KR101254674B1 - 부유식 해양플랜트 상부모듈의 구조 - Google Patents

부유식 해양플랜트 상부모듈의 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부유식 해양플랜트 상부모듈의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부유식 해양플랜트 선체의 상부갑판 위에 설치되는 상부모듈 구조를 견고하고 안정적으로 지지 및 고정할 수 있는 부유식 해양플랜트 상부모듈의 구조에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예는 선체의 상부갑판 위에 설치되는 지지스툴; 상기 지지스툴의 상면 중심부에 설치되는 메인 베어링; 상기 지지스툴의 상면 주변부에 설치되는 복수의 유압잭; 상기 지지스툴의 상부에 상기 메인 베어링에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈; 상기 상부모듈의 저면에서 하부로 돌출하고, 상기 지지스툴의 상부 측면과 인접하여 형성된 복수의 측면 스토퍼 및 테프론; 및 상기 상부모듈과 상기 지지스툴의 상면 사이에 개재되는 리던던트 서포트(redundant support);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부유식 해양플랜트 상부모듈의 구조{STRUCTURE OF TOPSIDE MODULE FOR FLOATING MARINE PLANT}
본 발명은 부유식 해양플랜트 상부모듈의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부유식 해양플랜트 선체의 상부갑판 위에 설치되는 상부모듈을 견고하고 안정적으로 지지할 수 있는 부유식 해양플랜트 상부모듈의 구조에 관한 것이다.
일반적으로 해양에서는 다양한 용도를 가진 부유식 해양플랜트가 설치 또는 운용되고 있으며, 이러한 부유식 해양플랜트는 설치된 해상에서 위치를 이동하지 않고 계류 또는 정박된 상태에서 해저에 매장되어 있는 OIL 또는 GAS를 생산하는 설비로 그 종류는 FPSO(Oil-Floating Production Storage Offloading으로 주로 Oil 또는 Gas를 생산), LNG FPSO(Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Liquefied Natural Gas-Floating Storage and Regasification Unit), FPU(Floating Production Unit) 등으로 분류될 수 있다.
이와 같은 부유식 해양플랜트는 최근에 유가의 상승, 육상에서의 석유자원 고갈 및 청정연료에 대한 수요의 증가로 인해 심해(Deep Sea) 해저에서 석유 및 가스개발이 활발하게 이루어지고 있어서 이와 같은 부유식 해양 플랜트 공사가 많이 발생하고 있는 추세에 있다.
부유식 해양플랜트에서 상부모듈(Topside Module)은 심해 해저에 매장되어있는 Gas 또는 Oil을 채굴하여 1차 정제(Oil, Gas, Water를 분리)를 담당하며, 해수면에 떠있는 하부 선체는 상부 모듈에서 생산된 Oil 또는 Gas를 저장하거나 운송선이 접안하면 저장된 Oil 또는 Gas를 운송선에 적재해 주는 역할을 한다. 그리고 선체 갑판 상부에 설치된 모듈 지지스툴 (Module Support Stool)은 상부모듈 구조에 걸리는 전체 하중을 지지하면서 그 하중을 하부 선체로 전달 및 분산 시킴과 동시에 선체의 거동에도 상부 모듈의 구조적 안정성을 유지하도록 하는데 그 목적이 있다.
한편, 종래의 상부 모듈은 지지스툴 상부의 모듈 구조와 지지스툴의 형상이 통일되어 있지않고 여러 타입이며, 구조가 복잡하였으며, 현장요구 및 조건에 따라 그 형상 및 규격이 상이하여 이와 관련된 구조물의 설치, 수리 및 교체 작업이 매우 까다롭고 많은 어려움이 있었다.
그리고, 종래의 상부 구조물은 그 설치작업 시에 상부모듈의 탑재 시에 인근 구조물과의 간섭이 심하게 발생하여 작업자의 안전사고가 우려되는 단점이 있었다.
또한, 종래의 상부 구조물은 상부모듈과 지지스툴 사이의 접촉부분 상에서 마모가 심하게 발생하여 그 내구성이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 단점을 개선하여 도출한 것으로, 상부모듈을 견고하고 안정적으로 지지하고, 상부모듈의 단순한 지지구조 및 규격의 통일화에 의해 그 설치, 수리 및 교체 작업이 매우 간편하고 안전하게 이루어질 수 있는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
해양플랜트 선체의 상부갑판에 설치되는 상부구조물로서, 상기 선체의 상부갑판에 설치되는 지지스툴; 상기 지지스툴의 상면 중앙에 설치되는 메인 베어링; 상기 지지스툴의 상면 테두리에 설치되는 복수의 유압잭; 상기 지지스툴의 상측에 상기 메인 베어링에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈; 상기 상부모듈의 저면에서 하부로 돌출하고, 상기 지지스툴의 상부 측면과 거리 형성하는 복수의 측면 스토퍼; 및 상기 상부모듈과 상기 지지스툴의 상면 사이에 형성되는 리던던트 서포트(redundant support);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 리던던트 서포트는 적어도 한 쌍이 상기 메인 베어링의 외측에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 측면 스토퍼와 상기 지지스툴의 상부 측면 사이에는 심플레이트 및 마찰하중부재가 상호 접촉하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 심플레이트는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되고, 상기 마찰하중부재는는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 심플레이트는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되고, 상기 마찰하중부재는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 마찰하중부재는 특수 테프론 또는 고무베어링으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면은 해양플랜트의 선체의 상부갑판에 설치되는 상부구조물의 구조로서, 상기 선체의 상부갑판에 설치되는 지지스툴; 상기 지지스툴의 상면 중앙에 설치되는 메인 베어링; 상기 지지스툴의 상면 테두리에 설치되는 복수의 유압잭; 상기 지지스툴의 상측에 상기 메인 베어링에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈; 및 상기 상부모듈의 저면에서 하부로 돌출하고, 상기 지지스툴의 상부 측면과 거리 형성하는 복수의 측면 스토퍼를 포함하고, 상기 측면 스토퍼와 상기 지지스툴의 상부 측면 사이에는 심플레이트 및 마찰하중부재가 상호 접촉하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 심플레이트는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되고, 상기 마찰하중부재는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 심플레이트는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되고, 상기 마찰하중부재는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 마찰하중부재는 특수 테프론 또는 고무베어링으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 측면 스토퍼의 하단에는 제1슬로트홀이 천공되는 제1러그가 형성되고, 상기 지지스툴의 하부 측면에 제2슬로트홀이 천공되는 제2러그가 형성되며, 일단이 상기 제1러그에 연결되고 타단이 상기 제2러그에 연결되도록 업리프트 스트립이 상기 제1, 2 슬로트홀에 핀결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 업리프트 스트립은 수직방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면은 해양플랜트의 선체의 상부갑판에 설치되는 상부구조물로서, 상기 선체의 상부갑판에 설치되는 지지스툴; 상기 지지스툴의 상면 중앙에 설치되는 메인 베어링; 상기 지지스툴의 상면 테두리에 설치되는 복수의 유압잭; 상기 지지스툴의 상측에 상기 메인 베어링에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈; 상기 상부모듈의 저면에서 하부로 돌출하고, 상기 지지스툴의 상부 측면과 거리 형성하는 복수의 측면 스토퍼; 및 상기 측면 스토퍼와 상기 지지스툴 사이에 설치되고, 상단은 상기 측면 스토퍼의 하단에 핀결합되며, 하단은 상기 지지스툴의 하부 측면에 핀결합되는 링크구조의 업리프트 스트립;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측면 스토퍼의 하단에는 제1슬로트홀이 천공되는 제1러그가 형성되고, 상기 지지스툴의 하부 측면에 제2슬로트홀이 천공되는 제2러그가 형성되며, 상기 업리프트 스트립의 상단은 상기 제1슬로트홀에 핀결합되고, 상기 업리프트 스트립의 하단은 상기 제2슬로트홀에 핀결합되며, 상기 업리프트 스트립은 수직방향을 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부모듈과 상기 지지스툴의 상면 사이에는 리던던트 서포트(redundant support)가 설치되고, 상기 리던던트 서포트의 상단은 상부모듈의 저면과 접촉하며, 상기 리던던트 서포트의 하단은 상기 지지스톨의 상면과 접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 리던던트 서포트는 적어도 한 쌍이 상기 메인 베어링의 외측에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 상부모듈과 지지스툴의 단순한 지지구조 및 규격의 통일화에 의해 그 설치작업 내지 수리 및 교체작업이 매우 간편하고, 상부모듈의 탑재 시에 인근 구조물과의 간섭을 최소화하여 작업자의 안전사고를 미연에 방지하며, 상부모듈과 지지스툴 사이의 접촉부분에 대한 내마모성 및 안정성을 대폭 향상시켜 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 도 2의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 화살표 C부분에서 바라본 지지스툴의 상면을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조를 도시한 구성도이다.
도 6은 도 5에서 업리프트유닛만을 분해하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조를 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명에 의한 해양플랜트의 상부구조물이 다양하게 배열된 배열구조를 예시한 도면이다.
도 9는 도 8의 화살표 D부분을 확대하여 한 개 상부모듈을 지지하는 지지스툴이 4개인 경우를 도시한 도면이다.
도 10은 도 8의 화살표 E부분을 확대하여 한 개 상부모듈을 지지하는 지지스툴이 6개인 경우를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 확대도이고, 도 3은 도 2의 B-B선을 따라 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 화살표 C부분에서 바라본 지지스툴의 상면을 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는 선체의 상부갑판(2) 측에 설치되는 지지스툴(10), 상기 지지스툴(10)의 상면에 설치되는 메인 베어링(20), 상기 지지스툴(10)의 상면에 설치되는 복수의 유압잭(30), 상기 메인 베어링(20)에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈(40), 상기 상부모듈(40)의 저면에 형성되어 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11)과 인접하는 복수의 측면 스토퍼(50)를 포함한다.
상기 지지스툴(10)은 규격의 통일화를 위하여 그 높이가 동일한 규격으로 설정될 수 있고, 상기 지지스툴(10)은 선체의 상부갑판(2)에 설치된다.
상기 메인 베어링(20)은 상기 지지스툴(10)의 상면 중심부에 설치되고, 상기 지지스툴(10)의 상면 중심부에는 금속 재질의 심플레이트(12)가 설치되며, 상기 메인 베어링(20)은 상기 심플레이트(12)의 상면에 설치되고, 상기 메인 베어링(20)의 상면은 상기 상부모듈(40)의 저면과 접촉한다. 이러한 상기 메인 베어링(20)에 의해 상기 상부모듈(40)은 상기 지지스툴(10)의 상부에 견고하고 안정적으로 지지된다.
복수의 상기 유압잭(30)은 상기 지지스툴(10)의 상면에 설치되고, 특히 복수의 상기 유압잭(30)은 상기 메인 베어링(20)의 주변에 위치한다. 즉, 상기 유압잭(30)들은 상기 지지스툴(10)의 상면 가장자리에 각 배치되고, 이러한 상기 유압잭(30)은 상기 메인 베어링(20)의 손상 시에 그 교체를 위하여 상기 상부모듈(40)을 들어올리기 위한 잭킹 장비의 일종이다. 특히, 본 실시예에서 상기 유압잭(30)은 상기 지지스툴(10)의 상면 모서리에 각 설치되어 4개로 구성될 수 있고, 이에 그 지지용량의 최적화를 도모할 수 있다.
상기 상부모듈(40)은 저면이 상기 메인 베어링(20)에 의해 지지되어 상기 지지스툴(10)의 상측에 설치된다.
복수의 상기 측면 스토퍼(50)는 상기 상부모듈(40)의 저면에서 하부로 돌출되고, 상기 측면 스토퍼(50)는 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11)에 인접하여 배치된다.
본 제1실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 측면 스토퍼(50)와 상기 메인 베어링(20)의 사이에 위치하도록 상기 지지스툴(10)의 상면에는 복수의 리던던트 서포트(25, redundant support)가 설치되고, 상기 메인 베어링(20)의 붕괴 시 상기 리던던트 서포트(25)의 상단은 상기 상부모듈(40)의 저면과 접촉하며, 상기 리던던트 서포트(25)의 하단은 상기 지지스톨(10)의 상면과 접촉함에 따라 상기 메인 베어링(20)의 추락을 방지한다. 한편, 종래의 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조는 해상에서 해양플랜트의 공장 가동기간(20~40년) 중에 상기 메인 베어링(20)의 손상에 의해 붕괴되는 경우 상기 상부모듈(40)이 추락할 수 있고, 이로 인해 해양플랜트의 운전 중에 중대한 사고를 유발할 수 있다. 이에, 본 발명은 상기 메인 베어링(20)이 손상을 받아 붕괴되더라도 상기 리던던트 서포트(25)에 의해 상기 상부모듈(40)의 추락이 최소화될 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 리던던트 서포트(25)는 상기 메인 베어링(20)의 손상에 대비하기 위해 영구적으로 설치될 수도 있다. 즉, 상기 리던던트 서포트(25)는 상기 메인 베어링(20)이 충격, 화재, 오버 로드(over load) 등의 사유로 손상을 입었을 경우 상기 메인 베어링(20)이 파손되면서 상기 메인 베어링(20)이 지지하던 상기 상부 모듈(40)이 아래로 추락하게 되면 전체 모듈 구조가 무너지게 되는 것을 방지하기 위해 상기 상부 모듈(40)이 지탱될 수 있는 처짐 높이까지만 내려앉고 그 이상은 추락하지 않도록 지탱하기 위한 구조임을 알 수 있다.
특히, 상기 리던던트 서포트(25)는 적어도 한 쌍이 상기 메인 베어링(20)의 외측에 대칭적으로 설치된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 측면 스토퍼(50)와 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11) 사이에는 측면지지유닛(70)이 설치되고, 상기 측면지지유닛(70)은 마찰하중부재(71) 및 심플레이트(72)가 상호 접촉하도로 구성된다. 특히, 상기 마찰하중부재(71)는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등과 같은 특수 테프론 또는 고무베어링 등으로 형성될 수 있다. 상기 마찰하중부재(71)가 특수 테프론으로 형성될 때 상기 마찰하중부재(71)의 간격은 0.8mm ~ 3mm를 이루게 할 수 있고, 고무베어링으로 형성될 때 상기 마찰하중부재(71)의 간격은 9cm ~ 11cm를 이루게 할 수 있다. 그리고 상기 심플레이트(72)는 SUS와 같은 스테인레스 등의 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 구성은 롤링(rolling), 피칭(pitching), 히빙(heaving) 등과 같은 선체(hull)의 거동에 따라 상기 상부모듈(40)이 정위치에서 이동 내지 이탈하려 하는 수평 하중(lateral force)이 높고 수직 하중은 적거나 미비한 상부모듈(40)에 구성된다. 상기 마찰하중부재(71) 및 상기 심플레이트(72)에 의해 수평 하중에 대해 상기 상부모듈(40)이 견고하게 지지됨과 더불어 해양플랜트의 공장 가동기간(20~40년) 동안에도 내마모성을 향상시켜 마찰이 발생하더라도 부식 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
일 실시예에 따르면, 도 2 및 도 3과 같이 상기 마찰하중부재(71)는 상기 측면 스토퍼(50)에 설치되고, 상기 심플레이트(72)는 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11)에 설치된다. 또한, 상기 마찰하중부재(71)는 상기 심플레이트(72) 보다 넓은 폭을 가진다.
이와 달리, 상기 마찰하중부재(71)는 상기 지지스툴(10)의 상부 측면에 설치되고, 상기 심플레이트(72)는 상기 측면 스토퍼(50)에 설치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조를 도시한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 해양플랜트의 상부구조물은 선체의 상부갑판(2) 측에 설치되는 지지스툴(10), 상기 지지스툴(10)의 상면에 설치되는 메인 베어링(20), 상기 지지스툴(10)의 상면에 설치되는 복수의 유압잭(30), 상기 메인 베어링(20)에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈(40), 상기 상부모듈(40)의 저면에 형성되어 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11)과 인접하는 복수의 측면 스토퍼(50)를 포함한다.
그리고, 상기 측면 스토퍼(50)와 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11) 사이에는 측면지지유닛(70)이 설치되고, 상기 측면지지유닛(70)은 마찰하중부재(71) 및 심플레이트(72)가 상호 접촉하도로 구성된다. 특히, 상기 마찰하중부재(71)는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등과 같은 특수 테프론 또는 고무베어링 등으로 형성될 수 있다. 상기 마찰하중부재(71)가 특수 테프론으로 형성될 때 상기 마찰하중부재(71)의 간격은 0.8mm ~ 3mm를 이루게 할 수 있고, 고무베어링으로 형성될 때 상기 마찰하중부재(71)의 간격은 9cm ~ 11cm를 이루게 할 수 있다. 그리고 상기 심플레이트(72)는 SUS와 같은 스테인레스 등의 금속 재질로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 측면 스토퍼(50)와 상기 지지스툴(10) 하부 측면 사이에는 링크구조로 연결되는 업리프트유닛(60)이 설치된다.
도 6은 도 5에서 업리프트유닛만을 분해하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 업리프트유닛(60)은 상기 측면 스토퍼(50)의 하단에 형성된 제1러그(61), 상기 지지스툴(10)의 하부 측면에 형성된 제2러그(62), 상기 제1러그(61) 및 상기 제2러그(62) 사이에 링크 구조로 연결되는 업리프트 스트립(63)를 포함한다.
이때, 상기 제1러그(61)에는 제1슬로트홀(61b)이 천공되고, 상기 제2러그(66)에는 제2슬로트홀(62b)이 천공된다. 그리고 상기 업리프트 스트립(63)은 링크 구조로 형성되고, 제1결합핀(61a)을 사용하여 상기 제1슬로트홀(61b)에 상기 업리프트 스트립(63)의 상단을 핀결합하며, 상기 업리프트 스트립(63)의 하단은 제2결합핀(62a)을 사용하여 상기 제2슬로트홀(62b)에 핀결합한다.
특히, 본 발명은 상기 마찰하중부재(71) 및 상기 심플레이트(72)에 의해 수평 하중에 대해 상기 상부모듈(40)이 견고하게 지지되고 상기 업리프트 스트립(63)이 상기 측면 스토퍼(50)의 하단과 상기 지지스툴(10)의 하부 측면 사이에서 수직방향으로 설치됨에 따라 롤링(rolling), 피칭(pitching), 히빙(heaving) 등과 같은 선체(hull)의 거동에 따라 상기 상부모듈(40)이 정위치에서 이동 내지 이탈하려 함과 동시에 때로는 상기 상부 모듈(40)과 선체로부터 이격 되려고 하는 수평 하중 및 수직 상승 하중이 동시에 작용하는 상부모듈(40)에 구성하게 된다. 이때, 걸리는 수평 하중 및 수직 상승 하중을 잡아서 상기 상부모듈(40)이 선체로부터 이격 되지 않도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 측면 스토퍼(50)와 상기 지지스툴(10) 사이의 연결구조를 보다 견고하게 안정적으로 함과 더불어 상기 업리프트 스트립(63)의 길이를 짧게 함으로써 그 설치작업을 보다 간편하고 신속하게 할 수 있다.
그외 나머지 구성 즉, 리던던트 서포트(25) 및 측면지지유닛(70)의 구성 등은 선행하는 제1실시예와 유사 내지 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조를 도시한 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조는 선체의 상부갑판(2) 측에 설치되는 지지스툴(10), 상기 지지스툴(10)의 상면에 설치되는 메인 베어링(20), 상기 지지스툴(10)의 상면에 설치되는 복수의 유압잭(30), 상기 지지스툴(10)의 상부에 상기 메인 베어링(20)에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈(40), 상기 상부모듈(40)의 저면에 형성되어 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11)과 인접하는 복수의 측면 스토퍼(50), 상기 측면 스토퍼(50)와 상기 지지스툴(10)의 하부 측면 사이에 링크구조로 연결되는 업리프트유닛(60)을 포함한다.
상기 업리프트유닛(60)은 상기 측면 스토퍼(50)의 하단에 형성된 제1러그(61), 상기 지지스툴(10)의 하부 측면에 형성된 제2러그(62), 상기 제1러그(61) 및 상기 제2러그(62) 사이에 링크 구조로 연결되는 업리프트 스트립(63)를 포함한다.
이때, 상기 제1러그(61)에는 제1슬로트홀(61b)이 천공되고, 상기 제2러그(66)에는 제2슬로트홀(62b)이 천공된다. 그리고 상기 업리프트 스트립(63)은 링크 구조로 형성되고, 제1결합핀(61a)을 사용하여 상기 제1슬로트홀(61b)에 상기 업리프트 스트립(63)의 상단을 핀결합하며, 상기 업리프트 스트립(63)의 하단은 제2결합핀(62a)을 사용하여 상기 제2슬로트홀(62b)에 핀결합한다.
그리고, 본 발명의 제3실시예는 상기 지지스툴(10)의 상부 측면(11)과 상기 측면 스토퍼(50) 사이에는 도 1, 도 2에 도시된 상기 측면지지유닛(70)이 생략되어 있다. 이와 같은 구성은 상기 업리프트 스트립(63)이 상기 측면 스토퍼(50)의 하단과 상기 지지스툴(10)의 하부 측면 사이에서 수직방향으로 설치됨에 따라 롤링(rolling), 피칭(pitching), 히빙(heaving) 등과 같은 선체(hull)의 거동에 따라 상기 상부모듈(40)이 정위치에서 이동 내지 이탈하려 함과 동시에 때로는 상기 상부 모듈(40)과 선체로부터 이격 되려고 하는 수직 상승 하중이 주로 작용하고 수평 하중이 적거나 미비한 상부모듈(40)에 구성된다. 이때, 걸리는 수직 상승 하중을 잡아서 상기 상부모듈(40)이 선체로부터 이격 되지 않도록 하는 역할을 한다.
그외 나머지 구성은 선행하는 제1 및 제2 실시예와 유사 또는 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명에 의한 해양플랜트의 상부구조물이 다양하게 배열된 배열구조를 예시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 내지 제3실시예에 의한 상부구조물이 선택적으로 배열된 구조를 예시한다. 즉, 지지스툴(10)과 측면 스토퍼(50) 사이에 측면지지유닛(70)과 업리프트유닛(60) 또는 측면지지유닛(70) 만 또는 업리프트유닛(60) 만이 다양하게 설치된 상태를 예시하고 있으며, 지지스툴(10)의 상면에 메인 베어링(20), 유압잭(30), 리던던트 서포트(25) 등이 다양하게 설치된 상태를 예시한다.
도 9는 도 8의 화살표 D부분을 확대하여 한 개 상부모듈을 지지하는 지지스툴이 4개인 경우를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상부모듈을 지지하는 지지스툴(10)이 4개인 경우 본 발명을 적용하는 구성을 제4실시예로 설명하겠다.
제4실시예에 따른 상부모듈은 도 8을 참조하여 상부모듈의 좌측에서 후측은 전후로 수평 하중을 많이 받고 좌우로 수직 상승 하중을 많이 받으며, 상기 상부모듈의 좌측에서 전(前)측은 전후 수직 상승 하중을 많이 받으며, 상기 상부모듈의 우측에서 후측은 전(前)후로 수평 하중을 많이 받고 좌우로 수평 하중과 수직 상승 하중을 동시에 많이 받으며, 상기 상부모듈의 우측에서 전(前)측은 전(前)후로 수직 상승 하중을 많이 받고 좌우로 수평 하중을 많이 받는다.
따라서, 상기 상부모듈의 좌측에서 후측을 지지하는 지지스툴(10a)은 전후측에 각 측면지지유닛(70)을 설치하고 좌우측에 각 업리프트유닛(60)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 좌측에서 전(前)측을 지지하는 지지스툴(10b)은 전후측에 각 업리프트유닛(60)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 우측에서 후측을 지지하는 지지스툴(10c)은 전후측에 각 측면지지유닛(70)을 설치하고 좌우측에 각 측면지지유닛(70)과 함께 업리프트유닛(60)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 우측에서 전(前)측을 지지하는 지지스툴(10d)은 전(前)후측에 각 업리프트유닛(60)을 설치하고 좌우측에 각 측면지지유닛(70)을 설치한다.
이와 같은 구성에 의해 상기 상부 모듈이 롤링(rolling), 피칭(pitching), 히빙(heaving) 등과 같은 선체(hull)의 거동에 따라 상기 상부모듈(40)이 정위치에서 이동 내지 이탈하려 함과 동시에 때로는 상기 상부 모듈과 선체로부터 이격 되려고 하는 현상을 방지할 수 있다.
도 10은 도 8의 화살표 E부분을 확대하여 한 개 상부모듈을 지지하는 지지스툴이 6개인 경우를 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상부모듈을 지지하는 지지스툴(10)이 6개인 경우 본 발명을 적용하는 구성을 제5실시예로 설명하겠다.
제5실시예에 따른 상부모듈은 도 9을 참조하여 상부모듈의 좌측에서 최후측은 전후로 수직 상승 하중을 많이 받으며, 상기 상부모듈의 좌측에서 중앙은 전후로 수평 하중을 많이 받고 좌우로 수직 상승 하중을 많이 받으며, 상기 상부모듈의 좌측에서 전(前)측은 전후 수직 상승 하중을 많이 받는다. 그리고 상부모듈의 우측에서 최후측은 전(前)후로 수직 상승 하중을 많이 받고 좌우로 수평 하중을 많이 받으며, 상기 상부모듈의 우측에서 중앙은 전(前)후로 수평 하중을 많이 받고 좌우로 수평 하중과 수직 상승 하중을 동시에 많이 받으며, 상기 상부모듈의 우측에서 전(前)측은 전(前)후로 수직 상승 하중을 많이 받고 좌우로 수평 하중을 많이 받는다.
따라서, 상기 상부모듈의 좌측에서 최후측을 지지하는 지지스툴(10e)은 전후측에 각 업리프트유닛(60)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 좌측에서 중앙을 지지하는 지지스툴(10f)은 전후측에 각 측면지지유닛(70)을 설치하고 좌우측에 각 업리프트유닛(60)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 좌측에서 전(前)측을 지지하는 지지스툴(10g)은 전후측에 각 업리프트유닛(60)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 우측에서 최후측을 지지하는 지지스툴(10h)은 전후측에 각 업리프트유닛(60)을 설치하고 좌우측에 각 측면지지유닛(70)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 우측에서 중앙을 지지하는 지지스툴(10i)은 전후측에 각 측면지지유닛(70)을 설치하고 좌우측에 각 측면지지유닛(70)과 함께 업리프트유닛(60)을 설치한다. 그리고 상기 상부모듈의 우측에서 전(前)측을 지지하는 지지스툴(10j)은 전(前)후측에 각 업리프트유닛(60)을 설치하고 좌우측에 각 측면지지유닛(70)을 설치한다.
이와 같은 구성에 의해 상기 상부 모듈이 롤링(rolling), 피칭(pitching), 히빙(heaving) 등과 같은 선체(hull)의 거동에 따라 상기 상부모듈(40)이 정위치에서 이동 내지 이탈하려 함과 동시에 때로는 상기 상부 모듈과 선체로부터 이격 되려고 하는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10: 지지스툴 20: 메인 베어링
25: 리던던트 서포트 30: 유압잭
40: 상부모듈 50: 측면 스토퍼
60: 업리프트유닛 70: 측면지지유닛

Claims (16)

  1. 해양플랜트의 선체의 상부갑판에 설치되는 상부구조물의 구조로서,
    상기 선체의 상부갑판에 설치되는 지지스툴;
    상기 지지스툴의 상면 중앙에 설치되는 메인 베어링;
    상기 지지스툴의 상면 테두리에 설치되는 복수의 유압잭;
    상기 지지스툴의 상측에 상기 메인 베어링에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈;
    상기 상부모듈의 저면에서 하부로 돌출하고, 상기 지지스툴의 상부 측면과 거리를 형성하는 복수의 측면 스토퍼; 및
    상기 상부모듈과 상기 지지스툴의 상면 사이에 형성되는 리던던트 서포트(redundant support); 를 포함하여,
    상기 리던던트 서포트는 한 쌍이 상기 메인 베어링의 외측에 대칭적으로 설치되어 상기 메인 베어링이 손상을 받아 붕괴될 시 상기 상부모듈의 추락을 방지하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  2. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 리던던트 서포트는 적어도 한 쌍이 상기 메인 베어링의 외측에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  3. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 측면 스토퍼와 상기 지지스툴의 상부 측면 사이에는 심플레이트 및 마찰하중부재가 상호 접촉하게 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  4. 청구항 제3항에 있어서,
    상기 심플레이트는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되고, 상기 마찰하중부재는는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  5. 청구항 제3항에 있어서,
    상기 심플레이트는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되고, 상기 마찰하중부재는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  6. 청구항 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마찰하중부재는 특수 테프론 또는 고무베어링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  7. 해양플랜트의 선체의 상부갑판에 설치되는 상부구조물의 구조로서,
    상기 선체의 상부갑판에 설치되는 지지스툴;
    상기 지지스툴의 상면 중앙에 설치되는 메인 베어링;
    상기 지지스툴의 상면 테두리에 설치되는 복수의 유압잭;
    상기 지지스툴의 상측에 상기 메인 베어링에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈; 및
    상기 상부모듈의 저면에서 하부로 돌출하고, 상기 지지스툴의 상부 측면과 거리 형성하는 복수의 측면 스토퍼를 포함하고,
    상기 측면 스토퍼와 상기 지지스툴의 상부 측면 사이에는 심플레이트 및 마찰하중부재가 상호 접촉하게 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  8. 청구항 제7항에 있어서,
    상기 심플레이트는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되고, 상기 마찰하중부재는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  9. 청구항 제7항에 있어서,
    상기 심플레이트는 상기 지지스툴의 상부 측면에 설치되고, 상기 마찰하중부재는 상기 측면 스토퍼 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나에 있어서,
    상기 마찰하중부재는 특수 테프론 또는 고무베어링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  11. 청구항 제7항에 있어서,
    상기 측면 스토퍼의 하단에는 제1슬로트홀이 천공되는 제1러그가 형성되고, 상기 지지스툴의 하부 측면에 제2슬로트홀이 천공되는 제2러그가 형성되며, 일단이 상기 제1러그에 연결되고 타단이 상기 제2러그에 연결되도록 업리프트 스트립이 상기 제1, 2 슬로트홀에 핀결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  12. 청구항 제11항에 있어서,
    상기 업리프트 스트립은 수직방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  13. 해양플랜트의 선체의 상부갑판에 설치되는 상부구조물의 구조로서,
    상기 선체의 상부갑판에 설치되는 지지스툴;
    상기 지지스툴의 상면 중앙에 설치되는 메인 베어링;
    상기 지지스툴의 상면 테두리에 설치되는 복수의 유압잭;
    상기 지지스툴의 상측에 상기 메인 베어링에 의해 지지되도록 설치되는 상부모듈;
    상기 상부모듈의 저면에서 하부로 돌출하고, 상기 지지스툴의 상부 측면과 거리 형성하는 복수의 측면 스토퍼; 및
    상기 측면 스토퍼와 상기 지지스툴 사이에 설치되고, 상단은 상기 측면 스토퍼의 하단에 핀결합되며, 하단은 상기 지지스툴의 하부 측면에 핀결합되는 링크구조의 업리프트 스트립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  14. 청구항 제13항에 있어서,
    상기 측면 스토퍼의 하단에는 제1슬로트홀이 천공되는 제1러그가 형성되고, 상기 지지스툴의 하부 측면에 제2슬로트홀이 천공되는 제2러그가 형성되며, 상기 업리프트 스트립의 상단은 상기 제1슬로트홀에 핀결합되고, 상기 업리프트 스트립의 하단은 상기 제2슬로트홀에 핀결합되며, 상기 업리프트 스트립은 수직방향을 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  15. 청구항 제13항에 있어서,
    상기 상부모듈과 상기 지지스툴의 상면 사이에는 리던던트 서포트(redundant support)가 설치되고, 상기 메인 베어링의 붕괴 시 상기 리던던트 서포트의 상단은 상부모듈의 저면과 접촉하며, 상기 리던던트 서포트의 하단은 상기 지지스톨의 상면과 접촉하여 상기 메인 베어링의 추락을 방지하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
  16. 청구항 제15항에 있어서,
    상기 리던던트 서포트는 적어도 한 쌍이 상기 메인 베어링의 외측에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해양플랜트의 상부구조물의 구조.
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