KR101488871B1

KR101488871B1 - 선박

Info

Publication number: KR101488871B1
Application number: KR20130118486A
Authority: KR
Inventors: 안당; 고두영; 김경희; 김상효
Original assignee: 삼성중공업(주)
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-02-03

Abstract

본 발명은 선체, 선체의 내측에 상하로 관통하여 형성되는 문풀 및 문풀 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하고, 선체의 상면 데크로부터 수직 하방으로 연장되어 제공되는 버퍼 홀을 포함하는 선박에 관한 것이다.

Description

선박{SHIP}

본 발명은 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버퍼를 구비한 문풀(Moonpool)을 포함하는 선박에 관한 것이다.

국제적으로 급격하게 산업 및 공업이 발전함에 따라 석유 등의 화석연료의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 대두되고 있다.

이와 같은 이유로, 최근에는 기술적으로 시추가 어렵고, 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전이나 심해저 유전의 개발이 관심을 받게 되었고, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 선박, 즉 시추선이 개발되고 있다.

일반적으로, 시추선은 시추(드릴링) 작업을 수행하기 위하여 시추 파이프 등 다양한 시추 장비를 해저 바닥으로 내려보내기 위해서 대규모의 개구, 즉 문풀이 제공된다.

문풀은 보통의 상황에서는 원형의 구조이지만, 파도에 의해 상하로 굽힘하중이 발생하게 되면 타원형의 구조로 바뀌게 된다. 문풀의 형상이 타원형으로 바뀌게 되면, 터렛, 데릭 등과 같은 구조물에 선체의 처짐에 의한 하중이 작용하게 되어 파손의 우려가 있다.

본 발명은 선박에 대해 상하로 가해지는 굽힘하중으로 인한 피해를 줄일 수 있는 문풀 구조를 포함하는 선박을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 선박은 선체, 상기 선체의 내측에 상하로 관통하여 형성되는 문풀, 상기 문풀 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하고, 상기 선체의 상면 데크로부터 수직 하방으로 연장되어 제공되는 버퍼 홀을 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 버퍼 홀은 상부에서 바라볼 때 상기 문풀을 둘러싸는 링 형상으로 제공될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 버퍼 홀은 상기 문풀과 동심을 가지고, 상기 문풀의 반경보다 큰 반경을 가질 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 버퍼 홀은 상기 선체의 상면 데크로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 제공될 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 선박은 상기 버퍼 홀에 해수 또는 빗물과 같은 유체가 유입되는 것을 방지하는 유입 방지 부재를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 유입 방지 부재는 상기 버퍼 홀의 내측 상단에 고정 설치되고, 상기 버퍼 홀의 상단을 실링할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 유입 방지 부재는 상기 버퍼 홀의 상부에 위치하고, 상기 버퍼 홀의 상부를 덮을 수 있도록 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 선박에 대해 상하로 가해지는 굽힘하중으로 인한 터렛, 데릭 등과 같은 구조물의 피해를 줄일 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1a는 호깅(Hogging) 상태의 선박을 도시한 측단면도이다.
도 1b는 호깅(Hogging) 상태의 선박을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 2a는 새깅(Sagging) 상태의 선박을 도시한 측단면도이다.
도 2b는 새깅(Sagging) 상태의 선박을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 문풀 및 버퍼 홀을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 문풀을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 홀의 깊이를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 홀의 폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 홀에 유체 유입을 방지하는 유입 방지 부재를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 호깅(Hogging) 상태의 선박, 즉 선박의 상층부에는 인장력이 가해지고 선박의 하층부에는 압축력이 가해지는 상태의 선박을 도시한 것으로, 도 1a는 선박의 측단면도, 도 1b는 선박을 상부에서 바라본 평면도이다.

도 1a에 도시된 것처럼, 파도에 의해 선박의 선수와 선미에 하방으로 굽힘하중이 발생하게 되어 선박의 상층부에 인장력이 가해지고 선박의 하층부에 압축력이 가해지면 도 1b에 도시된 것처럼 문풀의 상부면이 선박의 길이방향으로 타원형의 형상을 갖게 되면서, 문풀과 터렛, 데릭 등과 같은 구조물이 충돌하여 선박에 파손이 발생하게 된다.

도 2a 및 도 2b는 새깅(Sagging) 상태의 선박, 즉 선박의 상층부에는 압축력이 가해지고 선박의 하층부에는 인장력이 가해지는 상태의 선박을 도시한 것으로, 도 2a는 선박의 측단면도, 도 2b는 선박을 상부에서 바라본 평면도이다.

도 2a에 도시된 것처럼, 파도에 의해 선박의 선수와 선미에 상방으로 굽힘하중이 발생하게 되어 선박의 상층부에 압축력이 가해지고 선박의 하층부에 인장력이 가해지면 도 2b에 도시된 것처럼 문풀의 상부면이 선박의 길이방향과 수직한 방향으로 타원형의 형상을 갖게 되면서, 문풀과 터렛, 데릭 등과 같은 구조물이 충돌하여 선박에 파손이 발생하게 된다.

아래에서는 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 도 3 내지 도 5을 참조하여 보다 상세히 설명할 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박(1)을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바에 따르면, 선박(1)은 선체(10), 문풀(20) 및 버퍼 홀(30)을 포함한다.

실시예에 따르면, 선박(1)은 부유식 원유 생산 및 저장 설비(Floating Production, Storage & Offloading, FPSO)를 포함하는 선박(1)일 수 있다. 선박(1)은 문풀(30)을 포함하고, 시추 작업을 수행하는 시추선을 포함할 수 있다. 이와 달리, 선박(1)은 시추선 이외에도 문풀을 갖는 다른 종류의 선박을 포함할 수도 있다.

실시예에 따르면, 문풀(20)은 선체(10)의 상단과 하단을 수직 방향으로 관통하도록 제공된다. 문풀(20)은 선체의 선수부와 선미부 사이에 위치할 수 있다. 문풀(20)은 시추 장비들을 해저 바닥으로 내려보내는 통로로서 역할을 한다.

실시예에 따르면, 버퍼 홀(30)은 문풀(20) 외측으로 소정의 간격만큼 이격되어 위치하고, 선박(1)의 상면 데크로부터 수직 하방으로 연장되어 제공될 수 있다. 버퍼 홀(30)의 구조 및 기능에 대해서는 도 4 내지 도 12를 참조하여 보다 상세히 설명할 것이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 문풀 및 버퍼 홀을 설명하기 위한 도면으로써, 도 4는 측단면도이고, 도 5는 도 4의 aa' 부분의 평단면도이다.

도 4를 참조하면, 문풀(20)에는 구조물(40)이 삽입되어 있다. 문풀(20)은 직경이 일정한 원통형의 형상으로 제공될 수 있다. 실시예에 따르면, 버퍼 홀(30)은 문풀 외측으로 소정의 간격만큼 이격되어 위치한다. 버퍼 홀(30)은 구조물(40)의 중량을 견딜 수 있을 정도만큼 이격되어 위치할 수 있다. 실시예에 따르면, 버퍼 홀(30)은 소정의 폭을 가지며, 선박의 상면 데크로부터 수직 하방으로 연장되어 제공될 수 있다.

실시예에서, 버퍼 홀(30)은 빈 공간으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 탄성을 가지는 소재로 채워져 제공되거나, 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 실시예에 따른 버퍼 홀(30)은 문풀(20)을 둘러싸는 링 형상으로 제공될 수 있다. 실시예에 따르면, 버퍼 홀(30)은 문풀(20)과 동심을 가지고, 문풀(20)의 반경보다 큰 반경을 가지도록 제공될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 문풀(20)을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 문풀(20)에는 구조물(40)이 삽입되어 있다. 실시예에 따르면, 문풀(20)은 도 6에 도시된 것 형상 외에도, 삽입될 구조물(40)의 형상에 대응하는 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 실시예에 따르면, 버퍼 홀(30)은 도 5 및 도 6과 같은 형상 외에도 삽입될 터렛, 데릭 등과 같은 구조물의 중량과 다른 하중을 견딜 수 있는 형상 및 구조로 제공될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 홀(30)의 깊이를 설명하기 위한 도면이다. 실시예에 따르면, 버퍼 홀(30)은 다양한 깊이로 제공될 수 있다. 선박에 굽힘하중이 가해질 때, 문풀(20)의 깊이 방향의 중심부로 향할수록 문풀(20)과 구조물(40)의 충돌 빈도가 적어지기 때문에, 버퍼 홀(30)은 선박의 상면 데크로부터 최대 선박의 중간 높이까지 수직 하방으로 연장되어 제공될 수 있다. 실시예에 따르면, 버퍼 홀(30)은 선박 높이의 1/3 길이를 갖도록 제공될 수 있다. 도 7에 도시된 깊이 외에도 버퍼 홀(30)은 충격을 흡수하기에 적절한 다양한 깊이를 갖도록 제공될 수 있다.

도 8는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 홀(30)의 폭을 설명하기 위한 도면이다. 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 버퍼 홀(30)은 다양한 폭을 갖도록 제공될 수 있다. 실시예에서, 버퍼 홀(30)은 문풀(20)과 버퍼 홀(30) 사이의 선체가 버퍼 홀(30)을 향해 최대로 휘어지는 경우에도 충격을 흡수할 수 있도록 제공될 수 있다. 실시예에서, 버퍼 홀(30)은 15cm ~ 25cm 정도의 일정한 폭을 가지도록 제공될 수 있다.

이와 달리, 문풀(20)의 깊이 방향의 중심부로 향할수록 문풀(20)과 버퍼 홀(30) 사이의 선체가 버퍼 홀(30)을 향해 휘어지는 정도가 적어지기 때문에, 버퍼 홀(30)은 문풀(20)의 깊이 방향의 중심부로 향할수록 폭이 좁아지는 형태로 제공될 수 있다. 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 버퍼 홀(30)은 문풀(20)의 깊이 방향의 중심부로 향할수록 일정하게 폭이 줄어드는 역삼각형, 역직각삼각형 등의 형상으로 제공될 수 있으며, 문풀(20)의 깊이 방향의 중심부로 향할수록 폭의 좁아지는 정도가 달라지도록 제공될 수 있다. 도 8a 내지 도 8d에 도시된 형상 외에도, 버퍼 홀(30)은 다양한 형상으로 제공될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 홀(30)에 유체 유입을 방지하는 유입 방지 부재(50)를 설명하기 위한 도면으로, 도 4의 A부분을 확대한 것이다. 실시예에 따르면, 유입 방지 부재(50)는 버퍼 홀(30)의 상부 간격을 밀봉하여 버퍼 홀(30)에 빗물이나 해수와 같은 유체의 유입을 방지함으로써, 구조체의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 유입 방지 부재(50)는 버퍼 홀(30)의 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있어, 극한 지역에 투입되는 선박의 구조물(40) 주변에 대한 방한 처리(winterization) 대책 수립에도 도움이 된다.

도 9a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유입 방지 부재(50)는 밀봉재로 제공될 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 유입 방지 부재(50)는 버퍼 홀(30)의 내측 상단에 삽입될 수 있다.

도 9b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유입 방지 부재(50)는 매공판으로 제공될 수 있다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 유입 방지 부재(50) 버퍼 홀(30)의 상부에 위치하고, 버퍼 홀(30)의 상부를 덮을 수 있도록 제공될 수 있다.

도 9c를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유입 방지 부재(50)는 차단막으로 제공될 수 있다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 유입 방지 부재(50)는 구조물(40)의 끝단부에 위치하고, 선체의 상부 데크에 대해 수직하게 연장되어 터렛, 데릭 등과 같은 구조물과 상부 데크 사이의 간격을 밀봉하도록 제공될 수 있다.

실시예에 따르면, 유입 방지 부재(50)는 버퍼 홀(30)을 덮을 수 있게 링 형상으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 유입 방지 부재(50)는 버퍼 홀(30)의 상부 일부를 덮을 수 있는 크기로 제작될 수 있고, 이 경우 복수의 유입 방지 부재(50)를 이용하여 버퍼 홀(30)의 상부를 덮을 수 있도록 제공될 수 있다.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

1: 선박
10: 선체
20: 문풀
30: 버퍼 홀
40: 구조물
50: 유입 방지 부재

Claims

선체;
상기 선체의 내측에 상하로 관통하여 형성되는 문풀;
상기 문풀 외측으로 일정 간격 이격되어 위치하고, 상기 선체의 상면 데크로부터 수직 하방으로 연장되어 제공되는 버퍼 홀;
을 포함하는 선박.
제1항에 있어서,
상기 버퍼 홀은 상부에서 바라볼 때 상기 문풀을 둘러싸는 링 형상으로 제공되는 선박.
제1항에 있어서,
상기 버퍼 홀은 상기 문풀과 동심을 가지고, 상기 문풀의 반경보다 큰 반경을 가지는 선박.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버퍼 홀은 상기 선체의 상면 데크로부터 멀어질수록 폭이 좁아지도록 제공되는 선박.
제1항에 있어서,
상기 선박은 상기 버퍼 홀에 해수 또는 빗물과 같은 유체가 유입되는 것을 방지하는 유입 방지 부재;를 더 포함하는 선박.
제5항에 있어서,
상기 유입 방지 부재는 상기 버퍼 홀의 내측 상단에 고정 설치되고, 상기 버퍼 홀의 상단을 실링하는 선박.
제5항에 있어서,
상기 유입 방지 부재는 상기 버퍼 홀의 상부에 위치하고, 상기 버퍼 홀의 상부를 덮을 수 있도록 제공되는 선박.