KR101358140B1 - Turret mooring system for offshore structure - Google Patents

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Abstract

해양구조물용 터릿 무어링 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 해양구조물용 터릿 무어링 시스템은 계류라인에 의해 수중에 고정된 접속부이; 해양구조물에 회전하도록 설치되며 그 하부에 접속부이를 수용하는 접속홈을 갖춘 터릿; 및 접속홈에 설치되며 접속홈으로 진입한 접속부이를 결속하는 결속장치를 포함한다. A turret mooring system for offshore structures is disclosed. Turret mooring system for offshore structures according to an embodiment of the present invention is a connection portion fixed in the water by the mooring line; A turret installed to rotate in the offshore structure, the turret having a connection groove for receiving the connection portion thereunder; And it is installed in the connection groove and includes a binding device for binding the connection portion entered into the connection groove.

Description

해양구조물용 터릿 무어링 시스템{TURRET MOORING SYSTEM FOR OFFSHORE STRUCTURE}Turret mooring system for offshore structures {TURRET MOORING SYSTEM FOR OFFSHORE STRUCTURE}

본 발명은 해양구조물을 작업영역에 계류시키거나 작업 여건 등을 고려해 해양구조물의 계류를 해제한 후 해양구조물을 이동시킬 수 있는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a turret mooring system for offshore structures capable of moving offshore structures after releasing mooring offshore structures in consideration of working conditions or mooring offshore structures.

부유식 원유생산 및 저장설비(FPSO: floating production storage offloading) 및 부유식 저장설비(FSO: floating storage offloading)와 같은 해양구조물은 해상의 작업위치에 계류상태를 유지하면서 작업을 수행한다. 무어링 시스템(mooring system)은 이처럼 해양구조물을 해상의 작업위치에 계류시키는 장치다. 해양구조물로부터 내린 밧줄 등을 해저면에 고정시키는 방식으로 해양구조물을 작업위치에 계류시키는 것이다.Offshore structures, such as floating production storage offloading (FPSO) and floating storage offloading (FSO), perform their work while they are mooring at the sea. The mooring system is thus a device for mooring offshore structures to work at sea. By anchoring ropes, etc. from offshore structures to the sea floor, the offshore structures are moored to the working position.

무어링 시스템 중에는 해양구조물이 계류상태에서 회전할 수 있도록 하는 터릿 무어링 시스템이 있다. 파도, 해류, 바람, 너울의 영향이 크고 해상 조건이 열악한 곳에서 해양구조물에 외력이 가해질 때 해양구조물이 터릿을 중심으로 자연스럽게 회전할 수 있도록 한 것이다.Among the mooring systems is a turret mooring system that allows offshore structures to rotate in mooring conditions. When external forces are applied to marine structures in places where the effects of waves, currents, wind, and well are severe and the sea conditions are poor, the marine structures can rotate about the turret naturally.

미국 공개특허공보 US2010/0190393호(2010. 07. 29. 공개)는 이러한 터릿 무어링 시스템의 일 예를 제시하고 있다. 이 터릿 무어링 시스템은 FPSO와 같은 해양구조물이 터릿을 중심으로 회전하도록 할 수 있고, 해양구조물의 이동이 필요할 때 해양구조물이 무어링 시스템으로부터 분리되어 이동하도록 할 수 있다.US Patent Publication No. US2010 / 0190393 (published Jul. 29, 2010) discloses an example of such a turret mooring system. This turret mooring system may allow offshore structures, such as FPSOs, to rotate about the turret, and allow offshore structures to move away from the mooring system when the offshore structure needs to be moved.

특허문헌1: 미국 공개특허공보 US2010/0190393호(2010. 07. 29. 공개)Patent Document 1: U.S. Published Patent Application No. 2010/1090393 (published on June 29, 2010)

본 발명의 실시 예는 해양구조물을 작업영역에 계류시킬 수 있고, 필요 시 계류를 해제한 후 해양구조물을 쉽게 이동시킬 수 있는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a turret mooring system for offshore structures that can be mooring offshore structures in the work area, and can easily move the offshore structures after releasing the mooring if necessary.

또 본 발명의 실시 예는 해저 지형에 무관하게 쉽게 설치할 수 있는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템을 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a turret mooring system for offshore structures that can be easily installed regardless of the seabed terrain.

본 발명의 일 측면에 따르면, 계류라인에 의해 수중에 고정된 접속부이; 해양구조물에 회전하도록 설치되며 그 하부에 상기 접속부이를 수용하는 접속홈을 갖춘 터릿; 및 상기 접속홈에 설치되며 상기 접속홈으로 진입한 상기 접속부이를 결속하는 결속장치를 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템이 제공될 수 있다. According to an aspect of the invention, the connection portion fixed in the water by the mooring line; A turret installed to rotate in the offshore structure and having a connection groove for receiving the connection portion at a lower portion thereof; And a turret mooring system for offshore structures may be provided that is installed in the connection groove and including a binding device for binding the connection portion entered into the connection groove.

상기 터릿 무어링 시스템은 상기 접속홈에 장착되며 가스 충전에 의해 팽창하여 상기 접속부이의 외면과 상기 접속홈 내면 사이를 밀폐시키는 밀폐장치를 더 포함할 수 있다. The turret mooring system may further include a sealing device mounted to the connection groove and expanded by gas filling to seal between the outer surface of the connection portion and the inner surface of the connection groove.

상기 계류라인은 상기 접속부이로부터 수직으로 내려지며 그 하단이 앵커에 의해 해저면에 고정되는 복수의 텐던파이프를 포함할 수 있다. The mooring line may include a plurality of tendon pipes which are vertically lowered from the connection part and whose lower end is fixed to the sea bottom by an anchor.

상기 접속부이는 둘레를 따라 형성된 결속홈을 포함하고, 상기 결속장치는 상기 결속홈으로 진입할 수 있는 결속로드와, 결속 및 결속 해제를 위해 상기 결속로드를 진퇴시키는 작동장치와, 상기 결속로드에 설치되며 상기 결속홈 내면과 접하는 하나 이상의 롤러를 포함할 수 있다. The connecting portion includes a binding groove formed along a circumference, wherein the binding device includes a binding rod capable of entering the binding groove, an operation device for advancing the binding rod for binding and releasing the binding rod, and installed in the binding rod. And it may include one or more rollers in contact with the inner surface of the binding groove.

상기 롤러는 상기 결속홈의 안쪽 측면과 접하는 측면롤러, 상기 결속홈의 상면과 접하는 상부롤러 및 상기 결속홈의 하면과 접하는 하부롤러를 포함할 수 있다. The roller may include a side roller in contact with the inner side of the binding groove, an upper roller in contact with the upper surface of the binding groove, and a lower roller in contact with the bottom surface of the binding groove.

상기 밀폐장치는 상기 접속부이 주위를 포위하는 형태로 상기 접속홈 내에 설치된 밀폐튜브 및 상기 밀폐튜브로 가스를 주입하는 가스주입장치를 포함할 수 있다.The sealing device may include a sealing tube installed in the connecting groove and a gas injection device for injecting gas into the sealing tube in a form in which the connection part surrounds the surroundings.

상기 터릿 무어링 시스템은 상기 밀폐장치의 밀폐동작 후 상기 접속홈 내부의 물을 배수시키는 배수장치를 더 포함할 수 있다. The turret mooring system may further include a drainage device for draining the water inside the connection groove after the closing operation of the closure device.

상기 터릿 무어링 시스템은 상기 밀폐장치의 밀폐동작 후 상기 접속홈 내부로 가스를 주입하여 상기 접속홈 내부를 해당위치의 수압보다 높은 압력으로 유지시키는 양압공급장치를 더 포함할 수 있다.The turret mooring system may further include a positive pressure supply device for injecting gas into the connection groove after the sealing operation of the closure device to maintain the inside of the connection groove at a pressure higher than the water pressure of the corresponding position.

본 발명의 실시 예에 따른 해양구조물용 터릿 무어링 시스템은 해양구조물을 수중에 고정된 접속부이 쪽으로 이동시킨 후 터릿의 접속홈과 접속부이를 접속시켜 결속할 수 있기 때문에 해양구조물을 해상의 작업영역에 쉽게 계류시킬 수 있고, 필요 시 계류를 해제한 후 해양구조물을 쉽게 이동시킬 수 있다.Turret mooring system for offshore structures according to an embodiment of the present invention can easily bind the offshore structure to the working area of the sea because it can be connected by connecting the connection groove and the connection of the turret after moving the offshore structure to the fixed side in the water It can be moored and offshore structures can be easily moved after release.

또 본 실시 예에 따른 해양구조물용 터릿 무어링 시스템은 접속부이와 터릿을 결속한 후 접속홈 내부 공간을 밀폐장치로 밀폐할 수 있고, 밀폐 후 배수장치로 접속홈 내부의 물을 배수시킬 수 있기 때문에 접속부분을 건조상태로 유지할 수 있다.In addition, the turret mooring system for marine structures according to the present embodiment can seal the inner space of the connecting groove with a sealing device after binding the connecting portion and the turret, and can drain the water inside the connecting groove with a drainage device after sealing. The connection part can be kept dry.

또 본 실시 예에 따른 해양구조물용 터릿 무어링 시스템은 양압공급장치로 접속홈 내부에 불활성가스를 공급하여 접속홈 내부공간을 해당 위치의 수압보다 높은 압력으로 유지할 수 있기 때문에 접속홈 내부공간으로 해수가 침입하는 것을 방지할 수 있고, 스파크 등에 의한 위험요인을 최소화할 수 있다.In addition, the turret mooring system for offshore structures according to the present embodiment can supply the inert gas into the connection groove with a positive pressure supply device, so that the interior space of the connection groove can be maintained at a pressure higher than the water pressure at the corresponding position. Can be prevented from invading, and the risk factors due to sparks can be minimized.

또 또 본 실시 예에 따른 해양구조물용 터릿 무어링 시스템은 접속부이를 고정하는 계류라인이 복수의 텐던파이프를 수직으로 내려 부설하는 방식이기 때문에 해저면에 앵커를 설치하기 위한 설치영역을 최소화할 수 있다. 따라서 해저의 지형에 무관하게 접속부이를 쉽게 설치할 수 있다. In addition, the turret mooring system for marine structures according to the present embodiment can minimize the installation area for installing the anchor on the sea bottom because the mooring line for fixing the connecting portion is laid down a plurality of tendon pipe vertically. . Therefore, the joint can be easily installed regardless of the topography of the seabed.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템과 이 터릿 무어링 시스템에 의해 계류되는 해양구조물을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템의 단면도로, 접속부이와 터릿이 접속된 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템의 단면도로, 접속부이와 터릿이 분리된 상태를 나타낸다.
도 4는 도 2의 Ⅳ부분 상세도이다.
도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템의 접속부이를 해저면에 고정하는 앵커의 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템에 의한 해양구조물의 계류 및 계류 해제 동작을 단계적으로 나타낸 것이다.1 illustrates a turret mooring system and an offshore structure moored by the turret mooring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a turret mooring system according to an embodiment of the present invention, showing a state in which the connection portion and the turret are connected.
3 is a cross-sectional view of the turret mooring system according to an embodiment of the present invention, showing a state in which the connection portion and the turret are separated.
4 is a detailed view of portion IV of FIG. 2.
5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 2.
6 is a cross-sectional view of the anchor fixing the connection portion of the turret mooring system according to an embodiment of the present invention.
7 to 9 are shown step by step mooring and release of the marine structure by the turret mooring system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 해양구조물용 터릿 무어링 시스템(20)과 이 터릿 무어링 시스템(20)에 의해 계류되는 해양구조물(10)을 나타낸다. 해양구조물(10)은 부유식 원유생산 및 저장설비(FPSO: floating production storage offloading)나 부유식 저장설비(FSO: floating storage offloading)처럼 해상에 계류된 상태에서 작업을 수행할 수 있고, 필요 시 이동이 가능한 부유식 구조물일 수 있다.1 shows a turret mooring system 20 for offshore structures and an offshore structure 10 moored by the turret mooring system 20 according to an embodiment of the present invention. The offshore structure 10 can carry out work while moored at sea, such as floating production storage offloading (FPSO) or floating storage offloading (FSO), This may be a possible floating structure.

터릿 무어링 시스템(20)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 해양구조물(10)을 해상의 작업위치에 계류시킬 수 있다. 또 파도, 해류, 바람, 너울 등의 영향으로 해양구조물(10)에 외력이 작용할 때 해양구조물(10)이 계류 상태에서 회전하도록 할 수 있다. 이러한 터릿 무어링 시스템(20)은 해양구조물(10)을 상하로 관통하는 형태로 해양구조물(10)에 회전 가능하게 설치된 터릿(30, Turret)과, 터릿(30)과 접속되거나 분리될 수 있도록 계류라인(50)에 의해 수중에 설치된 접속부이(40)를 포함한다.The turret mooring system 20 may moor the offshore structure 10 to a working position at sea, as shown in FIGS. 1 and 2. In addition, when an external force is applied to the marine structure 10 under the influence of waves, currents, wind, and the like, the marine structure 10 may be rotated in the mooring state. The turret mooring system 20 is a turret 30 rotatably installed in the offshore structure 10 in a form penetrating up and down the offshore structure 10, so that the turret 30 can be connected or separated from the turret 30 The connection part 40 installed in the water by the mooring line 50 is included.

터릿(30)은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 내부공간이 방수상태로 유지될 수 있는 원통형 구조물로 마련될 수 있고, 해양구조물(10)에 상하로 관통하도록 형성된 터릿설치공(11)에 회전하도록 지지된다. 이를 위해 터릿(30)의 외면과 터릿설치공(11) 내면 사이에는 다수의 베어링(12a.12b)이 설치될 수 있다. 터릿(30)의 상부에는 플랜지부(31)가 마련되고, 이 플랜지부(31)와 해양구조물(10) 사이에도 베어링(12c)이 설치될 수 있다. 터릿(30)의 하부에는 접속부이(40)를 수용하여 지지할 수 있도록 외경이 확장된 형태로 마련되며 그 하면이 개방된 접속홈(33)을 갖춘 접속부이결합부(32)가 일체화된 형태로 마련될 수 있다. 접속부이결합부(32)와 해양구조물(10) 사이에도 원활한 회전을 위해 복수의 베어링(12d,12e)이 설치될 수 있다.2 and 3, the turret 30 may be provided as a cylindrical structure in which the internal space can be maintained in a waterproof state, and the turret installation hole 11 formed to penetrate up and down the marine structure 10. Is supported to rotate. To this end, a plurality of bearings 12a and 12b may be installed between the outer surface of the turret 30 and the inner surface of the turret installation hole 11. A flange portion 31 is provided at an upper portion of the turret 30, and a bearing 12c may be installed between the flange portion 31 and the offshore structure 10. The lower portion of the turret 30 is provided in the form of the outer diameter is extended to accommodate and support the connection portion 40, the connection portion coupling portion 32 having a connection groove 33 with its lower surface is provided in an integrated form. Can be. A plurality of bearings 12d and 12e may be installed between the connection part coupling part 32 and the marine structure 10 for smooth rotation.

접속부이(40)는 터릿(30)의 접속홈(33)으로 수용될 수 있는 원통형태로 마련될 수 있다. 접속부이(40)는 부력을 유지하도록 내부에 빈 공간을 포함하는 강철구조물로 마련되거나 자체가 물에 뜰 수 있는 소재에 의해 마련될 수 있다. The connection part 40 may be provided in a cylindrical shape that may be accommodated as the connection groove 33 of the turret 30. The connection part 40 may be provided by a steel structure including an empty space therein to maintain buoyancy or may be provided by a material that can float on water itself.

접속부이(40)에는 해저 유정과 연결되는 라이저(60)가 장착되어 지지될 수 있다. 라이저(60)는 접속부이(40)를 상하로 관통하는 형태로 접속부이(40)에 결합될 수 있고 그 상단의 관접속부(61)가 터릿(30)에 설치된 파이프라인(65)과 접속될 수 있도록 접속부이(40) 상단에 노출될 수 있다. 이는 접속부이(40)가 터릿(30)의 접속홈(33)에 접속될 때 라이저(60)의 관접속부(61)와 터릿(30)의 파이프라인(65)이 연결되어 연속적인 해저자원(원유, 천연가스 등) 이송경로를 형성할 수 있도록 한 것이다. 도면에는 접속부이(40)에 하나의 라이저(60)가 설치된 경우만을 제시하지만, 접속부이(40)에는 같은 방식으로 복수의 라이저가 연결될 수 있다. The connection unit 40 may be mounted and supported by a riser 60 connected to the seabed well. The riser 60 may be coupled to the connecting portion 40 in a form of penetrating the connecting portion 40 vertically so that the upper portion of the connecting portion 61 may be connected to the pipeline 65 installed in the turret 30. The connection part 40 may be exposed on the top. This is because when the connecting portion 40 is connected to the connecting groove 33 of the turret 30, the pipe connecting portion 61 of the riser 60 and the pipeline 65 of the turret 30 are connected to the continuous seabed resources (crude oil). , Natural gas, etc.). Although only one riser 60 is installed in the connecting portion 40 in the drawing, the plurality of risers may be connected to the connecting portion 40 in the same manner.

접속부이(40)를 수중에 고정시키는 계류라인(50)은 도 1과 도 6에 도시한 바와 같이, 접속부이(40)의 하면에 고정된 상태에서 해저면(1)을 향하여 수직으로 내려지는 복수의 텐던파이프(51)와, 각 텐던파이프(51)의 하단을 해저면(1)에 고정시키는 앵커(52)를 포함할 수 있다. The mooring line 50 which fixes the connection part 40 in water is a plurality of tendons lowered vertically toward the sea bottom 1 in the state fixed to the lower surface of the connection part 40, as shown in FIGS. 1 and 6. A pipe 51 and an anchor 52 for fixing the lower end of each tendon pipe 51 to the bottom surface 1 may be included.

앵커(52)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상부가 폐쇄된 원통형 몸체(52a)와, 몸체(52a) 상부에 설치되며 몸체(52a) 내부공간에 음압을 형성하는 펌핑장치(52b)를 포함하는 통상의 흡입식 앵커일 수 있다. 이러한 앵커(52)는 몸체(52a)를 해저면(1)에 투하하여 박히도록 한 상태에서 펌핑장치(52b)가 몸체(52a) 내부에 음압을 형성함으로써 몸체(52a)가 해저에 박혀 고정되도록 할 수 있다. 여기서는 일 예로써 흡입식 앵커를 제시하였으나, 텐던파이프(51)는 하단이 해저면(1)에 고정될 수 있으면 될 것이므로 앵커의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. As shown in FIG. 6, the anchor 52 includes a cylindrical body 52a with a closed upper portion, and a pumping device 52b installed at an upper portion of the body 52a to form a negative pressure in an inner space of the body 52a. It may be a conventional suction anchor. The anchor 52 is to drop the body 52a to the bottom surface 1 so that the pumping device 52b to form a negative pressure inside the body 52a so that the body 52a is embedded in the seabed to be fixed can do. Here, as an example, the suction anchor is provided, but the tendon pipe 51 may be fixed to the bottom of the bottom surface 1, so the shape of the anchor is not limited thereto.

이러한 계류라인(50)은 도 1에 도시한 바와 같이, 텐던파이프(51)의 하단이 앵커(52)에 의해 고정되고 텐던파이프(51)의 상단이 접속부이(40)와 결합되어 접속부이(40)의 부력에 의해 상부로 당겨지는 상태를 유지하므로 접속부이(40)를 수중에 안정된 상태로 고정할 수 있다. 특히 이러한 계류라인(50)은 복수의 텐던파이프(51)를 접속부이(40)로부터 수직으로 내려 부설하는 방식이므로 해저면(1)에 앵커(52)를 설치하기 위한 설치영역을 최소화할 수 있다. 따라서 해저의 지형에 무관하게 접속부이(40)를 쉽게 설치할 수 있다. As shown in FIG. 1, the mooring line 50 has a lower end of the tendon pipe 51 fixed by an anchor 52 and an upper end of the tendon pipe 51 coupled with the connection part 40 so that the connection part 40 is provided. Since the state of being pulled upward by buoyancy of the connection portion 40 can be fixed in a stable state in the water. In particular, the mooring line 50 is a method of laying down the plurality of tendon pipe 51 vertically from the connecting portion 40 can minimize the installation area for installing the anchor 52 on the sea bottom (1). Therefore, the connecting portion 40 can be easily installed regardless of the topography of the seabed.

즉 통상적인 트리형태의 계류라인은 다수의 강선을 트리형으로 내려 해저면에 고정하는 방식이기 때문에 상대적으로 설치를 위한 해저영역의 점유가 크고 해저지형이 불규칙할 경우 설치가 어려울 수 있다. 그러나 본 실시 예의 계류라인(50)은 해저 설치영역을 최소화할 수 있기 때문에 해저지형에 무관하게 쉽게 설치할 수 있다.That is, since the conventional mooring line of a tree type is a method of fixing a plurality of steel wires in a tree shape and fixing it on the sea bottom, it may be difficult to install when the occupancy of the sea bottom area is relatively large and the sea bottom shape is irregular. However, since the mooring line 50 of the present embodiment can minimize the seabed installation area, the mooring line 50 can be easily installed regardless of the seabed topography.

다시 도 2와 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템(20)은 접속부이(40)가 터릿(30)의 접속홈(33)으로 진입한 상태에서 접속부이(40)를 결속할 수 있도록 접속부이(40)에 형성된 결속홈(41)과 이에 결합되는 복수의 결속장치(70)를 구비한다. 또 접속부이(40)의 외면과 접속홈(33) 내면 사이를 밀폐시켜 접속홈(33) 내부로 해수의 침입을 차단할 수 있는 밀폐장치(80), 밀폐된 접속홈(33) 내부공간의 물을 배수시키는 배수장치(90), 밀폐된 접속홈(33) 내부공간으로 가스를 주입하여 접속홈(33) 내부를 해당위치의 수압보다 높은 압력으로 유지시키는 양압공급장치(100)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3 again, the turret mooring system 20 according to the present exemplary embodiment may bind the connecting portion 40 while the connecting portion 40 enters the connecting groove 33 of the turret 30. A coupling groove 41 formed in the connecting portion 40 and a plurality of coupling devices 70 coupled thereto are provided. In addition, the sealing device 80, which seals the gap between the outer surface of the connecting portion 40 and the inner surface of the connecting groove 33 and blocks the ingress of seawater into the connecting groove 33, the water in the sealed inner space of the connecting groove 33 It includes a positive pressure supply device 100 for injecting gas into the drainage device 90 for draining, the interior of the sealed connection groove 33 to maintain the inside of the connection groove 33 at a pressure higher than the water pressure of the corresponding position.

결속홈(41)은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 접속부이(40)의 상측 둘레를 따라 형설될 수 있다. 결속장치(70)는 접속부이(40)의 결속홈(41)으로 진입할 수 있는 결속로드(71)와, 결속 및 결속해제를 위해 접속홈(33)의 내면 쪽에 고정되어 결속로드(71)를 결속홈(41) 방향으로 진퇴시키는 작동장치(72), 결속홈(41) 내면과 접하도록 결속로드(71)에 설치된 롤러(73a,73b,73c)를 포함할 수 있다. 그리고 이러한 결속장치(70)는 도 5에 도시한 바와 같이, 접속부이(40)의 안정된 결속을 위해 복수개가 접속부이(40)의 주위에 방사형으로 배치될 수 있다.3 and 4, the binding groove 41 may be formed along the upper circumference of the connecting portion 40. The binding device 70 is a binding rod 71 that can enter the binding groove 41 of the connecting portion 40, and is fixed to an inner surface side of the connecting groove 33 for binding and releasing the binding rod 71. It may include an operating device 72 for advancing and retreating in the direction of the binding groove 41, rollers (73a, 73b, 73c) provided in the binding rod 71 to contact the inner surface of the binding groove (41). And, as shown in FIG. 5, a plurality of such binding devices 70 may be disposed radially around the connection part 40 for stable binding of the connection part 40.

결속로드(71)를 진퇴시키는 작동장치(72)는 유압실린더 또는 랙과 피니언기어를 채용한 전동장치로 구성될 수 있다. 그리고 롤러는 도 4에 도시한 바와 같이, 결속홈(41)의 안쪽 측면과 접하는 측면롤러(73a), 결속홈(71)의 상면과 접하는 상부롤러(73b), 결속홈(41)의 하면과 접하는 하부롤러(73c)를 포함할 수 있다. 여기서는 접속부이(40)가 터릿(30) 하부에 결속된 상태에서 원활히 회전할 수 있도록 결속로드(71)에 3개의 롤러를 설치한 경우를 예시하지만, 롤러의 설치형태가 이에 한정되는 것은 아니다. The operating device 72 for advancing and restraining the binding rod 71 may be constituted by a hydraulic cylinder or a transmission device employing a rack and a pinion gear. As shown in FIG. 4, the rollers have a side roller 73a in contact with the inner side of the binding groove 41, an upper roller 73b in contact with the upper surface of the binding groove 71, and a lower surface of the binding groove 41. It may include a lower roller (73c) in contact. Here, an example in which three rollers are installed on the binding rod 71 so that the connecting portion 40 can rotate smoothly in a state where the connecting portion 40 is bound to the lower portion of the turret 30 is illustrated, but the installation form of the rollers is not limited thereto.

밀폐장치(80)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 결속장치(70) 하부의 접속홈(33) 내면과 접속부이(40) 외면 사이에 설치될 수 있다. 밀폐장치(80)는 접속홈(33)으로 진입한 접속부이(40) 주위를 포위하는 형태로 접속홈(33)의 내면 쪽에 설치된 환형의 밀폐튜브(81)와, 밀폐튜브(81)의 팽창을 위해 밀폐튜브(81) 내부로 가스를 주입하는 가스주입장치(82)를 포함할 수 있다. 밀폐튜브(81)는 내부에 압축가스를 수용하는 공간을 구비하고 신축이 가능한 탄성소재에 의해 마련될 수 있다. 가스주입장치(82)는 터릿(30)의 내부에 설치된 가스펌프(82a)와, 가스펌프(82a)로부터 밀폐튜브(81)로 압축가스를 공급하는 관(82b)을 포함할 수 있다. 또 가스펌프(82a)는 도면에 나타내지는 않았으나 밀폐튜브(81)의 가스를 배출시키기 위한 배출밸브를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 2 and 4, the sealing device 80 may be installed between the inner surface of the connection groove 33 and the outer surface of the connection portion 40 in the lower portion of the binding device 70. The sealing device 80 has an annular sealing tube 81 provided on the inner surface side of the connecting groove 33 in the form of surrounding the connecting portion 40 entering the connecting groove 33 and the expansion of the sealing tube 81. The gas injection device 82 for injecting gas into the hermetic tube 81 may be included. The sealing tube 81 may be provided by an elastic material that has a space for accommodating the compressed gas therein and is elastic. The gas injection device 82 may include a gas pump 82a installed inside the turret 30 and a pipe 82b for supplying compressed gas from the gas pump 82a to the hermetic tube 81. In addition, the gas pump 82a may include a discharge valve for discharging the gas of the closed tube 81 although not shown in the drawing.

이러한 밀폐장치(80)는 접속부이(40)가 터릿(30)의 접속홈(33) 내부로 진입하여 결속된 후 가스주입장치(82)가 밀폐튜브(81)로 가스를 공급하여 밀폐튜브(81)를 팽창시킬 수 있다. 밀폐튜브(81)가 팽창하면, 밀폐튜브(81)가 접속부이(40) 외면에 밀착되면서 밀폐튜브(81) 상측의 접속홈(33) 내부공간이 밀폐상태로 유지될 수 있다.The sealing device 80 is the connection portion 40 enters into the connection groove 33 of the turret 30 and is bound, and then the gas injection device 82 supplies the gas to the sealing tube 81 to seal the tube 81 ) Can be expanded. When the sealing tube 81 is expanded, the sealing tube 81 is in close contact with the outer surface of the connecting portion 40, the inner space of the connection groove 33 on the upper side of the sealing tube 81 can be maintained in a sealed state.

배수장치(90)는 도 2에 도시한 바와 같이, 터릿(30) 내부에 설치된 배수펌프(91)와, 배수펌프(91)의 흡입측으로부터 접속홈(33) 내부공간으로 연장된 흡입관(92)과, 배수펌프(91)의 토출측으로부터 터릿(30) 상부를 통하여 외부로 연장된 배수관(93)을 포함할 수 있다. 이러한 배수장치(90)는 밀폐장치(80)에 의해 접속홈(33) 내부가 밀폐된 상태에서 배수펌프(91)가 동작함으로써 접속홈(33) 내부에 존재하는 물을 외부로 배출시킬 수 있다.As shown in FIG. 2, the drainage device 90 includes a drain pump 91 installed inside the turret 30 and a suction pipe 92 extending from the suction side of the drain pump 91 to the inner space of the connection groove 33. ) And a drain pipe 93 extending outward from the discharge side of the drain pump 91 to the outside through the turret 30. The drainage device 90 may discharge the water present in the connection groove 33 to the outside by operating the drainage pump 91 in a state in which the connection groove 33 is sealed by the sealing device 80. .

양압공급장치(100)는 터릿(30) 내에 설치되는 압축가스펌프(101)와, 압축가스펌프(101)의 토출측으로부터 접속홈(33) 내부로 연장되는 가스공급관(102)을 포함할 수 있다. 양압공급장치(100)는 전술한 밀폐동작과 배수동작을 수행한 후 접속홈(33) 내부로 압축가스를 주입하여 접속홈(33) 내부를 해당 위치의 수압보다 높은 압력으로 유지시킴으로써 접속홈(33) 내부로 해수가 유입되는 것을 보다 확실히 차단할 수 있다. 이때 양압공급장치(100)에 의해 접속홈(33)으로 공급되는 가스는 질소와 같은 불활성가스일 수 있다. 이처럼 접속홈(33)으로 불활성가스를 주입하면 접속부이(40)가 접속홈(33) 내에서 상대 회전을 하는 경우에도 스파크(Spark) 등의 위험요인을 최소화할 수 있다.The positive pressure supply device 100 may include a compressed gas pump 101 installed in the turret 30, and a gas supply pipe 102 extending into the connection groove 33 from the discharge side of the compressed gas pump 101. . The positive pressure supply device 100 injects compressed gas into the connection groove 33 after performing the above-described sealing operation and drainage operation to maintain the inside of the connection groove 33 at a pressure higher than the water pressure at the corresponding position. 33) It can more reliably prevent the inflow of seawater. In this case, the gas supplied to the connection groove 33 by the positive pressure supply device 100 may be an inert gas such as nitrogen. When inert gas is injected into the connection groove 33 as described above, even when the connection portion 40 rotates relative to the connection groove 33, a risk factor such as spark can be minimized.

다음은 본 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템을 이용하여 해양구조물을 계류시키거나 계류를 해제하는 방법에 대하여 설명한다.The following describes a method of mooring or releasing mooring offshore structures using the turret mooring system according to the present embodiment.

도 1에 도시한 바와 같이, 접속부이(40)는 작업영역의 수중에 고정된 상태를 유지한다. 이러한 접속부이(40)에 해양구조물(10)을 계류시킬 때는 우선 도 7에 도시한 바와 같이, 터릿(30)의 접속홈(33)이 접속부이(40)의 상부에 위치하도록 해양구조물(10)을 이동시켜 정렬한다. 그리고 이 상태에서 도 8에 도시한 바와 같이, 해양구조물(10)의 흘수를 증가시켜 해양구조물(10)이 가라앉도록 함으로써 접속부이(40)가 터릿(30)의 접속홈(33)으로 진입하도록 한다. 이때는 해양구조물(10)의 밸러스트탱크에 밸러스트수를 채워 흘수를 조정할 수 있다.As shown in FIG. 1, the connecting portion 40 maintains a fixed state in the water of the working area. When the marine structure 10 is moored to the connecting portion 40, first, as shown in FIG. 7, the offshore structure 10 is positioned such that the connecting groove 33 of the turret 30 is positioned above the connecting portion 40. Move to align. In this state, as shown in FIG. 8, by increasing the draft of the offshore structure 10, the offshore structure 10 is allowed to sink so that the connecting portion 40 enters the connecting groove 33 of the turret 30. do. At this time, the draft can be adjusted by filling the ballast water in the ballast tank of the offshore structure 10.

접속부이(40)가 터릿(30)의 접속홈(33)으로 진입한 후에는 도 2에 도시한 바와 같이, 결속장치(70)를 동작시켜 접속부이(40)가 접속홈(33) 내에 결속되도록 한다. 복수의 결속장치(70)는 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 각 결속로드(71)가 접속부이(40)의 결속홈(41)으로 진입하여 접속부이(40)를 결속한다. 이때는 결속로드(71)에 설치된 롤러들(73a,73b,73c)이 결속홈(41) 내면과 접한 상태이므로 접속부이(40)가 터릿(30)으로부터 분리되지 않도록 결속되면서도 접속부이(40)에 대한 터릿의 상대회전을 어느 정도 허용할 수 있다.After the connecting portion 40 enters the connecting groove 33 of the turret 30, as shown in FIG. 2, the binding device 70 is operated to allow the connecting portion 40 to be engaged in the connecting groove 33. . 4 and 5, each of the plurality of binding devices 70 enters the binding groove 41 of the connecting portion 40 and binds the connecting portion 40. In this case, since the rollers 73a, 73b, and 73c installed on the binding rod 71 are in contact with the inner surface of the binding groove 41, the connection portion 40 is bound so as not to be separated from the turret 30, but the turret for the connection portion 40 is provided. Allow relative rotation of to some degree.

결속동작 후에는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 밀폐장치(80)를 동작시켜 접속부이(40)의 하측 외면과 접속홈(33) 내면 사이의 공간을 밀폐시킨다. 이때는 가스펌프(82)로부터 밀폐튜브(81)로 가스가 주입되면, 밀폐튜브(81)가 팽창하여 접속부이(40)의 외면에 밀착된다.After the binding operation, as shown in FIGS. 2 and 4, the sealing device 80 is operated to seal the space between the lower outer surface of the connecting portion 40 and the inner surface of the connecting groove 33. At this time, when gas is injected from the gas pump 82 into the hermetic tube 81, the hermetic tube 81 expands and is in close contact with the outer surface of the connection part 40.

밀폐동작 후에는 배수장치(90)를 동작시켜 밀폐장치(80) 상측의 접속홈(33) 내부공간에 존재하는 물을 외부로 배출시킨다. 따라서 접속홈(33) 내부공간을 건조상태로 유지할 수 있다. 그리고 양압공급장치(100)를 동작시켜 접속홈(33) 내부로 불활성가스를 주입함으로써 접속홈(33) 내부를 해당위치의 수압보다 높은 압력으로 유지시킨다. 이처럼 접속홈(33) 내부를 양압으로 유지하면, 접속홈(33) 내부로 해수가 침입하는 현상을 방지할 수 있다. 또 접속홈(33) 내에 질소와 같은 불활성가스가 채워지게 되므로 접속홈(33) 내에서 접속부이(40)의 상대 회전에 따른 스파크 등의 위험을 최소화할 수 있다.After the closing operation, the drainage device 90 is operated to discharge water existing in the inner space of the connection groove 33 above the sealing device 80 to the outside. Therefore, the internal space of the connection groove 33 can be maintained in a dry state. Then, the positive pressure supply device 100 is operated to inject an inert gas into the connection groove 33 to maintain the inside of the connection groove 33 at a pressure higher than the water pressure at the corresponding position. If the inside of the connection groove 33 is maintained at a positive pressure in this way, it is possible to prevent the phenomenon of seawater intrusion into the connection groove 33. In addition, since the inert gas such as nitrogen is filled in the connection groove 33, the risk of sparks due to the relative rotation of the connection part 40 in the connection groove 33 can be minimized.

이처럼 본 실시 예에 따른 터릿 무어링 시스템(20)은 수중에 고정된 접속부이(40)에 해양구조물(10)의 터릿(30)을 쉽게 접속시켜 결속할 수 있고, 결속 후 접속홈(33) 내부를 방수상태로 유지할 수 있다. 또 접속 후에는 접속부이(40)에 대한 터릿의 상대회전을 어느 정도 허용할 수 있게 되므로 접속부분에 무리한 외력이 작용하는 것을 방지하여 접속부분의 고장 등을 최소화할 수 있다.As such, the turret mooring system 20 according to the present embodiment can be easily connected to the turret 30 of the offshore structure 10 by the connection part 40 fixed in the water, and after the binding, the interior of the connection groove 33. Can be kept waterproof. In addition, after the connection to allow the relative rotation of the turret relative to the connection portion 40 to some extent to prevent the excessive force applied to the connection portion can minimize the failure of the connection portion.

한편, 극지방처럼 부유하는 빙산이 존재하는 곳에서는 해양구조물(10)이 부유하는 빙산에 밀릴 수 있다. 이처럼 주변 여건이 여유치 않거나 기상여건이 열악하여 해양구조물(10)이 작업영역에서 작업을 계속하기 어려운 상황이거나, 인접하는 다른 작업영역으로 해양구조물(10)의 이동이 필요할 경우에는 접속부이(40)로부터 터릿(30)을 분리함으로써 해양구조물(10)이 이동할 수 있다.On the other hand, where there is a floating iceberg like the polar region, the marine structure 10 may be pushed by the floating iceberg. As such, when the surrounding conditions are not enough or the weather conditions are poor, it is difficult for the offshore structure 10 to continue working in the work area, or when the offshore structure 10 needs to be moved to another adjacent work area, the connection part 40 is used. By separating the turret 30 from the offshore structure 10 can be moved.

이때는 도 9에 도시한 바와 같이, 결속장치(70)의 결속을 해제하고, 밀폐장치(80)의 밀폐를 해제한 후 해양구조물(10)의 흘수를 감소시켜 해양구조물(10)이 상승하도록 한다. 즉 해양구조물(10)의 밸러스트탱크에 채워진 밸러스트수를 배출시키는 방식으로 해양구조물(10)이 상승하도록 함으로써 접속부이(40)가 터릿의 접속홈(33)과 분리되도록 한다. 해양구조물(10)은 이 상태에서 인접 작업영역이나 도피처로 이동할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 9, the binding of the binding device 70 is released, the sealing of the sealing device 80 is released, and the draft of the marine structure 10 is reduced so that the marine structure 10 rises. . That is, the offshore structure 10 is raised in such a manner as to discharge the ballast water filled in the ballast tank of the offshore structure 10 so that the connecting portion 40 is separated from the access groove 33 of the turret. The offshore structure 10 may move to an adjacent work area or refuge in this state.

10: 해양구조물, 20: 터릿 무어링 시스템,
30: 터릿, 33: 접속홈,
40: 접속부이, 41: 결속함,
50: 계류라인, 51: 텐던파이프,
52: 앵커, 60: 라이저,
70: 결속장치, 80: 밀폐장치,
90: 배수장치, 100: 양압공급장치.10: offshore structure, 20: turret mooring system,
30: turret, 33: groove,
40: connection part, 41: binding,
50: mooring line, 51: tendon pipe,
52: anchor, 60: riser,
70: binding device, 80: sealing device,
90: drainage, 100: positive pressure supply.

Claims (8)

계류라인에 의해 수중에 고정된 접속부이;
해양구조물에 회전하도록 설치되며 그 하부에 상기 접속부이를 수용하는 접속홈을 갖춘 터릿; 및
상기 접속홈에 설치되며 상기 접속홈으로 진입한 상기 접속부이를 결속하는 결속장치를 포함하고,
상기 접속부이는 둘레를 따라 형성된 결속홈을 포함하고,
상기 결속장치는 상기 결속홈으로 진입할 수 있는 결속로드와, 결속 및 결속 해제를 위해 상기 결속로드를 진퇴시키는 작동장치와, 상기 결속로드에 설치되며 상기 결속홈 내면과 접하는 하나 이상의 롤러를 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템.A connection part fixed in water by a mooring line;
A turret installed to rotate in the offshore structure and having a connection groove for receiving the connection portion at a lower portion thereof; And
A coupling device installed in the connection groove and for binding the connection portion entered into the connection groove;
The connecting portion includes a binding groove formed along the circumference,
The binding device includes a binding rod capable of entering the binding groove, an operation device for advancing the binding rod for binding and release, and one or more rollers installed on the binding rod and in contact with an inner surface of the binding groove. Turret mooring system for offshore structures. 제1항에 있어서,
상기 접속홈에 장착되며 가스 충전에 의해 팽창하여 상기 접속부이의 외면과 상기 접속홈 내면 사이를 밀폐시키는 밀폐장치를 더 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템.The method of claim 1,
Turret mooring system for offshore structures further comprises a sealing device mounted to the connecting groove and expanded by gas filling to seal between the outer surface of the connecting portion and the inner surface of the connecting groove. 제1항에 있어서,
상기 계류라인은 상기 접속부이로부터 수직으로 내려지며 그 하단이 앵커에 의해 해저면에 고정되는 복수의 텐던파이프를 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템.The method of claim 1,
The mooring line is vertically descended from the connecting portion and a turret mooring system for offshore structures comprising a plurality of tendon pipes, the lower end of which is fixed to the sea bottom by an anchor. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 롤러는
상기 결속홈의 안쪽 측면과 접하는 측면롤러,
상기 결속홈의 상면과 접하는 상부롤러 및
상기 결속홈의 하면과 접하는 하부롤러를 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템.The method of claim 1,
The roller
A side roller in contact with the inner side of the binding groove,
An upper roller in contact with the upper surface of the binding groove;
Turret mooring system for offshore structures comprising a lower roller in contact with the lower surface of the binding groove. 제2항에 있어서,
상기 밀폐장치는
상기 접속부이 주위를 포위하는 형태로 상기 접속홈 내에 설치된 밀폐튜브 및
상기 밀폐튜브로 가스를 주입하는 가스주입장치를 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템.3. The method of claim 2,
The closure device
A hermetically sealed tube installed in the connecting groove in a form in which the connecting portion surrounds a circumference;
Turret mooring system for offshore structures comprising a gas injection device for injecting gas into the hermetic tube. 제2항 또는 제6항에 있어서,
상기 밀폐장치의 밀폐동작 후 상기 접속홈 내부의 물을 배수시키는 배수장치를 더 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템.7. The method according to claim 2 or 6,
Turret mooring system for a marine structure further comprising a drainage for draining the water in the connection groove after the sealing operation of the closure device. 제2항 또는 제6항에 있어서,
상기 밀폐장치의 밀폐동작 후 상기 접속홈 내부로 가스를 주입하여 상기 접속홈 내부를 해당위치의 수압보다 높은 압력으로 유지시키는 양압공급장치를 더 포함하는 해양구조물용 터릿 무어링 시스템.7. The method according to claim 2 or 6,
And a positive pressure supply device for injecting gas into the connection groove after the sealing operation of the sealing device to maintain the inside of the connection groove at a pressure higher than the water pressure at the corresponding position.
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