KR20030070007A - 이동선박 및 해안설치물 사이의 유체 생산품 운송 시스템 - Google Patents

Abstract

배와 같은 이동 선박과 설치물, 특히 유체 생산품의 가공 및 저장을 위한 고정 설치물과의 사이에서 유체 생산품 특히 액화 천연 가스를 이송하기 위한 시스템으로서, 한 단부가 설치물에 연결되고 다른 단부가 배의 매니폴드에 연결될 수 있는, 선박과 설치물 사이의 생산품을 위한 관형의 운반 배열 구조를 포함하는 시스템으로서, 상기 시스템은 선박(9)의 매니폴드(18)로의 연결장치(17) 및 설치물에 연결되는 유연한 이송 파이프(19)를 포함하고, 연결장치 및 파이프는 선박 및 설치물 사이에서 유체 생산품을 이송하도록 그 자유단을 통하여 상호 연결될 수 있고, 유연한 이송 튜브(19)의 적어도 자유단(20)은 상기 자유단을 연결 장치에 대한 연결 위치와 해제되는 저장 위치 사이에서 이동시키도록 조작수단(11,26,31)을 구비한다.

Description

이동선박 및 해안설치물 사이의 유체 생산품 운송 시스템{SYSTEM FOR TRANSFERRING A FLUID PRODUCT BETWEEN A CARRYING VESSEL AND A SHORE INSTALLATION}

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이며, 곤란한 환경에서도 현장에 적응시킬 수 있는 비교적 단순한 구조이면서 비용을 낮출 수 있는 이송시스템을 제공한다.

이러한 문제점을 해소하기 위해서, 본 발명의 이송시스템은 선박의 매니폴드에 대한 적어도 하나의 연결 장치 및 해안설치물과 연결된 적어도 하나의 유연한 이송파이프를 포함하며, 상기 연결 장치 및 유연한 파이프는 선박 및 고정시스템 사이의 제품 이송을 위해 이들의 자유단에서 서로 연결되고, 상기 유연한 이송파이프는 연결 장치로의 연결 위치 및 해제된 저장 위치 사이에서 자유단을 이동시킬 수 있는 조작 수단이 제공되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 특징에 따라, 연결 장치는 연결 모듈의 형태이며, 상기 모듈에는 매니폴드 연결 위치 및 해제 저장 위치 사이에서 이동이 가능하도록 하는 조작 수단과, 연결 위치에서 선박의 매니폴드 플랫폼상에 함께 지지될 수 있도록 한 장치가 구비된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 수송 배열장치는 유연한 이송파이프에 대한 비상 디스커넥션 장치를 포함한다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 유연한 이송파이프에 대한 비상 디스커넥션 장치는 연결 모듈내에 제공된다.

본 발명의 추가 특성에 따라, 상기 비상 디스커넥션 장치는 유연한 파이프의 유동단상에 제공된다.

본 발명의 추가 특성에 따라, 상기 이송배열물은 비상 해제(disconnection)의 경우 유연한 이송파이프의 자유단에 대한 폴 브레이크 장치(fall braking device)를 포함한다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 폴 브레이크 장치는 비상 해제의 경우 매니폴드와 연결된 상태로 된 상기 배열물의 일부상에 제공된 윈치(winch)를 포함하며, 케이블은 그 자유단이 이송파이프의 자유단에 고정되어 윈치 주위로 코일로 감겨지고, 상기 케이블은 비상 해제의 경우 스스로 해제한다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 연결 장치는 이송파이프의 자유단을, 연결 장치상에 제공된 수용단쪽으로 가이드하여 상기 자유 파이프 단부를 수용하도록 하는 가이드/정렬 장치를 포함한다.

본 발명의 추가 특성에 따라, 상기 연결 장치상에 제공된 트럼팻(trumpet) 및 유연한 파이프의 유동단상에 제공된 콘(cone)뿐만 아니라 유연한 파이프가 연결 장치와 연결될 때 트럼팻내에 콘을 접촉시키기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상술한 수단은 연결 장치상에 제공된 윈치 및 상술된 콘에 고정될 수 있는 자유단을 가진 윈치둘레에 코일상으로 감긴 케이블을 포함한다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상술한 조작 수단은 플랫폼 장치상에 장착된, 받침대(gantry)와 같은 베어링 구조물상에 제공된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 이송 파이프의 유동단용 조작 수단은 윈치 및 윈치둘레에 코일상으로 감기며, 그 자유단에 유연한 파이프단이 현가되는 케이블을 포함한다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 연결 모듈용 조작 수단은 베어링 구조물상에 장착된 크레인(crane)을 포함하며, 상기 모듈은 조작시 케이블을 통해 상기 수단으로부터 현가된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 선박상의 상기 연결 모듈 베어링 장치는 수평축을 갖는 분절 장치(articulation)에 의해 모듈과 연결된 조절형 베어러(bearer)이다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 연결 모듈은 벨로우스 장치, 유리하게는 벨로우스 조인트를 포함한다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 연결 장치는 선박의 매니폴드의 단부에 일체화된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 유연한 이송 파이프는 유체 생산품이 액화 천연 가스인 경우 극저온형의 유연한 라인과 같은 유연한 파이프에 의해 형성된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 유연한 이송 파이프는 상호 유기적으로 연결된 일련의 부품들이다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 유연한 이송 파이프는 체인형이다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 상기 유연한 이송 파이프의 고정 단부가 영구 고정되는 수단은 유리하게는 플랫폼상에 장착된 받침대와 같은 베어링 구조물로 형성된다.

본 발명의 추가 특성에 따라, 상기 베어링 구조물은 해안 설치물의 침수된 극저온형 라인과 유연한 이송 파이프를 연결하는 기구를 포함한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 배와 같은 이동선박 및 설치물, 특히 유체 생산품을 처리 및 저장하는 해안설치물 사이에서 액화 천연 가스와 같은 유체 생산품을 이송하기 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 배열장치의 한 단부가 설치물과 연결되며 나머지 단부가 선박의 매니폴드(manifold)와 연결될 수 있는, 상기 선박 및 설치물 사이에서 상기 유체 생산품을 수송하는 관형 배열장치를 포함하는 시스템에 관한 것이다.

상기 타입의 이송 시스템은 액화 천연 가스를 전달하기 위한 것이다. 도 1은 참조부호(1)로 표시되는 일반적으로 도시된 LNG(Liquefied Natural Gas, 액화 천연 가스)에 대한 통상의 이송 스테이션을 나타내는 도면이며, 이는 강체식 파이핑으로 형성되는 적재 또는 하역 아암(3) 및 복수의 회전 조인트에 의해 서로 유기적으로 이어진 구조물로 이루어진다. 상기 이송 스테이션은 이 이송 스테이션(1)을 통해 적재 또는 비적재되는 선박을 위한 정박(mooring) 설치물(4)과 연관된다. 상기 정박 설치물은 수 킬로미터이상으로 연장할 수 있는 고정 파이핑을 수송하는 부두(jetty)(6)의 단부에 위치되며, 이동선박 및 고정설치물 사이에서 전송될 유체생산품을 위한 처리/저장 설치물과 상기 이송 스테이션을 연결한다. 상기와 같은 타입의 이송 스테이션은 전체적으로 만족스러우나 이송 스테이션 및 그 주변환경을 보다 복잡하고 성가시게 만드는 경향이 있는 문제점이 있으며, 이에 따라 설치물의 전체 비용이 증가된다.

도 1은 통상의 이송 스테이션을 나타내는 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 이송시스템을 나타내는 사시도;

도 3은 도 2 타입의 본 발명에 따른 이송시스템을 나타내는 정면도;

도 4는 도 3의 이송시스템을 나타내는 평면도;

도 5a 내지 도5G는 본 발명의 이송시스템을 대략적으로 도시하며 선박 및 해안설치물 사이의 이송링크를 설치 및 분리하는 다른 단계를 나타내는 부분 정면도;

도 6은 본 발명의 연결 모듈 및 모듈과의 연결시 사용되는 이송시스템내 유연한 파이프의 자유단을 나타내는 확대도;

도 7은 도 6과 유사하지만 모듈에 대해 연결된 위 위치의 유연한 파이프를 나타내는 확대도;

도 8은 연결 모듈용 베어링 장치를 도 7의 화살표VIII로 표시되는 방향으로나타내는 도면;

도 9는 유연한 극저온형 파이프의 단부가 연결된 연결 모듈의 제2 실시예를 나타내는 정면도;

도 10은 도 9의 화살표X의 방향으로 나타낸 분해 평면도;

도 11 및 도 12는 각각 연결시 및 연결이 이루어진 경우 연결 모듈 및 유연한 파이프의 유동단을 나타내는 제3 실시예의 평면도;

도 13은 연결 모듈 베어링 장치를 도 12의 화살표XIII의 방향에서 도시하는 도면; 도 14는 도 11의 화살표XIV의 방향에 따른 단면을 나타내는 상세도;

도 15는 연결 모듈 및 이와 상호 연결된 경우의 유연한 파이프의 한 단부를 나타내는 제4 실시예의 정면도;

도 16은 연결 모듈 및 유연한 파이프의 한 단부의 연결상태를 나타내는 제5 실시예의 정면도;

도 17은 매니폴드내에 일체화된 연결 장치 및 유연한 파이프의 한 단부의 연결상태를 나타내는 정면도;

도 18a 및 도 18b는 본 발명의 유연한 파이프 단부의 상세 정면도;

도 19는 본 발명의 연결 장치가 일체화된 선박의 매니폴드를 나타내는 정면도;

도 20은 가이드 및 정렬 장치가 생략된, 도 19의 매니폴드를 나타내는 단순 평면도;

도 21은 도 19에서 일체화된 연결 장치와 공조하도록 된 유연한 파이프 단부를 나타내는 정면도;

도 22는 도 21에서의 유연한 파이프 단부를 나타내는 평면도;

도 23a 내지 도 23e는 도 19의 일체화된 연결 장치 및 도 21의 유연한 파이프 단부 사이에서 연결과정의 다른 단계들을 나타내는 정면도;

도 24 및 도 25는 매니폴드 일체화의 다른 실시예를 나타내는 정면도;

도 26은 연결 모듈의 또다른 실시예를 나타내는 단순 정면도;

도 27은 본 발명에 따른 이송시스템의 또다른 실시예를 나타내는 정면도;

도 28은 도 27의 시스템에 대해 이송연결을 셋팅하는 공정의 단계를 나타내는 도면;

도 29는 도 27의 이송시스템의 비상 디스커넥션 공정의 단계를 나타내는 도면; 그리고

도 30은 도 28의 표시부분XXX의 확대도를 나타내는 도면이다.

본 발명은 액화 천연 가스의 이송에 대한 적용예로 다음과 같이 기술된다. 명백히, 본 발명은 액체와 같은 모든 유체 생산품, 분말형 제품 및 기타 기체용으로 사용될 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 이송시스템(1)을 나타낸다.

상기 이송시스템은 도 1에 도시된 통상의 이송 스테이션의 파이핑을 수송하는 부두(jetty)(6)없이 구현될 수 있다. 본 발명의 경우, 예컨대 액화 천연 가스(LNG라 칭함)와 같은 유체 생산품 이송은 예시로 보여지는 침수된극저온형(cryogenic:극저온품을 수송할 수 있는, 극저온에 견디는 유형의 것) 라인(8)에 의해 확보된다. 이송 시스템(1)이 통상의 정박 구조물의 일부로 도시되었으나, 상기 정박 구조물은 다음의 이송 스테이션의 상세한 설명의 구조에 적용되어 단순화 될 수 있다.

도시한 것과 같이, 선박(9) 및 고정 조작물과 저장 시스템-오직 침수된 이송 라인(8)의 구성만이 도시되었다- 사이의 인터페이스를 형성하는 이송 시스템(1)은, 유체 생산품인 하나 이상의 이송 배열물(13)을 지지하는 저장/조작 받침대(11) 및 침수된 극저온성 라인)8)이 연결되며, 이송 배열장치(13)로의 연결에 필요한 모든 장비를 취하고 및 메인 플랫폼(15)으로 구성된다. 기구는 본 발명을 이해하는데 필수적이지 않으므로 상세히 기술하지 않을 것이다.

본 발명의 이송 시스템에서, 기준 선박에 적절한, 이송 배열장치(13)는 한 단부에서 선박의 매니폴드(18)와 연결되며, 각 모듈과 연관되는 적어도 하나의 연결 모듈(17)을 근본적으로 포함하며, 도시된 바와 같이 유리하게는 예컨대 Coflexip Stena offshore사에서 제조된 유연한 극저온형 라인 형태의 유연한 이송 파이프(19)를 포함한다. 상기 유연한 이송 파이프(19)는 한 단부에서 메인 플랫폼(15)상에서 휴지하는 받침대(20)에 영구 고정되며, 다른 자유단(22)은 모듈(17)의 다른 한 단부에 위치한 커넥터(23)와 연결 될 수 있다.

받침대(11)의 주 기능은, 크레인(25) 및 윈치(26)의 수단을 각각 이용하여, 이송부분 즉, 각 연결 모듈(17) 및 유연한 극저온형 라인(19)의 유동단(2)의 저작 및 저장을 가능하게 하는 것이다. 도시된 바와 같이, 연결 모듈(17)은 크레인(25)으로부터 현가되며 받침대(11)상의 저장 위치 및 이송 위치 사이에서 이동될 수 있으며, 여기서 이송위치는 상기 모듈이 자체의 베어링 장치(30)에 의해 매니폴드 플랫폼(28)상에서 지지되며 커넥터(16)에 의해 매니폴드 플랜지(18)와 연결되는 위치이다. 각 유연한 극저온형 라인(19)의 자유단(22)은 케이블(31)에 의해 받침대(11)의 윈치(26)로부터 현가되며, 도 5a에 상세히 도시된 바, 모듈(17)에서 해제된 저장 위치 및 도 5e에 명확히 도시된 바, 모듈(17)의 커넥터(23)와 연결된 이송 위치 사이에서 이동될 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하며, 본 발명의 이송 배열장치(13)의 제1 실시예의 구조를 보다 상세히 기술한다.

상기 배열장치의 연결 모듈(17)은, 선박 매니폴드 플랜지(18)에 대한 고정 커넥터(16) 및 선박 매니폴드 플랫폼(28)상의 지지 또는 베어링 장치(30) 사이에서, 벨로우스 조인트 장치(33)를 포함하여 매니폴드 플랫폼상에 지지되는 경우 매니폴드로의 연결시 유연한 파이프의 힘으로부터 매니폴드 플랜지를 절연 시킨다. 조절가능한 베어러 장치(30)는 수평축(34)을 갖는 분절 장치(articulation)를 통하여 모듈과 연결된다.

경우에 따라 추가 분절 장치(미도시)는 매니폴드의 축을 따라 회전하는데 사용되기도 한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 베어러(30)는 파이핑(32)을 운반하는 크로스피스(crosspiece)(38)를 지탱하는 두 개의 조절 가능한 지지 스트러트(strut)(30)를 포함한다. 베어러(30)에 추가로, 모듈에는 벨로우스 조인트(33)에 위치된 조절가능한 풋(foot)(35)이 구비되어 특히 모듈 저장용 추가지지를 제공하도록 한다.

모듈(17)은, 일부분이 베어러 장치(30) 및 유연한 극저온형 라인(19)과의 연결을 위한 커넥터(23) 사이에 위치된 것으로, 비상시 이송 링크의 해제를 확보하도록 하는 비상 디스커넥션 장치(17)를 포함한다. 상기 장치는 공지되어 있으므로 상세히 기술하지 않는다. 이같은 목적을 달성하기 위해 "MIB 국제 Limited"가 상용취급하는 상기 장치는 "Hydraulically Operated Double Valve with Emergency Release System for Service with LNG"라는 명칭으로 팔려지는 것을 사용할 수 있다. 유연한 파이프와의 연결부분은 매니폴드 플랫폼(28)상에 휴지하는 수평 관형부분에 상대적으로 아랫방향으로 경사진 것을 확실히 할 수 있을 것이다.

모듈(17)의 두 단부에 대한 커넥터(16, 23)를 보면, 이는 유압커넥터, 예컨대 QCDC(Quick Connect/Disconnect Copler)의 명칭으로 공지된 타입이 될 수 있다.

연결 모듈(17)은 또한 크레인(25)의 케이블(40)에 대한 후킹 플랜지(hooking flange)(39)를 포함하며, 후킹 포인트(41)는 모듈(17)의 중심에 위치된다. 상기 모듈은 또한 모듈 커넥터(23)와 연결되는 경우 마우스피스(mouthpiece) 형상을 갖는, 유연한 파이프(19)의 단부(22)를 가이드하도록 된 장치(43)가 구비된다. 상기 장치는 근본적으로, 모듈(17)의 경사진 부분의 축에 실질적으로 평행하게 연장하는 가이드 트럼팻(44)의 형태인 부분을 포함하는데, 파이핑(32)과 일체로 되는 부분(45)에 의해 연결 및 운반되는 유연한 파이프(19)가 면상에 위치하고 있다. 장치(43)는 또한 벨로우스 조인트 부분(33)상에 제공된 윈치(47)를 포함하는데, 그 주위로 케이블(48)이 코일로 감겨져 자유단이 리턴플리(return pulley)(49)를 넘어트럼팻(44)에 이르며, 그 결과 소위 콘(cone)으로서의 가이드/정렬 로드(51)에 고정될 수 있는데, 상기 콘은 유연한 극저온성 라인(19)의 마우스피스(22)와 일체가 되며, 단부축과 실질적으로 평행한 방향으로 연장된다. 상기 정렬 로드의 전방 자유단(53)은 유연한 파이프의 마우스피스(22)가 모듈(17)과 연결될 때 트럼팻(44)에 접하도록 조절된다. 모듈 커넥터(23)에 대한 마우스피스의 완벽한 정렬을 확보하기 위해서, 케이블(48)의 단부를 콘의 전방 단부(53)에 고정한 후, 필요한 것은 상기 케이블을 윈치(47) 둘레로 감는 것이다. 콘(51)이 트럼팻(44)내에 결합될 때, 콘(51)은 트럼팻(44)의 전방 플레어(flared) 부분에 구비된 정반대의 대향 측면 슬릿(slit)(56)내에 탑재되는 두 개의 정반대 대향 측면 블레이드(blade)(55)를 수용함을 알 수 있다. 상기 슬릿의 폭은 블레이드 수용(reception)단상으로 및 뒤에서 점점 더 좁게 된다. 유연한 파이프의 마우스피스(22)는 정렬 콘(51)의 베이스, 즉 (58)에 후크되어 받침대(11)의 윈치(26)의 케이블(31)에 이른다. 또한 유연한 파이프의 이동 마우스피스(22)가 밸브(61)에 끼워 맞춰지는 것이 주목되어야 한다.

유연한 극저온형 라인(19)을 참조하면, 이는 유동단의 이동에 대하여 바람직하게 중심을 잡는 고정단을 가진 보통의 체인형으로 사용된다. 유연한 파이프의 적절한 길이를 선택하면 회전 조인트 또는 단부 스티프너(sttiffener)를 사용하는 것은 필수적이지 않다는 것이 알려져 왔다. 과도한 기계적 응력에 유연한 파이프가 노출되는 것을 저지하기 위해서, 저장시와 모듈(17)로의 연결이 진행되는 동안 및 비상 해제의 경우 모두, 상기 파이프의 자유단(22)은 항상 지지된다. 후자의 경우, 윈치(47)는 이제 막 해제된 유연한 파이프의 자유단을 위한 폴 브레이크 수단으로작동한다.

도 5a 내지 도 5g를 참조하면, 이는 선박 및 고정 해안 설치물 사이의 유체 생산품용 이송 연결을 셋팅하고, 비상시의 해제를 위한 것이 도시되어 있다.

도 5a는 이송부분들, 즉 작동 상태의 연결 모듈(17) 및 저장된 상태의 유연한 파이프를 나타내며, 상기 모듈은 크레인(25)의 케이블(40)로부터 현가되고, 유연한 파이프의 자유단(22)은 케이블(31)을 통해 윈치(26)로부터 현가된다. 이송 연결을 셋팅하기 위해서, 먼저 모듈(17)은 크레인(25) 수단에 의해 하강된다. 모듈이 받침대(11)의 맞은 브릿지에 이르게 되는 경우, 윈치(27)의 케이블(48)은 콘(51)의 전방 단부와 연결될 수 있다. 모듈(17)은 커넥터(16)를 통해 선박의 매니폴드 플랜지(18)와 연결될 수 있을 때까지 더 낮아지며, 상기 모듈은 베어러 장치(30)를 통해 플랫폼(28)상에서 지지된다(도 5b). 유연한 파이프의 자유단(22)은 그 다음 윈치(26) 수단에 의해 하강된다. 자유단(22)은 모듈상에 구비된 윈치(47) 수단에 의해 모듈의 커넥터(23)를 향하여 연이어 끌어내어지며, 유연한 파이프의 단부는 가이드/정렬 장치를 이용하여 모듈의 트럼팻(44)내에 콘(51)을 결합하므로써 커넥터(23)에 고정된다. 도 5e는 모듈(17)과의 연결 위치에 있는 유연한 파이프를 나타낸다.

도 5f 및 도 5g는 비상 디스커넥션 장치(37)를 개방시킨 후의 비상 디스커넥션 과정을 나타낸다. 유연한 파이프가 체인 장력 효과를 받아 이동되어 나갈 때 이 이동은 완전히 부착됨없이 윈치 둘레에 코일상으로 감긴 케이블(48)에 의해 브레이크된다. 케이블 전체의 감김이 해제된 후, 자유단은 도 5g에 따라 윈치(26)의 케이블(31)에 의해 지탱된다.

도 2 내지 도 7을 참조한 본 발명의 기술은 제한되지 않으며 수많은 변형이 본 발명의 제1 실시예로 된 상기 기술된 어셈블리에 적용될 수 있다.

다른 실시예는 도 9 및 도 10에 도시되는 것으로, 이는 특히 비상 디스커넥션 기능이 유연한 파이프(19)의 단부(22)를 위한 고정 커넥터와 일체화된 점에 특징이 있다. 상기 커넥터는 또한 그 자체가 공지된 것으로, 예컨대 "Coupler Integral Valve and Hose End Valve"의 명칭으로 MIB 및 (64)로 출시된 공지된 타입이 있다. 이 실시예에서, 정렬 장치는 제1 실시예에 구비된 것이 될 수 있다. 그러나 제2 실시예에서, 또한 제1 실시예에서와 같이, 정렬 장치는 수평 평면을 따라 다른 정반대로 대향하는 것으로 배열된 타입의 콘(51)의 두 개의 정렬 콘을 포함하는 것으로 간주될 수 있으며 트럼팻(44) 타입의 두 개의 정렬 트럼팻과 협력한다. 이같은 경우, 고정 모듈은 (47) 타입의 두 개의 윈치 또는 두 개의 드럼을 갖는 하나의 윈치를 구비하게 된다.

도 11 내지 도 14는 연결 모듈을 유연한 파이프(19)와 결합시키기 위해 구비된 커넥터는 물론 비상 디스커넥션 장치가 유연한 파이프의 단부상에 구비되는 것을 특징으로 하는 제3 실시예를 나타낸다. 상기 커넥터 및 디스커넥션 장치는 각각 (65) 및 (66)으로 표시된다. 이 도면에 도시된 바와 같이 67로 표시된 연결 모듈의 구조체는 간단화된다. 이 모듈(67)은, 선박 매니폴드 플랜지(18)와의 부착용 유압 또는 수동 커넥터(71)를 운반하는 벨로우스 조인트(70)와 한 단부에서 연결되며, 유연한 파이프의 커넥터(65)를 수용하기 위해서, 플랜지(74)를 운반하는 벨로우스조인트(72)와 나머지 다른 단부에서 연결되는 중앙 슬리브(69)를 포함하는 관형 이송 구조체의 일부분을 포함한다. 슬리브(69)는 수직부분(75) 및 수평부분(76)을 통해 장착되어 지지 프레임(77)상의 정렬 콘을 형성하며, 이에 의해 모듈이 선박의 매니폴드 플랫폼(28)상에 지지된다. 이 프레임(77)은 근본적으로 두 브라켓 부분(80) 사이에서 유지되는 링(79)을 포함하는데, 각 브라켓(80)에는 플랫폼(28)상에 지지되도록 된 풋(81)이 제공된다. 트럼팻(76) 및 지지 프레임(77)은 수평 분절 장치 축(82)을 통해 상호 연결된다. 모듈(67)상에서, 전과 같이, 윈치(87)는 유연한 파이프 단부의 정렬 장치용으로 구비된다. 모듈의 후킹 포인트(85)는 트럼팻 장치(76)상에 제공된다.

유연한 파이프의 단부 또는 마우스피스는 각을 이루며 커넥터(65)를 운반하는 수평부분 및 비상 디스커넥터(66)를 운반하는 유연한 파이프의 축 연장선내에 위치된 경사진 부분(86)을 포함한다. 콘(51)은 트럼팻(76)의 축 및 모듈의 플랜지(74)의 축 사이 거리와 동일한 거리만큼 마우스피스의 수평부분에 평행하게 연장한다.

상기 실시예에서, 폴-브레이크 윈치(87)는 각진 측면상에서 부분(86)에 장착되며, 윈치 둘레에 코일상으로 감긴 케이블의 자유단(88)은 유연한 파이프 측면상에서 부분(86)에 고정된다. 유연한 파이프의 단부는 그 골곡점에서 포크피스(fork piece)(90)를 통해 조작 및 저장 받침대(11)의 윈치(26)의 케이블(31)에 고정되는데, 상기 포크피스는 마우스피스의 실질적인 중심에서, 유연한 파이프측상의 단부와 일체로 되며 정반대로 대향하는 두개의 클립(91)과 링크 연결된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 연결이 유연한 파이프(19)의 단부에서 모듈(67) 및 커넥터(65) 사이에 이루어질 때, 후자는 모듈의 플랜지(74)에 부착되기전에 링(79)을 관통해야한다. 비상 디스커넥션의 경우, 모듈에 고정된 윈치를 운반하는 다른 단부에서 분리되는 것은, 유연한 파이프 측면상의 단부이다. 상기 분리된 부분의 모든 낙하는 윈치(87)에 의해 브레이크된다. 상기 실시예에서, 유연한 파이프의 단부는 콘(51) 및 트럼팻(76)을 통해 지지 프레임(77)상에서 지지하는 것을 알 수 있다.

도 15는 이송 배열장치의 제4 실시예를 나타내는 것으로, 모듈 및 유연한 파이프의 상호연결 커플러는 물론 비상 디스커넥터가 제3 실시예에서와 같이 유연한 파이프상에 구비된다. 제4 실시예의 특징은 모듈(95)이 선박의 매니폴드 플랫폼(28)상에서 풋(98)을 통해 그리고 크로스피스(101)와 선박 플레이팅(100)상에서 슈(99)를 통해 지지되는 아치형의 크래들(cradle)의 형태로 제조된 지지 장치(96)가 구비된다는 점이다. 크레들(97)은 연결 모듈에 접근하는 경우 다소의 슈(103)를 통해 유연한 파이프의 단부가 지지되는 가이드 경로로 작용한다. 도 15에는 유연한 파이프상에서 축방향으로 정렬된 세 개의 슈가 도시되어 있다. 도 15에서 세 개의 슈는 이송 동안 유연한 파이프에 대한 영구 지지를 제공한다. 주로 유연한 파이프의 단부가 기계적 응력을 감당하므로, 제4 실시예로 제공된 해법은 큰 장점이 있다.

도 16의 제5실시예는 유연한 파이프 단부의 커넥터(106)를 운반하는 부분(105)이 축에 실질적으로 평행하게 연장되면서 유연한 파이프(19)의 축에서 옆으로 오프셋된 점에 특징이 있다. 반면, 트럼팻(107) 및 콘(108)은 유연한 파이프의 축을 따라 연장된다.

도 17은 연결 모듈에 대응하는 도 11의 실시예의 본 발명의 연결 배열장치부분이 매니폴드의 단부(110)에 일체로되고, 유연한 파이프(19)의 마우스피스(111)만이 받침대(11)에서 현가되면서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 본 발명의 이송시스템의 다른 가능한 실시예를 도시한다. 따라서, 매니폴드의 부분(111)이 정렬 장치를 지지하여 유연한 파이프의 마우스피스(111)를 매니폴드 플랜지(112), 따라서 정렬 트럼팻(113), 윈치(114) 및 케이블(116)의 리턴플리(116)에 고정시킨다. 유연한 파이프(19)의 직선 형상을 가지는 마우스피스(111)는 커넥터(118), 비상 디스커넥터(119), 폴-브레이크 윈치(120) 및 콘(121)으로 이루어진다.

최종적으로 도 19 내지 도 22는 도 17에 도시한 본 발명의 다른 가능한 실시예를 나타내는데, 매니폴드의 마우스피스가 마찬가지로 커넥터(122)를 지지하여 유연한 파이프의 마우스피스(123)를 매니폴드에 고정한다. 커넥터(122)에 연결되는 경우의 마우스피스(123)를 위한 정렬 장치는 형상면에서 특징이 있다. 이 장치는 근본적으로 트럼팻(124), 유연한 파이프의 마우스피스(123)와 연관된 콘(127), 파이핑 부분(129)상의 정반대 대향점(128)에서 피봇-장착된 두 개의 유압잭(126) 및 콘의 단부에 고정된 상태에서의 케이블(131)의 윈치로 이루어진다. 유연한 파이프(19)의 마우스피스(123)는 마우스피스(123) 및 그 중심에서 정반대로 대향하게 조인트-장착된 두 레버(133)를 지지한다. 피봇팅 레버 각각은 유압잭(126)과 연관되어 전술한 것과 같은 협동 작업을 수행한다. 콘은 크로스피스(134)를 통하여두 레버(133)상에 조인트-장착된다. 각 유압잭(126)은 외부 피봇 관형 몸체(137)안에서 축방향으로 유동 가능한 피스톤 로드(136)를 구비한다. 로드(136)의 단부는 유연한 파이프 마우스피스(123)의 레버(133)단을 파지할 수 있도록 포크-피스(138)를 운반한다.

도 23a 내지 도 23e는 유연한 파이프를 매니폴드에 연결하기 위한 방법의 다른 태양을 도시한다. 도 23a에 도시한 제1단계 동안, 두 개의 측면블레이드(55)가 도 23b에 도시한 것과 같이 트럼팻(124)의 전방 플레어 부분내의 하우징(56)의 단부에 닿을 때까지 콘(127)이 트럼팻(124)으로 인출된다. 그러면 단부가 포크피스(138)의 포획 영역내에 위치하게 된다. 이 위치에서, 피스톤 로드는, 포크피스(138)가 레버의 단부(139)와 맞닿아 후자가 피봇 운동하고 계속하여 유연한 파이프의 마우스피스(123)가 도 23e에 도시한 것과 같이 커넥터 죠(jaw)의 포획 영역으로 진입할 때까지 도 23c 및 도 23d에 도시한 것과 같이 상기 마우스피스가 매니폴드 단부의 커넥터를 향하여 움직이도록 바깥쪽으로 이동할 수 있게 된다.

도 24 및 도 25는 유연한 파이프의 유동부의 콘을 위한 수용 트럼팻(124)이 유니버셜조인트(140)를 통하여 지지물상에 장착된 점에서 도 19의 실시예와 다른 연결 장치의 정면도이다. 트럼팻을 관장하는 잭(141)은 피봇 운동할 때 통상의 위치 작업을 가능하게 하며, 콘이 트럼팻 안에 위치할 때 트럼팻의 통상의 위치 작업을 유지한다.

도 24 및 도 25의 본 발명의 실행 모드는 트럼팻에 대한 유니버셜조인트의 위치 및 잭의 배열에 있어서만 다르다. 도 24의 예에서, 유니버셜조인트는 트럼팻의 단부, 즉 콘을 수용할 단부의 대향 지점에 있다. 잭은 그 몸체를 통하여 매니폴드와 일체로 된 지지물에 고정되며, 피스톤로드의 단부를 통하여 트럼팻의 두 단부 사이의 지점에 고정된다. 도 25의 예에서, 유니버셜조인트는 트럼팻의 두 단부 사이의 지점, 바람직하게는 그 중간부에 위치하는 한편, 피스톤로드는 콘-수용 단부의 대향 단부에서 트럼팻에 고정된다.

도 24 및 도 25의 실시예의 작용과 관련하여 이는 도 23a 내지 도 23e에 도시한 단계에 대응한다. 잭(141)은, 트럼팻과 콘 사이의 연결이 완성될 때 작동한다는 것, 즉, 콘이 트럼팻 안에 완전히 접할 때 작동한다는 점이 주목되어야 한다. 이 실시예는 콘 접촉 단계 동안 트럼팻의 자유 이동이 가능하다는 점에 장점이 있다.

도 26은 연결 모듈의 다른 실시예의 정면도이다. 이 도면은 가이드, 배열 장치 및 트럼팻과 그 지지물이 생략된 한도에서 간략히 도시되었다. 이 실시예는 모듈이, 조정 가능한 베어러(30) 및 풋(35) 각각에 연관된 클램프 장치(142,143)를 통하여 매니폴드 플랜지(18)에 연결된 위치에서 상기 모듈이 매니폴드 플랫폼(28)에 고정된다는 점에 있다. 따라서 연결위치에서의 모듈이 매니폴드 플랫폼과 일체가 되므로, 힘이 이 플랫폼에 의하여 전부 관할된다. (145)로 도시한 벨로우스나 파이핑 요소와 같은 부착 조립될 유연 요소는 매니폴드상의 커넥터(19)와 모듈의 파이핑 요소간의 유연한 연결을 확실히 한다.

도 27 내지 도 30은 본 발명에 따른 이송 시스템의 다른 예를 도시한다. 이 실시예에서는, 도 17에 도시한 것과 같이, 연결 모듈 내지 장치(150)는매니폴드(18)에 영구 고정됨으로써 유연한 파이프가 연결될 커넥터를 배의 에지부로 옮겨 놓는다. 즉, 연결 장치는 매니폴드와 일체가 된다. 일체가 된 연결 장치는 베어러 부분(155)에 의하여 배의 에지부에서 매니폴드 플랫폼(28)상에 안착된다. 유연한 파이프(19)를 고정하는 커넥터(157)는 아래로 향한다. 이 실시예에서, 커넥터 축과 평행 연장되는 축을 구비한 정렬 콘(158)을 지지하는 것은 커넥터(157)이다.

도시한 것과 같이, 유연한 파이프(19)의 마우스피스(160)는 케이블(162)을 통하여, 배 보다 위에 위치한 지지 구조물(164)의 상부에 위치하며 플랫폼(165)상에 장착된 윈치(163)로부터 현가되어 있다. 지지 구조물은 어느 적당한 것이라도 취할 수 있다.

콘(158)을 운반하는 것은 고정 모듈(157)의 커넥터이므로, 이 경우, 이 콘을 수용하는 트럼팻(167)은 유연한 파이프의 마우스피스(160)상에 장착된다. 이 마우스피스는 또한 케이블(170)이 코일상으로 감겨진 윈치(169)를 지지하는 결과, 콘(158)에 고정된 후 도면에 도시한 것과 같이 연결장치(150)에 고정될 수 있다. 이 경우 케이블은 트럼팻을 통과한다. 또한, 비상 디스커넥터(172)는 유연한 파이프(19)의 마우스피스(160)의 부분을 형성한다.

도 27 및 도 28에 도시한 것과 같이, 선박 매니폴드(18) 및 유연한 파이프(19)사이의 연결을 형성하기 위해서 유연한 파이프의 마우스피스(160)가 케이블(162)이 코일에서 해제됨으로써 하강되고, 케이블(170)이 연결모듈(150)의 콘(158)에 고정되며(도27), 윈치(169)에 의하여 마우스피스가 연결 장치를 향하여인출되어(도 29) 트럼팻(167)내의 콘의 접촉이 이루어지도록 하는데, 이는 마우스피스가 연결 장치에 고정되는 것을 가능하게 한다(도 28). 전술한 것과 같이 도29는 비상 디스커넥션 중, 유연한 파이프(19)가 비상 디스커넥터의 개방과 동시에 선박에서 분리되나, 콘(158)에 자유로이 매달린 유연한 파이프와 일체 관계를 유지하는 마우스피스의 부분상에 잔존하는 윈치(169)에서 코일이 풀려진 후 케이블(162,170)에 의하여 버팀을 유지하는 것을 보여준다. 커넥터(157)가 배의 에지부에 있으므로, 유연한 파이프의 배로부터의 분리 동작은 방해받지 않으며, 배와 부딪히지 않고 중량 덕분에 움직일 수 있게 된다.

본 발명의 기술 사상내에서 이상 기술하고 도면에 설명된 발명에 대하여 많은 변경예가 행하여질 수 있다. 이상 기술한 본 발명의 실시예에서 이송 스테이션은 극저온형의 유연한 라인을 사용하였다. 그러나, 이들은 가령 상호 분절 연결된 일련의 강성체와 같은 유연한 아이템으로 대체될 수 있다.

명백히, 특정 실시예하에서 기술된 많은 장치들 특히 가이드/정렬 장치들은 다른 실시예에도 치환될 수 있다. 특히, 배의 매니폴드와 일체화된 버전내의 유동 모듈을 구비하는 장치 등등의 사용이 가능하다.

모든 실시예에 공통된 본 발명의 특징의 하나는 정렬 콘의 배열에 있다. 이 배열은 모든 단계에서 유연한 파이프내의 응력을 최소화하고 콘의 트럼팻으로의 진입을 최적화하기 위하여 유연한 파이프의 특성, 특히 절곡시의 선형 중량과 경도 및 마우스피스의 중량과 관련하여 결정된다. 도 18a 및 도 18b는 콘 배열의 특성, 즉 콘의 팁부와 마우스피스의 베이스 간의 총 길이(L), 콘의 단부와 유연한 파이프의 축간의 거리(e) 및 콘과 커넥터의 각각의 축 사이의 각도( α)를 나타낸다.

본 발명의 설명 및 도면은 많은 장점을 제공한다. 먼저, 유체 이송 연결물을 셋팅할 때 유체 이송 과정 및 이송 부품들의 분리 과정 동안 산출되는 힘들이 선박, 즉 매니폴드, 매니폴드 플랫폼의 구조물, 선박 플레이팅등에 의하여 전적으로 관할된다는 것이다. 본 발명의 이송 배열장치의 유동부 및 변형부를 지탱하는 것은 선박이다. 매니폴드 플랜지는 유연한 파이프의 연결, 이송, 통상의 분리 및 비상시의 분리등 모든 단계에서 기하학적 기준 시스템이 된다. 먼저 모듈이 매니폴드의 플랜지에 고정되고 선박 플랫폼 내지 플레이팅에 안착됨으로써, 매니폴드 플랜지에 대한 전단 응력 및 유도 모멘트를 제한하면서 간단한 윈칭 작업으로 유연한 파이프의 유동단을 들어 올려 제 위치에 유지하는 것이 가능해진다. 이 시스템은 벨로우스나 분절 연결수단과 같은 구조적 수단을 통하여 열 응력의 완화를 가능하게 한다. 매니폴드 플랫폼 상으로의 크레인이나 아암의 유동 작업은 간단하다. 유연한 파이프는 체인상으로 유지되어 사용되는데, 이것이 이상적이다. 비상 디스커넥션시 유연한 파이프의 유동단에는 제동이 가해지며 민감한 부품이 물로 떨어지거나 다른 것에 부딪히지 않는다.

유연한 극저온형 라인과 같은 유연한 부품의 사용으로 인하여 이송 스테이션이 선박과 플랫폼 사이의 비교적 큰 이동을 흡수할 수 있다. 설명과 도시로부터, 본 발명을 결코 제한하는 것이 아닌 바의 유연한 파이프의 길이는 흡수되어야 할 상대적 이동에 의존하여 50m 이상이 될 수 있다. 이것은 현존하는 이송 스테이션에 접근 불가능한 상황에서도 배 정박 구조물 및 이송 스테이션 위치 설정의 단순화를가능하게 하는 것과 같은 큰 장점을 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 이송 스테이션 배열의 모듈 구조로 인하여 이송 부품들이 용이하게 해체되고 운반될 수 있는데, 이는 공지의 이송 시스템에서 차량 게양을 위한 특별 운반 통로를 가지는 부두의 사용을 불필요하게 한다.

또한, 고정 모듈은 독립 모듈 태양일때나 일체형 모듈 태양일때나 유연한 파이프가 연결될 커넥터를 선박의 측면 에지만큼 이동시키는데, 이는 유연한 파이프가 비상 분리시 배에 부딪히거나 손상을 입는 일 없이 선박으로부터 분리되는 것을 가능하게 한다. 이 분리 후 유연한 파이프는 이를 지지 구조물에 연결하는 케이블에 의하여 현가되는 상태를 유지한다.

Claims (22)

1. 배와 같은 이동 선박과 설치물, 특히 유체 생산품의 가공 및 저장을 위한 고정 설치물과의 사이에서 유체 생산품 특히 액화 천연 가스를 이송하기 위한 시스템으로서, 한 단부가 설치물에 연결되고 다른 단부가 배의 매니폴드에 연결될 수 있는, 선박과 설치물 사이의 생산품을 위한 관형의 운반 배열 구조를 포함하는 시스템으로서,

   상기 시스템은 선박(9)의 매니폴드(18)로의 연결장치(17) 및 설치물에 연결되는 유연한 이송 파이프(19)를 포함하고, 연결장치 및 파이프는 선박 및 설치물 사이에서 유체 생산품을 이송하도록 그 자유단을 통하여 상호 연결될 수 있고, 유연한 이송 튜브(19)의 적어도 자유단(20)은 상기 자유단을 연결 장치에 대한 연결 위치와 해제되는 저장 위치 사이에서 이동시키도록 조작수단(11,26,31)을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   연결장치(17)는 연결모듈 타입이며, 상기 모듈은 매니폴드(18) 연결 위치 및 해제된 저장 위치 사이에서의 이동을 가능하게 하는 조작수단(11,25)과, 연결 위치에 있을 때 선박의 매니폴드 플랫폼(28)에 지지될 수 있도록 하는 장치(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   운반 배열 구조는 이송 파이프(19)를 위한 비상 디스커넥션 장치(37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   유연한 이송 파이프(19)를 위한 비상 디스커넥션 장치(37)는 연결 모듈(17)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   비상 디스커넥션 장치(37)는 유연한 파이프(19)의 유동단(22)상에 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항 내지 제5항중의 어느 한 항에 있어서,

   이송 배열 구조는 비상 디스커넥션의 경우 이송 파이프(19)의 자유단을 위한 폴-브레이크 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제6항에 있어서,

   폴-브레이크 장치는, 비상 디스커넥션의 경우, 이송 파이프의 자유단에 고정되는 자유단을 구비하며 그 자체로 디스커넥션되는 케이블이 그 둘레에 코일상으로 감겨 있으며, 매니폴드에 잔존하여 연결된 배열 장치의 일부상에 제공되도록 된 윈치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제1항 내지 제7항중의 어느 한 항에 있어서,

   연결 장치(17)는 파이프(19)의 자유단(22)을, 연결 장치상에 제공된 상기 파이프 단부를 위한 수용단 쪽으로 가이드하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제8항에 있어서,

   가이드 장치는 연결장치(17) 혹은 유연한 파이프의 마우스피스(160)상에 제공된 트럼팻(44,167) 및 유연한 파이프(19)의 유동단(22)상 혹은 연결장치(150)상에 제공되는 콘 및 유연한 파이프를 연결장치에 연결할 때 트럼팻내의 콘(51,158)과의 맞닿음을 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제9항에 있어서,

    상기 수단은 연결장치(17) 혹은 유연한 파이프의 마우스피스(160)상에 제공되는 윈치(47,169) 및 윈치 주위에 코일로 감겨지며 자유단이 상기 콘(51,158)에 고정될 수 있는 케이블(48,170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제1항 내지 제10항중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 조작수단은 플랫폼 장치(10,10')상에 장착된 받침대(11)와 같은 베어링구조물상에 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 제11항에 있어서,

    이송파이프(19)의 유동단(22)을 위한 조작수단은 윈치(26) 및 윈치 주위에 코일상으로 감겨지며 유연한 파이프의 상기 단(22)에 현가되는 자유단을 가진 케이블(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    연결 모듈(17)의 조작수단은 베어링 구조물(11)상에 장착되는 크레인(25)을 포함하며, 이 수단에서 상기 모듈이 케이블(40)을 통하여 현가되는 것을 특징으로 하는 시스템.
14. 제2항 내지 제13항중의 어느 한 항에 있어서,

    선박(9)상의 연결모듈(17)을 위한 베어러 장치(30)는 수평축(34)을 구비한 분절 장치를 통하여 모듈에 연결되는 조정 가능한 베어러인 것을 특징으로 하는 시스템.
15. 제2항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서,

    연결 모듈(17)은 모듈이 매니폴드에 연결되어 매니폴드 플랫폼에 의하여 지지될 때 모듈의 힘의 균형 상태를 유지하는 벨로우스 조인트 장치를 포함하는 것을특징으로 하는 장치.
16. 제1항 및 제3항 내지 제15항중의 어느 한 항에 있어서,

    연결장치(17)는 선박의 매니폴드의 단부에 일체화되는 것을 특징으로 하는 시스템.
17. 제1항 내지 제16항중의 어느 한 항에 있어서,

    유연한 이송파이프(19)는 생산품이 액화 천연 가스일 때 유연한 극저온성 라인과 같은 유연한 파이프로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
18. 제1항 내지 제17항중의 어느 한 항에 있어서,

    유연한 이송 파이프는 상호 연결된 일련의 연속하는 부품인 것을 특징으로 하는 시스템.
19. 제17항 내지 제18항중의 어느 한 항에 있어서,

    유연한 이송 파이프는 체인형인 것을 특징으로 하는 시스템.
20. 제1항 내지 제19항중의 어느 한 항에 있어서,

    유연한 이송 파이프(19)의 고정단이 영구 고정되는 수단은 바람직하게는 플랫폼(15)상에 장착되는 받침대(20)와 같은 베어링 구조물에 의하여 형성되는 것을특징으로 하는 시스템.
21. 제20항에 있어서,

    베어링구조물(20)은 유연한 이송 파이프(19)를 해안 설치물의 침수된 극저온성 라인(8)에 연결하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
22. 제1항 내지 제21항의 어느 한 항에 있어서,

    연결장치는 유연한 파이프가 고정되는 커넥터를 선박의 에지를 향하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 시스템.