KR101292324B1 - 반잠수식 시추선 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반잠수식 시추선에 관한 것으로, 폰툰, 상부 갑판, 컬럼, 데릭 및 상부 갑판에 마련되는 거주구를 구비하는 반잠수식 시추선에 있어서, 상부 갑판의 하부에 형성되고 내부에 엔진이 설치되는 제 1 및 제 2엔진룸, 상기 제 1엔진룸과 상부 갑판의 하부 일측단 사이에 수평 방향으로 형성되는 제 1파이프 통로, 상기 제 2엔진룸과 상부 갑판의 하부 타측단 사이에 수평 방향으로 형성되는 제 2파이프 통로 및 상기 제 1 및 제 2파이프 통로에 설치되는 다수의 배기가스 파이프를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 반잠수식 시추선을 이용하는 것에 의해, 본 발명은 배기가스 파이프를 상부 갑판의 하부에 수평방향으로 설치함으로써, 반잠수식 시추선의 VCG를 낮추고 배기가스 파이프 및 굴뚝의 무게를 줄여 안정성을 향상시키며, 배기가스를 해상으로 배출하여 상부 데크에 구비되는 거주구의 대기오염을 방지한다.

Description

반잠수식 시추선{SEMI-SUBMERSIBLE DRILLING RIG}
본 발명은 반잠수식 시추선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무게에 민감한 반잠수식 시추선에서 중력의 수직 중심을 낮출 수 있는 반잠수식 시추선에 관한 것이다.
반잠수식 시추선(Semi-Submersible Drilling Rig)은 해저에 매장된 원유와 가스의 시추를 목적으로 하는 시추 설비이다.
반잠수식 시추선은 자동위치제어시스템(Dynamig Positioning system)에 의해 위치를 유지하기 때문에, 드릴링 작업시 안정성이 높고, 깊고 거친 바다에서도 시추작업이 가능한 장점이 있다.
이에 따라, 최근에는 심해유전 개발시 반잠수식 시추선과 같은 시추 설비를 이용해 최대 시추수심(WaterDepth)과 최대 시추깊이(Drilling Depth)가　점점 깊어지는 추세이다.
반면, 드릴십(Drill Ship)은 넓은 수선면적으로 인해 데크 적치량을 늘릴 수 있지만, 선박 형태이기 때문에 드릴링 작업성은 저하된다.
도 1은 종래의 반잠수식 시추선의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반잠수식 시추선에 적용되는 배기파이프 설치구조를 보인 도면이다.
종래의 반잠수식 시추선은 도 1에 도시된 바와 같이, 부력을 형성하는 폰툰(pontoon)(1), 폰툰(1)의 상부에 설치되고 시추에 필요한 각종 장비들이 설치되며 중앙부에 시추 작업이 가능하도록 문풀(moonpool)이 형성되는 상부 갑판(upper deck)(2), 폰툰(1)과 상부 갑판(2)을 연결하는 복수의 컬럼(column)(3) 및 문풀의 상부에 설치되는 데릭(derrick)(4)을 포함한다.
데릭(4)은 트러스(truss) 구조로 형성되어 시추 작업시 굴착공에 설치되는 굴착 파이프(drillging pipe), 해저에 굴착 작업시 지반 붕괴를 방지하도록 굴착공 주위에 설치되는 파이프인 케이싱(casing), 해저에서부터 반잠수식 시추선 사이에 설치되는 일련의 파이프인 라이저(riser) 등 해저로 내려지는 구조물을 연결하고 지지하는 역할을 한다.
상부 갑판(2)의 일측에는 작업자들의 생활공간이자 문화공간인 거주구(living quarter)(5)가 마련되고, 비상 상황 시 작업자의 탈출할 할 수 있도록 구명정 및 시추를 위한 장비를 조작하고 외부에서 조달되는 물자를 시추선으로 올리는 등 각종 용도로 사용되는 크레인이 설치된다.
이러한 종래의 반잠수식 시추선은 도 2에 도시된 바와 같이, 굴뚝(funnel)(8) 내부에 엔진룸(6)에서 발생된 배기가스를 외부로 배출하도록 수직 방향으로 설치된 다수의 배기가스 파이프(7)를 구비한다.
한편, 반잠수식 시추선에서는 해상에 떠있을 수 있도록 시추선에 설치되는 모든 장치들이 최소한의 무게를 가지는 구조로 설계되어야만 한다.
하지만, 종래의 반잠수식 시추선은 수직 방향으로 굴뚝(8)을 설치하고, 굴뚝(8) 내부에 배기가스 파이프(7)를 설치함에 따라, 배기가스 파이프(7) 및 굴뚝(8)의 무게로 인해 중력의 수직 중심(Vertical Center of Gravity, 이하 'VCG'라 함)을 높아지게 된다.
이와 같이, 종래의 반잠수식 시추선은 배기가스 파이프(7) 및 굴뚝(8) 무게가 전체 반잠수식 시추선의 무게 및 균형을 유지하는데 중요한 요인으로 작용함에 따라 설계 작업 및 설치 작업의 난이도가 높아지고 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한 종래기술에 따른 반잠수식 시추선은 수직 방향으로 설치되는 배기가스 파이프(7)의 끝단이 상부 갑판 상에 위치하게 된다.
이에 따라, 종래의 반잠수식 시추선은 배기가스 파이프(7)에서 나오는 배기가스가 상부 갑판(2)에 마련되는 거주구(5)로 유입됨에 따라 대기가 오염되어 작업자들의 건강상에 위해를 가하는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 배기가스 파이프(7)의 선단이 상부 갑판(2)으로부터 일정 거리만큼 상방으로 이격되도록 배기가스 파이프(7)의 길이를 증가시키는 경우, 다시 굴뚝(8) 및 배기가스 파이프(7)의 무게가 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배기가스 파이프의 설치 구조를 변경하여 중력의 수직 중심을 낮출 수 있는 반잠수식 시추선을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 배기가스 파이프로부터 배출되는 배기가스가 거주구로 유입되는 것을 방지하는 반잠수식 시추선을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 폰툰, 상부 갑판, 컬럼, 데릭 및 상부 갑판에 마련되는 거주구를 구비하는 반잠수식 시추선에 있어서, 상부 갑판의 하부에 형성되고 내부에 엔진이 설치되는 제 1 및 제 2엔진룸, 상기 제 1엔진룸과 상부 갑판의 하부 일측단 사이에 수평 방향으로 형성되는 제 1파이프 통로, 상기 제 2엔진룸과 상부 갑판의 하부 타측단 사이에 수평 방향으로 형성되는 제 2파이프 통로 및 상기 제 1 및 제 2파이프 통로에 설치되는 다수의 배기가스 파이프를 포함한다.
상기 엔진에서 발생하는 배기가스는 거주구 유입을 차단하도록 상부 갑판의 하부 양측단에 형성된 배기가스 파이프의 선단을 통해 해상으로 직접 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기 배기가스 파이프의 선단은 상부 갑판의 양측단보다 더 양측으로 길게 연장되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배기가스 파이프의 선단에는 하방을 향해 굴곡진 굴곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배기가스 파이프의 선단면은 하방을 향해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2엔진룸은 각각 좌현과 우현 선수 부근에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배기가스 파이프에는 소음기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 반잠수식 시추선의 상부 갑판 하부에 제 1 및 제 2엔진룸을 형성하고, 제 1 및 제 2엔진룸으로부터 수평 방향으로 배기가스 파이프를 설치한다.
즉, 본 발명은 종래에 수직 방향으로 굴뚝을 설치하고, 굴뚝 내부에 배기가스 파이프를 설치해서 배기가스를 상부 갑판의 상방으로 배출하는 경우에 비해, 굴뚝 및 배기가스 파이프의 크기 및 무게를 감소시킨다.
그리고 본 발명은 배기가스 파이프 및 파이프 통로가 상부 갑판 하부에 수평 방향으로 설치됨에 따라, 반잠수식 시추선의 VCG를 낮춰서 안정성을 높일 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 반잠수식 시추선의 VCG를 낮추고, 굴뚝 및 배기가스 파이프의 무게를 감소시켜 반잠수식 시추선의 설계 작업 및 설치 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
또한 본 발명은 배기가스 파이프의 선단이 상부 갑판의 하부에 위치됨에 따라 배기가스를 해상으로 직접 배출하여 배기가스가 상부 갑판에 마련된 거주구로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 엔진의 배기가스를 해상으로 배출하여 상부 데크에 구비되는 거주구의 대기오염을 방지함으로써, 작업자의 건강상에 발생할 수 있는 위해를 미연에 방지하는 효과를 가진다.
도 1은 종래의 반잠수식 시추선의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 반잠수식 시추선에 적용되는 배기파이프 설치구조를 보인 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반잠수식 시추선의 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 반잠수식 시추선에 설치된 배기가스 파이프의 설치구조를 보인 개략 구성도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반잠수식 시추선에 적용되는 배기가스 파이프 선단의 확대도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반잠수식 시추선에 적용되는 배기가스 파이프 선단의 확대도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반잠수식 시추선을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시 예에서는 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 반잠수식 시추선의 구성을 원용해서 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 반잠수식이나 부유식 해양 플랜트에 적용되도록 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반잠수식 시추선의 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 반잠수식 시추선에 설치된 배기가스 파이프의 설치구조를 보인 개략 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반잠수식 시추선은 상부 갑판(2)의 하부에 엔진룸을 마련하고, 엔진룸에서 발생된 배기가스를 양측으로 배출하도록 배기가스 파이프가 엔진룸 양측을 향해 수평 방향으로 설치되는 구조를 갖는다.
도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반잠수식 시추선은 상부 갑판(2)의 하부 양측에 각각 설치되는 제 1 및 제 2엔진룸(11,12), 제 1 및 제 2엔진룸(11,12)에서 발생되는 배기가스를 각각 좌측 및 우측으로 배출하는 다수의 배기가스 파이프(15) 및 제 1 및 제 2엔진룸(11,12)과 각각 연결되고 내부에 배기가스 파이프(15)가 설치되는 제 1 및 제 2파이프 통로(13,14)를 포함한다
제 1 및 제 2엔진룸(11,12)은 반잠수식 시추선의 이동이나 위치조정, 각 장치들의 구동에 필요한 전력을 생산하는 엔진(E)이 설치되는 공간으로, 상부 갑판(2)의 하부에 별도로 형성된다
엔진(E)은 반잠수식 시추선 자체적으로 이동하기 위해 동력을 발생하는 메인 엔진 및/또는 해상에 설치된 위치를 조절하거나 방향을 전환하고 전력을 생산하도록 발전기 역할을 하는 보조 엔진을 포함한다.
이러한 제 1엔진룸(11)과 제 2엔진룸(11)은 각각 좌현과 우현의 선수 부근에 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 및 제 2파이프 통로(13,14)의 내부에는 각각 배기가스 파이프(15)가 설치되는 공간이 마련된다.
이러한 제 1파이프 통로(13)는 제 1엔진룸(11)과 상부 갑판(2)의 하부 좌측단 사이에 구비되고, 제 2파이프 통로(14)는 제 2엔진룸(12)과 상부 갑판(2)의 하부 우측단 사이에 구비된다.
그래서 배기가스 파이프(15)는 제 1 및 제 2엔진룸(11,12)과 반잠수식 시추선의 좌우측단 사이에 수평 방향으로 배열된다.
이와 같이, 배기가스 파이프(15)가 상부 갑판의 하부에 수평 방향으로 설치됨에 따라, 반잠수식 시추선의 VCG가 종래에 배기가스 파이프가 수직 방향으로 설치된 반잠수식 시추선의 VCG보다 낮아지고, 굴뚝(8)을 제거하며, 배기가스 파이프(7)의 크기가 줄어듦에 따라 반잠수식 시추선의 무게도 줄어든다.
본 발명은 배기가스 파이프를 수평 방향으로 설치하여 반잠수식 시추선의 VCG를 낮추고, 굴뚝 및 배기가스 파이프의 무게를 감소시켜 반잠수식 시추선의 설계 작업 및 설치 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 배기가스 파이프(15)가 상부 갑판(2)의 하부에 수평 방향으로 설치됨에 따라 배기가스는 배기가스 파이프(15)를 통해 직접 해상으로 배출된다.
이를 위해, 배기가스 파이프의 선단은 상부 갑판의 양측단보다 길게 연장되어 형성된다.
이에 따라, 본 발명은 배기가스가 상부 갑판으로 전달되는 것을 차단하여 거주구의 대기 오염을 방지한다.
이러한 배기가스 파이프(15)의 중앙부에는 배기 작업시 발생하는 소음을 저감하는 소음기(silencer)(16)가 구비된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반잠수식 시추선의 결합관계 및 동작을 상세하게 설명한다.
먼저, 복수의 컬럼(3)을 이용해 폰툰(1)과 상부 갑판(2)을 연결하고, 상부 갑판(2)에 시추 작업을 수행할 수 있도록 문풀, 데릭(4)과 같은 각종 장치와 거주구(5)를 설치한다.
그리고 상부 갑판(2)의 하부에 제 1 및 제 2엔진룸(11,12)을 형성하고, 제 1 및 제 2엔진룸(11,12)로부터 각각 좌측 및 우측을 향해 수평 방향으로 제 1 및 제 2파이프 통로(13,14)를 형성한다.
이어서 제 1 및 제 2파이프 통로(13,14) 내부에 배기가스 파이프(15)를 설치하여 엔진(E)에서 발생된 배기가스를 상부 갑판(2)의 하부 양측으로 배출한다.
이와 같이, 상부 갑판(2)의 하부 양측에 수평 방향으로 배기가스 파이프(15)를 설치함에 따라, 본 발명은 종래에 수직 방향으로 굴뚝을 설치하고, 굴뚝 내부에 배기가스 파이프를 설치해서 배기가스를 상부 갑판의 상방으로 배출하는 경우에 비해, 굴뚝 및 배기가스 파이프의 크기 및 무게를 감소시킨다.
특히, 본 발명은 배기가스 파이프 및 파이프 통로가 상부 갑판 하부에 수평 방향으로 설치됨에 따라, 반잠수식 시추선의 VCG를 낮춰서 안정성을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 배기가스 파이프의 선단이 상부 갑판의 하부에 위치됨에 따라 배기가스를 해상으로 직접 배출하여 배기가스가 상부 갑판에 마련된 거주구로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 배기가스 파이프를 상부 갑판의 하부에 수평방향으로 설치함으로써, 반잠수식 시추선의 VCG를 낮추고 배기가스 파이프 및 굴뚝의 무게를 줄여 안정성을 향상시키며, 배기가스를 해상으로 배출하여 상부 데크에 구비되는 거주구의 대기오염을 방지한다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상기의 실시 예에서는 반잠수식 시추선을 이용하여 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 반잠수식 시추선뿐만 아니라, 해상에 설치되어 엔진을 이용해 각종 작업을 수행하는 반잠수식 해양 플랜트 및 부유식 해양 플랜트에 적용되도록 변경될 수 있다. 될 수 되어 해당 플랜트의 VCG를 낮추고 안정성을 향상시키며 대기 오염을 방지하는데 이용된다.
그리고 상기의 실시 예에서는 배기가스 파이프의 선단이 상부 갑판의 양측단보다 외측으로 길게 연장되어 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 배기가스를 해상으로 직접 배출하도록 배기가스 파이프의 형상을 변형할 수 있다.
예를 들어, 도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반잠수식 시추선에 적용되는 배기가스 파이프 선단의 확대도이다.
즉, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이, 배기가스를 해상으로 직접 배출하도록 배기가스 파이프(15)의 선단에 하방을 향해 굴곡지게 형성되는 굴곡부(17)를 형성하도록 변경될 수 있다.
또한 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 배기가스 파이프(15)의 선단면(18)이 하방을 향해 경사지게 형성되도록 변경될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명은 배기가스를 상부 갑판보다 외측 하방으로 배출하여 거주구 유입을 완전하게 차단할 수 있다.
본 발명은 해상에 설치되어 엔진을 이용해 각종 작업을 수행하는 반잠수식 해양 플랜트 및 부유식 해양 플랜트에 적용되어 해당 플랜트의 VCG를 낮추고 안정성을 향상시키며 대기 오염을 방지하는데 이용된다.
1: 폰툰 2: 상부 갑판
3: 컬럼 4: 데릭
11: 제 1엔진룸 12: 제 2엔진룸
13: 제 1파이프 통로 14: 제 2파이프 통로
15: 배기가스 파이프 16: 소음기
17: 굴곡부 18: 선단면
E: 엔진

Claims (7)

  1. 폰툰, 상부 갑판, 컬럼, 데릭 및 상부 갑판에 마련되는 거주구를 구비하는 반잠수식 시추선에 있어서,
    상부 갑판의 하부에 형성되고 내부에 엔진이 설치되는 제 1 및 제 2엔진룸,
    중력의 수직 중심을 낮추도록 상기 제 1 및 제 2엔진룸과 상부 갑판의 하부 양측단 사이에 수평 방향으로 형성되는 제 1 및 제 2파이프 통로 및
    상기 제 1 및 제 2파이프 통로에 설치되는 다수의 배기가스 파이프를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2엔진룸은 각각 좌현과 우현 선수 부근에 형성되며,
    상기 배기가스 파이프의 선단은 상부 갑판의 양측단보다 더 양측으로 길게 연장되어 형성되고,
    상기 배기가스 파이프의 선단에는 하방을 향해 굴곡진 굴곡부가 형성되며,
    상기 배기가스 파이프의 선단면은 하방을 향해 경사지게 형성되어 상기 엔진에서 발생하는 배기가스는 거주구 유입을 차단하도록 상부 갑판의 하부 양측단에 형성된 배기가스 파이프의 선단을 통해 해상으로 직접 배출되고,
    상기 배기가스 파이프에는 소음기가 설치되는 것을 특징으로 하는 반잠수식 시추선.
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