KR101623388B1

KR101623388B1 - 상부모듈 들림구속유닛, 이를 포함하는 설비모듈 지지장치 및 fpso, 그리고 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법

Info

Publication number: KR101623388B1
Application number: KR1020140043147A
Authority: KR
Inventors: 김태우; 신민수; 이상복
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2016-05-23
Also published as: KR20150117537A

Abstract

상부모듈 들림구속유닛, 이를 포함하는 설비모듈 지지장치 및 FPSO, 그리고 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛은, 설비모듈이 지지되도록 설비모듈의 하부에 마련되는 모듈 노드부; 모듈 노드부를 지지하도록 모듈 노드부의 하부에 마련되는 모듈 서포터부; 및 설비모듈의 들림에 따른 모듈 노드부의 움직임을 상하로 제한하도록 모듈 노드부의 상하 움직임을 지지하는 상하들림 구속부를 포함하며, 상하들림 구속부는, 모듈 노드부의 상하 움직임을 제한하도록 모듈 노드부 상에 배치되는 상하구속본체; 상하구속본체의 상하 움직임을 제한하도록 상하구속본체에 상단부가 결합되며, 하단부가 선체에 결합되는 인장플레이트; 및 설비모듈의 움직임에 따른 충격을 흡수하도록 모듈 노드부와 상하구속본체 사이에 배치되는 충격흡수모듈을 포함한다.

Description

상부모듈 들림구속유닛, 이를 포함하는 설비모듈 지지장치 및 FPSO, 그리고 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법{TOPSIDE MODULE UPLIFT RESTRAINT UNIT, FACILITY MUDULE SUPPORT DEVICE, FPSO INCLUDING THE SAME, INSTALLING METHOD THEREOF}

본 발명은 상부모듈 들림구속유닛, 이를 포함하는 설비모듈 지지장치 및 FPSO, 그리고 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부유식 선체의 상부에서 플랜들 설비들을 안정적으로 지지할 수 있는 상부모듈 들림구속유닛, 이를 포함하는 설비모듈 지지장치 및 FPSO, 그리고 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법에 관한 것이다.

원유, 천연가스 등을 생산, 저장, 및 하역할 수 있는 시설을 갖춘 부유식 복합생산 시스템인 FPSO에는, 각각의 공정을 위한 시설이 모듈로 배치된다. 이러한 모듈은 각각의 모듈 별로 수행하는 역할이 다르며, 이에 따라 개별적인 특성과 형상을 지니게 되고 각 모듈 별로 다양한 중량 및 반응(Reaction) 값을 가지게 된다.

기본적으로 각 모듈은 FPSO의 선체 상부(Topside)에 위치하며, FPSO의 용량(capacity) 및 오일 사이트(oil site)에 따라 모듈(module)의 특성과 형상 및 프로세스가 달라지게 되며 이에 따라 각 모듈의 무게가 정해지게 된다.

일예로, 플레어 타워(Flare tower)와 터렛(Turret) 그리고 파이프 랙(Pipe rack)은 선체(Hull)에 고정된(fixed) 구조로서, 들림(Uplift)이 발생하여도 FPSO의 움직임(Movement)과 함께 거동하지만, 이를 제외한 나머지 모듈(module)들은 들림(Uplift)이 발생하면, 이를 구속할 수 있는 특별한 들림(uplift) 구속구조로 탑재된다.

이러한 구속구조로 배치가 필요한 FPSO의 해당 모듈은, 모듈 서포트 스툴(MSS, Module support stool)에 의해, 들림에 따른 4가지 형태의 구속 조건을 갖는다.

우선 모듈에 대한 구속조건에서, 수직운동에 대한 구속조건은 V, 피치(pitch) 운동에 대한 구속조건은 P, 롤링운동에 대한 구속조건은 R로 표시될 수 있다.

모듈의 하부 각 모서리부에는, V, VR, VPR, VP의 구속조건을 제공하는 들림 구속유닛이 시계 방향으로 배치될 수 있다. VP와 VPR의 경우 모듈에 대한 피치(Pitch) 운동을 구속하는데, 만약 피치운동의 구속을 VR의 구속으로 잡아준다면, 추가모멘트(additional moment) 및 추가적인 힘(additional force)가 발생하게 되며, 피치운동이 아닌 롤 운동의 경우에도 동일한 현상이 발생한다.

이때 각 모서리부의 들림에 대한 운동은 모두 구속할 수 있는 구조를 만들지 않느냐에 대한 의문이 발생될 수 있는데, 이는 설계의 효율성에 초점을 두어 설명이 가능하다.

즉 모듈 모서리부에 대해 모든 구속조건을 갖는 들림 구속유닛을 배치할 필요는 없으며, 모든 구조적 조건 및 중량을 고려하여, 최소한의 비용으로 최대한의 효과를 거둘 수 있도록 유리한 구속 조건을 배치하면 된다. 이에 따라 Vertical(+Z)방향만을 구속하는, 즉 V 구속조건만을 제공하는 모듈 서포트 스툴(MSS)이 존재할 수 있다.

기존의 V 구속조건을 제공하는 들림 구속유닛은, 구조가 복잡하여 생산성이 높지 않으며, 설치가 간단하지 않으며, 공기를 지연시킬 수 있으며, 들림 하중을 제대로 흡수하지 못했으며, 후행 작업 시에 안전사고를 일으킬 수 있으며, 또한 후행작업을 위한 충분한 작업공간 확보의 어려움이 있었다.

대한민국특허 제10-2011-52271 호

본 발명의 일 실시 예는, 구조적으로 생산성을 높일 수 있으며, 설치가 간단하며, 공기를 단축시키며, 들림 하중을 충분히 흡수할 수 있으며, 후행 작업 시 안전사고에 대처하며, 충분한 작업공간의 확보가 가능하도록 마련되는 상부모듈 들림구속유닛, 이를 포함하는 설비모듈 지지장치 및 FPSO, 그리고 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 설비모듈이 지지되도록 설비모듈의 하부에 마련되는 모듈 노드부; 상기 모듈 노드부를 지지하도록 상기 모듈 노드부의 하부에 마련되는 모듈 서포터부; 및 상기 설비모듈의 들림에 따른 상기 모듈 노드부의 움직임을 상하로 제한하도록 상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 지지하는 상하들림 구속부를 포함하며, 상기 상하들림 구속부는, 상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 제한하도록 상기 모듈 노드부 상에 배치되는 상하구속본체; 상기 상하구속본체의 상하 움직임을 제한하도록 상기 상하구속본체에 상단부가 결합되며, 하단부가 선체에 결합되는 인장플레이트; 및 상기 설비모듈의 움직임에 따른 충격을 흡수하도록 상기 모듈 노드부와 상기 상하구속본체 사이에 배치되는 충격흡수모듈을 포함하는 상부모듈 들림구속유닛이 제공될 수 있다.

상기 모듈 노드부에는, 상기 상하구속본체가 배치되도록 측방으로 돌출되어 배치되는 포치 빔이 마련되며, 상기 상하구속본체는, 상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 제한하도록 상기 포치 빔 상에 배치되는 요크 빔; 및 상기 요크 빔을 상기 인장플레이트에 결합시키도록 상기 요크 빔의 양쪽에 결합되어 배치되는 요크 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 요크 빔과 상기 인장플레이트에는, 상하 대향하게 배치되어 상호 결합이 가능하도록 체결용 플랜지가 마련될 수 있다.

상기 체결용 플랜지에는, 상기 요크 빔과 상기 인장플레이트의 결합강성을 보강토록 보강리브가 교차하게 마련되며, 상기 보강리브는 상기 요크 빔과 상기 인장플레이트에 용접 결합될 수 있다.

상기 충격흡수모듈은, 상기 포치 빔 상에 결합 가능토록 결합홀이 마련되는 충격흡수부재; 및 상기 충격흡수부재와 일체로 결합되며 마련되며, 상기 충격흡수부재를 지지하며 상기 포치 빔 상에 결합되는 충격지지부재를 포함할 수 있다.

상기 인장플레이트는, 상기 모듈 서포터부에 인접하여 기립 배치되는 한 쌍의 기립부재; 및 상기 기립부재의 하부에 교차하게 배치되며, 상기 기립부재와 함께 상기 선체에 결합되는 지지보강부재를 포함할 수 있다.

상기 인장플레이트는, 상기 기립부재의 하단부 양쪽에 상기 기립부재의 폭 방향으로 배치되어 상기 선체에 결합되는 결합보강부재를 더 포함할 수 있다.

상기 모듈 노드부는, 상기 설치모듈의 하부를 지지하도록 평평하게 마련되는 상부노드부재; 상기 상부노드부재에 대향하여 하부에 배치되는 하부노드부재; 상기 상부노드부재와 상기 하부노드부재를 상호 결합시키도록 상기 상기 상부노드부재와 상기 하부노드부재 사이에 배치되는 상하결합부재; 및 상기 설치모듈에 삽입되도록 상기 상부노들부재 상에 마련되는 돌출 결합부를 포함할 수 있다.

상기 모듈 서포터부는, 상기 모듈 노드부를 지지하도록 배치되는 서포터본체; 상기 서포터본체의 롤링 및 피칭운동 중 하나 이상을 지지하도록 상기 서포터본체의 주위에 마련되는 서포터 지지부; 및 상기 서포터 지지부를 지지하도록 상기 서포터 지지부에 결합되는 외곽 지지부를 포함하며, 상기 인장플레이트는, 상기 서포터 지지부의 양쪽에 기립 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 상부모듈 들림구속유닛을 포함하되, 상기 상부모듈 들림구속유닛이 상기 설비모듈의 하부에 복수로 배치되며, 상기 모듈 서포터부에는, 상기 모듈 노드부의 움직임에 따른 방향 중 롤링 및 피칭운동 중 적어도 어느 하나를 제한하도록 하나 이상의 모듈서포트스툴이 마련되는 설비모듈 지지장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 원유, 천연가스, 및 셰일가스 중 어느 하나를 생산, 저장, 및 하역할 수 있도록 복수의 설비모듈이 상부에 배치되며, 상기 설비모듈을 지지하며 상기 설비모듈의 움직임을 제한할 수 있도록 상기 설비모듈 지지장치를 포함하는 FPSO가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 설비모듈의 하부에 배치되는 모듈 노드부를 지지할 수 있도록 마련되는 모듈 서포터부를 상기 설비모듈의 움직임을 상하로 제한할 수 있는 상하들림 구속부의 인장플레이트와 함께 선체에 설치하는 단계; 상기 모듈 노들부와 함께 상기 설비모듈의 들림에 따른 상기 모듈 노드부의 움직임을 상하로 제한하도록 상기 모듈 노드부를 지지하는 상하들림 구속부의 상하구속본체와 상기 상하구속본체를 지지할 수 있는 충격흡수모듈을 상기 모듈 노드부 상에 배치하는 단계; 및 상기 모듈 노드부를 상기 모듈 서포터부 상에 배치하여 상호 결합하며, 상기 상하구속본체의 하단부와 상기 인장플레이트의 상단부를 결합하는 단계를 포함하는 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법이 제공될 수 있다.

상기 모듈 노드부에는, 상기 상하구속본체가 배치되도록 측방으로 돌출되어 배치되는 포치 빔을 마련하며, 상기 상하구속본체는, 상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 제한하도록 상기 포치 빔 상에 배치되는 요크 빔; 및 상기 요크 빔을 상기 인장플레이트에 결합시키도록 상기 요크 빔의 양쪽에 결합 배치되는 요크 플레이트으로 마련하되, 상기 요크 빔과 상기 인장플레이트에는, 상하 대향하게 배치되며, 상호 결합이 가능하도록 체결용 플랜지를 마련할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구조적으로 생산성을 높일 수 있으며, 설치가 간단하며, 공기를 단축시키며, 들림 하중을 충분히 흡수할 수 있으며, 후행 작업 시 안전사고에 대처하며, 충분한 작업공간의 확보가 가능하도록 마련되는 상부모듈 들림구속유닛, 이를 포함하는 설비모듈 지지장치 및 FPSO, 그리고 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛이 배치된 FPSO의 일부에 대한 개략적인 평면도이다.
도 2는, 도 1의 상부모듈 들림구속유닛의 사시도이다.
도 3은, 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 라인에 따른 단면도이다.
도 4는, 도 2의 Ⅱ-Ⅱ 라인에 따른 단면도이다.
도 5는, 도 1의 상하들림 구속부의 사시도이다.
도 6은, 도 5의 정면도이다.
도 7은, 도 5의 평면도와 측면도이다.
도 8은, 도 7의 충격흡수모듈의 확대도이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛의 모듈 서포터부와 인장플레이트를 도시한 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛의 모듈 노드부와 상하구속본체를 도시한 사시도이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛의 충격흡수모듈에 대한 사시도와 정면도이다.
도 12는, 도 9 내지 도 11에 도시된 상부모듈 들림구속유닛의 구성요소들이 조립된 상태도이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명한다. 후술되는 본 발명의 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시 예에 관련하여 다른 실시 예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛(100)은, 설비모듈(101)이 지지되도록 설비모듈(101)의 하부에 마련되는 모듈 노드부(110)와, 모듈 노드부(110)를 지지하도록 모듈 노드부(110)의 하부에 마련되는 모듈 서포터부(120)와, 설비모듈(101)의 들림에 따른 모듈 노드부(110)의 움직임을 상하로 제한하도록 모듈 노드부(110)의 상하 움직임을 지지하는 상하들림 구속부(130)를 포함한다.

이들 중 본 실시 예에 따른 상하들림 구속부(130)는, 모듈 노드부(110)의 상하 움직임을 제한하도록 모듈 노드부(110) 상에 배치되는 상하구속본체(131)와, 상하구속본체(131)의 상하 움직임을 제한하도록 상하구속본체(131)에 상단부가 결합되며 하단부가 선체에 결합되는 인장플레이트(150)와, 설비모듈(101)의 움직임에 따른 충격을 흡수하도록 모듈 노드부(110)와 상하구속본체(131) 사이에 배치되는 충격흡수모듈(140)을 포함한다.

이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛(100)은, 모듈 노드부(110)의 움직임이 상하들림 구속부(130)에 의해 제한된다. 이때 상하들림 구속부(130)는 상하구속본체(131)와 인장플레이트(150)의 결합으로 마련되어 구조적으로 간단하며, 모듈 노드부(110)와 상하구속본체(131) 사이에 충격흡수모듈(140)이 모듈 노드부(110)의 후술되는 포치로부터 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.

이처럼 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛(100)은, 설비모듈(101)의 하부에 모듈 노드부(110), 모듈 서포터부(120), 그리고 상하들림 구속부(130)가 컴팩트하고도 간단하게 배치될 수 있으므로, 구조적으로 생산성을 높일 수 있으며, 설치가 간단하며, 공기를 단축시키며, 들림 하중을 충분히 흡수할 수 있으며, 후행 작업 시 안전사고에 대처하며, 충분한 작업공간의 확보가 가능하다.

이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛(100)에 대해서 상세하게 설명한다.

본 실시 예에 따르면 모듈 노드부(110)에는, 상하구속본체(131)가 배치되도록 측방으로 돌출되어 배치되는 포치 빔(111)이 마련된다. 본 실시 예에 따른 상하구속본체(131)는, 모듈 노드부(110)의 상하 움직임을 제한하도록 포치 빔(111) 상에 배치되는 요크 빔(132)과, 요크 빔(132)을 인장플레이트(150)에 결합시키도록 요크 빔(132)의 양쪽에 결합되어 배치되는 요크 플레이트(133)를 포함한다.

포치 빔(111)은, 상하구속본체(131)에 얹혀지도록 모듈 노드부(110)를 구속할 수 있도록 모듈 노드부(110)를 구성하는 주요요소이다. 이러한 포치 빔(111)에는, 상하구속본체(131)와의 사이에서 충격을 흡수하도록 충격흡수듈이 배치된다. 이때 충격흡수모듈(140)은, 요크 빔(132)과 포치 빔(111) 사이에 배치되어 요크 빔(132)과 포치 빔(111) 사이에 발생되는 충격을 갑접적으로 흡수할 수 있다.

본 실시 예에 따른 요크 빔(132)과 인장플레이트(150)에는, 상하 대향하게 배치되어 상호 결합이 가능하도록 체결용 플랜지(134)가 마련될 수 있다. 즉 요크 빔(132)의 체결용 플랜지(134)가 인장플레이트(150)의 체결용 플랜지(134)에 상호 결합되어, 인장플레이트(150) 상에 요크 빔(132)이 수월하게 설치될 수 있으며, 요크 빔(132)을 분리하고 충격흡수모듈(140)을 쉽게 분리 교체할 수 있다.

이러한 체결용 플랜지(134)에는, 요크 빔(132)과 인장플레이트(150)의 결합강성을 보강토록 보강리브(135)가 교차하게 마련되며, 보강리브(135)는 요크 빔(132)과 인장플레이트(150)에 용접 결합될 수 있다. 보강리브(135)는, 체결용 플랜지(134)의 수직방향하중을 주로 지지할 수 있는데, 본 실시 예에 따르면 체결용 플랜지(134)를 따라 일정 간격을 두고 세 개가 배치된다.

또한 본 실시 예에 따른 충격흡수모듈(140)은, 포치 빔(111) 상에 결합 가능토록 결합홀이 마련되는 충격흡수부재(141)와, 충격흡수부재(141)와 일체로 결합되며 마련되며, 충격흡수부재(141)를 지지하며 포치 빔(111) 상에 결합되는 충격지지부재(142)를 포함할 수 있다.

이러한 충격흡수모듈(140)은, 주로 충격을 흡수하는 충격흡수부재(141)와, 충격흡수부재(141)의 상하 위치에서 충격흡수부재(141)에 지지되는 충격지지부재(142)로 구성된다. 충격흡수부재(141)와 충격지지부재(142)는 이들을 관통하여 포치 빔(111)에 결합되는 체결부재에 의해 포치 빔(111)에 고정될 수 있다.

전술한 요크플레이트에 결합되는 인장플레이트(150)는, 모듈 서포터부(120)에 인접하여 기립 배치되는 한 쌍의 기립부재(151)와, 기립부재(151)의 하부에 교차하게 배치되며, 기립부재(151)와 함께 선체에 결합되는 지지보강부재(152)를 포함할 수 있다.

이러한 인장플레이트(150)는, 기립부재(151)가 전술한 체결용 플랜지(134)에 의해 요크플레이트에 결합되며, 기립부재(151)의 하단부가 지지보강부재(152)에 지지구조가 보강된다. 이때의 지지보강부재(152)는, 기립부재(151)의 바깥쪽에 교차하게 배치되어 기립부재(151)의 하단부에서 바깥쪽으로 휘어지는 현상을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 예에 따른 인장플레이트(150)는, 기립부재(151)의 하단부 양쪽에 기립부재(151)의 폭 방향으로 배치되어 선체에 결합되는 결합보강부재(153)를 더 포함할 수 있다. 결합보강부재(153)는, 지지보강부재(152)의 양쪽에 교차하게 배치되는데, 기립부재(151)의 하단부에서 지지영역을 좀더 넓게 마련해준다.

이러한 인장플레이트(150)는, 후술되는 서포터본체(171)의 사방에 배치되어 있는 서포터 지지부(172)들 중 어느 하나의 양쪽에 기립 배치될 수 있으며, 이에 따라 상하들림 구속부(130)의 배치양상이 정해진다.

전술한 바와 같은, 상하들림 구속부(130)에 의해 상하 움직임이 제한되는 본 실시 예에 따른 모듈 노드부(110)는, 설치모듈의 하부를 지지하도록 평평하게 마련되는 상부노드부재(161)와, 상부노드부재(161)에 대향하여 하부에 배치되는 하부노드부재(162)와, 상부노드부재(161)와 하부노드부재(162)를 상호 결합시키도록 상부노드부재(161)와 하부노드부재(162) 사이에 배치되는 상하결합부재(163)와, 설치모듈에 삽입되도록 상부노들부재 상에 마련되는 돌출 결합부(165)를 포함할 수 있다.

이러한 모듈 노드부(110) 상에는, 돌출 결합부(165)가 설비모듈(101)에 삽입 또는 지지되어 설비모듈(101)이 용이하게 배치될 수 있게 된다. 또한 상부노드부재(161)와 하부노드부재(162)는, 상하결합부재(163)에 의해 결합되어 상하 방향에 따른 압축과 인장에 대해 견딜 수 있다.

이러한 모듈 노드부(110)를 지지하도록 마련되는 모듈 서포터부(120)는, 모듈 노드부(110)를 지지하도록 배치되는 서포터본체(171)와, 서포터본체(171)의 롤링 및 피칭운동 중 하나 이상을 지지하도록 서포터본체(171)의 주위에 마련되는 서포터 지지부(172)와, 서포터 지지부(172)를 지지하도록 서포터 지지부(172)에 결합되는 외곽 지지부(173)를 포함할 수 있다.

서포터본체(171)는, 서포터 지지부(172)에 의해 둘러싸여 서포터 지지부(172)에 지지된다. 이때에 서포터 지지부(172)는, 서포터본체(171)의 롤링 및 피칭 운동을 모두, 또는 선택적으로 지지하도록 배치된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전술한 상부모듈 들림구속유닛(100)을 포함하며, 상부모듈 들림구속유닛(100)이 설비모듈(101)의 하부에 복수로 배치하여 마련되는 설비모듈(101) 지지장치가 제공될 수 있다.

이러한 설비모듈(101) 지지장치의 모듈 서포터부(120)에는, 모듈 노드부(110)의 움직임에 따른 방향 중 롤링 및 피칭운동 중 적어도 어느 하나를 제한하도록 하나 이상의 모듈서포트스툴(175)이 마련될 수 있다.

이러한 본 실시 예에 따른 설비모듈(101) 지지장치는, 설비모듈(101) 사방 모서리부에 배치되어 설비모듈(101)의 움직임을 상하로 제한하는 전술한 상부모듈 들림구속유닛(100)의 모듈 서포터부(120)에 P 그리고 R 구속조건을 제공하는 모듈서포트스툴(175)(175, MSS)이 더 배치됨으로써 설비모듈(101)의 움직임에 대한 V, P 및 R 구속조건을 제공할 수 있다.

즉 서포터본체(171)가 설비모듈(101)의 하부 네 귀퉁이에 배치될 때, 전술한 상하들림 구속부(130)는, 모두 배치되지만, 설비모듈(101)의 롤링 및 피칭 움직임에 의한 서포터본체(171)의 롤링 및 피칭운동은, 각각 다른 위치에서 제한시키는 것이 가능하므로, 서포터 지지부(172)는 롤링 및 피칭운동 중 하나 이상을 제한 및 충격을 흡수하도록 마련될 수 있다.

이때 롤링 및 피칭운동은, 서포터본체(171)가 지지되는 평면과 평행하도록 이격되어 서포터본체(171)의 중심부를 통과하는 XY평면의 원점이 서포터본체(171)의 중심부에 위치한다고 상정할 때, XY축 어느 한쪽을 롤링운동의 회전중심라인으로, 그리고 다른 한쪽을 피칭운동의 회전중심라인으로 하는 경우로 상정한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 원유, 천연가스, 및 셰일가스 중 어느 하나를 생산, 저장, 및 하역할 수 있도록 복수의 설비모듈(101)이 상부에 배치되며, 설비모듈(101)을 지지하며 설비모듈(101)의 움직임을 제한할 수 있도록 전술한 설비모듈(101) 지지장치를 포함하는 FPSO가 제공될 수 있다.

이러한 FPSO는, 전술한 바와 같이 설비모듈(101)의 들림, 롤링, 및 피칭 하중을 충분히 흡수할 수 있으며, 후행 작업 시 안전사고에 대처되며, 충분한 작업공간의 확보가 가능하도록 마련되며, 구조가 간단하여 유지 보수 시에도 필요한 부품의 가격의 저렴하며, 간편하게 정비가 가능하므로, 설비모듈(101)의 유지 보수에 필요한 비용이 줄어든다.

이하에서는, 전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛(100)의 설치방법에 대해서 설명한다. 전술한 상부모듈 들림구속유닛(100)의 기술에서 이미 설명한 중복되는 요소들의 구조 및 작용에 대해서는 상세한 설명을 생략하며, 주로 상부모듈 들림구속유닛(100)을 설비모듈(101)의 하부에 설치하는 방법에 대해서 설명한다.

도 1과 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛(100)의 설치방법은, 설비모듈(101)의 하부에 배치되는 모듈 노드부(110)를 지지할 수 있도록 마련되는 모듈 서포터부(120)를 설비모듈(101)의 움직임을 상하로 제한할 수 있는 상하들림 구속부(130)의 인장플레이트(150)와 함께 선체에 설치하는 단계와, 모듈 노들부와 함께 설비모듈(101)의 들림에 따른 모듈 노드부(110)의 움직임을 상하로 제한하도록 모듈 노드부(110)를 지지하는 상하들림 구속부(130)의 상하구속본체(131)와 상하구속본체(131)를 지지할 수 있는 충격흡수모듈(140)을 모듈 노드부(110) 상에 배치하는 단계와, 모듈 노드부(110)를 모듈 서포터부(120) 상에 배치하여 상호 결합하며 상하구속본체(131)의 하단부와 인장플레이트(150)의 상단부를 결합하는 단계를 포함한다.

이러한 본 실시 예에 따른 상부모듈 들림구속유닛(100)에 따르면, 설비모듈(101)의 하부에 모듈 노드부(110), 모듈 서포터부(120), 그리고 상하들림 구속부(130)가 컴팩트하고도 간단한 구조로 배치하므로, 구조적으로 생산성을 높일 수 있으며, 설치 또한 간단하여 공기를 단축시키며, 들림 하중을 충분히 흡수할 수 있으며, 후행 작업 시 안전사고에 대처하며, 충분한 작업공간의 확보가 가능하다.

이때에 모듈 노드부(110)에는, 상하구속본체(131)가 용이하게 배치되도록 측방으로 돌출되어 배치되는 포치 빔(111)을 마련한다. 그리고 상하구속본체(131)는, 모듈 노드부(110)의 상하 움직임을 제한하도록 포치 빔(111) 상에 배치되는 요크 빔(132)과, 요크 빔(132)을 인장플레이트(150)에 결합시키도록 요크 빔(132)의 양쪽에 결합 배치되는 요크 플레이트(133)으로 마련하되, 요크 빔(132)과 인장플레이트(150)에는, 상하 대향하게 배치되며, 상호 결합이 가능하도록 체결용 플랜지(134)를 마련할 수 있다.

이에 따라 요크 빔(132)은, 요크 플레이트(150)에 의해 인장플레이트(150) 상에 쉽게 설치될 수 있으며, 요크 플레이트(150)와 인장플레이트(150)는 체결용 플랜지(134)에 용이하게 결합되어 압축 및 인장을 견딜 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

100: 상부모듈 들림구속유닛 101: 설비모듈
110: 모듈 노드부 111: 포치 빔
120: 모듈 서포터부 130: 상하들림 구속부
131: 상하구속본체 132: 요크 빔
133: 요크 플레이트 134: 체결용 플랜지
135: 보강리브 140: 충격흡수모듈
141: 충격흡수부재 142: 충격지지부재
150: 인장플레이트 151: 기립부재
152: 지지보강부재 153: 결합보강부재
161: 상부노드부재 162: 하부노드부재
163: 상하결합부재 165: 돌출 결합부
171: 서포터본체 172: 서포터 지지부
173: 외곽 지지부 175: 모듈서포트스툴

Claims

설비모듈이 지지되도록 설비모듈의 하부에 마련되는 모듈 노드부;
상기 모듈 노드부를 지지하도록 상기 모듈 노드부의 하부에 마련되는 모듈 서포터부; 및
상기 설비모듈의 들림에 따른 상기 모듈 노드부의 움직임을 상하로 제한하도록 상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 지지하는 상하들림 구속부를 포함하며,
상기 상하들림 구속부는,
상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 제한하도록 상기 모듈 노드부 상에 배치되는 상하구속본체;
상기 상하구속본체의 상하 움직임을 제한하도록 상기 상하구속본체에 상단부가 결합되며, 하단부가 선체에 결합되는 인장플레이트; 및
상기 설비모듈의 움직임에 따른 충격을 흡수하도록 상기 모듈 노드부와 상기 상하구속본체 사이에 배치되는 충격흡수모듈을 포함하는 상부모듈 들림구속유닛.
제1 항에 있어서,
상기 모듈 노드부에는, 상기 상하구속본체가 배치되도록 측방으로 돌출되어 배치되는 포치 빔이 마련되며,
상기 상하구속본체는,
상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 제한하도록 상기 포치 빔 상에 배치되는 요크 빔; 및
상기 요크 빔을 상기 인장플레이트에 결합시키도록 상기 요크 빔의 양쪽에 결합되어 배치되는 요크 플레이트를 포함하는 상부모듈 들림구속유닛.
제2 항에 있어서,
상기 요크 빔과 상기 인장플레이트에는, 상하 대향하게 배치되어 상호 결합이 가능하도록 체결용 플랜지가 마련되는 상부모듈 들림구속유닛.
제3 항에 있어서,
상기 체결용 플랜지에는, 상기 요크 빔과 상기 인장플레이트의 결합강성을 보강토록 보강리브가 교차하게 마련되며, 상기 보강리브는 상기 요크 빔과 상기 인장플레이트에 용접 결합되는 상부모듈 들림구속유닛.
제2 항에 있어서,
상기 충격흡수모듈은,
상기 포치 빔 상에 결합 가능토록 결합홀이 마련되는 충격흡수부재; 및
상기 충격흡수부재와 일체로 결합되며 마련되며, 상기 충격흡수부재를 지지하며 상기 포치 빔 상에 결합되는 충격지지부재를 포함하는 상부모듈 들림구속유닛.
제2 항에 있어서,
상기 인장플레이트는,
상기 모듈 서포터부에 인접하여 기립 배치되는 한 쌍의 기립부재; 및
상기 기립부재의 하부에 교차하게 배치되며, 상기 기립부재와 함께 선체에 결합되는 지지보강부재를 포함하는 상부모듈 들림구속유닛.
제6 항에 있어서,
상기 인장플레이트는, 상기 기립부재의 하단부 양쪽에 상기 기립부재의 폭 방향으로 배치되어 상기 선체에 결합되는 결합보강부재를 더 포함하는 상부모듈 들림구속유닛.
제1 항에 있어서,
상기 모듈 노드부는,
상기 설치모듈의 하부를 지지하도록 평평하게 마련되는 상부노드부재;
상기 상부노드부재에 대향하여 하부에 배치되는 하부노드부재;
상기 상부노드부재와 상기 하부노드부재를 상호 결합시키도록 상기 상기 상부노드부재와 상기 하부노드부재 사이에 배치되는 상하결합부재; 및
상기 설치모듈에 삽입되도록 상기 상부노드부재 상에 마련되는 돌출 결합부를 포함하는 상부모듈 들림구속유닛.
제8 항에 있어서,
상기 모듈 서포터부는,
상기 모듈 노드부를 지지하도록 배치되는 서포터본체;
상기 서포터본체의 롤링 및 피칭운동 중 하나 이상을 지지하도록 상기 서포터본체의 주위에 마련되는 서포터 지지부; 및
상기 서포터 지지부를 지지하도록 상기 서포터 지지부에 결합되는 외곽 지지부를 포함하며,
상기 인장플레이트는, 상기 서포터 지지부의 양쪽에 기립 배치되는 상부모듈 들림구속유닛.
상기 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 상기 상부모듈 들림구속유닛을 포함하되, 상기 상부모듈 들림구속유닛이 상기 설비모듈의 하부에 복수로 배치되며,
상기 모듈 서포터부에는, 상기 모듈 노드부의 움직임에 따른 방향 중 롤링 및 피칭운동 중 적어도 어느 하나를 제한하도록 하나 이상의 모듈서포트스툴이 마련되는 설비모듈 지지장치.
원유, 천연가스, 및 셰일가스 중 어느 하나를 생산, 저장, 및 하역할 수 있도록 복수의 설비모듈이 상부에 배치되며,
상기 설비모듈을 지지하며 상기 설비모듈의 움직임을 제한할 수 있도록 상기 제10 항에 따른 설비모듈 지지장치를 포함하는 FPSO.
설비모듈의 하부에 배치되는 모듈 노드부를 지지할 수 있도록 마련되는 모듈 서포터부를 상기 설비모듈의 움직임을 상하로 제한할 수 있는 상하들림 구속부의 인장플레이트와 함께 선체에 설치하는 단계;
상기 모듈 노드부를 상기 모듈 서포터부 상에 배치하기 전에, 상기 모듈 노드부와 함께 상기 설비모듈의 들림에 따른 상기 모듈 노드부의 움직임을 상하로 제한하도록 상기 모듈 노드부를 지지하는 상하들림 구속부의 상하구속본체와 상기 상하구속본체를 지지할 수 있는 충격흡수모듈을 상기 모듈 노드부 상에 배치하는 단계; 및
상기 모듈 노드부를 상기 모듈 서포터부 상에 배치한 후, 상기 상하구속본체의 하단부와 상기 인장플레이트의 상단부를 결합하여 상기 모듈 노드부와 상기 모듈 서포터부를 상호 결합하는 단계를 포함하는 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법.
제12 항에 있어서,
상기 모듈 노드부에는, 상기 상하구속본체가 배치되도록 측방으로 돌출되어 배치되는 포치 빔을 마련하며,
상기 상하구속본체는,
상기 모듈 노드부의 상하 움직임을 제한하도록 상기 포치 빔 상에 배치되는 요크 빔; 및
상기 요크 빔을 상기 인장플레이트에 결합시키도록 상기 요크 빔의 양쪽에 결합 배치되는 요크 플레이트로 마련하되,
상기 요크 빔과 상기 인장플레이트에는, 상하 대향하게 배치되며, 상호 결합이 가능하도록 체결용 플랜지를 마련하는 상부모듈 들림구속유닛의 설치방법.