KR101374172B1 - Sea water discharging apparatus of offshore structure - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a seawater discharging device of an offshore structure comprising a seawater heat exchange part for performing a cooling function using seawater; a moon pool positioned to be lower than the seawater heat exchange part; and an overboard discharge pipe which is inclined towards the moon pool from the seawater heat exchange part and which has an end part exposed to the moon pool and bent to extend upwards up to the installation height of the seawater heat exchange part. By this, the seawater discharging device of an offshore structure for completely inhibiting the seawater discharging device from creating a vacuum is provided.

Description

해양 구조물의 해수 배출 장치 {sea water discharging apparatus of offshore structure}Sea water discharging apparatus of offshore structure

본 발명은 해양 구조물의 해수 배출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 문 풀(moon pool)이 형성된 시추선이나 선박과 같은 해양 구조물에서 장비를 냉각시키기 위해 사용된 해수를 배출하는 과정에서의 진공 발생을 억제하는 구조를 개선한 해양 구조물의 해수 배출 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a seawater discharge device of an offshore structure, and more particularly, to vacuum generation in the process of discharging seawater used to cool equipment in an offshore structure such as a ship or a ship with a moon pool. The present invention relates to a seawater discharge device for an offshore structure with improved suppression structure.

세계적으로 산업 및 공업이 발전함에 따라 석유, 천연가스 등의 사용량이 증가하게 되고, 이에 따라 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이러한 유전을 개발하기 위한 시추설비를 구비한 시추선이 다양한 형태로 개발되어 있다.As industrial and industrial development in the world develops, the use of oil and natural gas increases, and as a result, the development of marginal or deep sea oil fields, which have been neglected due to lack of economy, has become economical. With the development of technology, drilling vessels equipped with drilling facilities for developing such oil fields have been developed in various forms.

종래에는 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플렛홈이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일한 형태로 제작된 시추선(Floating Production Storage Offloading Vessels)이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다. In the past, rig ships or fixed platform grooves dedicated to subsea drilling, which are used for seabed drilling while anchored at a point of the sea, were mainly used, but recently, advanced cutting equipment is installed and sails on its own power. Floating Production Storage Offloading Vessels have been developed to be used in subsea drilling.

이러한 시추선은 시추 파이프를 해저면으로 내려 보내기 위해서 중심부에 수직으로 관통된 문 풀(moon pool)이 형성된다. These drilling vessels form a vertically penetrating moon pool in order to drive the drilling pipe down to the sea floor.

이러한 문 풀이 형성된 해양 구조물의 일 예가 대한민국 특허공개번호 제10-2009-0023891호(2009년03월06일자 공개, 이하 '특허문헌1'이라 함) 등에 개시되어 있다. An example of an offshore structure in which the door pool is formed is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2009-0023891 (published on March 06, 2009, hereinafter referred to as 'Patent Document 1').

그러나, 종래기술에 따른 해양 구조물에서는 해수를 이용하여 열교환 방식에 의해 장비를 냉각시키게 되는데, 열교환기에서 사용되고 난 후의 해수를 선외로 배출시키는 과정에서 장비와 배출구 간의 높이 차(도 1의 △H 참조)에 의해 진공(vacuum) 현상이 발생되어 장비에 손상을 줄 위험이 존재하게 된다. However, in the offshore structure according to the prior art, the equipment is cooled by a heat exchange method using sea water, and the height difference between the equipment and the outlet in the process of discharging the sea water after being used in the heat exchanger to outboard (see ΔH in FIG. 1). ), There is a risk of damaging the equipment by creating a vacuum phenomenon.

이러한 문제점을 해결하기 위해 사용되는 종래기술에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치가 도 1에 도시된다. The seawater discharge device of the marine structure according to the prior art used to solve this problem is shown in FIG.

그러나, 종래기술에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치(1)는 장비(3)에 연결되어 문 풀(5)까지 연장된 배출 파이프(7)의 중간 중간에 오리피스(orifice)(9)가 구비되기 때문에 오리피스(9)의 제어가 제대로 이뤄지지 않으면 진공 발생을 완벽하게 억제하지 못할 수 있다는 문제점이 있다. However, the seawater discharge device 1 of the offshore structure according to the prior art is provided with an orifice 9 in the middle of the discharge pipe 7 which is connected to the equipment 3 and extends to the door pool 5. Therefore, if the control of the orifice 9 is not properly performed, there is a problem that it is not possible to completely suppress the generation of vacuum.

또한, 배출 파이프(7)에 설치된 오리피스(9)를 주기적으로 교체해 주어야 하기 때문에 유지보수 작업에 따른 유지관리 비용이 증가될 수 있다는 문제점이 있다. In addition, since the orifice 9 installed on the discharge pipe 7 needs to be replaced periodically, there is a problem that the maintenance cost according to the maintenance work can be increased.

대한민국 특허공개번호 제10-2009-0023891호(2009년03월06일자 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0023891 published March 06, 2009

본 발명의 목적은, 진공 발생을 완전히 억제할 수 있는 해양 구조물의 해수 배출 장치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a seawater discharge device for an offshore structure that can completely suppress vacuum generation.

또한, 유지관리 비용이 절감될 수 있는 해양 구조물의 해수 배출 장치를 제공하는 것이다. In addition, it is to provide a seawater discharge device for offshore structures that can reduce maintenance costs.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치는: 해수를 이용하여 냉각기능을 수행하는 해수 열교환부; 상기 해수 열교환부보다 낮은 위치에 형성된 문 풀; 및, 상기 해수 열교환부로부터 상기 문 풀까지 점차 낮아지는 구배를 갖도록 구비되되, 상기 문 풀로 노출된 단부는 상기 해수 열교환부의 설치 높이까지 상부로 연장되도록 절곡되게 구비된 선외배출 파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the seawater discharge device of the marine structure according to the present invention comprises: a seawater heat exchanger performing a cooling function using seawater; A door pool formed at a lower position than the seawater heat exchanger; And an outboard discharge pipe provided to have a gradient gradually lowering from the seawater heat exchanger to the door pool, and the end exposed to the doorpool is bent to extend upward to an installation height of the seawater heat exchanger. It features.

여기서, 상기 문 풀로 노출된 상기 선외배출 파이프의 단부에는 측면이 밀폐된 구조로 형성된 케이슨이 구비된 것이 바람직하다. Here, the end of the outboard discharge pipe exposed to the door pool is preferably provided with a caisson formed in a closed side structure.

상기 케이슨은 상기 선외배출 파이프에 착탈가능하게 결합되는 것이 바람직하다. The caisson is preferably detachably coupled to the outboard discharge pipe.

상기 케이슨은 상기 문 풀을 형성하는 선체의 일측에 착탈가능하게 결합되는 것이 바람직하다. The caisson is preferably detachably coupled to one side of the hull forming the door pool.

그리고, 상기 케이슨은 상 하부가 개방된 원통 형상으로 마련된 것이 바람직하다. The caisson is preferably provided in a cylindrical shape with an upper and lower portion open.

본 발명에 따르면, 진공 발생을 완전히 억제할 수 있는 해양 구조물의 해수 배출 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a seawater discharge device for an offshore structure that can completely suppress the generation of vacuum.

또한, 유지관리 비용이 절감될 수 있는 해양 구조물의 해수 배출 장치를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a seawater discharge device for offshore structures that can reduce maintenance costs.

도 1은 종래기술에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치의 구성을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치의 구성을 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치의 구성을 나타낸 구성도,
도 4는 도 3의 케이슨을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치의 구성을 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a seawater discharge device of the offshore structure according to the prior art,
2 is a block diagram showing the configuration of a seawater discharge device of the marine structure according to the present invention,
3 is a block diagram showing the configuration of a seawater discharge device of the marine structure according to another embodiment of the present invention,
Figure 4 is a perspective view of the caisson of Figure 3,
Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a seawater discharge device of the offshore structure according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 해양 구조물의 해수 배출 장치(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 해수를 이용하여 냉각기능을 수행하는 해수 열교환부(20)와, 해수 열교환부(20)보다 낮은 위치에 형성된 문 풀(30)과, 해수 열교환부(20)로부터 문 풀(30)까지 점차 낮아지는 구배를 갖도록 구비되되 문 풀(30)로 노출된 단부는 해수 열교환부(20)의 설치 높이까지 상부로 연장되도록 절곡 연통되게 구비된 선외배출 파이프(40)를 포함한다. The seawater discharge device 10 of the marine structure according to the present invention, as shown in Figure 2, the seawater heat exchanger 20 to perform a cooling function using the seawater, and in a lower position than the seawater heat exchanger 20 The door pool 30 is formed and has a gradient gradually lowered from the seawater heat exchanger 20 to the door pool 30, but the end exposed by the door pool 30 is upper to the installation height of the seawater heat exchanger 20. It includes an outboard discharge pipe 40 is provided in communication in bending to extend to.

한편, 해양 구조물의 장비를 냉각시키기 위해 사용된 해수에는 오일과 같은 불순물이 섞이게 된다. On the other hand, seawater used to cool equipment of offshore structures is mixed with impurities such as oil.

이에 따라, 장비를 냉각시키기 위해 사용된 해수를 배출하는 과정에서의 진공 발생을 완전히 억제할 수 있는 해양 구조물의 해수 배출 장치(10)를 제공할 수 있다. Accordingly, it is possible to provide a seawater discharge apparatus 10 for offshore structures that can completely suppress the generation of vacuum in the process of discharging seawater used to cool the equipment.

좀더 구체적으로, 본 발명에 따르면 문 풀(30)이 형성된 선체(31)에 구비된 해수 열교환부(20)와 선외배출 파이프(40)의 배출구 간의 높이 차(△H)가 없어지기 때문에 오리피스와 같은 교축 장치가 설치되지 않더라도 진공의 발생이 원천적으로 차단됨으로써 장비의 손상을 방지할 수 있다. More specifically, according to the present invention, because the height difference ΔH between the seawater heat exchanger 20 and the outlet of the outboard discharge pipe 40 provided in the hull 31 in which the door pool 30 is formed is eliminated. Even if the same throttling device is not installed, the generation of vacuum is inherently blocked, thereby preventing damage to the equipment.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 문 풀(30)로 노출된 선외배출 파이프(40)의 단부에는 측면이 밀폐된 구조로 형성된 케이슨(caisson)(50)이 구비된 것이 바람직하다. As another embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, the end of the outboard discharge pipe 40 exposed to the door pool 30 is provided with a caisson (caisson) 50 formed in a closed side structure It is preferable.

이에 따라, 문 풀(30) 측으로 가면서 경사지다가 문 풀(30)로 노출된 뒤엔 다시 해수 열교환부(20)의 설치 높이까지 올라온 선외배출 파이프(40)의 단부에서 해수가 배출될 때에 케이슨(50)에 의해 오일이 섞인 해수의 비산을 방지할 수 있다. Accordingly, when the seawater is discharged from the end of the outboard discharge pipe 40 which is inclined while going to the door pool 30 side and exposed to the door pool 30 and then rises to the installation height of the seawater heat exchanger 20 again, the caisson 50 ) Can prevent the seawater mixed with oil from scattering.

즉, 오일이 섞인 해수가 케이슨(50) 내에서 선외배출 파이프(40)로부터 배출되면 오일과 해수의 비중 차에 의해 문 풀(30) 내의 해수면 상부에는 오일이 그대로 남게 되고 배출된 해수는 오일의 밑으로 침전됨에 따라 해수로부터 오일이 분리되어 지며, 문 풀(30) 내의 해수면 상부에 떠 있게 되는 오일은 나중에 스킴(skim) 장비로 걷어 내어지게 된다. That is, when the seawater mixed with oil is discharged from the outboard discharge pipe 40 in the caisson 50, the oil remains in the upper portion of the sea surface in the door pool 30 due to the difference in the specific gravity between the oil and the seawater, The oil is separated from the sea water as it is settled down, and the oil floating on the sea level in the door pool 30 is later removed by the skim (skim) equipment.

케이슨(50)은 선외배출 파이프(40)에 착탈가능하게 결합된다. 좀더 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 케이슨(50)의 일측에는 파이프 결합부(51)가 마련되어 이 파이프 결합부(51)를 통해 선외배출 파이프(40)가 케이슨(50)의 내부로 연장되도록 착탈가능하게 결합될 수 있다. The caisson 50 is detachably coupled to the outboard discharge pipe 40. More specifically, as shown in Figure 4, one side of the caisson 50 is provided with a pipe coupling portion 51 through the pipe coupling portion 51, the outboard discharge pipe 40 to the interior of the caisson 50 It can be detachably coupled to extend.

또한, 케이슨(50)은 문 풀(30)을 형성하는 선체(31)의 일측에 착탈가능하게 결합된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 케이슨(50)은 볼트 및 너트와 같은 체결수단(55)에 의해 선체(31)에 착탈가능하게 결합된다. In addition, the caisson 50 is detachably coupled to one side of the hull 31 forming the door pool 30. That is, as shown in Figure 3, the caisson 50 is detachably coupled to the hull 31 by fastening means 55, such as bolts and nuts.

본 발명의 다른 실시예로서, 케이슨(50)은 체결수단(55)에 의해 문 풀(30)을 형성하는 선체(31)의 측면에 착탈가능하게 결합되는 것으로 설명하지만, 케이슨(50)은 선체(31)에 용접 방식으로 결합될 수도 있음은 물론이다. As another embodiment of the present invention, the caisson 50 is described as being detachably coupled to the side of the hull 31 forming the door pool 30 by the fastening means 55, the caisson 50 is hull Of course, it can also be coupled to the 31 by a welding method.

한편, 본 발명에 따른 케이슨(50)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상 하부가 개방된 원통 형상으로 마련된 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the caisson 50 according to the present invention is preferably provided in a cylindrical shape with an upper and lower portion open.

또한, 도시되지는 않았지만, 케이슨(50)은 절반으로 분리 또는 결합가능하게 마련된 것이 바람직하다. In addition, although not shown, the caisson 50 is preferably provided to be separated or combined in half.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 문 풀(30)로 노출된 선외배출 파이프(40)의 단부에는 문 풀(30) 내의 해수면 아래로까지 연장되어 해수의 배출 유동을 안내하는 입수 파이프(60)가 추가로 더 구비될 수 있다. As another embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, the end of the outboard discharge pipe 40 exposed to the door pool 30 extends below the sea level in the door pool 30, the discharge flow of sea water Inlet pipe 60 may be further provided to guide the.

이때, 입수 파이프(60)가 선외배출 파이프(40)의 단부에 결합되는 부분에는 선외배출 파이프(40) 내부의 공기를 외부로 빼낼 수 있도록 에어 벤트 밸브(air vent valve)(61)가 추가로 더 구비된 것이 바람직하다.
In this case, an air vent valve 61 is additionally provided at the portion where the inlet pipe 60 is coupled to the end of the outboard discharge pipe 40 so that the air in the outboard discharge pipe 40 can be drawn out to the outside. It is preferable that it is further provided.

이에, 본 발명에 따르면, 오리피스와 같은 교축 장치가 설치되지 않더라도 진공의 발생이 원천적으로 차단됨으로써 자재비용과 인건비용을 비롯한 유지관리 비용이 절감될 수 있는 해양 구조물의 해수 배출 장치(10)를 제공할 수 있다.
Accordingly, according to the present invention, even if a throttle device such as an orifice is not installed, the generation of a seawater discharge device 10 for offshore structures in which maintenance of the material costs and labor costs can be reduced by blocking the generation of vacuum at source. can do.

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. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

20 : 해수 열교환부 30 : 문 풀
40 : 선외배출 파이프 50 : 케이슨 20: seawater heat exchanger 30: door pool
40: outboard discharge pipe 50: caisson

Claims (5)

해수를 이용하여 냉각기능을 수행하는 해수 열교환부(20);
상기 해수 열교환부(20)보다 낮은 위치에 형성된 문 풀(30); 및
상기 해수 열교환부(20)로부터 상기 문 풀(30)까지 점차 낮아지는 구배를 갖도록 구비되되, 상기 문 풀(30)로 노출된 단부는 상기 해수 열교환부(20)의 설치 높이까지 상부로 연장되도록 절곡되게 구비된 선외배출 파이프(40);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 해수 배출 장치. Sea water heat exchanger 20 for performing a cooling function using sea water;
A door pool 30 formed at a lower position than the seawater heat exchanger 20; And
It is provided to have a gradient gradually lowered from the sea water heat exchanger 20 to the door pool 30, the end exposed to the door pool 30 to extend upward to the installation height of the sea water heat exchanger 20 An outboard discharge pipe 40 provided to be bent;
Seawater discharge apparatus of the offshore structure comprising a. 제1항에 있어서,
상기 문 풀(30)로 노출된 상기 선외배출 파이프(40)의 단부에는 측면이 밀폐된 구조로 형성된 케이슨(50)이 구비된 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 해수 배출 장치. The method of claim 1,
Sea end of the marine structure, characterized in that the end of the outboard discharge pipe 40 exposed to the door pool 30 is provided with a caisson (50) formed in a closed side structure. 제2항에 있어서,
상기 케이슨(50)은 상기 선외배출 파이프(40)에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 해수 배출 장치. 3. The method of claim 2,
The caisson (50) is a seawater discharge device of the marine structure, characterized in that detachably coupled to the outboard discharge pipe (40). 제3항에 있어서,
상기 케이슨(50)은 상기 문 풀(30)을 형성하는 선체의 일측에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 해수 배출 장치. The method of claim 3,
The caisson (50) is a seawater discharge device of the marine structure, characterized in that detachably coupled to one side of the hull forming the door pool (30). 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이슨(50)은 상 하부가 개방된 원통 형상으로 마련된 것을 특징으로 하는 해양 구조물의 해수 배출 장치. 5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The caisson (50) is a seawater discharge device of the offshore structure, characterized in that provided in the upper and lower cylindrical shape.
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