KR101444505B1 - Moon pool equipped device for with reducing energy of a flowing seawater - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀에 관한 것으로, 문풀의 선미부 모서리 단면을 S형태로 형성하여 문풀의 선수부 측에서 이동하는 해수의 유속을 억제하고 해수의 흐름을 안정적으로 유도하여 유동에너지를 감소시켜줌으로써 선박의 진동으로 인한 선체의 손상을 최소화시켜줄 수 있도록 하고, 선박의 저항 성능이 향상 되도록 하는 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀을 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 시추장비를 해저면으로 내려 보내기 위해 시추선이나 해양구조물에 형성되는 문풀에 있어서, 문풀의 선미 모서리부분에 선수 방향으로 만곡부를 형성하여 선수부에서 이동되는 해수에 의한 저항을 감소시켜주고 선체에 가해지는 충격이 저감되도록 하는 제1만곡부와, 상기 제1만곡부의 상부에 제1만곡부와 역방향으로 만곡부가 형성되어 제1만곡부에 부딪힌 해수 유동을 유도하여 유동에너지를 감소시켜주는 제2만곡부로 이루어진 유동에너지 저감부; 를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention relates to a door frame having a flow energy reduction part of seawater, wherein the edge section of an aft section of the door frame is formed in an S shape to suppress the flow velocity of seawater moving on the bow side of the door frame, And to reduce the energy of the ship, thereby minimizing the damage of the ship due to the vibration of the ship, and to improve the resistance performance of the ship.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a method of controlling a drilling rig or a marine structure formed on a drill ship or an offshore structure in order to lower the drilling equipment to the seabed surface by forming a curved portion in the fore- The first bend portion is formed in the upper portion of the first bend portion and the bend portion is formed in the opposite direction to the first bend portion to induce the seawater flow striking the first bend portion to reduce the flow energy, A flow energy reduction unit comprising a second bend section; As a technical point.

Description

해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀{Moon pool equipped device for with reducing energy of a flowing seawater}[0001] The present invention relates to a Moon-loaded device for reducing energy of a flowing seawater,

본 발명은 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀에 관한 것으로, 문풀의 선미부 모서리에 단면의 형태가 S형태로 형성되는 유동에너지 저감부를 형성하여, 해수의 유동 흐름에 따른 에너지를 저감시켜 선체에 발생되는 진동이나 오버플로잉 현상을 저감시켜줄 수 있는 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀에 관한 것이다.
The present invention relates to a door frame provided with a flow energy reduction part of seawater, wherein a flow energy reduction part formed in an S shape in cross section at an aft end portion of the door frame is formed to reduce energy according to the flow of seawater, And a flow-energy reduction unit of the seawater capable of reducing vibrations and overflow phenomena to be generated.

일반적으로 드릴십에는 시추 파이프 및 장비를 해저면으로 내려 보내기 위해 문풀(moon pool)이 형성되어 있다. Generally, drill holes have a moon pool to send drill pipes and equipment down to the sea floor.

이런 문풀은 시추작업 등을 위해서는 필수 불가결한 것이지만, 드릴십의 주행시 매우 강한 유동 교란이 발생할 수 있다.This type of portal is indispensable for drilling, but very strong flow disturbance can occur during drillship operation.

상기 유동 교란은 문풀의 선수부 끝단에서 박리되는 볼텍스와 자유 수면 사이의 상호 작용에 의해 발생하는 것으로, 문풀 내 자유 수면을 불안정하게 하고 저항의 시간 변동량을 증가시켜 드릴십의 저항 성능을 나쁘게 한다.The flow disturbance is generated by the interaction between the vortex and the free water surface peeled off at the tip of the forehead of the drum, which makes the free water surface in the drum unstable and increases the time variation of the resistance, thereby deteriorating the resistance performance of the drill.

도 1 은 종래의 문풀을 나타낸 예시도로서, 선체의 외부 유동(S10)은 선수부(10)에서 선미부(11)로 이동한다.Fig. 1 is an illustration showing a conventional door frame, in which the external flow S10 of the hull moves from the bow portion 10 to the stern portion 11. Fig.

이때 문풀(100)의 선수부 모서리(110)에서는 유동이 박리되며 전단층의 불안정으로 인해 볼텍스(V10)가 생성된다.At this time, the flow is peeled off at the forefoot edge 110 of the door 100, and the vortex V10 is generated due to instability of the shear layer.

상기 볼텍스(V10)는 유동의 흐름에 의해 문풀(100)의 선미부 모서리(120)에 부딪히게 됨으로써 강한 압력 교란이 발생하여 문풀(10)에 작용하는 저항의 시간 변동량을 증가시킨다.The vortex V10 strikes the stern edge 120 of the door 100 by the flow of the flow, resulting in a strong pressure disturbance, thereby increasing the amount of time variation of the resistance acting on the door 10.

또한 선미부 모서리(120)에 충돌한 볼텍스(V10)에 의해 문풀 안으로 유입되는 유동(S11)이 발생되어 도 1 과 같이 문풀 내 자유수면(W10)을 교란시켜 자유수면 형태가 매우 불안정한 문제점이 있다.Also, a flow S11 flowing into the door frame by the vortex V10 colliding with the aft corner 120 is generated, which disturbs the free water surface W10 in the door frame as shown in FIG. 1, .

또한 상기 문풀 안으로 유입되는 유동(S11)이 수직방향으로 진동할 때, 선박 또는 해양구조물이 진동을 일으켜 구조적으로 악영향을 미치는 문제점이 있다.Further, when the flow S11 flowing into the interior of the artwork is vibrated in the vertical direction, there is a problem that the ship or an offshore structure is vibrated and structurally adversely influences.

또한 문풀 내부에서 문풀 안으로 유입되는 유동(S11)에 의해 펌핑 현상이 발생되고, 이런 펌핑 현상과 선방의 운동이 공진하게 될 때 선박의 진동이 가중되어 선박 또는 문풀(100) 내부 벽면에 심각한 타격을 주게 된다.Also, when the pumping phenomenon occurs due to the flow (S11) flowing into the interior of the interior space from the inside of the interior space, vibrations of the ship are increased when the pumping phenomenon and the movement in the frontward direction are resonated to cause a severe impact on the inner wall surface of the ship or the interior .

또한 문풀(100) 내부 유체의 유동으로 인한 선박의 선상으로 오버 플로잉(over flowing) 현상으로 인해 작업자의 안전 및 작업 능률을 악화시킬 수 있는 요인으로 작용될 수 있다.Also, overflow phenomenon on the ship due to the flow of the fluid in the interior of the door frame 100 may cause the operator's safety and work efficiency to deteriorate.

문풀(100)로 인한 선박 이동중의 저항 증가는 문풀(100)이 없는 선박에 비하여 1.5 내지 2.0배까지 증가하는 것으로 보고 되어 있으며, 이로 인해 선박의 속도가 저하되고 연료소모가 증가하게 된다.It is reported that the resistance increase during movement of the ship due to the door 100 is increased by 1.5 to 2.0 times as compared with the ship without the door 100, which causes the speed of the ship to decrease and the fuel consumption to increase.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 문풀의 선미부 모서리 단면을 S형태로 형성하여 문풀의 선수부 측에서 이동하는 해수의 유속을 억제하고 해수의 흐름을 안정적으로 유도하여 유동에너지를 감소시켜줌으로써 선박의 진동으로 인한 선체의 손상을 최소화시켜줄 수 있도록 하고, 선박의 저항 성능이 향상 되도록 하는 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner in which a cross section of a stern portion of a door frame is formed in S shape, And to minimize the damage of the ship due to the vibration of the ship and reduce the flow energy of the seawater to improve the resistance performance of the ship.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 시추장비를 해저면으로 내려 보내기 위해 시추선이나 해양구조물에 형성되는 문풀에 있어서, 문풀의 선미 모서리부분에 선수 방향으로 만곡부를 형성하여 선수부에서 이동되는 해수에 의한 저항을 감소시켜주고 선체에 가해지는 충격이 저감되도록 하는 제1만곡부와, 상기 제1만곡부의 상부에 제1만곡부와 역방향으로 만곡부가 형성되어 제1만곡부에 부딪힌 해수 유동을 유도하여 유동에너지를 감소시켜주는 제2만곡부로 이루어진 유동에너지 저감부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a door frame for a drill ship or an offshore structure for lowering drilling equipment to the sea floor, A first bend section for forming a bend section in a direction of the first bend section to reduce a resistance caused by seawater moved at the bend section and to reduce an impact applied to the hull, and a second bend section formed on the first bend section in a direction opposite to the first bend section, And a second bending section for inducing a seawater flow struck against the first bending section to reduce the flow energy; And a control unit.

또한 상기 제2만곡부의 끝단에서 해저방향으로 돌출되도록 형성되어 제2만곡부를 경유해 문풀내 자유수면으로 이동되는 해수의 유동을 억제하여 문풀 내 자유수면의 유동을 저감시켜주는 해수유동 억제턱; 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A seawater flow restricting jaw which is formed to protrude in the direction of the seabed at the end of the second bend portion and suppresses the flow of the seawater moving through the second curved portion to the free water surface in the door pool to reduce the flow of free water surface in the door pool; And further comprising:

또한 상기 제2만곡부의 곡률반경(R2)은 제1만곡부의 곡률반경(R1)의 1.2 ~ 1.8배의 범위내로 형성되는 것을 특징으로 한다.
And the curvature radius R2 of the second curved portion is formed within a range of 1.2 to 1.8 times the radius of curvature R1 of the first curved portion.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 유동에너지 저감부의 제1만곡부와 제2만곡부를 통해 마찰을 줄여주고 해수의 유동 에너지를 저감시켜줌으로서, 드릴십의 저항 성능을 개선하고, 문풀의 내부로 유입되는 해수의 유동을 감소시켜 문풀 내부의 해수면을 안정화시킬 수 있으며, 오버 플로잉 현상을 최소화 하여 작업자의 안전한 작업이 가능하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
As described above, according to the present invention, by reducing the friction through the first bend section and the second bend section of the flow energy reduction section and reducing the flow energy of the seawater, the resistance performance of the drill bit can be improved, It is possible to stabilize the sea level in the interior of the culture room by reducing the flow of seawater, and it is a very useful invention that can improve the work efficiency by minimizing the overflow phenomenon and enabling the safe work of the operator.

도 1 은 종래의 문풀을 나타낸 예시도,
도 2 는 본 발명에 의한 문풀의 형태를 나타낸 예시도,
도 3 은 본 발명의 문풀에 의한 유동 특성을 나타낸 예시도,
도 4 는 본 발명에 의한 문풀의 제2만곡부에 해수유동 억제턱을 더 형성한 상태를 나타낸 예시도,1 is an exemplary view showing a conventional door frame,
FIG. 2 is a view showing an example of a form of a door frame according to the present invention,
3 is an exemplary view showing the flow characteristics of the door frame of the present invention,
4 is a view showing a state in which a seawater flow restricting jaw is further formed in a second bend portion of the door frame according to the present invention;

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2 는 본 발명에 의한 문풀의 형태를 나타낸 예시도, 도 3 은 본 발명의 문풀에 의한 유동 특성을 나타낸 예시도로서, 도 4 는 본 발명에 의한 문풀의 제2만곡부에 해수유동 억제턱을 더 형성한 상태를 나타낸 예시도로서,3 is a view showing a flow characteristic of the present invention according to the present invention. Fig. 4 is a view showing the flow of the seawater flow restricting jaw in the second bend portion of the door frame according to the present invention. Fig. As a result,

도면에서와 같이 시추파이프 및 장비를 해저면으로 내려 보내기 위해 시추선이나 해양구조물에 문풀(100)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, a floor 100 is formed on a drill ship or an offshore structure to lower the drilling pipe and equipment to the sea floor.

상기 문풀(100)의 선미부 모서리(120)부분에는 단면의 형태가 S형태로 형성되어 선수부 모서리(110)에서 이동되는 해수의 유동에너지를 감소시켜주는 유동에너지 저감부(200)가 형성되어 있다.A flow energy reduction unit 200 is formed at the aft corner 120 of the door frame 100 to reduce the flow energy of the sea water moving in the forefront corner 110, .

상기 유동에너지 저감부(200)는, 문풀(100)의 선미부 모서리(120)부분에서 선수부 방향으로 만곡부를 형성하여 선수부에서 이동되는 해수에 의한 저항을 감소시켜주고 선체에 가해지는 충격이 저감되도록 하는 제1만곡부(210)와, 상기 제1만곡부(210)의 상부에서 제1만곡부(210)와 역방향으로 만곡부가 형성되어 제1만곡부(210)에 부딪혀 문풀(100) 내부로 유입되는 해수의 흐름을 유도하여 해수의 유동에너지를 감소시켜주는 제2만곡부(220)를 포함하여 구성된다.The flow energy reduction part 200 forms a curved part in the fore part of the aft part 120 of the door 100 so as to reduce the resistance by the sea water moving at the fore part and reduce the impact applied to the hull. A first bend section 210 formed on the first bend section 210 and a curved section formed in a direction opposite to the first bend section 210 at an upper portion of the first bend section 210 to strike the first bend section 210, And a second bend section 220 for inducing a flow to reduce the flow energy of the seawater.

한편 상기 제2만곡부(220)의 곡률반경(R2)은 제1만곡부(210)의 곡률반경(R1)보다 크게 형성하되, 1.2 ~ 1.8배의 범위 내로 형성하여 제1만곡부(210)에 부딪혀 유도되는 해수의 유동에너지가 효과적으로 저감될 수 있도록 한다.The radius of curvature R2 of the second bend section 220 is larger than the radius of curvature R1 of the first bend section 210 but is formed within a range of 1.2 to 1.8 times the radius of curvature of the first bend section 210, So that the flow energy of the seawater can be effectively reduced.

즉 제1만곡부(210)에 부딪힌 해수는 제1만곡부(210)의 외면을 타고 제2만곡부(220)로 안내되고 제2만곡부(200)의 내부로 안내된 해수는 제1만곡부(210)의 곡률반경(R1)보다 큰 곡률반경(R2)을 가지는 제2만곡부(220) 내면을 따라 이동하면서 유동에너지가 급격히 감소되어 문풀(100) 내부의 해수면이 안정화 되는 것이다.That is, the seawater struck against the first bend section 210 is guided to the second bend section 220 on the outer surface of the first bend section 210, and the seawater guided into the second bend section 200 passes through the first bend section 210 The flow energy is rapidly reduced while moving along the inner surface of the second curve 220 having the radius of curvature R2 larger than the radius of curvature R1 to stabilize the sea surface in the interior of the interior space 100. [

한편 본 발명은 도 4 에서와 같이 상기 제2만곡부(220)의 상부 끝단에서 해저방향으로 돌출되도록 형성되어 제2만곡부(220)의 내부로 유입된 해수가 제2만곡부(220) 외부로 유출될 경우 부딪히게 함으로써 문풀 내 자유수면(W10)의 유동을 효과적으로 억제해주는 해수유동 억제턱(230)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the present invention is configured to protrude in the direction of the sea bottom at the upper end of the second bend section 220, so that the seawater introduced into the second bend section 220 flows out of the second bend section 220 And a seawater flow restricting jaw (230) for effectively suppressing the flow of the free water surface (W10) in the inside of the compartment.

이렇게 해수유동 억제턱(230)을 제2만곡부(220)의 상부에 형성함으로써 제2만곡부(220)의 내면을 따라 이동하는 해수가 제2만곡부(220)의 외부로 누출될 경우 해수유동 억제턱(230)에 부딪혀 속도가 저하되고 이로 인해 해수의 유동에너지가 감소됨으로써 문풀 내 자유수면(W10)이 안정화되는 것이다.
When the seawater flowing along the inner surface of the second bend section 220 is leaked to the outside of the second bend section 220 by forming the seawater flow restricting jaw 230 on the upper part of the second bend section 220, The free water surface W10 is stabilized because the velocity of the water drops against the water surface 230 and the flow energy of the seawater is reduced.

이와 같이 구성되는 본 발명의 문풀(100)을 통한 해수의 유동에너지 감소 과정을 설명하면, 선박이 주행할 경우 문풀(100)의 선수부(10)에서 문풀(100)의 선미부(11) 방향으로 선체의 외부 유동(S10)이 형성된다.The process of reducing the flow energy of the seawater through the door 100 of the present invention will now be described with reference to the flow direction of the sea water from the forward portion 10 of the door 100 to the aft portion 11 of the door 100 An external flow S10 of the hull is formed.

이때 선수부 모서리(110)에서 해수의 유동이 박리되어 볼텍스(V10)가 생성되며, 이러한 볼텍스(V10)는 유동 흐름에 의해 선미부 모서리(120) 형성된 유동에너지 저감부(200)에 부딪히게 된다.At this time, the flow of the seawater is peeled off at the forefront edge 110 to generate the vortex V10. The vortex V10 strikes the flow energy reduction part 200 formed at the aft part edge 120 by the flow flow.

보다 상세히 설명하면, 볼텍스(V10)는 해수의 유동 흐름에 의해 유동에너지 저감부(200)의 제1만곡부(210)에 부딪혀 일부는 제1만곡부(210)의 외면을 따라 제2만곡부(220)로 이동되며, 나머지는 문풀(10) 외측으로 흘러나가게 된다.More specifically, the vortex V10 hits the first curve 210 of the flow energy reduction unit 200 due to the flow of seawater, and a part of the vortex V10 collides with the second curve 220 along the outer surface of the first curve 210, And the remainder is discharged to the outside of the door frame 10.

즉 제1만곡부(210)의 만곡된 형상에 의해 볼텍스(V10)가 문풀(100)의 외부로 다량 유출되기 때문에 선박의 저항성능이 향상되고, 문풀(100) 외부로 유출되지 않은 해수는 제2만곡부(220)의 내부로 안내되는 것이다.That is, since the vortex V10 flows out to the outside of the door 100 by a curved shape of the first bend section 210, the resistance performance of the ship improves, and the seawater that has not flowed out of the door 100 is discharged to the second And is guided to the inside of the curved portion 220.

이렇게 문풀(100) 안으로 유입되는 유동은 제2만곡부(220)의 내부면을 통해 이동하면서 유동에너지가 저감된 상태로 제2만곡부(220)의 외부로 누출됨으로써 문풀 내 자유수면(W10)이 안정화 된다.Thus, the flow introduced into the interior of the door 100 flows through the inner surface of the second curved portion 220 and flows out of the second curved portion 220 in a state in which the flow energy is reduced, thereby stabilizing the free water surface W10 in the interior of the door. do.

또한 제2만곡부(220)의 내부로 유입된 해수가 제2만곡부(220)의 외부로 누출될 경우 해수유동 억제턱(230)에 부딪히면서 제2만곡부(220)의 외부로 누출되기 때문에 유동에너지의 감소 효율이 보다 향상된다.
When the seawater flowing into the second bend section 220 leaks to the outside of the second bend section 220, it leaks to the outside of the second bend section 220 while bumping against the seawater flow restricting jaw 230, The reduction efficiency is further improved.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

(10) : 선수부 (11) : 선미부
(100) : 문풀 (110) : 선수부 모서리
(120) : 선미부 모서리 (200) : 유동에너지 저감부
(210) : 제1만곡부 (220) : 제2만곡부
(230) : 해수유동 억제턱 (S10) : 선체의 외부 유동
(S11) : 문풀 안으로 유입되는 유동 (V10) : 볼텍스
(W10) : 문풀 내 자유수면(10): bow portion (11): stern portion
(100): < RTI ID = 0.0 > a &
(120): aft edge corner (200): Flow energy reduction section
(210): first bend section (220): second bend section
(230): Seawater flow restrainer (S10): Outer flow of the hull
(S11): Flow into V10 (V10): Vortex
(W10): Free sleeping in the room

Claims (3)

시추장비를 해저면으로 내려 보내기 위해 시추선이나 해양구조물에 형성되는 문풀에 있어서,
문풀의 선미 모서리부분에 선수 방향으로 만곡부를 형성하여 선수부에서 이동되는 해수에 의한 저항을 감소시켜주고 선체에 가해지는 충격이 저감되도록 하는 제1만곡부와, 상기 제1만곡부의 상부에 제1만곡부와 역방향으로 만곡부가 형성되어 제1만곡부에 부딪힌 해수 유동을 유도하여 유동에너지를 감소시켜주는 제2만곡부로 이루어진 유동에너지 저감부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀.
For the construction of drill rigs or offshore structures to bring drilling equipment down to the ocean floor,
A first bend portion formed at a stern corner portion of the door frame so as to reduce resistance caused by seawater moved at the bow portion and to reduce an impact applied to the hull, and a first bend portion at an upper portion of the first bend portion, And a second curved portion formed with a curved portion in a reverse direction to induce a seawater flow struck against the first curved portion to reduce flow energy; And a control unit for controlling the flow energy of the seawater.
제 1 항에 있어서,
상기 제2만곡부의 끝단에서 해저방향으로 돌출되도록 형성되어 제2만곡부를 경유해 문풀 내 자유수면으로 이동되는 해수의 유동을 억제하여 문풀 내 자유수면의 유동을 저감시켜주는 해수유동 억제턱; 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀.
The method according to claim 1,
A seawater flow restricting jaw which is formed to protrude from the end of the second bend portion in the direction of the seabed so as to suppress the flow of the seawater moving through the second bend portion to the free water surface in the door frame, Wherein the flow-energy reduction unit is provided with a flow-energy reduction unit for the seawater.
제 1 항에 있어서,
상기 제2만곡부의 곡률반경(R2)은 제1만곡부의 곡률반경(R1)의 1.2 ~ 1.8배의 범위내로 형성되는 것을 특징으로 하는 해수의 유동에너지 저감부가 구비된 문풀.
















The method according to claim 1,
Wherein the curvature radius (R2) of the second curved portion is formed within a range of 1.2 to 1.8 times the curvature radius (R1) of the first curved portion.
















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