KR101599444B1 - 터렛 지지장치 - Google Patents

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Abstract

선체에서 터렛의 레일을 테이퍼면을 통해 지지하는 터렛 지지장치가 소개된다.
이 터렛 지지장치는 터렛의 둘레부를 따라 배치되고, 터렛의 내측 상방으로 경사지게 형성된 제1 테이퍼면을 갖는 경사 레일이 구비된 레일유닛과, 레일유닛에 대향되는 선체에 설치되고, 제1 테이퍼면에 접촉되도록 터렛의 외측 하방으로 경사지게 형성된 제2 테이퍼면을 갖는 경사베어링이 구비된 베어링유닛을 포함할 수 있다.

Description

터렛 지지장치{APPARATUS FOR SUPPORTING TURRET}
본 발명은 터렛 지지장치에 관한 것으로, 터렛의 축하중과 수평하중을 동시에 지지할 수 있는 터렛 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 시추선이나 FPSO(부유식 원유생산 하역 저장설비)와 같은 부유식 해양구조물은, 해저 파이프에서부터 올라오는 석유, 천연 가스등과 같은 프로덕션(production)을 터렛(turret system)을 통해 올려 받아 저장할 수 있다.
터렛은 체인 등에 의해 해저의 광구 플랫폼(subsea well platform)에 고정되어 부유식 해양구조물을 계류할 수 있으며, 이때, 부유식 해양구조물은 터렛을 중심축으로 하여 상대적으로 회전될 수 있다.
예컨대, 원유 또는 가스를 시추하거나 채굴하는 경우, 해상의 선박이 바람, 파도 또는 조류에 의해 선체가 유동하더라도, 선박은 터렛을 중심축으로 하여 자유롭게 회전할 수 있으므로, 원유 또는 가스를 터렛 내부의 튜브 등을 통하여 안정적으로 공급받을 수 있다.
터렛은 보통 선박의 한쪽 선단부, 통상 선수부에 마련된 수직 개구부 또는 문풀(moon pool)에 장착될 수 있다. 그리고 터렛은 선체와 베어링을 통한 미끄럼 접촉에 의해 회전될 수 있다. 일 예로, 터렛은 상부 수직 베어링(Upper vertical bearing), 상부 수평 베어링(Upper horizontal bearing) 및 하부 수평 베어링(Lower horizontal bearing)에 의해 지지될 수 있다.
그런데, 이들 상부 수직 베어링과 상부 수평 베어링을 각각 선체에 설치하기 위해서는 많은 시간과 설치 작업이 요구되고 있다. 이에, 터렛의 축하중을 지지하는 상부 수직 베어링의 기능과, 터렛의 수평하중을 지지하는 상부 수평 베어링을 동시에 만족할 수 있는 지지장치가 요구되고 있다.
특허문헌: 미국공개특허 US2003/0205188 (2003.06.11. 공개)
본 발명의 실시예들은 터렛의 축하중과 수평하중을 동시에 지지할 수 있는 터렛 지지장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에서 터렛을 지지하는 터렛 지지장치로서, 상기 터렛의 둘레부를 따라 배치되고, 상기 터렛의 내측 하방으로 경사지게 형성된 제1 테이퍼면을 갖는 레일유닛; 및 상기 제1 테이퍼면에 접촉되도록 상기 터렛의 외측 상방으로 경사지게 형성된 제2 테이퍼면을 갖는 베어링유닛을 포함할 수 있다.
이때, 상기 베어링유닛은 상기 레일유닛에 대향되는 상기 선체에 장착되는 마운팅 플레이트; 상기 제2 테이퍼면을 갖는 경사베어링; 상기 경사베어링이 회전가능하게 장착되는 서포터; 및 상기 서포터를 상기 마운팅 플레이트에 고정하기 위한 고정부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베어링유닛은 상기 선체에 마련된 문풀의 내주연을 따라 이격 배치되는 다수개로 제공될 수 있다.
또한, 상기 경사베어링의 설치 각도를 조정하여 상기 경사베어링의 센터라인을 정렬하는 센터조정유닛를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 센터조정유닛은 상기 마운팅 플레이트에 회전 가능하게 연결되는 로드헤드; 단부가 상기 로드헤드에 연결되는 구동로드; 및 상기 경사베어링의 센터라인을 상기 터렛의 중심을 향해 정렬시키기 위한 구동력을 상기 구동로드에 제공하는 구동실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 레일유닛 및 베어링유닛의 테이퍼면을 이용하여 터렛의 축하중과 수평하중을 동시에 지지할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 베어링유닛의 설치 각도를 정밀하게 조정하여, 경사베어링의 회전샤프트가 터렛의 중심을 향해 손쉽게 정렬될 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터렛 지지장치가 장착된 터렛을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터렛 지지장치의 베어링유닛의 배치 구조를 도시한 상태도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터렛 지지장치의 베어링유닛 및 센터조정유닛의 배치 구조를 도시한 상태도이다.
도 5는 도 4의 "B"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 이하의 실시예들에서 적용된 터렛(Turret)은 부유식 해양구조물과 라이저를 서로 연결하는 구조물로 정의될 수 있고, 부유식 해양구조물은 시추선이나 FPSO(Floating Production, Storage, and Offloading Unit)과 같이 터렛을 구비한 선체를 포함할 수 있다.
본 실시예가 사용되는 터렛은 시추선이나 FPSO과 같은 특수선에 적용될 수 있지만, 부유식 해상구조물이 선박의 범위를 포함한다는 점을 고려할 때, 터렛은 특수선 외의 다른 종류의 선박에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터렛 지지장치가 장착된 터렛을 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터렛 지지장치의 베어링유닛의 배치 구조를 도시한 상태도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터렛 지지장치는, 선체의 문풀에서 터렛(20)의 상부를 경사지게 지지할 수 있다.
여기서, 터렛(20)은 해저의 광구 플랫폼(미도시)과 체인을 통해 연결되어 선체를 계류할 수 있고, 터렛(20)을 회전축으로 하여 선체가 회전할 수 있도록 하는 베어링 구조에 의해 선체의 문풀(moon pool)에 결합될 수 있다.
그리고 터렛(20)이 결합되는 문풀은 터렛(20) 및 선체의 유동에 의한 축하중과 수평하중을 동시에 받게 되는데, 문풀의 상부에는 축하중 및 수평하중을 지지하기 위한 본 실시예의 터렛 지지장치가 마련될 수 있고, 문풀의 하부에는 수평하중을 지지하기 위한 하부 수평 베어링(31: Lower horizontal bearing)이 마련될 수 있다.
이러한 터렛 지지장치는 테이퍼면을 통해 축하중과 수평하중을 동시에 지지할 수 있는 레일유닛(100) 및 베어링유닛(200)을 포함할 수 있다.
레일유닛(100)은 터렛(20)의 상측 둘레부를 따라 연장되는 써클 형태로 배치될 수 있고, 터렛(20)을 중심축으로 하여 선체가 상대회전할 때, 베어링유닛(200)이 이동되는 경로를 제공할 수 있다.
레일유닛(100)은 경사 레일(110)을 포함할 수 있다.
경사 레일(110)에는 터렛(20)의 외측방향을 향해 경사진 제1 테이퍼면(111)이 형성될 수 있다. 제1 테이퍼면(111)은 베어링유닛(200)의 제2 테이퍼면(211)에 밀착되므로, 터렛(20)의 축하중과 수평하중은 레일유닛(100)과 베어링유닛(200) 간의 테이퍼면을 통해 동시에 지지될 수 있다.
베어링유닛(200)은 레일유닛(100)에 대향되는 선체에 위치되며, 선체에 마련된 문풀의 내주연을 따라 이격되어 배치되는 다수개로 이루어질 수 있다.
베어링유닛(200)은 마운팅 플레이트(220), 경사베어링(210), 서포터(230) 및 고정부재(미 도시)를 포함할 수 있다.
베어링유닛(200)의 마운팅 플레이트(220)는 서포터(230) 및 경사베어링(210)이 장착되는 플레이트로, 레일유닛(100)에 대향되도록 문풀에 써클 형태를 이루며 다수개가 고정될 수 있다. 경사베어링(210)은 회전샤프트(231)를 통해 서포터(230)에 회전 가능하게 장착될 수 있고, 경사베어링(210)에는 제1 테이퍼면(111)에 접촉되도록 터렛(20)의 중심(C)을 향해 경사진 제2 테이퍼면(211)이 형성될 수 있다.
베어링유닛(200)의 서포터(230)는 베어링(미도시)을 통해 회전샤프트(231)의 양단부를 지지하는 브라켓으로 구성될 수 있으며, 서포터(230)의 양단부는 고정부재를 통해 마운팅 플레이트(220)에 고정될 수 있다. 고정부재는 통상의 체결볼트로 이루어져 서포터(230)를 마운팅 플레이트(220)에 고정할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 터렛(20)의 지지장치는 레일유닛(100) 및 베어링유닛(200)의 테이퍼면을 이용하여 터렛(20)의 축하중과 수평하중을 동시에 지지할 수 있으므로, 종래 터렛의 축하중을 지지하기 위한 상부 수직 베어링(Upper vertical bearing)과, 수평하중을 지지하기 위한 상부 수평 베어링(Upper horizontal bearing)의 기능을 하나의 지지장치를 통해 동시에 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터렛 지지장치의 베어링유닛 및 센터조정유닛의 배치 구조를 도시한 상태도이고, 도 5는 도 4의 "B"부를 확대하여 도시한 확대도이다.도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터렛 지지장치는 베어링유닛(200)의 센터라인을 정렬하는 센터조정유닛(300)을 포함할 수 있다.
여기서, 베어링유닛(200)은 상술한 제 1 실시예에서 설명한 베어링유닛(200)의 구성과 유사 또는 실질적으로 동일할 수 있으므로, 기 설명된 구성 및 작용에 대한 설명은 생략될 수 있고, 유사 구성에 대하여 유사한 도면부호가 부여될 수 있다.
센터조정유닛(300)은 베어링유닛(200), 보다 구체적으로는 경사베어링(210)의 센터라인이 터렛(20)의 중심(C)을 향하도록 정렬시킬 수 있다.
이를 위해, 센터조정유닛(300)은 회전핀(311)을 통해 마운팅 플레이트(220)에 회전 가능하게 연결되는 로드헤드(310)와, 단부가 로드헤드(310)에 연결되는 구동로드(320)와, 회동핀(301)을 통해 선체의 문풀에 회전 가능하게 고정되고 구동력을 구동로드(320)에 제공하여 경사베어링(200)의 센터라인을 터렛(20)의 중심(C)을 향해 정렬하는 구동실린더(330)를 포함할 수 있다.
즉, 베어링유닛(200)을 선체에 조립할 때, 베어링유닛(200)이 터렛(20)의 중심을 향하도록 구동실린더(330)를 작동시키면, 구동로드(320)가 구동실린더(330)에서 입출되면서 베어링유닛(200)이 회동축(201)을 중심으로 회전될 수 있다.
본 실시예에서 구동실린더(330)는 유압장치로 이루어질 수 있으며, 수직 또는 수평으로 배치함으로써, 경사베어링의 변위를 수직 또는 수평으로 조절하여 하중 분배를 균등하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 레일유닛 및 베어링유닛의 테이퍼면을 이용하여 터렛의 축하중과 수평하중을 동시에 지지할 수 있고, 베어링유닛의 설치 각도를 정밀하게 조정하여, 경사베어링의 회전샤프트가 터렛의 중심을 향해 손쉽게 정렬될 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.
상기에서 본 발명을 실시 예를 통해 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
100 :레일유닛 110 :경사 레일
200 :베어링유닛 210 :경사베어링
220 :마운팅 플레이트 230 :서포터
300 :센터조정유닛 310 :로드헤드
320 :구동로드 330 :구동실린더

Claims (5)

  1. 선체에서 터렛을 지지하는 터렛 지지장치로서,
    상기 터렛의 둘레부를 따라 배치되고, 상기 터렛의 내측 하향으로 경사지게 형성된 제1 테이퍼면을 갖는 레일유닛; 및
    상기 레일유닛에 대향되는 선체에 설치되고, 상기 제1 테이퍼면에 접촉되도록 상기 터렛의 외측 상방으로 경사지게 형성된 제2 테이퍼면을 갖는 베어링유닛을 포함하고,
    상기 베어링유닛은
    상기 레일유닛에 대향되는 상기 선체에 장착되는 마운팅 플레이트;
    상기 마운팅 플레이트에 장착되고, 상기 제2 테이퍼면을 갖는 경사베어링; 및
    상기 경사베어링의 설치 각도를 조정하여 상기 경사베어링의 센터라인을 정렬하는 센터조정유닛을 포함하는 터렛 지지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링유닛은
    상기 경사베어링이 회전가능하게 장착되는 서포터; 및
    상기 서포터를 상기 마운팅 플레이트에 고정하기 위한 고정부재를 포함하는 터렛 지지장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 베어링유닛은
    상기 선체에 마련된 문풀의 내주연을 따라 이격 배치되는 다수개로 제공되는 터렛 지지장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센터조정유닛은
    상기 마운팅 플레이트에 회전 가능하게 연결되는 로드헤드;
    단부가 상기 로드헤드에 연결되는 구동로드; 및
    상기 경사베어링의 센터라인을 상기 터렛의 중심을 향해 정렬시키기 위한 구동력을 상기 구동로드에 제공하는 구동실린더를 포함하는 터렛 지지장치.
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