KR101695487B1 - 구조물의 탑재 방법 및 이를 위한 크레인 결속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 구조물 탑재 방법 및 이를 위한 크레인 결속장치는, 구조물의 탑재 방법은 수평하게 눕혀진 구조물을 탑재 위치로 이송하는 이송단계와; 상기 구조물의 복수 개의 상,하부 작용점에 각각 크레인을 연결하며, 상기 구조물의 복수 개의 상부 작용점에 복수 개의 크레인이 동시에 작용할 수 있도록 상기 구조물의 상부 작용점에 작용하는 복수 개의 크레인을 하나로 결속하는 크레인 연결단계와; 상기 복수 개의 크레인에 의해 상기 구조물을 들어올려 상기 탑재 위치에 탑재시키는 탑재 단계를 포함한다. 본 발명에 의한 구조물의 탑재 방법 및 이를 위한 크레인 결속장치를 이용하면, 스큐 로드를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

구조물의 탑재 방법 및 이를 위한 크레인 결속장치{Loading method of structure and crane-linking apparatus for the same}

본 발명은 구조물의 탑재 방법 및 이를 위한 크레인 결속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플레어 붐 등의 대형 구조물을 선박 등에 탑재하기 위한 구조물의 탑재 방법 및 이를 위한 크레인 결속장치에 관한 것이다.

일반적으로 FPSO는 해양 플랜트나 드릴 쉽(drill ship)에서 뽑아낸 원유를 정제하고 이를 저장해서 셔틀탱커(shuttle tanker)나 기타 이송 장소에 하역을 할 수 있는 특수선박이다.

이러한 FPSO는 저장기능을 하부 선체구조(hull)와, 원유를 생산하고 처리하는 기능을 하는 상부설비(topside)로 구성되어 있으며, 저장 능력에 따라 100만 배럴 미만의 소형, 100~150만 배럴의 중형, 150~200만 배럴의 대형, 그리고 200만 배럴 이상의 초대형으로 구분된다.

FLNG는 FPSO와 달리 원유대신 천연가스를 처리할 수 있는 특수선박이다. 이러한 부유식 원유 또는 가스생산, 저장, 하역 설비에 해당하는 FPSO, FLNG 등에서는 원유 또는 가스의 생산과정동안 발생되는 가연성 및 독성 가스가 화염타워(flare tower 또는 flare boom, 이하 플레어 붐이라 함)를 통해 연소 처리된다.

플레어 붐은 플레어 붐으로부터 발생하는 가스와 열이 생산설비와 간섭되는 현상을 피하기 위하여 충분한 높이를 가지도록 설계 및 제작된다. 일 예로 플레어 붐은 해수면으로부터 150m 가량의 높이로 탑재될 수 있다.

위와 같이 플레어 붐과 같은 대형 구조물을 선박 등에 탑재할 때에는, 거대한 크기 및 고중량의 무게 때문에 여러 대의 크레인의 협동 작업이 매우 중요하다.

그러나, 플레어 붐 등의 구조물의 중량 증가에 따른 탑재 장비 용량 부족으로 인한 스큐 로드(skew load)를 감소시킬 수 있는 새로운 탑재 공법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0030476호(공개일자; 2014년 3월 12일)

본 발명의 목적은, 구조물의 중량 증가에 따른 탑재 장비 용량 부족으로 인한 스크 로드를 줄일 수 있는 구조물의 탑재 방법 및 이를 위한 크레인 결속장치를 제공하다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 구조물의 탑재 방법은 수평하게 눕혀진 구조물을 탑재 위치로 이송하는 이송단계와; 상기 구조물의 복수 개의 상,하부 작용점에 각각 크레인을 연결하며, 상기 구조물의 복수 개의 상부 작용점에 복수 개의 크레인이 동시에 작용할 수 있도록 상기 구조물의 상부 작용점에 작용하는 복수 개의 크레인을 하나로 결속하는 크레인 연결단계와; 상기 복수 개의 크레인에 의해 상기 구조물을 들어올려 상기 탑재 위치에 탑재시키는 탑재 단계를 포함한다.

상기 복수 개의 크레인은, 상기 구조물의 하부 양쪽에 각각 연결되는 한 쌍의 하부 작용 크레인과, 상기 구조물의 상부 양쪽에 각각 작용하는 한 쌍의 상부 작용 크레인을 포함할 수 있다.

상기 크레인 연결단계의 크레인 결속과정은, 하나의 스프레더 빔에 복수 개의 크레인을 연결하고, 상기 스프레더 빔와 상기 구조물의 복수 개의 상부 작용점을 와이어로 연결하는 것을 포함할 수 있다.

상기 스프레더 빔과 상기 크레인의 와이어를 새클에 의해 탈착 가능토록 결합할 수 있다.

상기 스프레더 빔의 양단에 한 쌍의 상부 와이어를 연결하며, 상기 한 쌍의 상부 와이어의 하부를 하나로 결속하며, 하나로 결속된 한 쌍의 상부 와이어의 하단에 복수 개의 하부 와이어를 연결하며, 각각의 하부 와이어를 상기 구조물의 각 상부 작용점에 연결할 수 있다.

상기 탑재 단계 후 상기 복수 개의 크레인의 결속 해제 과정은, 상기 구조물의 상부 작용점에서 와이어를 탈거하는 과정과, 상기 스프레더 빔을 상공에 메달아 놓는 과정과, 상기 스프레더 빔과 상기 크레인의 연결을 해제하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 탑재 단계 후 상기 복수 개의 크레인의 결속 해제 과정은, 상기 스프레더 빔을 상공에 메달아 놓는 과정과, 상기 구조물의 상부 작용점에서 와이어를 탈거하는 과정과, 상기 스프레더 빔과 상기 크레인의 연결을 해제하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 스프레더 빔은 스프레더 빔용 크레인에 의해 메달아 놓을 수 있다.

상기 구조물은 해상 구조물에 탑재되는 플레어 붐(flare boom)일 수 있다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 탑재를 위한 크레인 결속장치는, 구조물의 탑재를 위해 상기 구조물의 복수 개의 작용점에 작용하는 복수 개의 크레인과 결합될 수 있도록 길이방향을 따라 제1결합부가 구비된 스프레더 빔과; 상기 구조물의 복수 개의 작용점과 상기 스프레더 빔을 연결하는 복수 개의 와이어를 포함한다.

상기 스프레더 빔의 제1결합부는 새클을 포함할 수 있다.

상기 스프레더 빔은 스프레더 빔용 크레인이 결합되는 제2결합부가 더 구비e될 수 있다.

상기 제2결합부는 상기 스프레더 빔의 양쪽에 각각 결합되며, 상측부가 하나로 결속되어 상기 스프레더 빔용 크레인과 연결되는 한 쌍의 와이어를 포함할 수 있다.

상기 스프레더 빔의 양쪽에 각각 결합되며, 하측부가 하나로 결속되어 상기 복수 개의 와이어와 연결되는 한 쌍의 와이어를 더 포함할 수 있다.

본 발명은, 구조물의 상부 작용점에 작용하는 복수 개의 크레인을 결속함으로써 복수의 크레인이 마치 한대처럼 작용할 수 있기 때문에 구조물의 인양시 보다 안정적인 삼각 구도로 구조물을 인양할 수 있어 스큐 로드를 줄일 수 있으며, 구조물의 중량 증가에 대응하여 크레인의 수를 용이하게 늘릴 수 있어 구조물의 중량 증가에 대처할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 탑재 과정을 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구조물의 탑재 방법을 나타낸 평면 구성도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1에 적용되는 크레인 결속장치의 해제 작업을 순서대로 도시한 정면 구성도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능, 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 탑재를 위한 크레인 결속장치는, 구조물(10)의 탑재를 위해 상기 구조물(10)의 복수 개의 상부 작용점에 작용하는 복수 개의 크레인(이하, 상부 작용 크레인(110)이라 함)과 결합될 수 있도록 길이방향을 따라 제1결합부(202)가 구비된 스프레더 빔(200)과, 상기 구조물(10)의 복수 개의 작용점과 상기 스프레더 빔(200)을 연결하는 복수 개의 와이어(이하, 하부 와이어(210)라 함)를 포함한다.

상기 스프레더 빔(200)의 제1결합부(202)는, 상기 한 쌍의 상부 작용 크레인(110)에 대응하여, 상기 스프레더 빔(200)의 좌우 양쪽 끝단에 각각 하나씩 구성될 수 있다. 상기 스프레더 빔(200)의 제1결합부(202)는 상기 상부 작용 크레인(110)의 와이어(112)가 후크에 의해 용이하게 걸어질 수 있도록 새클을 포함할 수 있다.

아울러, 상기 크레인 결속장치의 설치, 해체 작업시 상기 스프레더 빔(200)이 상기 구조물(10)의 상부 작용점에 대응하여 상공에 높이 메달려 있을 수 있도록, 스프레더 빔용 크레인(252)이 결합되는 제2결합부가 더 구비될 수 있다. 상기 제2결합부는 상기 스프레더 빔(200)의 길이방향으로 일정 거리를 두고 양쪽에 각각 결합되며, 상측부가 하나로 결속되어 상기 스프레더 빔용 크레인(252)과 연결되는 한 쌍의 와이어(이하, 제2결합부용 와이어(230)라 함)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2결합부용 와이어(230)는 삼각 구조도로 상기 스프레더 빔(200)을 안정적으로 지지할 수 있다.

상기 스프레더 빔(200)의 양쪽에 각각 결합되며, 하측부가 하나로 결속되어 상기 복수 개의 하부 와이어(210)와 연결되는 한 쌍의 와이어(이하, 상부 와이어(220)라 함)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 상부 와이어(220)가 삼각 구도로 상기 구조물(10)을 안정적으로 지지할 수 있다. 상기 상부 와이어(220)와 하부 와이어(210)는 후크와 새클 등을 이용해 연결할 수 있다.

도 1 내지 도 2은 상술한 크레인 결속장치를 이용한 구조물(10)의 탑재 방법을 설명하면, 다음과 같다.

먼저, 구조물(10)을 탑재 위치(20)로 이송한다.

구조물(10)이 플레어 붐 등의 해상 구조물(10)이고, 탑재 위치(20)가 선박 등 해상 부유물인 경우, 상기 구조물(10)을 바지선 등으로 이송할 수 있다. 특히 플레어 붐 등과 같이 높이가 매우 높은 구조물(10)인 경우, 구조물(10)을 수평하게 눕혀진 상태로 이송하는 것이 보다 바람직하다.

다음, 탑재 위치(20)로 이송된 구조물(10)에 크레인을 연결하는 작업을 한다.

즉, 상기 구조물(10)을 인양하여 상하로 세우기 위해서는 상기 구조물(10)의 작용점을 크게 상,하로 설정하는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다. 아울러 상기 구조물(10)의 상,하부 작용점은 각각 상기 구조물(10)의 고중량 등을 감안하여 복수 개씩 설정함이 보다 바람직하다 할 수 있다. 대형, 고중량의 구조물(10)의 경우, 적어도 상기 구조물(10)의 상부 작용점 한 쌍, 상기 구조물(10)의 하부 작용점 한 쌍해서 총 4개로 설정함이 바람직하다. 그리고, 상기 구조물(10)의 인양시 안정적으로 균형을 유지할 수 있도록, 상기 구조물(10)의 한 쌍의 상부 작용점, 한 쌍의 하부 구조점은 각각, 상기 구조물(10)의 양쪽으로 대칭되게 설정하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 구조물(10)의 상,하부 작용점의 개수에 맞춰 복수의 크레인을 준비한다. 즉, 상기 구조물(10)의 상,하부 작용점이 총 4개인 경우, 4개의 크레인, 즉 2개의 하부 작용 크레인(100)과 2개의 상부 작용 크레인(110)을 준비한다. 상기 크레인은 해상 크레인 또는 크롤라 크레인 등 작업 환경에 따라 준비한다.

상기 크레인이 준비되면, 상기 구조물(10)의 한 쌍의 하부 작용점에는 상기 하부 작용 크레인(100)을 직접 연결한다.

즉, 상기 하부 작용 크레인(100)의 와이어를 후크를 이용하여 상기 구조물(10)의 하부 작용점에 걸면 된다. 이때, 상기 구조물(10)의 하부 작용점에 작용하는 한 쌍의 하부 작용 크레인(100)은 안정적인 균형 유지 및 상호 간 간섭 방지를 위해, 한 쌍의 하부 작용 크레인(100)을 상기 구조물(10)을 중심으로 상기 구조물(10)의 양쪽으로 나누어 각각 배치한다.

상기 구조물(10)의 한 쌍의 상부 작용점에는 상부 작용 크레인(110)을 직접 연결하지 않고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 크레인 결속장치에 상기 구조물(10)의 상부 작용점에 작용하는 한 쌍의 상부 작용 크레인(110)을 연결하여 하나로 결속하며, 상기 크레인 결속장치를 상기 구조물(10)의 한 쌍의 상부 작용점에 직접 연결한다.

이때, 상기 구조물(10)의 상부 작용점에 작용하는 한 쌍의 상부 작용 크레인(110) 또한 상기 구조물(10)을 중심으로 상기 구조물(10)의 양쪽으로 나누어 배치한다.

그리고, 상기 크레인 연결단계의 크레인 결속과정은, 상기 스프레더 빔(200)의 제1결합부(202)에 상기 상부 작용 크레인(110)의 와이어를 각각 연결하고, 상기 각각의 하부 와이어(210)를 상기 구조물(10)의 복수 개의 상부 작용점에 각각 연결한다.

다음, 상기 상,하부 작용 크레인(100)에 의해 상기 구조물(10)을 들어올려 상기 탑재 위치(20)에 탑재시킨다. 이때, 한 쌍의 상부 작용 크레인(110)과 한 쌍의 하부 작용 크레인(100)을 이용하더라도, 한 쌍의 상부 작용 크레인(110)은 크레인 결속장치에 의해 하나로 결속되어 결과적으로 하나의 포인트로 작용할 수 있다. 따라서, 상기 구조물(10)은 한 쌍의 상부 작용 크레인(110)과 한 쌍의 하부 작용 크레인(100)에 의해 삼각 구도에 의해 안정적으로 균형이 유지되며 인양될 수 있다.

상기 구조물(10)의 탑재가 완료되면, 상기 탑재된 구조물(10)로부터 상기 크레인의 연결을 해제한다.

특히, 상술한 크레인 결속장치의 해제 작업을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 크레인 결속장치의 하부 와이어(210)와 상기 구조물(10)의 상부 작용점과의 연결을 해제한다.

다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스프레더 빔용 크레인(252)에 상기 스프레더 빔(200)의 제2결합부용 와이어(230)를 걸고 난 다음, 상기 스프레더 빔(200)의 제2결합용 와이어를 위로 팽팽하게 잡아당긴다. 그러면, 상기 크레인 결속장치가 상기 스프레더 빔용 크레인(252)에 의해 상공에 메달려 있을 수 있다.

한편, 상기 크레인 결속장치와 상기 구조물(10)과의 연결 해제 과정과 상기 크레인 결속장치를 스프레더 빔용 크레인(252)에 의해 메달아 놓는 과정은 그 순서가 바뀔 수 있다.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 크레인 결속장치의 제1결합부(202)와 상기 상부 작용 크레인(110)의 와이어와의 연결을 해제한다. 그러면, 결과적으로 상기 상부 작용 크레인(110)과 상기 구조물(10)과의 결속이 완전히 해제되어 상기 상부 작용 크레인(110)의 해체 작업이 가능하며, 이때 상기 크레인 결속장치는 상기 스프레더 빔용 크레인(252)에 의해 상공에 메달려 있을 수 있다.

상기 크레인 결속장치는 상기 상부 작용 크레인(110)과의 연결이 해제되고 난 후, 상기 스프레더 빔용 크레인(252)에 의해 내려 놓으면 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10; 구조물 100; 하부 작용 크레인
110; 상부 작용 크레인 200; 스프레더 빔
210; 하부 와이어 220; 상부 와이어
230; 제2결합부

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10. 구조물의 탑재를 위해 상기 구조물의 복수 개의 작용점에 작용하는 복수 개의 크레인과 결합될 수 있도록 길이방향을 따라 제1결합부가 구비된 스프레더 빔과;
    상기 구조물의 복수 개의 작용점과 상기 스프레더 빔을 연결하는 복수 개의 하부 와이어를 포함하며,
    상기 스프레더 빔의 양쪽에 각각 결합되며, 하측부가 하나로 결속되어 상기 복수 개의 하부 와이어와 연결되는 한 쌍의 상부 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 탑재를 위한 크레인 결속장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 스프레더 빔의 제1결합부는 새클을 포함하는 구조물의 탑재를 위한 크레인 결속장치.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 스프레더 빔은 스프레더 빔용 크레인이 결합되는 제2결합부가 더 구비된 구조물의 탑재를 위한 크레인 결속장치.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2결합부는 상기 스프레더 빔의 양쪽에 각각 결합되며, 상측부가 하나로 결속되어 상기 스프레더 빔용 크레인과 연결되는 한 쌍의 와이어를 포함하는 구조물의 탑재를 위한 크레인 결속장치.
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