구조체, 선박 무어링 시스템, 및 이를 사용하는 공정에 관한 것이다.
해양 석유 및 가스의 시추, 생산 및 운송에서 무어링 시스템(mooring systems)은 부유식 생산(floating production), 저장(storage) 및 하역(offloading)(FPSO) 선박, 부유식 저장 및 하역(floating storage and offloading, FSO) 선박 및 기타 부유 선박을 바다에 있는 다양한 타워 구조체에 연결하는 데 사용되었다. 일부 기존 무어링 시스템은 영구적이며, 이는 연결된 선박이 100년 생존 환경 조건에서도 해당 위치에서 유지될 수 있다는 것을 의미한다. 다른 기존 무어링 시스템은 분리가 가능하므로 선박이 거친 바다, 태풍, 허리케인 및 빙산과 같은 악천후 및 조건을 피하기 위해 현장을 떠날 수 있다.
타워 무어링 시스템(Tower mooring systems)은 일종의 무어링 솔루션이다. 기존 타워 구조에는 일반적으로 한 부품이 고정된 정지 부품 주위에서 회전할 수 있도록 하는 베어링 시스템이 포함된다. 무어링 연결을 사용하여 타워 구조의 회전 부분에 무어링할 때 선박은 타워 구조의 정지된 부분 주위에 풍향계가 될 수 있다. 일반적인 무어링 연결에는 호저 시스템(hawser system) 또는 기타 로프, 체인 또는 세장형 연결(elongated connection)이 포함된다. 또 다른 무어링 연결은 연성 요크 위시본 유형 시스템(yoke wishbone type system) 또는 타워 요크 무어링 시스템(tower yoke mooring system)으로, 여기에는 일련의 힌지를 사용하여 타워 구조와 진자 구조의 도움으로 선박에 연결할 수 있는 단단한 강철 프레임이 포함된다.
종래의 타워 요크 무어링 시스템은 태풍, 허리케인, 빙산 및 적절한 사전 통지가 있을 수도 있고 없을 수도 있는 기타 극도로 위험한 조건을 피하기 위해 분리될 수 있지만, 그 과정은 매우 시간 소모적이며 매우 복잡한 시스템과 외부 개입이 필요하다. 제한된 바다 국가. 이러한 중요한 분리 및 재연결 시퀀스 시간으로 인해 생산 시간 손실, 부상 또는 그 이상의 손실이 발생할 수 있다. 해상 상태가 심할 때, 연결 해제 및 재연결 프로세스가 요크, 선박 및/또는 타워 사이의 접촉에 취약하여 손상을 일으킬 수 있다.
따라서, 개선된 무어링 시스템 및 이를 사용하기 위한 프로세스가 필요하다.
무어링 지지 구조, 선박 무어링 시스템 및 이를 사용하는 공정이 제공된다. 일부 실시예에서, 무어링 시스템은 베이스 구조; 상기 베이스 구조 상에 배치된 턴테이블(turntable); 및 제1 단부에서 상기 턴테이블에 연결되어 연장되고 상기 턴테이블 외부로 연장되는 제2 단부를 가진 포스트(post)를 포함한다. 상기 턴테이블은 상기 베이스 구조를 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성될 수 있다. 포스트는 그 제2 단부에 배치된 요크 헤드 커넥터(yoke head connector)를 포함할 수 있다. 시스템은 또한 수역의 표면에 떠 있는 선박에 배치된 선박 지지 구조체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 연장 암(extension arm)은 선박 지지 구조체에서 매달릴 수 있다. 밸러스트 탱크(ballast tank)는 하나 이상의 연장 암에 연결할 수 있다. 밸러스트 탱크는 선박 지지 구조체 아래에서 앞뒤로 움직이도록 구성할 수 있다. 요크(yoke)는 밸러스트 탱크에서 연장되어 제1 단부에서 밸러스트 탱크에 연결될 수 있다. 요크는 제2 단부에 배치된 요크 헤드(yoke head)를 포함할 수 있다. 요크 헤드는 요크 헤드 커넥터와 분리가능하도록 결합될 수 있다. 포스트의 길이가 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터에서 분리될 때 상기 요크 헤드가 상기 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 상기 요크 헤드 커넥터에서 수면 쪽으로 떨어지도록 상기 요크 헤드와 상기 요크 헤드 커넥터 사이의 연결 위치를 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템은 또한 제1 단부에서 선박 지지 구조체에 연결되고 제2 단부에서 요크에 연결된 제1 세장형 지지체(elongated support)를 포함할 수 있다. 상기 세장형 지지체는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터에서 분리될 때 요크를 지지하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서 무어링 지지 구조체에 무어링된 수역의 표면에 떠 있는 선박을 분리하기 위한 공정은 요크 헤드 커넥터에서 요크 헤드를 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 무어링 지지 구조체는 베이스 구조, 상기 베이스 구조 상에 배치되고, 상기 베이스 구조를 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성된 턴테이블, 및 제1 단부에서 상기 턴테이블에 연결되어 연장되고 상기 턴테이블 외부로 연장되는 제2 단부를 가진 포스트(post)로서, 상기 포스트는 상기 제2 단부에 배치된 요크 헤드 커넥터(yoke head connector)를 포함하는 포스트를 포함할 수 있다. 선박은 선박에 배치된 선박 지지 구조체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 연장 암은 선박 지지 구조체에서 매달릴 수 있다. 밸러스트 탱크는 하나 이상의 연장 암에 연결할 수 있다. 밸러스트 탱크는 선박 지지 구조체 아래에서 앞뒤로 움직이도록 구성할 수 있다. 요크는 밸러스트 탱크에서 연장될 수 있고, 제1 단부에서 밸러스트 탱크로 연결될 수 있다. 요크는 제2 단부에 배치된 요크 헤드를 포함할 수 있다. 제1 세장형 지지체는 제1 단부에서 선박 지지 구조체에 연결되고 제2 단부에서 요크에 연결될 수 있다. 포스트의 길이는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 요크 헤드가 수역의 표면을 향해 무어링 지지 구조체에 접촉하지 않고 요크 헤드 커넥터로부터 떨어질 수 있도록 요크 헤드와 요크 헤드 커넥터 사이의 연결 위치를 제공할 수 있다. 이 과정은 또한 무어링 지지 구조체로부터 선박이 떨어지도록 조종하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 다양한 양태 및 이점은 본 명세서의 일부가 되는 첨부된 도면에 비추어 해당되는 본 발명의 다음의 상세한 설명을 이해함으로써 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1은 하나 이상의 실시예에 따른 예시적인 무어링 지지 구조체의 개략도를 도시한 도면이다.
도 2는 하나 이상의 실시예에 따른, 선박에 배치된 요크 무어링 시스템으로부터 분리 시 도 1에 도시된 무어링 지지 구조체의 개략도를 도시한 도면이다.
도 3은 하나 이상의 실시예에 따른, 무어링 지지 구조체 상에 배치된 요크 헤드 커넥터로부터 요크가 떨어진 후 예시적인 무어링 지지 구조체의 개략도를 도시하고 요크는 부력 탱크를 추가로 포함하는 도면이다.
도 4는 하나 이상의 실시예에 따른, 요크 헤드로부터의 연결 전 또는 연결 해제 후에 도 3에 도시된 요크 헤드 커넥터의 확대된 사시도를 도시한 도면이다.
도 5는 하나 이상의 실시예에 따른, 서로 연결된 후의 다른 예시적인 요크 헤드 및 요크 헤드 커넥터의 확대된 사시도를 도시한 도면이다.
도 6은 하나 이상의 실시예에 따른, 각진 요크 헤드 커넥터를 갖는 예시적인 무어링 지지 구조체의 개략도를 도시한 도면이다.
도 7은 하나 이상의 실시예에 따른, 요크 헤드로부터의 연결 해제 후 또는 연결 전에 도 6에 도시된 각진 요크 헤드 커넥터의 확대된 사시도를 도시하는 예시적인 개략도를 도시한 도면이다.
도 8은 하나 이상의 실시예에 따른, 다중 요크 헤드 커넥터(multi-yoke head connectors) 및 다중 요크 헤드(multi-yoke heads)를 갖는 예시적인 무어링 지지 구조의 개략도를 도시한 도면이다.
도 9는 하나 이상의 실시예에 따른, 밸러스트 탱크의 동작을 제어하는데 사용될 수 있는 복수의 윈치(winches)의 예시적인 배열을 도시하는 도 2에 도시된 선박의 선수의 개략적인 평면도를 도시한 도면이다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따른, 연결 전의 요크 헤드 및 요크 헤드 커넥터의 예시적인 버전의 작업 내부의 부분 단면도를 도시한 도면이다.
도 11은 하나 이상의 실시예에 따른, 연결 후 도 10에 도시된 작업 내부의 부분 단면도를 도시한 도면이다.
이제 상세한 설명이 제공될 것이다. 첨부된 각 청구범위는 침해 목적을 위해 청구범위에 명시된 다양한 요소 또는 제한과 동등한 것을 포함하는 것으로 인식되는 별도의 발명을 정의한다. 문맥에 따라, "발명"에 대한 모든 언급은 일부 경우에 특정 또는 바람직한 실시예만을 지칭한다. 다른 경우에, "발명"에 대한 언급은 청구범위의 전부는 아니지만 하나 이상에 기재된 주제를 의미한다. 다음 개시 내용은 본 발명의 상이한 특징, 구조 또는 기능을 구현하기 위한 몇 가지 예시적인 실시예를 설명한다는 것을 이해해야 한다. 구성요소, 배열 및 구성의 예시적인 실시예는 본 개시를 단순화하기 위해 아래에 설명된다; 그러나, 이러한 예시적인 실시예는 단지 실시예로서 제공되고 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 추가적으로, 본 개시는 다양한 예시적인 실시예에서 및 여기에 제공된 도면에 걸쳐 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순성과 명료성을 목적으로 하며 그 자체로 도면에서 논의된 다양한 예시적인 실시예 및/또는 구성 사이의 관계를 지시하지 않는다. 더욱이, 명세서에서 두 번째 특징 위에 또는 두 번째 특징 상에 첫 번째 특징을 형성하는 것은 첫 번째 및 두 번째 특징이 직접 접촉하여 형성되는 실시예를 포함하고 또한 추가 특징이 첫 번째 및 두 번째 특징을 사이에 두고 형성되는 실시예를 포함하며, 첫 번째 및 두 번째 특징이 직접 접촉하지 않도록 한다. 아래에 제시된 예시적인 실시예는 방식의 임의의 조합으로 결합될 수 있으며, 즉, 하나의 예시적인 실시예의 임의의 요소는 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 임의의 다른 예시적인 실시예에서 사용될 수 있다. 도면은 반드시 축척대로 도시되지 않으며 도면의 특정 특징 및 특정 도면은 명료성 및/또는 간결성을 위해 축척 또는 개략도로 과장되어 표시될 수 있다.
또한, 특정 구성요소를 나타내기 위해 특정 용어가 다음 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐 사용된다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 다양한 엔티티는 동일한 구성요소를 상이한 명칭으로 지칭할 수 있고, 따라서 여기에 설명된 요소에 대한 명명 규칙은 본 명세서에서 달리 구체적으로 정의되지 않는 한 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 또한, 여기에서 사용된 명명 규칙은 이름은 다르지만 기능이 아닌 구성 요소를 구별하기 위한 것이 아니다. 또한, 다음 논의 및 청구범위에서 "포함하는(including)" 및 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 개방형 방식으로 사용되며, 따라서 "포함하지만 이에 제한하지는 않는"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
본 개시의 모든 수치는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 정확하거나 근사치("약")이다. 따라서, 본 개시내용의 다양한 실시예는 의도된 범위를 벗어나지 않으면서 본 명세서에 개시된 수치, 값 및 범위로부터 벗어날 수 있다.
또한, "또는"이라는 용어는 배타적 및 포괄적인 경우를 모두 포함하도록 의도되며, 즉, "A 또는 B"는 본 명세서에서 달리 명시적으로 지정되지 않는 한 "A 및 B 중 적어도 하나"와 동의어로 의도된다. 부정관사 "a" 및 "an"은 문맥에서 명확하게 달리 지시하지 않는 한 단수형(즉, "하나") 및 복수형 지시어(즉, 하나 이상)를 모두 나타낸다. 용어 "위(up)" 및 "아래(down)"; "위로(upward)" 및 "아래로(downward)"; "위(upper)" 및 "아래(lower)"; "위로(upwardly)" 및 "아래로(downwardly)"; "위(above)" 및 "아래(below)"; 및 본 명세서에서 사용되는 다른 유사한 용어는 서로에 대한 상대적인 위치를 지칭하며, 이를 사용하는 장치 및 방법이 다양한 각도 또는 방향에서 동일하게 효과적일 수 있기 때문에 특정 공간적 방향을 나타내려는 것은 아니다.
도 1은 하나 이상의 실시예에 따른 예시적인 무어링 지지 구조체(100)의 개략도를 도시한다. 무어링 지지 구조체(100)는 해저(115)에 고정 부착된 상승 타워 또는 다른 구조체(105)일 수 있다. 무어링 지지 구조체(100)는 부유식, 고정식 또는 무어링식 구조체일 수 있다. 무어링 지지 구조체(100)는 베이스 또는 재킷 구조(110)를 포함할 수 있다. 베이스 구조(110)는 해저(115)에 고정 부착되거나 하나 이상의 말뚝(pilings) 또는 말뚝 기초(piling foundations)에 연결될 수 있다. 베이스 구조(110)는 도크(dock) 또는 다른 인공 구조체, 해안 방어 구조체, 해수면 위의 토지, 해수면 아래의 토지, 및/또는 이들의 조합에 고정되어 연결될 수 있다. 베이스 구조(110)는 또한 부유하거나, 고정되거나, 정박될 수 있다. 해안 방어 구조체는 둑(jetty), 돌제(groin), 방조제(seawall), 방파제(breakwater) 등일 수 있거나 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 베이스 구조(110)는 그 위에 배치된 턴테이블(130)을 포함할 수 있다. 턴테이블(130)은 베이스 구조(110)를 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스 구조(110)는 그 위에 배치된 지지 칼럼(support column, 120)을 포함할 수 있다. 지지 칼럼(120)은 흘수선(water line, 125) 위 및/또는 아래의 다양한 높이에서 지지 칼럼(120) 주위에 및/또는 지지 칼럼(120) 상에 배치된 복수의 데크(3개가 도시됨)(140, 142, 144)를 포함할 수 있다. 각 데크(140, 142, 144)의 가장 바깥쪽 부분은 칼럼(120)에 대한 금지 구역 또는 둘레를 정의할 수 있다. 데크(140, 142, 144)는 다양한 처리 장비, 매니폴드(manifolds) 등을 지지하도록 배열되고 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 턴테이블(130)은 지지 칼럼(120) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 턴테이블(130)은 턴테이블이 무어링 지지 구조체(100) 주위에서 자유롭게 풍향계를 움직일 수 있도록 하는 베어링(bearing, 135)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 턴테이블(130)은 컬럼(120)에 대한 제한된 회전 이동을 갖도록 구성되거나 적합화될 수 있으며, 예를 들어, 회전 이동은 컬럼(120)에 대한 ±180도 미만으로 제한될 수 있다. 베어링(135)의 회전 이동은 ±90도, ±45도, ±30도, ±15도 미만 또는 턴테이블(130)에 대한 모든 회전 이동을 제거하는 것을 포함하여 그 사이의 모든 회전 이동 제한으로 구성되거나 제한되도록 구성될 수 있다. 베어링(135)의 회전 이동을 제한하기 위해 베어링(135)은 기계적 정지부, 완충기, 스프링, 체인, 케이블, 전기 모터, 유압 실린더 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 데크, 예를 들어 데크(142, 144)는 턴테이블(130) 위에 위치될 수 있고 데크(142, 144)는 턴테이블(130)과 함께 무어링 지지 구조체(100)를 중심으로 회전할 수 있다.
적어도 하나의 포스트(145)는 제1 단부에서 턴테이블(130)에 연결될 수 있고 턴테이블(130)로부터 외부로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 포스트(145)는 제1 단부에서 턴테이블(130)에 연결될 수 있는 피치 베어링(pitch bearing, 147)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 포스트(145)는 턴테이블(130)에 연결되고 턴테이블로부터 연장될 수 있는 롤 베어링(roll bearing, 148)으로 제1 단부에서 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 피치 베어링(147) 및 롤 베어링(148)은 서로 연결될 수 있고 포스트(145)와 턴테이블(130) 사이에 배치될 수 있다. 피치 베어링(147) 및 롤 베어링(148)은 포스트(145)가 피치 베어링(147) 및/또는 롤 베어링(148)을 중심으로 회전하도록 할 수 있다. 예를 들어, 포스트(145)는 포스트(145)의 제1 단부와 제2 단부 사이에 정의된 길이방향 축에 대해 그리고 그에 대해 회전 운동을 허용하도록 베어링과의 레이스(race)를 포함할 수 있는 롤 베어링(148)에 연결될 수 있다. 피치 베어링(147)은 포스트가 턴테이블(130)에 대해 위쪽 또는 아래쪽으로 회전하도록 할 수 있다. 포스트(145)는 임의의 원하는 형상, 예를 들어 원통형 형상, 직육면체 형상, 삼각형 프리즘, 또는 임의의 다른 원하는 형상을 가질 수 있다. 포스트(145)는 하나 이상의 관형 부재로 형성될 수 있다. 각 관형 부재는 원형, 정사각형, 삼각형 또는 기타 다각형 단면 형상을 가질 수 있다. 포스트(145)는 강성일 수 있고 고정된 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 포스트(145)는 2개 이상의 부재일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 2개 이상의 부재를 갖는 포스트(145)는 서로에 대해 텔레스코핑 배열(telescoping arrangement)로 구성될 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 포스트(145)는 컴팩트한 구성으로 저장될 수 있고 컴팩트한 구성에서 완전히 확장된 길이로 또는 그 반대로 텔레스코핑(telescope) 할 수 있다.
지지 부재(150)는 무어링 지지 구조 앵커 또는 무어링 지지 구조체(100) 상의 앵커 위치(155)에 부착되고 그로부터 연장될 수 있다. 앵커 위치(155)는 윈치, 유압 쿠션 실린더, 및/또는 지지 부재(150)가 부착되거나 연장될 수 있는 다른 댐핑 시스템(damping system, 153)을 포함할 수 있다. 앵커 위치(155)는 턴테이블(130) 위의 상승된 위치에 있을 수 있다. 앵커 위치(155)는 턴테이블(130)과 함께 회전할 수 있고 지지 부재(150)는 앵커 위치(155)로부터 연장될 수 있고 턴테이블(130)과 함께 회전할 수 있다. 앵커 위치(155)는 고정 포스트 또는 다른 고정 구조일 수 있고 지지 부재(150)는 고정 포스트를 중심으로 회전할 수 있는 회전 가능한 연결을 통해 앵커 위치에 연결할 수 있다. 예를 들어, 앵커 위치(155)는 고정 포스트 상에 또는 그 주위에 배치된 베어링일 수 있다. 지지 부재(150)는 고정 포스트가 정지 상태로 유지되는 동안 지지 부재(150)가 턴테이블(130)과 함께 회전할 수 있도록 베어링에 연결 및 연장될 수 있다. 앵커 위치(155)는 아일릿(eyelet), 포스트, 고정 기둥 또는 다른 구조, 그로밋(grommet), 만입부, 구멍, 돌출부 또는 그 주위에 배치된 베어링일 수 있거나 포함할 수 있고 여기에 지지 부재(150)가 부착될 수 있다. 지지 부재(150)는 로프, 체인, 와이어, 강성 로드, 가요성 로드, 피스톤 및 로드, 유압 실린더, 또는 이들의 임의의 조합 또는 하나 이상일 수 있다. 지지 부재(150)의 길이는 포스트(145)가 턴테이블(130)로부터 연장되는 각도가 변경될 수 있거나 그렇지 않으면 임의의 원하는 각도로 조정될 수 있도록 변경될 수 있다. 윈치, 유압 쿠션 실린더, 및/또는 다른 댐핑 시스템(153)은 지지 부재(150)의 길이를 변화시킬 수 있고 그에 따라 포스트(145)가 턴테이블(130)로부터 연장되는 각도를 변화시킬 수 있다. 지지 부재(150)의 길이는 약 100, 75, 60, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 5, 4, 3, 2 또는 1미터 사이일 수 있다. 하나 이상의 유압 또는 공압 실린더 및/또는 암(149)은 턴테이블(130) 및/또는 피치 베어링(147)과 포스트(145) 또는 롤 베어링(148) 사이에 부착되어 포스트(145)를 지지하고/하거나 포스트(145)가 턴테이블(130)로부터 연장되는 각도를 변경하거나 달리 조정할 수 있다.
지지 부재(150)는 포스트 앵커 위치(152)에서 포스트(145)에 부착될 수 있다. 포스트 앵커 위치(152)는 포스트(145)를 따라 어디든지 위치될 수 있다. 예를 들어, 포스트 앵커 위치(152)는 포스트(145)의 제2 단부에 근접하게 위치될 수 있다. 포스트 앵커 위치(152)는 포스트(145)의 제1 단부와 제2 단부 사이의 대략 중간에 위치될 수 있다. 포스트 앵커 위치(152)는 포스트(145)의 제2 단부로부터 포스트(145)의 제1 단부를 향하여 측정된 지점에서 측정된 거리의 대략 95, 90, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10 또는 5%인 지점에 위치할 수 있다. 포스트 앵커 위치(152)는 아이릿, 포스트, 그로밋, 만입부, 구멍, 윈치, 돌출부, 또는 지지 부재(150)가 부착될 수 있는 임의의 다른 구조 또는 구조의 조합일 수 있거나 포함할 수 있다. 지지 부재(150)는 예를 들어 루프형 구성으로 포스트의 외부 둘레에 대해 포스트 앵커 위치(152)에 배치될 수 있다.
요크 헤드 커넥터(160)는 적어도 하나의 포스트(145)의 제2 단부에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 포스트(145)는 제1 포스트 및 제2 포스트일 수 있다. 제1 요크 헤드 커넥터 및 제2 요크 헤드 커넥터는 각각 제1 포스트 및 제2 포스트의 제2 단부에 연결될 수 있다. 요크 헤드 커넥터(160)의 원위 단부 상의 표면(164)은 중심을 통해 그리고 포스트(145)의 길이를 따라 정의된 중심선에 수직으로 배향될 수 있다. 표면(164)은 다른 각도로 배향될 수 있다. 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 요크 헤드 커넥터(160)는 요크 헤드(215, 도 2에 도시됨)에 협력적으로 부착되도록 구성되거나 적응될 수 있다.
포스트(145)의 길이, 요크 헤드 커넥터(160), 또는 이들의 조합은 무어링 지지 구조체(100)와 선박(205) 사이에서 요크 헤드 커넥터(160)의 말단부에 분리 위치(162)를 제공하여(도 2 참조). 분리하는 동안 요크 헤드(215)는 무어링 지지 구조체(100)와 접촉하지 않고 요크 헤드 커넥터(160)로부터 분리될 수 있다. 요크 헤드 커넥터(160)의 원위 단부에 있는 분리 위치(162)는 분리 동안 요크 헤드(215)가 무어링 지지 구조체(100)와 접촉하지 않고 중력에 의해, 예를 들어 호(165)를 따라 떨어질 수 있도록 제공될 수 있다. 낙하 방향이 호(165)를 따라 도시되어 있지만, 요크 헤드(215)는 임의의 경로를 따라 중력에 의해 떨어질 수 있다. 달리 말하면, 요크 헤드 커넥터(160)의 원위 단부에 있는 분리 위치(162)는 요크 헤드(215)가 요크 헤드 커넥터(160)로부터 분리될 때 요크 헤드(215)가 예를 들어 중력에 의해 무어링 지지 구조체(100)와 접촉하지 않고 요크 헤드 커넥터(160)로부터 호(165) 또는 다른 경로를 따라 떨어질 수 있도록 위치될 수 있다. 분리 위치(162)는 임의의 데크, 예를 들어 포스트(145) 아래에 위치한 데크(140)의 둘레 외부에 있을 수 있다.
도 2는 하나 이상의 실시예에 따라 선박(205)에 배치된 요크 무어링 시스템(200)으로부터 분리되기 전의 도 1에 도시된 무어링 지지 구조체(100)의 개략도를 도시한다. 요크 무어링 시스템(yoke mooring system, "YMS")(200)은 선박(205) 상에 위치되거나 그렇지 않으면 배치될 수 있다. 요크 무어링 시스템(200)은 요크(210), 요크 헤드(215), 밸러스트 탱크(230), 및 선박 지지 구조체(250)에 연결된 하나 이상의 링크 또는 연장 암(240)을 포함할 수 있다. 요크 무어링 시스템(200)은 또한, 요크 리프트(yoke lift) 및 쿠션 시스템(260) 및/또는 제1 또는 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(ballast tank pull-back winch system, 270)을 포함할 수 있다. 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260) 및 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 전기식, 공압식, 유압식, 또는 이들의 조합일 수 있다. 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 또한 능동 상하동요 보상기(active heave compensation, AHC) 및/또는 수동 상하동요 보상기(passive heave compensation, PHC)을 포함하는 모션 보상기를 가질 수 있다. 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 가혹한 해양 환경에서 필요에 따라 요크(210)를 빠르고 정확하게 들어올리거나 당기기 위해 능동 상하동요 보상기, 수동 상하동요 보상기 및 장력 제어의 임의의 조합을 사용할 수 있다.
요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)은 선박(205)에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)은 선박 지지 구조체(250)에 배치될 수 있거나 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)의 일부가 선박(205)에 배치될 수 있다. 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)은 하나 이상의 윈치(209)(하나가 도시됨) 및/또는 하나 이상의 쿠션 실린더(207)(하나가 도시됨)를 포함할 수 있다. 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)은 요크(210)의 제2 단부 또는 말단부에 근접하여 연결될 수 있다. 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)과 요크(210) 사이의 연결은 하나 이상의 세장형 지지체 또는 제1 세장형 지지체(262)를 통해 이루어질 수 있다(하나가 표시됨). 세장형 지지체(262)는 로프, 케이블, 와이어, 체인뿐만 아니라 이들의 임의의 조합일 수 있다. 쿠션 실린더(207)는 하나 이상의 충격 흡수기(shock absorbers), 하나 이상의 비틀림 스프링(torsional springs), 하나 이상의 와이어 라인 텐셔너(wire line tensioners), 하나 이상의 N-라인 텐셔너(N-Line tensioners), 하나 이상의 오일 및/또는 가스 어큐뮬레이터가 있는 공압 실린더 및 또는 이들의 조합이거나 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 쿠션 실린더(207)는 하나 이상의 충격 흡수기 및/또는 CRANEMASTER®에서 입수 가능한 것과 같은 하나 이상의 능동 상하동요 보상기(PHC)이거나 이를 포함할 수 있다. 세장형 지지체(262)는 일 단부에서 윈치(209)에 연결되고, 쿠션 실린더(207)의 일부 위로 또는 그 주위로 라우팅되고(routed), 다른 단부에서 요크(210)에 연결될 수 있다. 세장형 지지체(262)는 일 단부에서 쿠션 실린더(207)의 적어도 일부 위로 또는 주위로 라우팅될 수 있고 쿠션 실린더(207)에 연결되고 다른 단부에서 요크(110)에 연결될 수 있다. 하나 이상의 세장형 지지체(262)는 일 단부에서 윈치(209)에 연결되고 다른 단부가 요크(210)에 연결될 수 있다. 하나 이상의 다른 세장형 지지체(262)가 일 단부에서 쿠션 실린더(207)에 연결될 수 있고 타 단부에서 요크(210)에 연결될 수 있다. 윈치(209) 및 쿠션 실린더(207)는 작동 동안 요크(210)를 들어올리고, 낮추고, 완충하고, 수동적으로 지지하고/하거나 그렇지 않으면 제어하기 위해 개별적으로 또는 조합하여 작동할 수 있다.
일부 실시예에서, 쿠션 실린더(207)는 와이어 라인 텐셔너일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 와이어 라인 텐셔너는 어큐뮬레이터가 장착된 유압/공압 실린더일 수 있다. 와이어 라인 텐셔너는 세장형 지지체(262)가 와이어 라인 텐셔너에 라우팅 및/또는 부착될 수 있는 풀리 시스템(pully system)을 포함할 수 있다. 미리 정의된 장력은 풀리 시스템을 통해 라우팅되는 세장형 지지체(262)를 통해 요크(210)에 가해질 수 있다. 와이어 라인 텐셔너는 요크(210)를 선박(205)의 동작, 예를 들어, 상하동요(heave), 롤링(roll) 및/또는 피치(pitch)와 같은 동작으로부터 완충할 수 있다. 와이어 라인 텐셔너는 또한, 분리 동안 요크(210)의 낙하를 늦추고, 저지하고, 완충하고, 수동적으로 지지하고, 및/또는 달리 제어하도록 작용할 수 있다. 일부 실시예에서, 쿠션 실린더(207)는 N-라인 텐셔너이거나 N-라인 텐셔너를 포함할 수 있으며, 여기서 N-라인 텐셔너 내의 피스톤은 요크(210)에 직접 연결되거나 세장형 지지체(262)를 통해 요크(210)에 연결될 수 있다. 또한, 세장형 지지체(262)를 요크(210)로 라우팅하기 위해 풀리 시스템이 포함될 수 있다. 피스톤은 N-라인 텐셔너 내의 실린더 내에 협력적으로 배치될 수 있다. 실린더는 선박 지지 구조체(250)에 연결될 수 있다. 피스톤이 확장될 때 관련 챔버 내의 총 유체 부피를 감소시킬 수 있고 따라서 챔버 내의 유체를 압축하여 피스톤에 작용하는 압력을 차례로 증가시킬 수 있다. 따라서, N-라인 텐셔너는 연결 해제 동안 요크(210)의 낙하를 늦추고, 저지하고, 완충하고, 수동적으로 지지하고/하거나 달리 제어할 수 있다. N-라인 텐셔너는 또한 선박(205)의 동작, 예를 들어, 상하동요, 롤링 및/또는 피치와 같은 동작으로부터 요크(210)를 완충할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 밸러스트 탱크(230)는 하나 이상의 세장형 지지체 또는 제2 세장형 지지체(272)(하나가 도시됨)를 통해 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(ballast tank pull-back winch system, 270)에 연결될 수 있다. 세장형 지지체(272)는 임의의 로프, 케이블, 와이어, 체인, 강성 바(rigid bar) 뿐만 아니라 이들의 임의의 조합일 수 있다. 따라서, 요크(210) 및 밸러스트 탱크(230)는 선박(205)에 대해 자유롭게 이동할 수 있으며, 이러한 이동은 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260) 및 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)에 의해 제한, 조작 또는 제어될 수 있다.
아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260) 및 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 수동적일 수 있고/있거나, 선박(205) 자체에 위치한 설비만을 사용하여 무어링 지지 구조체(100)에 연결 및/또는 분리하는 동안 요크(210) 및/또는 밸러스트 탱크(230)의 동작을 안전하게 조작하고 제어하기 위해 필요한 장력 및 하중에서 일정한 장력 제어를 포함할 수 있다. 요크 리프트, 쿠션 시스템(260) 및 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 독립적으로 또는 함께 사용될 수 있다. 요크 리프트, 쿠션 시스템(260) 및 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 각각 전용 유압 동력 장치 및 하나 이상의 윈치, 제어 장치, 보상 실린더, 도르래, 축압기 및/또는 오일 쿨러의 임의의 조합일 수 있거나 포함할 수 있다. 하나 이상의 윈치와 하나 이상의 보상 실린더를 병렬로 또는 직렬로 사용할 수 있다. 하나 이상의 보상 실린더는 수직 또는 수평일 수 있다. 특정 실시예에서, 하나 이상의 윈치 및 하나 이상의 보상 실린더는 탠덤(tandem)으로(즉, 직렬로) 사용될 수 있어 보상 실린더가 고속 및 저 장력으로 작동하여 라인을 신속하게 모아 요크(210), 밸러스트 탱크(230), 또는 둘 모두의 전후 상하 운동을 제어할 수 있다. 윈치는 또한 예를 들어 초기 리프트 동안 및/또는 밸러스트 탱크를 뒤로 당겨 보관하는 동안과 같이 더 높은 장력 요구사항을 처리하도록 설계될 수 있다.
작동시, 예를 들어, 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)은 무어링 지지 구조체(100)에 연결 및/또는 분리하는 동안 요크(210)의 수직 이동을 포함하는 요크(210)의 동작을 완충하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)은 연결을 위해 선박(205)이 무어링 지지 구조체(100)로 밀거나 당겨질 때 요크(210)를 제 위치에 올리고, 낮추고, 유지하고 무어링로부터 분리되는 동안 요크(210)를 지지 및 들어올리는 데 사용될 수 있다. 분리하는 동안 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)은 요크(210)의 동작을 제어하거나 완충할 수 있어 쿠션 실린더(207)를 통해 요크(210)를 제어할 수 있다. 따라서, 능동 상하동요 보상은 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)으로부터 제거될 수 있고 연관된 구성요소의 전체 복잡성이 상당히 단순화될 수 있다. 예를 들어, 윈치(209)는 쿠션 실린더(207)가 세장형 지지체(262)를 제어하는 전부일 수 있도록 세장형 지지체(262)를 자유롭게 해제하도록 설정될 수 있다. 이 실시예에서, 무어링 지지 구조체(100)의 구성요소와 접촉하는 것을 피하기 위해 및/또는 너무 높은 속도로 흘수선(125)을 치는 것으로 인한 요크(210) 및/또는 요크 헤드(215)의 손상을 피하기 위해, 쿠션 실린더(207)는 요크(210)의 적절한 속도를 신속하게 정지시키는 능력을 갖출 필요가 있기보다는 분리하는 동안 요크(210)의 속도를 완화하거나 늦출 수 있다.
쿠션 실린더(207)는 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)으로부터 감길 수 있거나 달리 연장될 수 있는 세장형 지지체(262)의 길이를 제한함으로써 분리 후 요크(210)가 떨어질 수 있는 거리를 제한할 수 있다. 예를 들어, 연결을 끊기 전이나 후에, 세장형 지지체(262)는 윈치(209)로부터 분리되어 쿠션 실린더(207)에 부착될 수 있거나 윈치(209)가 움직이는 것이 방지될 수 있고 쿠션 실린더(207)는 요크(210)의 임의의 동작에 반응할 수 있고, 이에 의해 쿠션 실린더(207)로부터 연장될 수 있는 세장형 지지체(262)의 양을 쿠션 실린더(207)를 통해 라우팅될 수 있는 세장형 지지체(262)의 양으로 제한한다. 쿠션 실린더(207)를 통해 라우팅된 세장형 지지체(262)의 양은 예를 들어 요크 헤드 커넥터(160)의 말단부에 있는 분리 위치(162)로부터 흘수선(125)을 향해, 예를 들어 분리 후 약 1미터, 2미터, 3미터 내지 약 10미터, 20미터, 30미터 또는 그 이상으로 요크(210)가 떨어질 수 있도록 할 수 있다. 세장형 지지체(262)의 길이는 요크(210) 또는 요크 헤드(215)가 물(221)에 들어가는 것을 방지하거나 요크(210) 또는 요크 헤드(215)가 물(221)에 들어가는 것을 허용하도록 선택될 수 있다. 요크(210) 및 요크 헤드(215)의 전체 길이와 흘수관(125)과 밸러스트 탱크(230) 사이의 거리를 선택하여, 쿠션 실린더(207)로부터 연장되는 세장형 지지체(262)의 길이에 관계없이 요크(210) 또는 요크 헤드(215)가 물(221)로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 윈치(209)는 세장형 지지체(262)를 자유롭게 해제할 수 있고 쿠션 실린더(207)는 요크가 중력에 의해 흘수선(125)을 향해 떨어지는 동안 요크(210)의 동작을 완충할 수 있다. 윈치(209)는 요크(210)가 분리되기 전 또는 후에 요크(210)에 별도로 연결되고 윈치(209)는 보관, 항해, 운송 또는 재연결을 위해 요크(210)를 위로 들어올릴 수 있다.
밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 밸러스트 탱크(230)가 연결되어 있는 동안, 분리되는 동안, 그리고 운송을 위해 보관하는 동안 밸러스트 탱크(230)의 수평 이동을 포함하여 밸러스트 탱크(230)의 동작을 유지하고 제어하는데 사용될 수 있다. 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 밸러스트 탱크(230)와 요크(210)의 편주각(yaw angle)에 영향을 미치도록 사용될 수 있다. 분리되는 동안, 예를 들어 요크(210)가 무어링 지지 구조체(100)와 충돌하여 그 자체나 타워 또는 둘 모두에 물리적 손상을 야기하는 것을 방지하여 요크(210)를 들어올리기, 내리기, 당기기, 유지, 쿠션, 수동적으로 지지 및/또는 제어하기 위해 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260) 및 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 함께 사용할 수 있다. 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 연결 해제 및 연결 동안 밸러스트 탱크의 동작을 조작하고 제어하는데 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 연결 또는 분리 중에 사용되지 않는다.
여전히 도 2를 참조하면, 요크(210)는 선박(205)을 연안 구조체에 연결하기에 충분한 강도를 갖는 임의의 세장형 구조체일 수 있다. 예를 들어, 요크(210)는 하나 이상의 관형 부재 또는 레그(legs)(도 4에 도시된 411, 412)로 형성될 수 있다. 각 관형 부재는 원형, 정사각형 또는 기타 다각형 단면 형상을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 요크(210)는 일 단부에서 밸러스트 탱크(230)에 연결되고 다른 단부에서 요크 헤드(215)에 연결되는 평면도에서 "V" 형상으로 배열된 2개의 레그를 가질 수 있다.
요크 헤드(215)는 도시된 바와 같이 내부에 요크 헤드 커넥터(160)를 수용할 수 있는 원추형 커플러일 수 있으며, 이를 통해, 그 주위에, 또는 이들의 조합을 수용할 수 있다. 요크 헤드 커넥터(160)는 도시된 바와 같이 그 주위에 요크 헤드(215)를 수용할 수 있는 원추형 커플러일 수 있으며, 그 내부를 관통하거나 이들의 조합일 수 있다. 다시 말해서, 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(160)는 그들 사이에 적어도 기계적 연결을 형성하도록 상호작용할 수 있는 상보적 커넥터일 수 있다. 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(160)는 모두 원추형 또는 원뿔대(frusto-conical) 형상의 표면을 가질 수 있다: 요크 헤드(215)의 내부 또는 외부 표면(암 또는 수) 및 요크 헤드 커넥터(160)의 외부 또는 내부 표면(수 또는 암). 이러한 상보적인 원추형 표면은 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(160) 사이의 연결을 용이하게 하고 안내하는 슬라이딩 표면을 제공할 수 있다. 구멍은 요크 헤드(215)에 형성될 수 있고 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(160) 사이의 연결을 위해 요크 헤드 커넥터(160)의 부분 위로 미끄러질 수 있다. 구멍은 요크 헤드 커넥터(160)에 형성될 수 있고 그들 사이의 연결을 위해 요크 헤드(215)의 부분 위로 미끄러질 수 있다. 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(160)는 원추형이 단지 하나의 실시예인 임의의 원하는 구성을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
연결될 때, 밸러스트 탱크(230), 연장 암(240) 및 요크(210)는 입면도에서 다소 "L"자형 프레임을 형성할 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 밸러스트 탱크(230), 연장 암(240) 및 요크(210)는 선박(205)을 무어링 지지 구조체(100)에 무어링하기 위한 복원력을 제공할 수 있다.
선박 지지 구조체(250)는 요크(210), 밸러스트 탱크(230) 및 연장 암(240)을 지지하기 위한 융기된 타워 또는 다른 프레임 구조체일 수 있다. 선박 지지 구조체(250)는 일반적인 수직 섹션(253) 및 일반적인 수평 섹션(255)을 포함할 수 있다. 일반적으로 수평인 섹션(255)은 선수 또는 선미를 포함하는 선박(205)의 측면 위로 캔틸레버링될(cantilevered) 수 있다. 일반적으로 수평 섹션(255)은 선박(205)의 측면을 넘어 연장될 수 있고 밸러스트 탱크(230), 연장 암(240) 및 요크(210)의 중량을 지지하는 것을 도울 수 있다.
밸러스트 탱크(230)는 물, 고밀도 콘크리트 블록, 또는 다른 밸러스트를 보유할 수 있는 임의의 컨테이너, 드럼 등일 수 있다. 밸러스트 탱크(230)는 요크(210) 및/또는 연장 암(들)(240)에 연결될 수 있다. 밸러스트 탱크(230)는 하나 이상의 연장 암(240)을 통해 선박 지지 구조체(250)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 밸러스트 탱크(230)는 선박 지지 구조체(240)에 대해 전후 및/또는 상하로 이동하도록 구성되거나 구성될 수 있다. 밸러스트 탱크(230)는 선박 지지 구조체(250) 아래에서 앞뒤로 그리고/또는 위아래로 움직이도록 구성되거나 적응될 수 있다. 밸러스트 탱크(230)는 선박(205)이 해상에서 이동할 때 균형 또는 복원력의 역할을 할 수 있다.
연장 암(240)은 하나 이상의 상부 U-조인트(242)를 통해 일반적으로 수평인 섹션(255)에서 선박 지지 구조체(200)에 연결될 수 있다. 연장 암(240)은 또한 하나 이상의 하부 U-조인트(244)를 사용하여 밸러스트 탱크(230)에 연결될 수 있다. 연장 암(240)은 기계적으로 함께 연결된 하나 이상의 조인트 섹션을 포함할 수 있다. 연장 암(240)은 각각 강성 파이프, 도관, 로드, 체인, 와이어, 이들의 조합 등이거나 이를 포함할 수 있다. 연장 암(240)을 통한 연결을 통한 선박 지지 구조체(250)는 밸러스트 탱크(230)를 매달 수 있다. U-조인트(242, 244)는 사용될 수 있는 한 유형의 커플러로 제공되지만, 그 연결 사이의 각도 이동을 허용하는 모든 유형의 커플링이 동일하게 사용될 수 있다.
"선박(vessel)"은 유조선(tankers), 보트, 선박, FSO, FPSO 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는 모든 유형의 부유 구조체(floating structure)를 의미할 수 있다. 요크 무어링 시스템(200)은 개조된 선박 및 새로 건조된 선박에 장착되거나 다른 방식으로 배치될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다.
도 3은 하나 이상의 실시예에 따라 요크(210)가 무어링 지지 구조체(100) 상에 배치된 요크 헤드 커넥터(160)로부터 떨어진 후의 예시적인 무어링 지지 구조체(100)의 개략도를 도시하고 요크(210)는 부력 탱크(315)를 추가로 포함한다. 선박(205)은 다양한 이유로, 예를 들어 작업의 완료 또는 중지 또는 안전 문제를 야기하는 과도한 환경 조건으로 인해 무어링 지지 구조체(100)에서 연결 해제될 필요가 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 무어링 지지 구조체(100)로부터 선박(205)을 분리하기 위해, 선박(205)의 추진 시스템/엔진은 요크 헤드(215)의 분리 전 또는 후에 선미 추력 등을 사용하여 결합될 수 있다. 추진 시스템/엔진에 의해 또는 하나 이상의 외부 개입을 사용하여 단독으로 또는 하나 이상의 예인선, 보트, 선박 또는 기타 선박(들)과 같이 선박의 추진 시스템 엔진과 결합하여 공급될 수 있다. 추력(thrust)은 무어링 지지 구조체(100)로부터 멀어지는 장력을 생성할 수 있고 선박(205)에 작용하는 모든 전류 또는 파력(wave forces)을 극복하기에 충분해야 한다. 하나 이상의 호스 또는 흐름 라인 및/또는 케이블은 선박 추력이 적용되기 전 또는 후에 분리될 수 있다. 다른 실시예에서, 무어링 지지 구조체(100)로부터 선박(205)을 분리하기 위해, 선박(205)의 추진 시스템/엔진은 분리될 수 있어, 요크 헤드 커넥터(160)로부터 요크 헤드(215)의 분리 중에 추력이 생성되지 않는다. 따라서, 일부 실시예에서, 선박(205) 및/또는 외부 개입은 요크 헤드(215)가 요크 헤드 커넥터(160)로부터 분리될 때 무어링 지지 구조체(100)로부터 멀리 선박을 압박하기 위해 어떠한 추력도 가하지 않도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 선박(205) 및/또는 외부 개입은 요크 헤드(215)가 요크 헤드 커넥터(160)로부터 분리될 때 무어링 지지 구조체(100)로부터 멀리 선박을 압박하기 위해 추력을 인가하도록 구성될 수 있다.
요크 헤드(215)가 요크 헤드 커넥터(160)로부터 분리되기 전 또는 후에 선박(205)을 무어링 지지 구조체(100)로부터 멀어지도록 압박하기 위해 적용된 추력으로, 선박(205)은 무어링 지지 구조체(100)로부터 멀어지게 이동할 수 있다. 무어링 지지 구조체(100)로부터 멀어지는 움직임은 요크 헤드 커넥터(160)로부터 요크 헤드(215)를 분리할 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 요크 헤드(215)는 추력을 역전시키지 않고 요크 헤드 커넥터(160)로부터 떨어질 수 있다. 이들 실시예에서, 요크 헤드(215)는 무어링 지지 구조체(100)와 접촉하지 않고 요크 헤드 커넥터(160)로부터 떨어질 수 있다. 쿠션 실린더(207)는 능동 제어 시스템에 대해 필요 없이 요크(210)의 움직임을 제어할 수 있다. 선택적으로, 요크(210) 또는 요크 헤드(215) 및 요크(210)의 일부가 물(221)에 들어간다면, 부력 탱크(315)는 요크(210) 및/또는 요크 헤드(215)의 적어도 일부를 부유시키는 것을 지지하기 위해 요크(210) 및/또는 요크 헤드(215)의 말단부에 근접한 요크(210)에 연결될 수 있다. 부력 탱크(315)는 요크(210) 및/또는 요크 헤드(215)가 물(221)에 들어가는 것을 방지하는 방식으로 연결되고 크기가 조정될 수 있다.
밸러스트 탱크(130) 및 그에 따른 요크 헤드(215)의 전후 이동(또는 수평 이동)은 분리 작업 동안 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)의 기능을 사용하여 감소되거나 감쇠될 수 있다. 밸러스트 탱크(230)의 좌우 이동은 스프링 라인 윈치 시스템(375)의 기능을 사용하여 추가로 감소되거나 감쇠될 수 있다. 요크(210) 위에 위치할 수 있는 요크 리프트 및 쿠션 시스템(260)과 조합하여 작업하여, 밸러스트 탱크(230)에 대해 측면 또는 측면 근처에 위치한 풀백 윈치 시스템(270), 그리고 선택적으로 스프링 라인 윈치 시스템(375)과 조합하여, 예시적인 조합은 요크(210)를 효과적이고 안정적으로 제어할 수 있으며, 이는 요크(210) 및/또는 요크 헤드(215)를 무어링 지지 구조체(200) 또는 선박(205)과 부딪치거나 접촉할 위험을 현저히 감소시킬 수 있다. 요크 헤드(215)가 요크 헤드 커넥터(160)로부터 분리되기 전 또는 후에 무어링 지지 구조체(100)로부터 멀어지도록 선박(205)을 밀어내기 위해 추력을 가하는 것은 또한 요크(210) 및/또는 요크 헤드(215)를 무어링 지지 구조체(200) 또는 선박(205)과 부딪히거나 접촉할 위험을 줄일 수 있다. 이 작업은 선박(205)과 무어링 지지 구조체(100), 및/또는 요크(210) 또는 요크 헤드(215)와 무어링 지지 구조체(100) 사이의 충돌의 실제 위험을 나타내는 비교적 가혹한 조건에서 특히 유용할 수 있다.
여전히 도 3을 참조하면, 일부 실시예에서 제2 윈치 시스템 또는 풀-인 윈치 시스템(pull-in winch system, 380)은 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(162) 사이의 연결을 용이하게 하기 위해 이용될 수 있다. 풀-인 윈치 시스템(380)으로부터 요크(210)를 통해 무어링 지지 구조체(100)에 풀-인 라인(382)을 제공함으로써 풀-인 윈치 시스템(380)은 무어링 지지 구조체(100)를 향해 선박(205)을 당길 수 있다. 풀-인 윈치 시스템(380) 및 풀-인 라인(382)은 무어링 지지 구조체(100)에 대한 요크(210)의 구조적 연결을 위한 안내를 제공할 수 있다. 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(160)가 연결된 후, 풀-인 라인(382)은 무어링 지지 구조체(100)에서 분리되어 요크(210) 위 또는 이를 따라 또는 요크 무어링 시스템(200)의 다른 곳에 보관될 수 있다. 따라서, 풀-인 라인(382)은 분리 전 및/또는 후에 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(160) 사이에 배치될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 풀-인 라인(382)은 임의의 로프, 케이블, 체인, 와이어 뿐만 아니라 이들의 임의의 조합일 수 있다. 윈치 시스템(270)과 유사하게, 풀-인 윈치 시스템(380)은 전용 유압 동력 장치(dedicated hydraulic power unit) 및 하나 이상의 윈치, 제어, 보상 실린더, 시브, 어큐뮬레이터(accumulators) 및/또는 오일 쿨러의 임의의 조합일 수 있거나 포함할 수 있어 신속하고 신뢰할 수 있는 응답 시간을 제공할 수 있다.
도 4는 하나 이상의 실시예에 따른, 요크 헤드(215)에 대한 연결 전 또는 연결 해제 후의 도 3에 도시된 요크 헤드 커넥터(160)의 확대된 사시도를 도시한다. 요크 헤드 커넥터(160)는 포스트(145)에 연결될 수 있고 상기 포스트(145)는 턴테이블(260)에 대한 피봇 운동을 허용하는 하나 이상의 조인트 또는 커넥터를 포함할 수 있는 피치 베어링(pitch bearing, 147)에 연결될 수 있다. 피치 베어링(147)은 트러니언 하우징(trunnion housing, 477)으로부터 외측으로 연장할 수 있는 트러니언 장착 커넥터(trunnion mounted connector, 475)를 포함할 수 있다. 포스트(145)는 트러니언 장착 커넥터(475)에 연결되거나 이를 포함할 수 있다. 하나 이상의 유압 또는 공압 실린더 및/또는 암(149)은 요크 헤드(215)와의 연결을 용이하게 하기 위해 포스트(145) 및 요크 헤드 커넥터(160)를 이동시키는 것을 도울 수 있다. 레그(411, 412)는 요크 헤드(215)에 연결될 수 있다. 연결은 용접, 볼트 체결, 성형, 기계가공, 단조(forging), 사형 주물(sand casting), 또는 이들의 조합 등에 의해 달성될 수 있다.
이러한 연결을 용이하게 하기 위해, 요크 헤드 커넥터(160)는 요크 헤드(160)를 수용할 수 있는 리셉터클(receptacle)일 수 있다. 하나 이상의 구멍(420)(하나가 도시됨)이 요크 헤드 커넥터(160)의 적어도 일부를 통해 형성될 수 있고 하나 이상의 구멍(430)(하나가 도시됨)이 요크 헤드(215)의 적어도 일부를 통해 형성될 수 있다. 요크 헤드 커넥터(160)와 요크 헤드(215)가 함께 결합될 때, 구멍(420, 430)이 정렬되어 샤프트 또는 기계적 잠금(510, 도 5에 도시)이 구멍(420, 430)을 통해 삽입되어 요크 헤드 커넥터(160)와 요크 헤드(215)를 기계적으로 연결할 수 있다. 적절한 기계적 잠금장치는 예를 들어 펜실베니아 요크의 Wellman Dynamics Machining and Assembly Inc.에 의해 제조된 BEAR-LOC® 잠금장치와 같은 간섭 슬리브 잠금장치(interference sleeve lock)이거나 이를 포함할 수 있다.
도 5는 하나 이상의 실시예에 따른, 서로 연결된 후의 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(160)의 확대된 다른 예시적인 사시도를 도시한다. 위에서 언급한 바와 같이, 포스트(145)는 도 4를 참조하여 도시된 바와 같이 견고할 수 있거나, 도 5를 참조하여 도시된 바와 같이 2개 이상의 상호연결 관형 부재(interconnecting tubular member, 501, 502)(2개가 도시됨)를 포함할 수 있다. 상호연결 관형 부재(501)는 도 5에 도시된 바와 같이 접힌 구성으로 턴테이블(130)을 향하여 관형 부재(502)의 위 또는 내부에서 안쪽으로 텔레스코핑 할 수 있고, 후속적으로 포스트(145)의 전체 길이까지 텔레스코핑할 수 있다.
포스트(145)의 접힌 구성은 기계적 핀, 유압, 공압 또는 이들의 조합을 통해 유지될 수 있다. 포스트(145)의 텔레스코핑은 포스트(145)에 가변 길이를 제공할 수 있다. 포스트(145)의 가변 길이는 선박(205)이 작업 동안 무어링 지지 구조체(100)에 더 가까워지는 것을 허용할 수 있다. 연결 해제 작업 동안, 포스트(145)는 요크 헤드(215)가 무어링 지지 구조체(100)와 접촉할 위험 없이 연결 해제를 허용하는 전체 길이로 텔레스코핑할 수 있다.
포스트(145)의 텔레스코핑 동작 및 확장된 구성은 다양한 방식으로 제어 및 유지될 수 있다. 예를 들어, 브레이크 또는 기계적 잠금과 같은 기계적, 유압 및/또는 공압 메커니즘은 포스트(145)를 하나 이상의 길이로 유지하기 위해 포스트(145)에 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, 포스트(145)는 신장 및 후퇴할 수 있는 유압 피스톤 및 실린더일 수 있다. 이와 같이, 포스트(145)의 길이는 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(160)의 연결 및/또는 분리 동안 연결 위치가 제1 위치에 있을 수 있도록 조정될 수 있고, 요크 헤드(215)와 요크 헤드 커넥터(160)의 연결 및/또는 분리 후에 연결 위치는 제2 위치에 있을 수 있으며, 여기서 제2 위치는 제1 위치보다 무어링 지지 구조체(100)에 더 가까울 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 위치와 제2 위치 사이의 거리는 약 0.5 m, 약 1 m, 약 1.5 m, 약 2 m, 약 2.5 m, 또는 약 3 m 내지 약 3.5 m, 약 4 m, 4.5m, 약 5m 또는 그 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 포스트(145)에 대한 확장된 구성은 무어링 지지 구조체(100)로부터의 분리 이전 및 분리 프로세스 동안 선박(205)으로부터의 선미 추력의 사용을 통해 유지될 수 있다.
도 6은 하나 이상의 실시예에 따른 각진 요크 헤드 커넥터(680)를 갖는 예시적인 무어링 지지 구조체(100)의 개략도를 도시한다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)는 도시된 바와 같이 요크 헤드(215) 주위에 요크 헤드(215)를 수용할 수 있는 원추형 커플러, 또는 그 조합일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)의 원위 단부의 적어도 일부를 가로질러 형성된 표면(684)은 중심을 통해 정의된 중심선(681)에 수직이 아닌 각도 α로 그리고 포스트(145)의 길이를 따라 하향 방향으로 배향될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 흘수선(125)을 향하지만 반드시 평행하지는 않다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)를 통한 종방향 중심선(682)은 포스트(145)의 종방향 중심선(681)과 동일선상에 있지 않은 각도 α로 하향 방향으로 배향될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 흘수선(125)을 향하지만 반드시 수직일 필요는 없다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)를 통한 종방향 중심선(682)은 포스트(145)의 종방향 중심선(681)과 동일선상에 있지 않은 각도로 배향될 수 있고 요크 헤드 커넥터(680)의 원위 단부로부터 연장되는 종방향 중심선(682)은 하향 방향으로 배향될 수 있다.
각진 요크 헤드 커넥터(680)의 적어도 일부를 수용하기 위해 요크 헤드(215) 내에 구멍(615)이 형성될 수 있다. 구멍(615)은 연결을 위해 각진 요크 헤드 커넥터(680)에 구멍(615)을 정렬하기 위해 요크(210)의 길이를 따라 중심선(601)에 대해 0도보다 큰 각도로 위쪽으로 배향될 수 있다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)는 원추형 또는 원뿔대 형상의 표면을 가질 수 있다: 각진 요크 헤드 커넥터(680)의 외부 또는 내부 표면(수 또는 암). 이러한 원추형 표면은 요크 헤드(215)와 각진 요크 헤드 커넥터(680) 사이의 연결을 용이하게 하고 안내하는 슬라이딩 표면을 제공할 수 있다. 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(680)는 원추형이 단지 하나의 예인 임의의 바람직한 구성을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 7은 하나 이상의 실시예에 따른, 요크 헤드(215)로부터의 연결 해제 후 또는 연결 전에 도 6에 도시된 각진 요크 헤드 커넥터(680)의 확대된 사시도를 도시하는 예시적인 개략도를 나타낸다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)의 하향 배향은 제조 동안 고정될 수 있다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)의 하향 방향은 요크 헤드(215)와의 연결 전에 선택 및 설정될 수 있다. 예를 들어, 포스트(145)와 각진 요크 헤드 커넥터(680) 사이의 연결은 회전될 수 있고 특정 각도로 잠길 수 있는 베어링일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 베어링은 각진 요크 헤드 커넥터(680)가 포스트(145)의 원위 단부 주위에서 회전하도록 할 수 있다. 일단 원하는 방향이 달성되면, 베어링이 더 이상 회전할 수 없도록 베어링을 고정함으로써 방향이 고정될 수 있다. 각진 요크 헤드 커넥터(680)는 볼 조인트, 하나 이상의 아일릿, 하나 이상의 베어링, 또는 이들의 조합을 통해 포스트(145)에 연결될 수 있어, 원하는 방향이 현장에서 선택되고 고정될 수 있다. 본 명세서의 실시예의 범위를 벗어나지 않고 각진 요크 헤드 커넥터(680)를 포스트(145)에 연결하는 많은 다른 방법이 있다는 것은 당업자에 의해 용이하게 이해되어야 한다.
구멍(615)의 중심선(704)과 레그(412)의 중심선(601) 사이의 각도(β)는 제조 동안 선택되고 고정적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 레그(411, 412)는 요크(210) 제조 공정 동안 각도(β)가 설정되도록 용접, 볼팅(bolting), 또는 다른 연결 수단에 의해 연결 위치(701)에 고정될 수 있다. 각도 β는 각진 요크 헤드 커넥터(680)와 연결하기 전에 현장에서 선택되고 설정될 수 있다. 예를 들어, 연결 위치(701)는 요크 헤드(215)와 레그(411, 412) 사이에 연결된 베어링일 수 있거나 포함할 수 있으며, 회전한 다음 특정 각도로 잠글 수 있다. 베어링은 요크 헤드(215)가 연결 위치(701)를 중심으로 회전하여 각도(β)를 선택하도록 할 수 있다. 각도 β에 도달하면 베어링이 더 이상 회전하지 않도록 고정하여 각도 β를 고정할 수 있다. 요크 헤드(215)와 각진 요크 헤드 커넥터(680) 사이의 연결 및 분리는 적어도 도 5 및/또는 도 10 및 11을 참조하여 본 명세서에 설명된 바와 같이 달성될 수 있다.
도 8은 하나 이상의 실시예에 따른 다중 요크 헤드 커넥터(multi-yoke head connectors, 880, 881) 및 다중 요크 헤드(multi-yoke heads, 815, 186)를 갖는 예시적인 무어링 지지 구조체(100)의 개략도를 도시한다. 다중 요크 헤드 무어링 시스템(810)은 요크(210) 상의 2개 이상의 요크 헤드(2개가 도시됨)(815, 816) 및 요크 헤드 커넥터 프레임(820)에 연결된 2개 이상의 상보적 커넥터, 요크 헤드 커넥터(2개가 도시됨)(880, 881)를 포함할 수 있다. 요크 헤드(815, 816) 및 요크 헤드 커넥터(881, 881)는 도 2, 도 3 및 도 6 각각에서의 요크 헤드(160 및 680)와 도 2, 도 3 및 도 6 각각에서의 요크 헤드 커넥터(215)와 디자인 및 기능이 유사할 수 있다. 예를 들어, 구멍(872, 873)은 요크 헤드 커넥터(880, 881)와 요크 헤드(815, 816) 사이의 연결을 위해 요크 헤드 커넥터(880, 881)가 요크 헤드(815, 816)의 부분 위로 미끄러질 수 있도록 요크 헤드 커넥터(880, 881)에 형성될 수 있다. 유사하게, 요크 헤드(815, 816)와 요크 헤드 커넥터(881, 881)는 또한 원추형이 일 실시예인 임의의 원하는 구성을 가질 수 있다.
도시된 바와 같이, 요크 헤드 커넥터(880, 881)는 도 6 및 도 7을 참조하여 각진 요크 헤드 커넥터일 수 있고, 요크 헤드(815, 816)는 요크 헤드 커넥터(880, 881)와 연결하기 위해 상보적인 각도로 구성될 수 있다. 다시 도 8을 참조하면, 요크(210)는 일 단부에서 밸러스트 탱크(230)에 연결되고 다른 단부에서 크로스 부재(cross member, 818)에 연결된 2개 이상의 레그(411, 412)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 레그(411, 412), 밸러스트 탱크(230), 및 크로스 부재(818)는 함께 평면도에서 사다리꼴 형상 또는 임의의 형상을 형성할 수 있고 2개 이상의 요크 헤드(815, 816)를 지지할 수 있다. 사다리꼴 형상은 도 2를 참조하고 도 9를 참조하여 아래에서 더 설명되는 바와 같이 스프링 라인 없이 밸러스트 탱크(230)의 좌우 이동을 제어할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 요크 헤드 커넥터 프레임(820)은 턴테이블(130)에 연결될 수 있고 둘 이상의 요크 헤드 커넥터(880, 881)를 지지할 수 있다. 하나 이상의 지지 부재(150)는 요크 헤드 커넥터 프레임(820)에 연결될 수 있고 이를 지지할 수 있으며 요크 헤드 커넥터 프레임(820)을 칼럼(120)에 대해 특정 각도로 유지하거나 각도를 변경하도록 구성되거나 적응될 수 있다. 요크 헤드 커넥터 프레임(820)은 2개 이상의 요크 헤드 커넥터(880, 881)를 지지하기 위해 도시된 바와 같이 평면도 또는 임의의 형상에서 "V" 형상으로 배열된 3개 이상의 레그(821, 822, 823)(3개가 도시됨)를 가질 수 있다. 요크 헤드 커넥터(880, 881)는 요크 헤드 커넥터 프레임(820)에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 요크 헤드 커넥터(880, 881)는 도 4 및 도 7을 참조하여 포스트(145)와 유사한 별도의 포스트에 연결될 수 있고, 각각의 포스트는 턴테이블(130)에 연결되어 하나 이상의 지지 부재(150)에 의해 독립적으로 지지될 수 있다.
도 9는 하나 이상의 실시예에 따라 밸러스트 탱크(230)의 동작을 제어하는데 사용될 수 있는 복수의 윈치에 대한 예시적인 배열을 도시하는 도 2에 도시된 선박의 선수의 개략적인 평면도를 도시한다. 예를 들어, 스프링 라인 윈치 시스템(375)은 2개 이상의 세장형 지지체 또는 2개 이상의 제3 세장형 지지체(스프링 라인)(976)를 사용하여 밸러스트 탱크(230)의 동작을 제어하기 위해 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)과 함께 사용될 수 있다. 제3 세장형 지지체(976)는 와이어, 로프, 케이블, 체인 등 뿐만 아니라 이들의 임의의 조합 등일 수 있다. 특히, 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(270)은 밸러스트 탱크(230)의 전방 및 후방 이동(예를 들어, 선박 구조체(905)로 및 이로부터)을 주로 제어하는데 사용될 수 있는 반면, 스프링 라인 윈치 시스템(375)은 밸러스트 탱크(230)의 좌우 이동을 주로 제어한다. 다른 윈치 시스템(270, 380)과 유사하게, 스프링 라인 윈치 시스템(375)은 신속하고 신뢰할 수 있는 응답 시간을 제공하기 위해 전용 유압 동력 장치 및 하나 이상의 윈치, 제어 장치, 보상 실린더, 어큐뮬레이터 및 쿨러의 임의의 조합이거나 이를 포함할 수 있다. 2개의 수평 실린더(910) 및 시브(920)가 도시되고 밸러스트 탱크(230)의 동작을 제어하기 위해 풀-백 윈치(270) 및 스프링 라인 윈치(375)와 탠덤 또는 직렬로 작동하도록 구성되어 있다.
도 10은 하나 이상의 실시예에 따른, 연결 전의 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(160)의 예시적인 버전의 작업 내부의 부분 단면도를 도시한다. 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(160)는 분리 가능한 요크 헤드 조립체를 형성한다. 적절한 분리형 요크 헤드 어셈블리는 미국특허 제9,650,110호에 개시된 요크 헤드 어셈블리를 포함할 수 있다. 요크 헤드 커넥터(160)는 요크 헤드(215)와 협력하도록 배열 및 설계될 수 있다. 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(160) 둘 모두는 원추형 또는 원뿔대 형상의 표면을 가질 수 있다: 요크 헤드(215)의 내부 표면(650)(암) 및 요크 헤드 커넥터(160)(수)의 외부 표면(655).
도 11은 하나 이상의 실시예에 따른, 연결 후 도 10에 도시된 작업 내부의 부분 단면도를 도시한다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 유압 및/또는 공압 연결 어셈블리(705)는 요크 헤드 커넥터(160) 내에 장착되거나 그렇지 않으면 배치될 수 있다. 유압 연결 어셈블리(705)는 관통하여 형성된 보어(bore, 715)를 갖는 하우징(710)을 포함할 수 있다. 하우징(710)은 외향 숄더(outwardly facing shoulder, 720) 및 그 위에 형성된 연장부 또는 돌출부(722)를 가질 수 있다. 하나 이상의 이격된 핑거(fingers) 또는 콜릿 세그먼트(collet segments, 740)는 숄더(720)와 돌출부(722) 사이의 하우징(710) 주위에 배치될 수 있다. 외향 숄더(720)는 핑거(740)에 인접하여 접촉할 수 있다.
가동 슬리브(movable sleeve, 730)는 하우징(710) 주위에 배치될 수 있다. 가동 슬리브(730)는 한쪽 단부에 내향 플랜지(inwardly directed flange, 732) 및 반대쪽 단부에 밴드(band, 734)를 가질 수 있다. 밴드(734)는 하나 이상의 핑거(740)에 인접하고 접촉하도록 구성될 수 있다. 제1 방향(선박(205) 쪽으로)으로의 슬리브(730)의 선형 운동은 핑거(740)가 폐쇄 또는 잠금 위치로 회전하거나 피봇(pivot)되도록 하고 선형 반대의 제2 방향(타워(200) 쪽으로)으로의 슬리브(730)의 이동은 핑거(740)가 하우징(710)의 외부 표면을 중심으로 개방 또는 잠금 해제된 위치로 회전하거나 피봇하는 것을 허용한다.
하나 이상의 유압 및/또는 공압 실린더 또는 액츄에이터(750)는 하우징(710)의 외부 표면 주위로 슬리브(730)를 이동시키는 데 사용될 수 있으며, 이는 핑거(740)가 회전하거나 피봇 개방 및 폐쇄되도록 한다. 하나 이상의 액츄에이터(750)는 가동 슬리브(730)의 내향 플랜지(732)와 고정 하우징(stationary housing, 710)의 외향 숄더(720) 사이에 위치되고 연결될 수 있다. 하나 이상의 액츄에이터(750)가 사용되는 경우, 액츄에이터(750)는 단일 제어에 의해 제어되어 슬리브(730)의 동시 작동 및 이동을 제공할 수 있다. 액추에이터(750)는 어큐뮬레이터 및 원격 측정 제어 밸브에 의해 무어링 지지 구조체(100)에서 작동될 수 있다. 어큐뮬레이터 및 원격 측정 제어 밸브는 당업자에게 알려져 있다.
여전히 도 10 및 도 11을 참조하면, 요크 헤드(215)는 요크 헤드 커넥터(160)의 유압 연결 어셈블리(705)를 수용하고 연결하기 위한 메이팅 허브(mating hub, 760)를 포함할 수 있다. 환형 어댑터 또는 부재(761)는 요크 헤드(215) 상에 배치될 수 있고 메이팅 허브(760)를 장착하는데 사용될 수 있다. 메이팅 허브(760)는 또한, 관통하여 형성된 보어(762)를 갖는 환형 부재일 수 있다. 메이팅 허브(760)는 어셈블리 하우징(710) 상의 돌출부(722)를 수용하도록 크기 및 형상이 정해질 수 있는 리세스 섹션(recessed section) 또는 리셉터클(765)을 포함할 수 있다. 메이팅 허브(760)는 또한 노치 또는 프로파일링된 외부 표면(770)을 포함할 수 있다. 프로파일링된 외부 표면(770)은 핑거(740)가 잠금 또는 폐쇄 위치로 회전하거나 피봇할 때 핑거(740) 및 메이팅 허브(760)의 외부 표면(770) 상에 위치한 형상화된 프로파일이 도 8에 도시된 바와 같이 서로 짝을 이루어 맞물릴 수 있도록 핑거(740)에 배치될 수 있는 유사한 윤곽 프로파일과 맞물리거나 유지하도록 구성된다.
도 10을 참조하면, 액츄에이터(750)는 가동 슬리브(730)를 선박(205)을 향한 제1 방향으로 이동시켰고, 핑거(740)를 안쪽으로(하우징(710)의 외부 표면을 향해) 회전하거나 피봇하도록 밀어 핑거(740)가 커넥터(270) 상의 메이팅 허브(760)의 리세스 프로파일(770)과 맞물린다. 이러한 폐쇄 위치에서, 핑거(740)는 일반적으로 하우징(710)의 보어(715)에 평행하고 메이팅 허브(760) 상의 프로파일링된 외부 표면(770)과 중첩되어 그 사이에 잠금 및 키 결합을 형성한다. 또한, 이 폐쇄 위치에서 하우징(710)의 돌출부(722)는 메이팅 허브(760)의 리셉터클(765) 내에 위치할 수 있다. 이와 같이, 요크 헤드 커넥터(160)는 요크 헤드(215)와 완전히 맞물릴 수 있고 선박(205)은 무어링 지지 구조체(100)에 단단히 무어링될 수 있다. 결합된 동안 요크 헤드(215)는 요크 헤드 커넥터(160)와 독립적으로 이동하거나 회전할 수 없다.
본 명세서에 제공된 바와 같은 유압 연결 조립체(705) 및 메이팅 허브(760)는 부하 하에서 신속한 분리를 허용하고, 해상에서 가혹한 조건 하에서 수행될 수 있다는 것은 당업자에 의해 용이하게 이해되어야 한다. 또한, 요크 헤드(215) 및 요크 헤드 커넥터(160)의 작동 내부 및 표면이 전환될 수 있음을 쉽게 이해해야 한다.
해상에서 타워 구조체로부터 무어링된 선박을 분리하기 위한 하나의 프로세스는 다음을 포함할 수 있다: (선택적으로 단계 1210) 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 요크 헤드와 요크 헤드 커넥터 사이의 분리 위치를 배향하는 단계, 상기 요크 헤드는 무어링 지지 구조체에 접촉하지 않고 요크 헤드 커넥터에서 중력에 의해 떨어질 수 있다; (선택적으로 단계 1220) 무어링 지지 구조체로부터 떨어진 선박에 선미 추력을 가하는 단계; (단계 1225) 요크 헤드 커넥터에서 요크 헤드를 해제하는 단계, 여기서 요크 헤드는 요크에 연결되고, 요크는 밸러스트 탱크에 연결되며, 밸러스트 탱크는 하나 이상의 연장 암을 통해 선박 위에 배치된 선박 지지 구조체에 연결된다; (선택적으로 단계 1230) 요크 리프트 및 쿠션 시스템 또는 선박 지지 구조체 상에 위치되거나 고정된 쿠션 실린더를 사용하여 요크의 수직 이동을 제어하는 단계; 및 (선택적으로 단계 1240) 선박에 위치한 제1 윈치 시스템을 사용하여 밸러스트 탱크의 전후 이동(또는 수평 이동)을 제어하는 단계.
해상에서 타워 구조체로부터 무어링된 선박을 분리하기 위한 다른 프로세스는 다음을 포함할 수 있다: (단계 1310) 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 요크 헤드가 무어링 지지 구조체에 접촉하지 않고 요크 헤드 커넥터로부터 중력에 의해 떨어지도록 무어링 지지 구조체에 연결된 요크 헤드 커넥터와 요크 헤드 사이의 분리 위치를 배향하는 단계, 여기서 요크 헤드는 요크에 연결되고 요크는 밸러스트 탱크에 연결되며 밸러스트 탱크는 선박에 연결된다; 부유 선박은 선박에 배치된 선박 지지 구조체, 선박 지지 구조체에 매달린 하나 이상의 연장 암; 하나 이상의 연장 암에 연결된 밸러스트 탱크, 상기 지지 구조체 아래에서 앞뒤로 움직이도록 구성되거나 적용된 밸러스트 탱크, 지지 구조체에 위치된 요크 리프트 및 쿠션 시스템 또는 쿠션 실린더, 하나 이상의 제1 세장형 지지체를 통해 요크의 원위 단부에 근접한 요크에 연결된 요크 리프트 및 쿠션 시스템 또는 쿠션 실린더, 및 하나 이상의 제2 세장형 지지체를 통해 밸러스트 탱크에 연결된 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템; (단계 1320) 요크 헤드 커넥터로부터 요크 헤드를 해제하는 단계; (선택적으로 단계 1325) 선미 추력을 탑 구조체로부터 떨어진 선박에 가하는 단계; (단계 1330) 쿠션 실린더를 사용하여 요크의 수직 이동을 제어하는 단계; 및 (단계 1340) 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템을 사용하여 밸러스트 탱크의 전후 이동(또는 수평 이동)을 제어하는 단계; (선택적으로 단계 1350) 스프링 라인 윈치 시스템을 사용하여 밸러스트 탱크의 좌우 이동을 제어하는 단계.
본 개시내용은 또한 하기 번호가 매겨진 실시예 중 임의의 하나 이상에 관한 것이다:
1. 베이스 구조; 상기 베이스 구조에 배치된 지지 칼럼; 상기 지지 칼럼 상에 배치되고, 지지 칼럼을 중심으로 적어도 부분적으로 회전할 수 있는 턴테이블; 상기 턴테이블 위에 배치된 앵커 위치; 턴테이블에 제1 단부에서 연결된 피치 베어링; 제1 단부에서 피치 베어링의 제2 단부에 연결되고 턴테이블로부터 연장되는 적어도 하나의 포스트; 상기 앵커 위치로부터 연장되고 적어도 하나의 포스트에 부착되는 지지 부재로서, 상기 지지 부재는 적어도 하나의 상기 포스트 및 상기 턴테이블과 함께 회전하도록 구성되는 지지 부재; 및 적어도 하나의 포스트의 제2 단부에 연결된 요크 헤드 커넥터를 포함하고, 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터의 원위 단부는 요크 헤드가 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때, 요크 헤드가 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터로부터 분리되는 무어링 지지 구조체.
2. 단락 1에 있어서, 상기 요크 헤드는 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터로부터 중력에 의해 낙하하는 무어링 지지 구조체.
3. 단락 1 또는 단락 2에 있어서, 상기 분리 위치는 상기 적어도 하나의 포스트 아래에 위치한 데크의 둘레 외부에 있는 무어링 지지 구조체.
4. 단락 1 내지 단락 3에 있어서, 상기 지지 부재는 적어도 하나의 포스트가 턴테이블로부터 연장되는 각도를 변경할 수 있는 무어링 지지 구조체.
5. 단락 1 내지 단락 4에 있어서, 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터를 통한 종방향 중심선은 적어도 하나의 포스트의 종방향 중심선에 평행하지 않은 각도로 배향되고, 종방향 중심선은 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터의 원위 단부는 하향 방향으로 배향되는 무어링 지지 구조체.
6. 단락 1 내지 단락 5에 있어서, 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터는 원추형 커플러인 무어링 지지 구조체.
7. 단락 1 내지 단락 6에 있어서, 적어도 하나의 요크 헤드 커넥터는 제1 요크 헤드 커넥터 및 제2 요크 헤드 커넥터를 포함하고; 여기서 적어도 하나의 포스트는 제1 포스트 및 제2 포스트를 포함하며; 제1 요크 헤드 커넥터는 제1 포스트에 연결되고 제2 요크 헤드 커넥터는 제2 포스트에 연결되는 무어링 지지 구조체.
8. 베이스 구조; 상기 베이스 구조에 배치된 지지 칼럼; 상기 지지 칼럼 상에 배치되고, 상기 지지 칼럼을 중심으로 적어도 부분적으로 회전할 수 있는 턴테이블; 상기 턴테이블 위에 배치된 앵커 위치; 제1 단부가 상기 턴테이블에 연결되고 상기 턴테이블에서 연장되는 요크 헤드 커넥터 프레임; 상기 앵커 위치로부터 연장되고 상기 요크 헤드 커넥터 프레임에 부착된 지지 부재로서, 상기 지지 부재는 요크 헤드 커넥터 프레임 및 턴테이블과 함께 회전하도록 구성되는 지지 부재; 요크 헤드 커넥터 프레임의 제2 단부에 연결되는 제1 요크 헤드 커넥터; 및 상기 요크 헤드 커넥터 프레임의 제2 단부에 연결된 제2 요크 헤드 커넥터를 포함하고, 상기 제1 및 제2 요크 헤드 커넥터의 원위 단부는 상기 제1 및 제2 요크 헤드가 상기 제1 및 제2 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때, 제1 및 제2 요크 헤드가 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 중력에 의해 제1 및 제2 요크 헤드 커넥터로부터 떨어지도록 분리 위치를 제공하는 무어링 지지 구조체.
9. 단락 8에 있어서, 상기 분리 위치가 포스트 아래에 위치된 데크의 둘레 외부에 있는 무어링 지지 구조체.
10. 단락 8 또는 단락 9에 있어서, 상기 지지 부재는 요크 헤드 커넥터 프레임이 턴테이블로부터 연장되는 각도를 변경할 수 있는 무어링 지지 구조체.
11. 단락 8 내지 단락 10에 있어서, 제1 요크 헤드 커넥터를 통한 제1 종방향 중심선 및 제2 요크 헤드 커넥터를 통한 제2 종방향 중심선은 각각 그 원위 단부로부터 하향 방향으로 연장되는 무어링 지지 구조체.
12. 단락 8 내지 단락 11에 있어서, 제1 및 제2 요크 헤드 커넥터는 원추형 커플러인 무어링 지지 구조체.
13. 베이스 구조; 베이스 구조에 배치된 지지 칼럼; 상기 지지 칼럼 상에 배치되고, 지지 칼럼을 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성된 턴테이블; 상기 턴테이블 위에 배치된 앵커 위치; 제1 단부에서 상기 턴테이블에 연결되고 턴테이블로부터 연장되는 포스트; 상기 앵커 위치로부터 연장되고 포스트에 부착되는 지지 부재로서, 상기 지지 부재는 포스트 및 턴테이블과 함께 회전하도록 구성되는 지지 부재; 및 상기 포스트의 제2 단부에 연결되는 요크 헤드 커넥터; 선박 상에 배치된 선박 지지 구조체; 상기 선박 지지 구조체에 매달린 적어도 하나의 연장 암; 적어도 하나의 상기 연장 암에 연결되고, 상기 선박 지지 구조체 아래에서 전후로 이동하도록 구성된 밸러스트 탱크; 제1 단부에서 상기 밸러스트 탱크에 연결되고 연장되는 요크로서, 상기 요크는 제2 단부에 배치된 요크 헤드를 포함하고, 상기 요크 헤드는 요크 헤드 커넥터와 분리가능하도록 결합된 요크; 및 하나 이상의 세장형 지지체를 포함하는 하나 이상의 쿠션 실린더를 포함하고, 여기서 하나 이상의 세장형 지지체는 하나 이상의 쿠션 실린더의 적어도 일부를 통해 라우팅되고, 상기 요크에 연결되어 분리시 요크의 낙하를 제어하며, 상기 요크 헤드 커넥터의 원위 단부는 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때, 무어링 지지 구조체에 접촉하지 않고 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 중력에 의해 낙하하도록 분리 위치를 제공하는 무어링 시스템.
14. 단락 13에 있어서, 상기 제2 단부에 근접한 요크에 연결된 부력 탱크를 추가로 포함하는 시스템.
15. 단락 13 또는 단락 14에 있어서, 하나 이상의 윈치 세장형 지지체를 포함하는 선박에 배치된 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템을 추가로 포함하고, 하나 이상의 윈치 세장형 지지체는 밸러스트 탱크의 전후 이동을 제어하기 위하여 밸러스트 탱크에 연결되는 시스템.
16. 선박 상에 배치된 선박 지지 구조체; 상기 선박 지지 구조체에 매달린 적어도 하나의 연장 암; 적어도 하나의 연장 암에 연결되고, 상기 선박 지지 구조체 아래에서 전후로 이동하도록 구성된 밸러스트 탱크; 제1 단부에서 밸러스트 탱크에 연결되고 제1 단부에서 연장되는 요크로서, 상기 요크는 제2 단부에 배치된 요크 헤드를 포함하고, 요크 헤드는 요크 헤드 커넥터와 분리 가능하게 결합 가능한 요크; 및 하나 이상의 제1 세장형 지지체를 포함하는 하나 이상의 쿠션 실린더를 포함하고, 여기서 하나 이상의 쿠션 실린더는 선박 지지 구조체 상에 배치되고, 하나 이상의 제1 세장형 지지체는 하나 이상의 쿠션 실린더의 적어도 일부를 통해 라우팅되고 연결해제 동안 요크의 낙하를 제어하기 위해 요크에 연결되는 요크 무어링 시스템.
17. 단락 16에 있어서, 상기 제2 단부에 근접한 요크에 연결된 부력 탱크를 추가로 포함하는 시스템.
18. 단락 16 또는 단락 17에 있어서, 하나 이상의 제2 세장형 지지체를 포함하는 선박에 배치된 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템을 추가로 포함하고, 하나 이상의 제2 세장형 지지체는 밸러스트 탱크의 전후 이동을 제어하기 위하여 밸러스트 탱크에 연결되는 시스템.
19. 다음 단계를 포함하는 해상에서 무어링 지지 구조체에 무어링된 부유 선박을 분리하는 방법:
요크 헤드 커넥터로부터 요크 헤드를 분리하는 단계로서, 여기서, 상기 무어링 지지 구조체는 베이스 구조; 상기 베이스 구조에 배치된 지지 칼럼; 지지 칼럼 상에 배치되고, 상기 지지 칼럼을 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성된 턴테이블; 상기 턴테이블 위에 배치된 앵커 위치; 제1 단부에서 턴테이블에 연결되고 턴테이블로부터 연장되는 포스트; 상기 앵커 위치로부터 연장되고 상기 포스트에 부착되는 지지 부재로서, 상기 지지 부재는 포스트 및 턴테이블과 함께 회전하도록 구성되고, 상기 포스트의 제2 단부에 연결되는 요크 헤드 커넥터를 포함하고, 상기 요크 헤드 커넥터의 원위 단부는 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때, 상기 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드로부터 분리되도록 분리 위치를 제공하는 단계; 및
선박에 배치된 선박 지지 구조체에 위치한 적어도 하나의 쿠션 실린더를 사용하여 요크의 수직 이동을 제어하는 단계로서, 상기 요크 헤드는 요크에 연결되고, 상기 요크는 밸러스트 탱크에 연결되며, 상기 밸러스트 탱크에는 적어도 하나의 연장 암을 통해 상기 선박에 연결되는 단계.
20. 단락 19에 있어서, 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 무어링 지지 구조체로부터 멀어지는 선박에 선미 추력을 가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
21. 단락 19 또는 단락 20에 있어서, 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템으로 밸러스트 탱크의 전후 이동을 제어하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서 선박 지지 구조체의 일부는 선박의 측면 위로 캔틸레버되고; 적어도 하나의 연장 암은 선박 지지 구조에 매달려 있으며; 밸러스트 탱크는 적어도 하나의 연장 암 및 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템에 연결되고; 요크는 요크의 제1 단부에서 밸러스트 탱크로부터 연장되어 밸러스트 탱크에 연결되고 요크 헤드는 그 제2 단부에 연결되는 방법.
22. 단락 19 내지 단락 21에 있어서, 부력 탱크가 요크에 연결되는 방법.
23. 단락 19 내지 단락 22에 있어서, 상기 적어도 하나의 쿠션 실린더는 상기 선박 지지 구조체에 고정되는 방법.
24. 단락 19 내지 단락 23에 있어서, 요크 헤드 커넥터로부터 요크 헤드를 분리하는 단계는 유압 실린더에서 압력을 해제하여 요크 헤드와 요크 헤드 커넥터 사이의 콜릿 연결을 분리하는 단계를 포함하는 방법.
25. 단락 19 내지 단락 24에 있어서, 요크 헤드 커넥터는 리세스 및 그 외부 표면에 배치된 노치 프로파일을 갖는 메이팅 허브를 포함하고, 상기 허브는 관통하여 형성된 보어를 갖는 환형 부재인 방법.
26. 베이스 구조; 베이스 구조 상에 배치되고, 베이스 구조를 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성된 턴테이블; 제1 단부에서 턴테이블로 연장되어 연결되고, 턴테이블로부터 외부로 연장되는 제2 단부를 가지며, 제2 단부 상에 배치된 요크 헤드 커넥터를 포함하는 포스트; 및 수면에 떠 있는 선박에 배치된 선박 지지 구조체; 선박 지지 구조체에 매달린 적어도 하나의 연장 암; 적어도 하나의 연장 암에 연결되고, 선박 지지 구조체 아래에서 전후로 이동하도록 구성된 밸러스트 탱크; 제1 단부에서 밸러스트 탱크에 연결되고 연장되는 요크로서, 상기 요크는 제2 단부 상에 배치된 요크 헤드를 포함하고, 상기 요크 헤드는 요크 헤드 커넥터와 분리가능하도록 결합되고, 상기 포스트의 길이가 상기 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터에서 분리될 때 상기 요크 헤드가 상기 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 상기 요크 헤드 커넥터에서 수면 쪽으로 떨어지도록 상기 요크 헤드와 상기 요크 헤드 커넥터 사이의 연결 위치를 제공하도록 구성된 요크; 및 제1 단부에서 상기 선박 지지 구조체에 연결되고 제2 단부에서 상기 요크에 연결된 제1 세장형 지지체로서, 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 상기 요크를 지지하도록 구성된 제1 세장형 지지체를 포함하는 무어링 시스템.
27. 단락 26에 있어서, 턴테이블 위의 무어링 지지 구조체 상에 배치되고 턴테이블과 함께 회전하도록 구성된 앵커 위치 및 제1 단부에서 앵커 위치에 연결되고 제2 단부에서 턴테이블에 연결된 지지 부재를 추가로 포함하고, 지지 부재는 요크가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 포스트를 지지하도록 구성되는 시스템.
28. 단락 26 또는 단락 27에 있어서, 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 포스트를 지지하도록 구성된 유압 실린더를 추가로 포함하는 시스템.
29. 단락 26 내지 단락 28 중 어느 한 단락에 있어서, 상기 선박 상에 배치된 쿠션 실린더를 추가로 포함하고, 상기 제1 세장형 지지체는 상기 쿠션 실린더의 적어도 일부 둘레로 라우팅되고, 상기 쿠션 실린더는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 수면을 향해 떨어질 때 세장형 지지체에 가해지는 장력을 감소시키도록 구성되는 시스템.
30. 단락 26 내지 단락 29 중 어느 한 단락에 있어서, 상기 선박 상에 배치된 쿠션 실린더를 추가로 포함하고, 상기 제1 세장형 지지체가 상기 쿠션 실린더의 적어도 일부 둘레로 라우팅되고, 상기 쿠션 실린더는 제1 세장형 지지체를 통해 요크에 장력을 가함으로써 수역 표면을 향해 요크 헤드의 낙하를 늦추도록 구성되는 시스템.
31. 단락 26 내지 단락 30 중 어느 한 단락에 있어서, 제2 세장형 지지체를 포함하는 선박 상에 배치된 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템을 추가로 포함하고, 제2 세장형 지지체는 밸러스트 탱크에 연결되고 선박을 향하는 방향으로 밸러스트 탱크에 장력을 가하도록 구성되는 시스템.
32. 단락 26 내지 단락 31 중 어느 한 단락에 있어서, 요크 헤드 커넥터를 통한 종방향 중심선은 포스트의 종방향 중심선과 동일선상에 있지 않은 각도로 배향되고, 요크 헤드 커넥터의 원위 단부로부터 연장된 상기 종방향 중심선은 아래쪽을 향하는 것인 시스템.
33. 단락 26 내지 단락 32 중 어느 한 단락에 있어서, 적어도 2개의 제3 세장형 지지체를 포함하는 선박 상에 배치된 스프링 라인 윈치 시스템을 추가로 포함하고, 여기서 각각의 제3 세장형 지지체의 제1 단부는 선박에 연결되고 각각의 제3 세장형 지지체의 제2 단부는 밸러스트 탱크에 연결되며, 스프링 라인 윈치 시스템은 밸러스트 탱크의 좌우 이동을 완충하도록 구성되는 시스템.
34. 단락 26 내지 단락 33 중 어느 한 단락에 있어서, 상기 포스트는 제1 포스트 및 제2 포스트를 포함하고, 상기 요크 헤드 커넥터는 제1 및 제2 포스트의 제2 단부 상에 배치된 제1 요크 헤드 커넥터 및 제2 요크 헤드 커넥터를 각각 포함하며, 여기서 상기 요크는 제1 및 제2 요크 헤드 커넥터와 각각 분리 가능하게 결합 가능한 제1 요크 헤드 및 제2 요크 헤드를 각각 포함하는 시스템.
35. 단락 26 내지 단락 34 중 어느 한 단락에 있어서, 선박 상에 배치된 쿠션 실린더; 선박에 배치된 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템; 및 상기 선박 상에 배치된 스프링 라인 윈치 시스템을 추가로 포함하고, 여기서 상기 제1 세장형 지지체는 상기 쿠션 실린더의 적어도 일부 주위에 라우팅되고, 상기 쿠션 실린더는 제1 세장형 지지체를 통해 상기 요크에 장력을 가함으로써 수면을 향한 요크 헤드의 낙하를 늦추도록 구성되며, 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템은 제2 세장형 지지체를 포함하고, 여기서 제2 세장형 지지체는 밸러스트 탱크에 연결되고 밸러스트 탱크에 선박을 향한 방향으로 장력을 가하도록 구성되며, 상기 스프링 라인 윈치 시스템은 적어도 2개의 제3 세장형 지지체를 포함하고, 각각의 제3 세장형 지지체의 제1 단부는 선박에 연결되고 각각의 제3 세장형 지지체의 제2 단부는 밸러스트 탱크에 연결되며, 상기 스프링 라인 윈치 시스템은 밸러스트 탱크의 좌우 동작을 완충하도록 구성되어 있는 시스템.
36. 단락 26 내지 단락 35 중 어느 한 단락에 있어서, 제2 단부에 근접한 요크에 연결된 부력 탱크를 추가로 포함하는 시스템.
37. 단락 26 내지 단락 36 중 어느 한 단락에 있어서, 요크 헤드 커넥터 또는 제1 요크 헤드 커넥터 및 제2 요크 헤드 커넥터는 각각 원추형 또는 원뿔대 커플러를 포함하는 시스템.
38. 단락 26 내지 단락 37 중 어느 한 단락에 있어서, 제1 세장형 지지체의 길이는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 요크가 미리 결정된 거리로 떨어지는 것을 허용하도록 구성되는 시스템.
39. 단락 38에 있어서, 미리 결정된 거리는 요크 헤드가 수면과 접촉하지 않도록 선택되는 시스템.
40. 단락 38 또는 단락 39에 있어서, 미리 결정된 거리는 20미터 이하, 10미터 이하, 3미터 이하, 또는 2미터 이하인 시스템.
41. 단락 26 내지 단락 40 중 어느 한 단락에 있어서, 포스트의 길이는 요크 헤드와 요크 헤드 커넥터의 연결 및/또는 연결해제 동안 연결 위치가 제1 위치에 있을 수 있고 요크 헤드 및 요크 헤드 커넥터의 연결 및/또는 연결해제 후에 연결 위치는 제2 위치에 있을 수 있으며, 여기서 제2 위치는 제1 위치보다 무어링 지지 구조체에 더 가까운 시스템.
42. 다음 단계를 포함하는 무어링 지지 구조체에 무어링된 수면에 부유하는 선박을 분리하는 방법:
요크 헤드 커넥터로부터 요크 헤드를 분리하는 단계로서, 여기서 상기 무어링 지지 구조체는 베이스 구조, 상기 베이스 구조 상에 배치되고, 베이스 구조에 대해 적어도 부분적으로 회전하는 턴테이블, 제1 단부에서 턴테이블에 연장되어 연결되고, 턴테이블로부터 연장되는 제2 단부를 포함하는 포스트로서, 상기 포스트는 상기 제2 단부에 배치된 요크 헤드 커넥터를 포함하는 포스트를 포함하고, 상기 선박은 선박 상에 배치된 선박 지지 구조체, 상기 선박 지지 구조체에 매달린 적어도 하나의 연장 암, 적어도 하나의 상기 연장 암에 연결된 밸러스트 탱크로서, 상기 선박 지지 구조체 아래에서 앞뒤로 이동하도록 구성된 밸러스트 탱크, 제1 단부에서 밸러스트 탱크에 연장되어 연결되는 요크로서, 상기 요크는 상기 제2 단부 위에 배치된 요크 헤드, 및 제1 단부에서 선박 지지 구조체에 연결되고 제2 단부에서 요크에 연결된 제1 세장형 지지체를 포함하고, 상기 포스트의 길이는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터에서 분리될 때 요크 헤드가 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 요크 헤드 커넥터로부터 수면을 향해 떨어지도록 요크 헤드와 요크 헤드 커넥터 사이의 연결 위치를 제공하는 단계; 및 선박을 무어링 지지 구조체로부터 멀어지게 조종하는 단계.
43. 단락 42에 있어서, 요크 헤드가 수면을 향해 떨어질 때 제1 세장형 지지체로 요크를 지지하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
44. 단락 42 또는 단락 43에 있어서, 쿠션 실린더가 선박 상에 배치되고, 제1 세장형 지지체가 쿠션 실린더의 적어도 일부 주위로 라우팅되고, 상기 쿠션 실린더가 제1 세장형 부재를 통해 상기 요크에 장력을 가함으로써 수면을 향한 요크 헤드의 낙하를 늦추는 방법.
45. 단락 42 내지 단락 44 중 어느 한 단락에 있어서, 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템으로 밸러스트 탱크를 선박 쪽으로 당겨 밸러스트 탱크가 선박으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 방지하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서 밸러스트 탱크는 제2 세장형 지지체를 통한 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템에 연결되는 방법..
46. 단락 42 내지 단락 45 중 어느 한 단락에 있어서, 요크 헤드 커넥터로부터 요크 헤드를 분리하는 단계 동안 무어링 지지 구조체로부터 선박을 밀어내기 위해 추력이 가해지지 않는 방법.
47. 단락 42 내지 단락 46 중 어느 한 단락에 있어서, 요크 헤드를 요크 헤드 커넥터로부터 분리하는 단계 동안 상기 선박을 무어링 지지 구조체로부터 밀어내기 위해 추력이 가해지는 방법.
48. 단락 42 내지 단락 47 중 어느 한 단락에 있어서, 부력 탱크가 그 제2 단부에 근접한 요크에 연결되는 방법.
49. 단락 42 내지 단락 48 중 어느 한 단락에 있어서, 무어링 지지 구조체는 턴테이블과 함께 회전하도록 구성된 턴테이블 위의 무어링 지지 구조체 상에 배치된 앵커 위치를 포함하고, 여기서, 지지 부재는 제1 단부에서 앵커 위치에 연결되고 제2 단부에서 포스트에 연결되며, 상기 지지 부재는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 포스트를 지지하는 방법.
50. 단락 42 내지 단락 49 중 어느 한 단락에 있어서, 요크 헤드를 요크 헤드 커넥터로부터 분리하는 단계는 요크 헤드 및 요크 헤드 커넥터가 서로 짝을 이루는 맞물림으로부터 잠금 해제되도록 요크 헤드 또는 요크 헤드 커넥터와 통신하는 액츄에이터를 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
51. 단락 42 내지 단락 50 중 어느 한 단락에 있어서, 스프링 라인 윈치 시스템으로 밸러스트 탱크의 좌우 이동을 감쇠시키는 단계를 추가로 포함하고, 여기서 상기 스프링 라인 윈치 시스템은 선박 상에 배치되고 적어도 2개의 제3 세장형 지지체를 포함하며, 여기서 각각의 제3 세장형 지지체의 제1 단부는 선박에 연결되고 각각의 제3 세장형 지지체의 제2 단부는 밸러스트 탱크에 연결되는 방법.
52. 단락 42 내지 단락 51 중 어느 한 단락에 있어서, 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 지지 부재로 포스트를 지지하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
53. 단락 42 내지 단락 52 중 어느 한 단락에 있어서, 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 유압 실린더로 포스트를 지지하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
54. 단락 42 내지 단락 53 중 어느 한 단락에 있어서, 상기 제1 세장형 지지대의 길이는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 요크가 미리 결정된 거리로 떨어지는 것을 허용하는 것인 방법.
55. 단락 54에 있어서, 요크 헤드가 수면과 접촉하지 않도록 미리 결정된 거리가 선택되는 방법.
56. 단락 54 또는 단락 55에 있어서, 미리 결정된 거리는 20미터 이하, 10미터 이하, 3미터 이하, 또는 2미터 이하인 방법.
57. 단락 42 내지 단락 56 중 어느 한 단락에 있어서, 포스트의 길이는 요크 헤드와 요크 헤드 커넥터의 연결 및/또는 연결해제 동안 연결 위치가 제1 위치에 있을 수 있고 요크 헤드 및 요크 헤드 커넥터의 연결 및/또는 연결해제 후에 연결 위치는 제2 위치에 있을 수 있으며, 여기서 제2 위치는 제1 위치보다 무어링 지지 구조체에 더 가까운 방법.
58. 단락 57에 있어서, 요크 헤드를 요크 헤드 커넥터로부터 분리하기 전에 연결 위치를 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시키기 위해 포스트를 연장하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
59. 단락 58에 있어서, 연결 위치를 제1 위치로부터 제2 위치로 이동시키기 위해 포스트를 수축시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
특정 실시예 및 특징은 수치 상한 세트 및 수치 하한 세트를 사용하여 설명되었다. 임의의 두 값의 조합, 예를 들어 임의의 하한값과 임의의 상한값의 조합, 임의의 2개의 하한값의 조합, 및/또는 임의의 2개의 상한값의 조합을 포함하는 범위가 달리 표시되지 않는 한 고려된다는 것을 이해해야 한다. 특정 하한, 상한 및 범위는 아래 하나 이상의 청구범위에 나타낸다. 모든 수치는 "약" 또는 "대략"의 표시된 값이며, 당업자가 예상할 수 있는 실험 오차 및 변동을 고려한다.
다양한 용어가 위에서 정의되었다. 청구범위에 사용된 용어를 위에서 정의할 수 없는 한, 관련 기술 분야의 당업자가 최소한 하나의 인쇄된 간행물 또는 발행된 특허에 반영된 대로 해당 용어를 부여한 가장 넓은 정의가 주어져야 한다. 또한, 본 출원에 인용된 모든 특허, 테스트 절차 및 기타 문서는 상기 개시가 본 출원 및 그러한 통합이 허용될 수 있는 모든 관할권과 일치하지 않을 수 있는 범위에서 참조로 완전히 통합된다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예가 위에서 상세하게 예시되고 설명되었지만, 그것의 수정 및 개조가 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 일어날 수 있다는 것이 명백할 수 있다. 따라서, 그러한 수정 및 개조는 그것의 기본 범위를 벗어나지 않고 고안될 수 있으며, 그 범위는 다음 청구범위에 의해 결정될 수 있음을 명시적으로 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 다음을 포함하는 무어링 시스템(mooring system):
    베이스 구조; 상기 베이스 구조 상에 배치되고, 상기 베이스 구조를 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성된 턴테이블(turntable); 및 제1 단부에서 상기 턴테이블에 연결되어 연장되고 상기 턴테이블 외부로 연장되는 제2 단부를 가진 포스트(post)로서, 상기 포스트는 상기 제2 단부에 배치된 요크 헤드 커넥터(yoke head connector)를 포함하는 포스트;를 포함하는 무어링 지지 구조체(mooring support structure);
    수면에 떠 있는 선박에 배치된 선박 지지 구조체(vessel support structure);
    상기 선박 지지 구조체에 매달린 적어도 하나의 연장 암(extension arm);
    적어도 하나의 상기 연장 암에 연결되고, 상기 선박 지지 구조체 아래에서 전후로 이동하도록 구성된 밸러스트 탱크(ballast tank);
    제1 단부에서 상기 밸러스트 탱크에 연결되고 연장되는 요크(yoke)로서, 상기 요크는 제2 단부에 배치된 요크 헤드(yoke head)를 포함하고, 상기 요크 헤드는 요크 헤드 커넥터와 분리가능하도록 결합되고, 상기 포스트의 길이가 상기 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터에서 분리될 때 상기 요크 헤드가 상기 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 상기 요크 헤드 커넥터에서 수면 쪽으로 떨어지도록 상기 요크 헤드와 상기 요크 헤드 커넥터 사이의 연결 위치를 제공하도록 구성된 요크; 및
    제1 단부에서 상기 선박 지지 구조체에 연결되고 제2 단부에서 상기 요크에 연결된 제1 세장형 지지체(elongated support)로서, 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 상기 요크를 지지하도록 구성된 제1 세장형 지지체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 턴테이블 상의 무어링 지지 구조체에 배치되고 상기 턴테이블과 함께 회전하도록 구성된 앵커 위치(anchor location) 및 제1 단부에서 상기 앵커 위치에 연결되고 제2 단부에서 상기 포스트에 연결된 지지 부재(support member)를 추가로 포함하되, 상기 지지 부재는 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 상기 포스트를 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 상기 포스트를 지지하도록 구성된 유압 실린더를 추가로 포함하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 선박 상에 배치된 쿠션 실린더(cushion cylinder)를 추가로 포함하고, 상기 제1 세장형 지지체는 상기 쿠션 실린더의 적어도 일부 둘레로 라우팅되고(routed), 상기 쿠션 실린더는 상기 요크 헤드가 상기 요크 헤드 커넥터로부터 수면을 향해 떨어질 때 세장형 지지체에 가해지는 장력을 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선박 상에 배치된 쿠션 실린더를 추가로 포함하고, 상기 제1 세장형 지지체는 상기 쿠션 실린더의 적어도 일부 둘레로 라우팅되고, 상기 쿠션 실린더는 제1 세장형 지지체를 통해 상기 요크에 장력을 가함으로써 수면을 향한 상기 요크 헤드의 낙하를 늦추도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 제2 세장형 지지체를 포함하는 선박 상에 배치된 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템(ballast tank pull-back winch system)을 추가로 포함하고, 상기 제2 세장형 지지체는 상기 밸러스트 탱크에 연결되고 선박을 향하는 방향으로 상기 밸러스트 탱크에 장력을 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 요크 헤드 커넥터를 통한 종방향 중심선은 상기 포스트의 종방향 중심선과 동일선상에 있지 않은 각도로 배향되고, 상기 요크 헤드 커넥터의 원위 단부로부터 연장되는 종방향 중심선은 아래쪽 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 적어도 2개의 제3 세장형 지지체를 포함하는 선박 상에 배치된 스프링 라인 윈치 시스템(spring line winch system)을 추가로 포함하고, 각각의 제3 세장형 지지체의 제1 단부는 선박에 연결되고 각각의 제3 연장형 지지체의 제2 단부는 상기 밸러스트 탱크에 연결되며, 상기 스프링 라인 윈치 시스템은 상기 밸러스트 탱크의 좌우 이동을 완충하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 포스트는 제1 포스트 및 제2 포스트를 포함하고, 상기 요크 헤드 커넥터는 제1 및 제2 포스트의 제2 단부에 각각 배치된 제1 요크 헤드 커넥터 및 제2 요크 헤드 커넥터를 포함하며, 여기서 상기 요크는 제1 및 제2 요크 헤드 커넥터와 각각 분리 가능하게 결합 가능한 제1 요크 헤드 및 제2 요크 헤드를 포함하는 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 쿠션 실린더; 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템; 및 상기 선박에 각각 배치된 스프링 라인 윈치 시스템을 추가로 포함하고,
    여기서 제1 세장형 지지체는 쿠션 실린더의 적어도 일부 주위에 라우팅되고, 상기 쿠션 실린더는 제1 세장형 지지체를 통해 상기 요크에 장력을 가함으로써 수면을 향한 상기 요크 헤드의 낙하를 늦추도록 구성되고,
    상기 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템은 제2 세장형 지지체를 포함하고, 제2 세장형 지지체는 상기 밸러스트 탱크에 연결되고 상기 선박을 향하는 방향으로 상기 밸러스트 탱크에 장력을 가하도록 구성되며,
    상기 스프링 라인 윈치 시스템은 적어도 2개의 제3 세장형 지지체를 포함하고, 여기서 각각의 제3 세장형 지지체의 제1 단부는 상기 선박에 연결되고 각각의 제3 세장형 지지체의 제2 단부는 상기 밸러스트 탱크에 연결되고, 스프링 라인 윈치 시스템은 상기 밸러스트 탱크의 좌우 동작을 완화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 단부에 근접한 요크에 연결된 부력 탱크(buoyancy tank)를 추가로 포함하는 시스템.
  12. 다음 단계를 포함하는 무어링 지지 구조체에 무어링된 수면에 떠 있는 선박을 분리하는 방법:
    요크 헤드 커넥터로부터 요크 헤드를 분리하는 단계로서, 여기서,
    상기 무어링 지지 구조체는 베이스 구조; 상기 베이스 구조 상에 배치되고, 상기 베이스 구조를 중심으로 적어도 부분적으로 회전하도록 구성된 턴테이블; 및 제1 단부에서 상기 턴테이블에 연결되어 연장되고 상기 턴테이블 외부로 연장되는 제2 단부를 가진 포스트로서, 상기 포스트는 상기 제2 단부에 배치된 요크 헤드 커넥터를 포함하는 포스트를 포함하고,
    상기 선박은 상기 선박에 배치된 선박 지지 구조체; 상기 선박 지지 구조체에 매달린 적어도 하나의 연장 암; 적어도 하나의 상기 연장 암에 연결되고, 상기 선박 지지 구조체 아래에서 전후로 이동하도록 구성된 밸러스트 탱크; 제1 단부에서 상기 밸러스트 탱크에 연결되고 연장되는 요크로서, 상기 요크는 제2 단부에 배치된 요크 헤드를 포함하는 요크; 및 제1 단부에서 상기 선박 지지 구조체에 연결되고 제2 단부에서 상기 요크에 연결된 제1 세장형 지지체를 포함하며,
    상기 포스트의 길이가 상기 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터에서 분리될 때 상기 요크 헤드가 상기 무어링 지지 구조체와 접촉하지 않고 상기 요크 헤드 커넥터에서 수면 쪽으로 떨어지도록 상기 요크 헤드와 상기 요크 헤드 커넥터 사이의 연결 위치를 제공하는 단계; 및
    상기 무어링 지지 구조체로부터 선박이 떨어지도록 조종하는 단계.
  13. 제12항에 있어서, 상기 요크 헤드가 수면을 향해 떨어질 때 제1 세장형 지지체로 상기 요크를 지지하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 쿠션 실린더가 선박에 배치되고,
    제1 세장형 지지체는 상기 쿠션 실린더의 적어도 일부 주위에 라우팅되고,
    상기 쿠션 실린더는 제1 세장형 부재를 통해 요크에 장력을 가함으로써 수면을 향한 요크 헤드의 낙하를 늦추는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템으로 상기 밸러스트 탱크를 상기 선박 쪽으로 당겨 상기 밸러스트 탱크가 선박으로부터 멀어지는 것을 방지하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 밸러스트 탱크는 제2 세장형 지지체를 통해 밸러스트 탱크 풀백 윈치 시스템에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 요크 헤드 커넥터로부터 상기 요크 헤드를 분리하는 단계 동안 상기 무어링 지지 구조체로부터 멀리 선박을 밀어내기 위해 추력(thrust)이 가해지지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 요크 헤드 커넥터로부터 상기 요크 헤드를 분리하는 단계 동안 상기 무어링 지지 구조체로부터 멀리 선박을 밀어내기 위해 추력이 가해지는 방법.
  18. 제12항에 있어서, 부력 탱크가 상기 제2 단부에 근접한 요크에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 무어링 지지 구조체는 턴테이블과 함께 회전하도록 구성된 턴테이블 위의 무어링 지지 구조체 상에 배치된 앵커 위치를 포함하고, 지지 부재는 제1 단부에서 앵커 위치에 연결되고, 제2 단부에서 포스트에 연결되며, 지지 부재는 요크 헤드가 요크 헤드 커넥터로부터 분리될 때 포스트를 지지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 요크 헤드를 요크 헤드 커넥터로부터 분리하는 단계는 요크 헤드 또는 요크 헤드 커넥터와 연통하는 액츄에이터(actuator)를 작동시켜 요크 헤드 및 요크 헤드 커넥터가 서로 짝을 이루는 맞물림으로부터 잠금을 해제하는 단계를 포함하는 방법.
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