KR101644492B1 - 부유식 구조물 - Google Patents

Abstract

부유식 구조물이 개시된다. 일실시예에 따른 부유식 구조물은, 부유식 구조물의 외측으로 이동 가능한 캔틸레버, 상기 캔틸레버 하부에 제공되고 상기 캔틸레버를 이동시키는 적어도 하나의 스키드장치 및 상기 캔틸레버의 상기 부유식 구조물 중심 쪽 일측에 제공되고 상기 캔틸레버의 위치에 따라 힌지 구동하는 중량물 지지부를 포함할 수 있다.

Description

부유식 구조물{FLOATING STRUCTURE}

이하의 설명은 부유식 구조물에 관한 것이다.

부유식 구조물, 예를 들어 시추 기능을 갖는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 잭업 플랫폼은 시추를 위한 데릭을 포함하며, 항해 모드로 시추 위치까지 이동한 후, 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 본체를 레그를 따라 들어올린다. 잭업 플랫폼은 본체가 해수면에서 이격된 상태에서 시추 작업을 수행하며, 시추 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 시추 위치까지 이동할 수 있다.

도 1은 일반적인 잭업 플랫폼(10)을 개략적으로 도시한 도면이다. 잭업 플랫폼(10)은 본체(11), 본체(11)를 관통하는 복수의 레그(12)를 포함한다. 상술하였다시피, 항해 모드 상태에서 레그(12)는 해저로부터 이격되어 잭업 플랫폼(10)이 시추 위치로 이동할 수 있게 하고, 잭업 모드에서 레그(12)는 해저에 박히고 본체(11)가 레그(12)를 따라 상승한다. 본체(11)와 레그(12) 각각에는 랙기어와 피니언기어가 각각 제공되어 본체(11)와 레그(12)의 상대적인 운동을 지지할 수 있다. 본체(11) 상에는 선박 거주구(13)와 같은 구조물이 존재할 수 있다.

한편, 잭업 플랫폼(10)은 캔틸레버(14)를 포함함으로써 작업의 효율성을 기할 수 있다. 구체적으로, 캔틸레버(14)는 잭업 플랫폼(10)의 외측으로 이동 가능한데, 이를 통해 잭업 플랫폼(10) 전체의 위치를 바꾸지 않고도 드릴링 위치(well center)를 조정할 수 있는 것이다. 캔틸레버(14)의 일측에는 시추 데릭(15)이 제공될 수 있다.

위와 같은 캔틸레버(14)의 이동을 구현하는 것은 스키드장치(skid apparatus)일 수 있다. 도 1을 참조하면, 예를 들어, 스키드 장치(16)는 복수로 제공될 수 있고, 각각이 서로 이격된 채 캔틸레버(14)의 하부에 배치될 수 있다. 다시 말해, 스키드장치(16)는 본체(11) 상에 제공될 수 있고, 캔틸레버(14)를 아래에서 지지하면서 캔틸레버(14)에 수평 방향의 구동력을 제공할 수 있다.

그런데, 캔틸레버(14)가 잭업 플랫폼(10)의 외측으로 이동할 경우, 캔틸레버(14)가 정위치하고 있을 때 대비 스키드장치(16)에 가해지는 하중의 편중 현상이 일어날 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이 두 개의 스키드장치(16)가 제공되는 경우, 캔틸레버(14)가 잭업 플랫폼(10) 외측으로 이동함에 따라 바깥쪽(왼쪽)의 스키드장치(16)에 캔틸레버(14)의 하중이 편중될 수 있는 것이다. 보통, 스키드장치(16)는 지지할 수 있는 최대 하중이 정해진 채 설계 및 제작되는데, 위와 같은 편중 현상이 일어날 경우 스키드장치(16)는 고장을 일으킬 수 있고, 더 나아가 파손이 발생될 수도 있다. 결국, 스키드장치(16)의 설계, 운전 및 성능발휘 면에서 있어서 캔틸레버(14)의 무게중심은 매우 중요한 인자로 작용할 수 있다.

따라서, 캔틸레버(14)의 이동 시 캔틸레버(14)의 무게중심을 조정할 수 있는 방법에 대한 고민이 필요하다.

공개특허공보 제10-1986-0001274호

여기에서 설명되는 실시예는, 캔틸레버의 이동 시 캔틸레버의 무게중심을 조정할 수 있는 부유식 구조물을 제공하기 위한 것이다.

일실시예에 따른 부유식 구조물은, 부유식 구조물의 외측으로 이동 가능한 캔틸레버, 상기 캔틸레버 하부에 제공되고 상기 캔틸레버를 이동시키는 적어도 하나의 스키드장치 및 상기 캔틸레버의 상기 부유식 구조물 중심 쪽 일측에 제공되고 상기 캔틸레버의 위치에 따라 힌지 구동하는 중량물 지지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 중량물 지지부는, 상기 캔틸레버의 상면 일지점에 제공되는 힌지부 및 일단부는 상기 힌지부에 연결되고 타단부는 자유단인 지지판을 포함할 수 있고, 상기 지지판은 상기 캔틸레버가 정위치에 있을 때에는 상기 캔틸레버의 길이 범위 안에 위치하고 상기 캔틸레버가 상기 부유식 구조물의 외측으로 이동할 때에는 상기 부유식 구조물 중심 쪽으로 회동하여 상기 타단부가 상기 캔틸레버의 길이 범위 밖에 위치할 수 있다.

또한, 상기 중량물은 상기 타단부 상에 안착될 수 있다.

또한, 상기 중량물 지지부는, 상기 지지판이 상기 부유식 구조물 중심 쪽으로 회동하였을 때 상기 지지판과 상기 캔틸레버의 상면 사이에 개재되는 제 1 완충부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 중량물 지지부는, 상기 지지판의 아래에 제공되어 상기 지지판이 상기 부유식 구조물 중심 쪽으로 회동하였을 때 상기 지지판과 상기 캔틸레버의 상기 부유식 구조물 중심 쪽 일면에 각각 접하는 보강대를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 중량물 지지부는, 상기 보강대와 상기 캔틸레버의 상기 부유식 구조물 중심 쪽 일면 사이에 개재되는 제 2 완충부재를 더 포함할 수 있다.

여기에서 설명되는 실시예에 따르면, 캔틸레버의 이동 시 캔틸레버의 무게중심을 조정할 수 있는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 잭업 플랫폼을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 일실시예에 따른 부유식 구조물을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 부유식 구조물에서 캔틸레버가 부유식 구조물의 외측으로 이동할 때의 모습을 도시한 도면.

이하에서는 본 기술 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 아울러, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 일실시예에 따른 부유식 구조물(100)을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 부유식 구조물(100)에서 캔틸레버(130)가 부유식 구조물(100)의 외측으로 이동할 때의 모습을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 부유식 구조물(100)은 본체(110), 레그(120), 캔틸레버(130), 스키드장치(140) 및 중량물 지지부(150)를 포함할 수 있다.

레그(120)는 본체(110)를 관통할 수 있고, 본체(110)와 레그(120)는 서로에 대하여 수직 방향으로 상대 운동을 하여 할 수 있다. 이를 통해, 부유식 구조물(100)은 항해모드와 잭업모드로 운용될 수 있다. 그러나, 여기서 설명되는 기술 사상은 이러한 잭업 플랫폼에 한정되는 것은 아니다. 캔틸레버가 사용되는 부유식 구조물이라면 부유식 구조물의 구체적인 종류에는 제한이 없다.

한편, 본체(110) 상에는 구조물(13)이 있을 수 있다. 구조물(13)은 각종 크레인일 수 있고, 또는 선원거주구일 수도 있다.

캔틸레버(130)는 부유식 구조물(100)의 외측, 즉 도 2 및 3을 기준으로 왼쪽으로 이동할 수 있다. 캔틸레버(130)는 평시 본체(110) 상에 정위치되어 있다가 필요한 경우 왼쪽으로 이동하여 본체(110)보다 더 왼쪽으로 돌출될 수 있다. 캔틸레버(130)가 정위치되어 있다고 함은 캔틸레버(130)가 본체(110) 상에 파킹(parking)되어 있다는 것을 의미할 수 있다.

스키드장치(140)는 적어도 하나 마련되어 본체(110)와 캔틸레버(130) 사이에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 스키드장치(140)가 서로 이격 배치되는 것으로 예시한다. 즉, 부유식 구조물(100)의 가장자리 부분의 스키드장치(왼쪽)와 이보다 부유식 구조물(100)의 중심 쪽으로 치우친 지점의 스키드장치(오른쪽)가 제공될 수 있다.

스키드장치(140)는, 상술한 바와 같이, 캔틸레버(130)의 하중을 지지하면서 캔틸레버(130)의 이동을 위한 구동력을 캔틸레버(130)에 제공될 수 있다. 또한, 캔틸레버(130)가 부유식 구조물(100)의 외측(도면 기준 왼쪽)으로 이동할 경우, 캔틸레버(130)의 무게중심이 변하기 때문에 어느 스키드장치(140)에 가해지는 하중 역시 변할 수 있다. 다시 말해, 캔틸레버(130)가 정위치했을 때 대비 하중이 감소하는 스키드장치(140)도 있을 수 있고, 하중이 증가하는 스키드장치(140)도 있을 수 있다. 이러한 하중의 편중 현상이 발생되는 경우, 전술한 바와 같이 스키드장치(140)에 고장이 나거나 파손이 있을 수 있으며, 더 나아가 스키드장치(140)의 성능에 열화를 가져올 수 있다.

위와 같은 하중의 편중 현상을 방지하기 위하여 본 실시예에 따른 부유식 구조물은 중량물 지지부(150)를 포함할 수 있다. 중량물 지지부(150)는 도면을 기준으로 했을 때 캔틸레버(130)의 오른쪽, 즉 캔틸레버(130)의 부유식 구조물(100) 중심 쪽 일측에 제공될 수 있고, 중량물(1)이 상기와 같은 중량물(1) 지지부(150)에 안착됨으로써, 캔틸레버(130)의 무게중심이 조정될 수 있다.

이 때, 중량물 지지부(150)는 캔틸레버(130)가 정위치에 있을 때에는 캔틸레버(130)의 길이 범위 안에 위치할 수 있고, 캔틸레버(130)가 왼쪽, 즉 부유식 구조물(100)의 외측으로 이동할 때에는 캔틸레버(130)의 길이 범위 밖에 위치할 수 있다. 이를 통해, 캔틸레버(130)가 정위치에 있을 때 캔틸레버(130)는 본체(110) 상의 다른 구조물(13)과 최대한 가깝게 위치할 수 있고, 공간 활용의 효율이 극대화될 수 있다. 또한, 캔틸레버(130)가 왼쪽, 즉 부유식 구조물(100)의 외측으로 이동하는 경우 중량물(1)은 캔틸레버(130)의 길이 범위 밖에서 중량물 지지부(150)에 안착되기 때문에, 즉 도면을 기준으로 중량물(1)이 가장 오른쪽에 제공되기 때문에 보다 작은 중량의 중량물(1)을 이용하는 경우에도 효율적으로 캔틸레버(130) 무게중심을 조정할 수 있다. 위와 같은 두 가지 효과(공간활용의 극대화, 효율적인 캔틸레버의 무게중심 조정)를 동시에 거두기 위해서는 중량물 지지부(150)가, 캔틸레버(130)의 정위치 시에는 캔틸레버(130)의 길이 범위 안에 위치하고, 캔틸레버(130)가 부유식 구조물(100)의 외측으로 이동할 때에는 캔틸레버(130)에 대하여 상대적으로 부유식 구조물(100)의 중심 쪽(오른쪽)으로 이동하여 캔틸레버(130)의 길이 범위 밖에 위치할 것이 요구될 수 있다.

구체적으로, 중량물 지지부(150)는 힌지부(151), 지지판(152) 및 보강대(153)를 포함할 수 있다. 힌지부(151)는 캔틸레버(130)의 상면 일지점에 제공될 수 있다. 지지판(152)은 그 일단부가 힌지부(151)에 연결될 수 있고, 타단부는 자유단으로 제공됨으로써, 힌지부(151)를 기준으로 회동할 수 있다. 보다 자세히 설명하면, 캔틸레버(130)가 정위치에 있을 때에는 지지판(152)은 예를 들어 도 2에 도시된 것처럼 수직 방향으로 연장되도록 배치됨으로써 캔틸레버(130)의 길이 범위 안에 위치할 수 있다. 캔틸레버(130)가 부유식 구조물(100)의 외측으로 이동할 때에는 지지판(152)은 도 3에서와 같이 오른쪽으로 회동할 수 있고, 회동 후 지지판(152)의 타단부가 캔틸레버(130)의 길이 범위 밖에 위치할 수 있으며, 이러한 상태에서 중량물(1)이 타단부에 안착될 수 있다.

따라서, 캔틸레버(130)가 정위치에 있는 상태, 즉 중량물(1)이 제공되지 않는 상태에서는 캔틸레버(130)가 구조물(13)과 매우 근접하게 위치할 수 있고, 캔틸레버(130)가 돌출되는 상태, 즉 중량물(1)이 제공되는 상태에서는 가장 부유식 구조물(100)의 중심 쪽으로 치우친 지점에 중량물(1)이 제공되기 때문에 무게중심 조정 효율이 증대될 수 있다.

지지판(152)이 힌지부(151)를 기준으로 회동할 수 있도록 하는 구성은 다양할 수 있다. 예를 들어, 유압실린더 장치를 이용하여 지지판(152)의 회동을 구현할 수도 있고, 윈치 및 와이어를 이용하여 지지판(152)의 회동을 구현할 수도 있다. 이 분야 통상의 기술자로서는 그 외 다양한 방법을 동원하여 지지판(152)의 회동을 구현할 수 있을 것이다.

한편, 보강대(153)는 지지판(152)이 회동하여 그 위에 중량물(1)이 안착될 때 지지판(152)을 추가적으로 지지할 수 있다. 이를 위해, 보강대(153)는 도 3을 기준으로 지지판(152)의 아래에 제공될 수 있고, 지지판(152)이 회동하였을 때 지지판(152)과 캔틸레버(130)의 부유식 구조물 중심 쪽 일면(도 3에서 우측면)에 각각 접할 수 있다.

아울러, 지지판(152)과 캔틸레버(130)의 상면 사이에는 제 1 완충부재(158)이 제공될 수 있고, 보강대(153)와 캔틸레버(130)의 부유식 구조물(100) 중심 쪽 일면(도 3에서 우측면) 사이에는 제 2 완충부재(159)가 제공될 수 있다. 제 1 완충부재(158)와 제 2 완충부재(159)는 고무 등의 탄성재질로 형성되거나 목재로 형성될 수 있고, 지지판(152)과 보강대(153)가 캔틸레버(130)와 접하는 과정에서 발생될 수 있는 충격을 완화하여 지지판(152), 보강대(153) 그리고 캔틸레버(130)를 보호할 수 있다.

도 2 및 3에서는 제 1 완충부재(158)와 제 2 완충부재(159)가 각각 지지판(152)의 하면과 보강대(153)의 일면에 제공되는 것으로 도시되었으나, 이와는 다르게 제 1 완충부재(158)와 제 2 완충부재(159)는 캔틸레버(130)의 상면 및 우측면(도 2 및 3 기준)에 제공될 수도 있다.

위와 같은 본 실시예에 따른 부유식 구조물(100)에 의하면, 캔틸레버(130)가 부유식 구조물(100)의 외측으로 이동할 때 캔틸레버(130)의 무게중심을 조정할 수 있고, 이로 인해 스키드장치(140)에 편중된 하중이 가해지지 않을 수 있다. 또한, 중량물 지지부(150)는 힌지 방식으로 회동이 가능하기 때문에 보다 작은 중량의 중량물(1)만으로 캔틸레버(130)의 무게중심을 효과적으로 조정할 수 있고, 다른 구조물(13)과의 간섭을 없앰과 동시에 본체(110)의 공간활용의 효율을 극대화할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 기술 사상의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 기술 사상의 범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 기술 사상의 범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

100: 부유식 구조물 110: 본체
120: 레그 130: 캔틸레버
140: 스키드장치 150: 중량물 지지부
151: 힌지부 152: 지지판
153: 보강대 158: 제 1 완충부재
159: 제 2 완충부재

Claims (6)

1. 본체;
   상기 본체의 외측으로 이동가능하게 상기 본체에 구비되는 캔틸레버;
   상기 캔틸레버와 상기 본체 사이에 제공되고, 상기 본체에 고정되어 상기 캔틸레버를 이동시키는 적어도 하나의 스키드장치; 및
   상기 캔틸레버의 상기 본체 중심 쪽 일측에 제공되고, 상기 캔틸레버의 위치에 따라 힌지 구동하는 중량물 지지부를 포함하고,
   상기 중량물 지지부는,
   상기 캔틸레버의 상면 일지점에 제공되는 힌지부; 및
   일단부는 상기 힌지부에 연결되고, 타단부는 자유단인 지지판을 포함하고,
   상기 지지판은, 상기 캔틸레버가 정위치에 있을 때에는 상기 캔틸레버의 길이 범위 안에 위치하고, 상기 캔틸레버가 상기 본체의 외측으로 이동할 때에는 상기 본체 중심 쪽으로 회동하여 상기 타단부가 상기 캔틸레버의 길이 범위 밖에 위치하는 부유식 구조물.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중량물은 상기 타단부 상에 안착되는 부유식 구조물.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 중량물 지지부는, 상기 지지판이 상기 본체 중심 쪽으로 회동하였을 때 상기 지지판과 상기 캔틸레버의 상면 사이에 개재되는 제 1 완충부재를 더 포함하는 부유식 구조물.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 중량물 지지부는, 상기 지지판의 아래에 제공되어 상기 지지판이 상기 본체 중심 쪽으로 회동하였을 때 상기 지지판과 상기 캔틸레버의 상기 본체 중심 쪽 일면에 각각 접하는 보강대를 더 포함하는 부유식 구조물.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 중량물 지지부는, 상기 보강대와 상기 캔틸레버의 상기 본체 중심 쪽 일면 사이에 개재되는 제 2 완충부재를 더 포함하는 부유식 구조물.
   

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