KR101488955B1 - 선박 및 선박 운용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박은 관형시추장비가 적재되는 저장부와 상기 저장부를 상부를 덮는 상부갑판을 갖는 선체; 대기 상태에서 상기 상부갑판에 형성된 개구부를 닫고, 공정상태에서 상기 관형시추장비를 상기 저장부에서 상기 상부갑판에 대응되는 높이로 이송하는 차폐유닛; 및 상기 차폐유닛이 상기 저장부에 위치되었을 때, 상기 저장부에 적재된 상기 관형시추장비를 상기 차폐유닛으로 운반하는 이송부재를 포함한다.

Description

선박 및 선박 운용 방법{Ship and ship operating method}
본 발명은 선박 및 선박 운용 방법에 관한 것이다.
원유의 시추는 선박에 의해 수행될 수 있다. 원유를 시추하는 선박은 원유 시추용 구조물을 적재하고 있다. 예를 들어, 선박은 선체와 해저 사이를 이어주는 라이저, 라이저의 내부에 위치되어 선체에서 제공하는 동력으로 해저면에 드릴링 작업을 하는 드릴 파이프 등을 적재하고 있다. 라이저 및 드릴 파이프 등은 선체에 형성된 문풀을 통해 해수면 아래로 내려진다.
시추 작업에는 라이저 및 드릴 파이프를 이용해 해저면을 드릴링 하는 작업 외에도 부가적이 작업이 요구된다. 이러한 부가적인 작업에 사용되는 장비들은 선체의 상부 데스크 상에 직접 설치되거나, 상부 데스크 상에 적재될 수 있다. 선체의 상부 데스크는 그 공간이 한정되어 있어, 선체의 공간을 효과적으로 사용하여 라이저를 적재할 것이 요구된다.
본 발명은 선박의 내부 공간을 효과적으로 이용할 수 있는 선박 및 선박 운용방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 관형시추장비의 이송 및 개구부의 차폐를 위한 구성이 단순한 선박 및 선박 운용방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 관형시추장비가 적재되는 저장부와 상기 저장부를 상부를 덮는 상부갑판을 갖는 선체; 대기 상태에서 상기 상부갑판에 형성된 개구부를 닫고, 공정상태에서 상기 관형시추장비를 상기 저장부에서 상기 상부갑판에 대응되는 높이로 이송하는 차폐유닛; 및 상기 차폐유닛이 상기 저장부에 위치되었을 때, 상기 저장부에 적재된 상기 관형시추장비를 상기 차폐유닛으로 운반하는 이송부재를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 개구부에 대응되는 면적을 갖는 지지부재; 및 상기 지지부재를 상하로 이동시키는 승강부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 지지부재의 폭 방향 양 측에 회전 가능하게 결합되는 회전부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전부재의 상면에는 상기 관형시추장비의 외면에 대응하는 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부갑판의 하면 또는 상기 저장부를 형성하는 상기 선체의 측면에는 상기 이송부재가 이동 가능하게 결합되는 레일이 제공될 수 있다.
또한, 상기 저장부에는 상기 저장부를 두 개 이상의 구역으로 구획하는 격벽이 제공될 수 있다.
또한, 상기 상부갑판에 위치되는 캣워크; 및 상기 차폐유닛이 상기 상부갑판에 대응되는 높이로 이송한 상기 관형시추장비를 상기 캣워크로 이동시키는 크레인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상부갑판의 아래에는 관형시추장비가 적재되는 저장부가 제공되고, 상기 상부갑판에는 개구부 형성된 선박에 있어서, 대기상태일 때 상기 저장부와 상기 상부갑판의 상부 사이를 이동 가능하게 제공되는 지지부재로 상기 개구부를 차폐하는 선박 운용 방법이 제공될 수 있다.
또한, 공정상태일 때 상기 관형시추장비를 상기 지지부재로 상기 저장부에서 상기 상부갑판의 상부로 이송할 수 있다.
또한, 상기 지지부재의 폭 방향 양측에 회전 가능하게 결합되는 회전부재는, 상기 대기상태일 때 상기 상부갑판 방향으로 회전되어 상기 개구부를 차폐하고, 상기 공정상태일 때 상기 관형시추장비의 외면을 지지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 선박의 내부 공간을 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 저장부의 관형시추장비를 이송하고 개구부를 닫는 구성이 단순해 질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 시추 작업을 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 관형시추장비가 적재된 상태를 나타내는 선박의 단면도이다.
도 3은 대기상태일 때 선체에서 저장부가 제공된 부분의 평면도이다.
도 4는 공정상태일 때 선체에서 저장부가 제공된 부분의 평면도이다.
도 5 내지 도 8은 공정상태에서 차폐유닛 또는 이송부재의 동작을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 차폐유닛을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 시추 작업을 나타낸 개략도이다.
도 1을 참조하면, 선박은 선체(10), 캣워크(12) 및 시추탑(13)을 포함한다.
선체(10)는 선박의 골격을 형성한다. 선체(10)의 내부에 제공되는 공간에는 선박의 부속장치, 선박이 운용되는데 사용되는 기구 장치 등이 제공될 수 있다. 예를 들어, 선체(10)에는 원유의 시추에 사용되는 라이저(18), 드릴 파이프(16), 케이싱 또는 라이너와 같은 관형시추장비(도 2의 120)가 적재될 수 있다. 또한, 선체(10)의 내부 공간에는 부력의 크기 또는 선체(10)의 균형 유지를 위한 밸러스트(ballast) 시스템이 제공될 수 있다. 선체(10)의 상면은 선박의 상부갑판(110)으로 제공될 수 있다. 선체(10)에는 문풀(moon pool, 11)이 형성될 수 있다. 문풀(11)은 선체(10)의 상하로 가로 지르는 홀 형상으로 제공될 수 있다.
시추탑(13)은 문풀(11)의 상부에 위치된다. 시추탑(13)은 관형시추장비(120)의 조립, 관형시추장비(120)를 문풀(11)을 통해 해저로 이동 시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 시추탑(13)은 해저에 진수된 관형시추장비(120)를 운용할 수 있다.
캣워크(12)는 시추탑(13) 또는 문풀(11)에 인접하게 상부갑판(100)에 위치될 수 있다. 캣워크(12)에는 관형시추장비(120)가 일시적으로 위치될 수 있다.
이하, 선박이 운용되는 방법을 설명한다.
선체(10)에 적재된 관형시추장비(120)는 캣워크(12)로 이동된다. 먼저, 선체(10)에 적재된 라이저(18)가 관형시추장비(120)에 위치될 수 있다. 시추탑(13)은 라이저(18)를 픽업하여 문풀(11)의 위쪽에 위치되도록 정렬한다. 이 후, 다른 라이저(18)가 캣워크(12)로 이동되고, 시추탑(13)은 이를 픽업하여 먼저 정렬된 라이저(18)와 연결한다. 순차 적으로 연결된 라이저(18)는 해저로 문풀(11)을 통해 해저로 진수된다. 이와 같은 과정을 반복하여 라이저(18)는 선체(10)와 해저 바닥(20)사이를 연결한다. 이 후, 드릴 파이프(16)가 캣워크(12) 및 시추탑(13)을 이용해, 라이저(18)와 유사한 방법으로 라이저(18) 내부에 위치된다. 드릴 파이프(16)는 유정(24)에 도달 되도록 암판(22)을 드릴하는 작업을 수행할 수 있다.
도 2는 도 1의 관형시추장비가 적재된 상태를 나타내는 선박의 단면도이다.
도 2 를 참조하면, 선체(10)에는 상부갑판(100)의 아래에 저장부(110)가 형성될 수 있다. 저장부(110)에는 관형시추장비(120)가 적재될 수 있다. 저장부(110)는 상부갑판(110)의 아래에 형성된 공간으로 제공될 수 있다. 저장부(110)는 선체(10)의 내부에 직접 형성되어, 선박의 공간 효율성이 향상될 수 있다. 저장부(110)에는 하나 이상의 격벽(111)이 제공될 수 있다. 격벽(111)은 저장부(110)의 하면에서 상방으로 연장되게 제공될 수 있다. 격벽(111)의 상단은 상부갑판(110)의 하면에서 일정거리 이격되게 제공된다. 격벽(111)은 저장부(110)를 두개 이상의 구역으로 구획할 수 있다. 격벽(111)은 선박의 항해 중 관형시추장비(120)에 전달되는 진동을 완화하고, 관형시추장비(120)가 유동되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 대기상태일 때 선체에서 저장부가 제공된 부분의 평면도이고, 도 4는 공정상태일 때 선체에서 저장부가 제공된 부분의 평면도이다.
이하, 개구부(101)의 길이방향 또는 적재된 관형시추장비(120)의 길이방향을 제1방향(X), 상부에서 볼 때 제1방향(X)에 수직한 방향을 제2방향(Y)이라 한다. 제1방향(X)은 선체(10)의 길이방향 또는 선체(10)의 폭 방향으로 제공될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상부갑판(110)에는 개구부(101)가 형성된다. 개구부(101)의 제1방향(X)의 길이는 관형시추장비(120)의 길이 이상으로 제공되고, 개구부(101)의 제2방향(Y)의 폭은 관형시추장비(120)의 지름 이상으로 제공된다.
선체(10)에는 차폐유닛(200)이 제공된다. 차폐유닛(200)은 개구부(101)에 대응되는 곳에 위치된다. 차폐유닛(200)은 개구부(101)를 개폐하고, 관형시추장비(120)를 저장부(110)에서 상부갑판(100)에 대응되는 높이로 이송한다. 차폐유닛(200)은 지지부재(210), 승강부재(220) 및 회전부재(230)를 포함한다.
지지부재(210)는 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 지지부재(210)는 개구부(101)에 대응되는 면적으로 제공될 수 있다. 지지부재(210)는 저장부(110)와 상부갑판(100)의 높이에 대응되는 위치 사이를 이동 할 수 있다. 지지부재(210)의 제1방향(X)길이는 개구부(101)의 제1방향(X)의 길이 이하로 제공되고, 지지부재(210)의 제2방향(Y)의 폭은 개구부(101)의 제2방의 폭 이하로 제공될 수 있다. 지지부재(210)의 제1방향(X) 길이는 개구부(101)의 제1방향(X)의 길이보다 소폭 짧게 제공될 수 있다. 지지부재(210)의 하면에는 승강부재(220)가 제공된다. 승강부재(220)는 지지부재(210)를 상하로 이동시킨다. 승강부재(220)는 유압실린더, 모터 또는 모터의 동력을 승강부재(220)에 전달하는 기어구조 등으로 제공될 수 있다.
지지부재(210)의 폭 방향 양 측에는 회전부재(230)가 제공된다. 각각의 회전부재(230)는 지지부재(210)에 대해 회전 가능하게 축 결합된다. 지지부재(210)의 제1방향(X) 길이는 개구부(101)의 제1방향(X) 길이 이하로 제공된다. 지지부재(210)의 제1방향(X) 길이는 지지부재(210)의 제1방향(X) 길이에 대응되게 제공될 수 있다.
선체(10)에는 이송부재(300)가 제공된다. 이송부재(300)는 저장부(110)에 위치된다. 이송부재(300)는 저장부(110)에 적재된 관형시추장비(120)를 지지부재(210)로 운반한다. 이송부재(300)는 바디(310), 와이어(320) 및 파지부재(330)를 포함한다.
바디(310)는 제1방향(X)으로 일정 길이를 갖는 바 형상으로 제공될 수 있다. 바디(310)는 제2방향(Y)을 따라 이동 가능하게 제공된다. 예를 들어, 상부갑판(100)의 하면에는 레일(400)이 제공될 수 있다. 레일(400)은 개구부(101)가 형성된 부분의 바깥쪽에 위치될 수 있다. 레일(400)은 개구부(101)의 제1방향(X) 양측에 각각 제공될 수 있다. 바디(310)는 레일(400)에 이동가능하게 결합된다.
또 다른 실시 예로, 레일(400)은 저장부(110)를 형성하는 선체(10)의 측면에 제공될 수 있다. 바디(310)의 양단은 레일(400)에 이동가능 하게 결합될 수 있다.
와이어(320)의 일단은 바디(310)에 결합된다. 와이어(320)는 바디(310)에서 하방으로의 길이가 가변 되게 제공된다. 예를 들어, 와이어(320)는 바디(310)에 감긴 부분이 가변 되게 바디(310)에 결합될 수 있다. 와이어(320)는 제1향을 따라 복수가 제공될 수 있다. 예를 들어, 바디(310)의 길이 방향 단부에 하나씩 제공될 수 있다. 와이어(320)의 타단에는 파지부재(330)가 제공된다. 파지부재(330)는 관형시추장비(120)를 파지할 수 있다.
상부갑판(110)에는 크레인(500)이 제공될 수 있다. 크레인(500)은 지지부재(210)에 위치된 관형시추장비(120)를 캣워크(12)로 이동시킨다.
도 5 내지 도 8은 공정상태에서 차폐유닛 또는 이송부재의 동작을 순차적으로 나타낸 도면이다.
이하, 대기상태 및 공정상태에서 차폐유닛(200) 또는 이송부재(300)의 동작을 설명한다.
대기상태에서 차폐유닛(200)은 개구부(101)를 차폐한다. 승강부재(220)는 지지부재(210)가 상부갑판(100)에 대응하는 위치에 있도록 지지부재(210)를 지지한다. 예를 들어, 지지부재(210)는 그 하면이 상부갑판(100)의 상면에 대응하는 높이에 위치될 수 있다. 회전부재(230)는 상부갑판(100) 방향으로 회전된 후, 그 하면이 상부갑판(100)의 상면에 접한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 지지부재(210)는 그 상면이 상부갑판(100)의 상면에 대응하는 높이에 위치되고, 회전부재(230)는 상부갑판(100)방향으로 회전되어 상부갑판(100)과 접한 상태를 유지할 수 있다.
공정상태에서 차폐유닛(200)은 저장부(110)와 상부갑판(100)에 대응하는 높이 사이를 이동한다. 먼저, 회전부재(230)는 지지부재(210) 방향으로 회전된다. 이때, 회전부재(230)는 지지부재(210)의 바깥 쪽 상부에 위치되는 부분이 없도록, 지지부재(210) 방향으로 90° 이상 회전될 수 있다. 이후, 승강부재(220)는 지지부재(210)를 저장부(110) 쪽을 하강 시킨다. 승강부재(220)는 회전부재(230)의 상단이 격벽(111)의 상단에 대응하는 높이에 위치될 때까지 하강될 수 있다.
이송부재(300)는 관형시추장비(120)를 저장부(110)에 위치된 지지부재(210) 쪽을 이송한다. 이송부재(300)는 지지부재(210)가 저장부(110)에 정지한 상태에서 관형시추장비(120)의 이송을 개시할 수 있다. 또한, 이송부재(300)는 바디(310)가 차폐유닛(200)과 충돌이 방지되는 한도에서, 회전부재(230)가 지지부재(210) 쪽으로 회전되거나, 지지부재(210)가 하강하는 때 관형시추장비(120)의 이송을 개시할 수 있다.
관형시추장비(120)가 지지부재(210)의 상면에 위치되면, 승강부재(220)는 지지부재(210)를 상승시킨다. 지지부재(210)가 상승될 때, 이송부재(300)는 개구부(101)에 대응되는 곳에서 외측으로 이동된다. 지지부재(210)가 상승되는 동안, 회전부재(230)는 관형시추장비(120)의 외면을 지지하여, 관형시추장비(120)가 요동하는 것을 방지한다. 지지부재(210)가 상부갑판(100)과 동일한 높이 또는 상부갑판(100)의 위쪽에 위치되는 높이까지 상승될 수 있다. 이후, 지지부재(210)에 위치된 관형시추장비(120)는 크레인(500)에 의해 캣워크(12)로 이동될 수 있다. 크레인(500)이 관형시추장비(120)를 파지할 때, 회전부재(230)는 지지부재(210)의 반대 방향으로 회전되어 크레인(500)과의 충돌이 방지될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 관형시추장비(120)가 적재되는 공간이 상부갑판(100)의 아래에 제공되어 선박의 내부공간을 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 저장부(110)의 관형시추장비(120)를 상부갑판(100) 쪽으로 이동시키는 구성 및 저장부(110)를 개폐하는 구성이 하나로 제공되어, 선박의 구성이 단순해 질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 회전부재(230)는 생략될 수 있다. 대기 상태에서 지지부재(210)는 상부갑판(100)에 대응되는 높이에 위치되어, 개구부(101)를 차폐한다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 차폐유닛을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 차폐유닛의 운용방법 및 승강부재의 구성은 도 2내지 도 8과 동일하므로 반복된 설명은 생략한다.
회전부재의 상면에는 홈이 형성될 수 있다. 홈은 관형시추장비의 외면에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 관형시추장비를 적재한 상태에서 지지부재가 상승될 때, 홈은 관형시추장비와 밀착 될 수 있다. 따라서, 관형시추장비가 요동되는 것이 방지될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 선체 12: 캣워크
13: 시추탑 100: 상부갑판
110: 저장부 120: 관형시추장비
200: 차폐유닛 210: 지지부재
220: 승강부재 230: 회전부재
300: 이송부재 310: 바디
320: 와이어 330: 파지부재
400: 레일 500: 크레인

Claims (10)

  1. 관형시추장비가 적재되는 저장부와 상기 저장부의 상부를 덮는 상부갑판을 갖는 선체;
    대기 상태에서 상기 상부갑판에 형성된 개구부를 닫고, 공정상태에서 상기 관형시추장비를 상기 저장부에서 상기 상부갑판에 대응되는 높이로 이송하는 차폐유닛; 및
    상기 차폐유닛이 상기 저장부에 위치되었을 때, 상기 저장부에 적재된 상기 관형시추장비를 상기 차폐유닛으로 운반하는 이송부재를 포함하되,
    상기 차폐 유닛은,
    상기 개구부에 대응되는 면적을 갖는 지지부재;
    상기 지지부재를 상하로 이동시키는 승강부재; 및
    상기 지지부재의 폭 방향 양 측에 회전 가능하게 결합되는 회전부재를 포함하는 선박.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전부재의 상면에는 상기 관형시추장비의 외면에 대응하는 홈이 형성되는 선박.
  5. 제 1 항에 있어서.
    상기 상부갑판의 하면 또는 상기 저장부를 형성하는 상기 선체의 측면에는 상기 이송부재가 이동 가능하게 결합되는 레일이 제공되는 선박.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부에는 상기 저장부를 두 개 이상의 구역으로 구획하는 격벽이 제공되는 선박.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부갑판에 위치되는 캣워크; 및
    상기 차폐유닛이 상기 상부갑판에 대응되는 높이로 이송한 상기 관형시추장비를 상기 캣워크로 이동시키는 크레인을 더 포함하는 선박.
  8. 상부갑판의 아래에는 관형시추장비가 적재되는 저장부가 제공되고, 상기 상부갑판에는 개구부가 형성된 선박에 있어서,
    대기상태일 때 상기 저장부와 상기 상부갑판의 상부 사이를 이동 가능하게 제공되는 지지부재로 상기 개구부를 차폐하되,
    상기 지지부재의 폭 방향 양측에 회전 가능하게 결합되는 회전부재는,
    상기 대기상태일 때 상기 상부갑판 방향으로 회전되어 상기 개구부를 차폐하고,
    공정상태일 때 상기 관형시추장비의 외면을 지지하는 선박 운용 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    공정상태일 때 상기 관형시추장비를 상기 지지부재로 상기 저장부에서 상기 상부갑판의 상부로 이송하는 선박 운용 방법.
  10. 삭제
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