KR101702476B1 - Blastwall structure - Google Patents
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Abstract
방폭 구조물이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물은, 메인 방폭벽; 및 복수의 판상 세그먼트로 분리되고, 상기 분리된 복수의 판상 세그먼트는 상기 메인 방폭벽에 대해 각각 스프링으로 탄성 지지되는 서브 방폭벽을 포함할 수 있다.An explosion proof structure is disclosed. An explosion-proof structure according to an embodiment of the present invention includes a main explosion-proof wall; And a plurality of separated plate segments each having a sub-explosion-proof wall elastically supported by a spring against the main explosion-proof wall, respectively.
Description
본 발명은 방폭 구조물에 관한 것이다. The present invention relates to an explosion-proof structure.
FPSO(Floating Production Storage and Offloading)를 포함하는 해양 구조물은 그 운용 특성 상 가스와 기름에 의한 폭발 사고가 발생할 가능성이 상존하고, 해양 구조물에 폭발이 발생하면 치명적인 구조 손상이나 침몰에 이를 수 있다. 따라서, 설계 단계에서 폭발 사고의 발생 가능성을 줄이고, 발생 시 구조물의 안정성을 확보할 필요가 있다. An offshore structure including FPSO (Floating Production Storage and Offloading) is likely to explode due to gas and oil due to its operational characteristics. If an explosion occurs in an offshore structure, it can lead to fatal structural damage or sinking. Therefore, it is necessary to reduce the possibility of an explosion in the design stage and secure the stability of the structure in the event of occurrence.
해양 구조물의 임의의 모듈로부터 폭발 사고가 발생하면 다른 모듈로 폭발 충격이 전달됨으로써 여러 모듈이 함께 폭발하여 대형 사고가 발생할 수도 있고, 거주구로 폭발이 전달되면 선원 등의 인명 사고가 발생할 가능성도 높아져, 이를 방지하기 위해 방폭벽(blastwall)을 모듈 사이에 설치한다. When an explosion accident occurs from an arbitrary module of an offshore structure, an explosion shock is transmitted to another module, so that various modules may explode together to cause a major accident. Also, when explosion is transmitted to a residence, To prevent this, a blastwall is installed between the modules.
방폭벽에 관련하여 한국공개특허 10-2015-0004185호에는 해양플랜트의 방화 방폭 겸용 구조체 및 그 시공 방법이 개시되어 있기도 하다. Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0004185 discloses an explosion-proof structure for an offshore plant and a construction method thereof in connection with the explosion-proof wall.
일반적으로 방폭벽은 폭발 압력을 견디도록 설계되어 있으며, 폭발이 발생할 경우 방폭벽은 폭발이 발생한 모듈 내에 있는 폭발압이 다른 모듈로 전달 되는 것을 막아준다. 다시 말해서, 방폭벽은 1차 적으로 가스가 특정 모듈에서 다른 모듈로 확산되는 것을 막아 주고 2차적으로는 폭발 사고가 발생하였을 경우 폭발이 다른 모듈로 전파되는 것을 막아 준다. Generally, the explosion-proof wall is designed to withstand the explosion pressure, and when the explosion occurs, the explosion-proof wall prevents the explosion pressure in the explosion-causing module from being transmitted to the other module. In other words, the explosion-proof walls primarily prevent gas from diffusing from one module to another and, secondly, prevent an explosion from propagating to other modules if an explosion occurs.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.
본 발명은 메인 방폭벽 전방에 배치된 서브 방폭벽이 다양한 크기의 판상 세그먼트로 분리되고 각각의 판상 세그먼트가 폭발파에 의해 기울어지는 각도 및 방향이 다양하여 폭발파가 산발적으로 분산되도록 하는 방폭 구조물을 제공하기 위한 것이다. The present invention relates to an explosion-proof structure in which a sub-explosion-proof wall disposed in front of a main explosion-proof wall is divided into plate-shaped segments of various sizes, and each plate-shaped segment is inclined by an explosion wave in various angles and directions, .
본 발명은 산발적으로 분산된 폭발파에 의해 메인 방폭벽에 미치는 폭발하중이 작아져 메인 방폭벽의 강도 및 무게를 경감시킬 수 있는 방폭 구조물을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide an explosion-proof structure capable of reducing the strength and weight of the main explosion-proof wall due to a small explosive load applied to the main explosion-proof wall by sporadically dispersed explosive waves.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 메인 방폭벽; 및 복수의 판상 세그먼트로 분리되고, 상기 분리된 복수의 판상 세그먼트는 상기 메인 방폭벽에 대해 각각 스프링으로 탄성 지지되는 서브 방폭벽을 포함하는 방폭 구조물이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a main explosion-proof wall; And a sub-explosion-proof wall separating the plurality of plate segments into a plurality of plate segments and being resiliently supported by a spring, respectively, against the main explosion-proof wall.
상기 스프링은 상기 복수의 판상 세그먼트 각각의 꼭지점마다 설치될 수 있다. The spring may be installed at each vertex of each of the plurality of plate segments.
상기 복수의 판상 세그먼트 각각에 설치된 스프링은 각각 상이한 스프링 강도를 가질 수 있다.The springs provided in each of the plurality of plate segments may have different spring strengths.
상기 복수의 판상 세그먼트는 서로 만나는 꼭지점에서 상기 스프링을 공유할 수 있다. The plurality of plate segments may share the spring at apexes that meet each other.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and the detailed description of the invention.
본 발명의 실시예에 따르면, 메인 방폭벽 전방에 배치된 서브 방폭벽이 다양한 크기의 판상 세그먼트로 분리되고 각각의 판상 세그먼트가 폭발파에 의해 기울어지는 각도 및 방향이 다양하여 폭발파가 산발적으로 분산되도록 하는 효과가 있다. According to the embodiment of the present invention, the sub-explosion-proof wall disposed in front of the main explosion-proof wall is divided into plate-shaped segments of various sizes, and the angle and direction in which each plate-shaped segment is tilted by the explosion wave are varied, .
또한, 산발적으로 분산된 폭발파에 의해 메인 방폭벽에 미치는 폭발하중이 작아져 메인 방폭벽의 강도 및 무게를 경감시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the explosive load on the main explosion-proof wall is reduced by sporadically dispersed explosive waves, and the strength and weight of the main explosion-proof wall can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물이 구비된 해양 구조물을 나타낸 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평상시 방폭 구조물의 사시도 및 측면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 발생시 방폭 구조물의 사시도 및 측면도. FIG. 1 is a view showing an offshore structure having an explosion-proof structure according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are a perspective view and a side view of a normal explosion-proof structure according to an embodiment of the present invention,
4 and 5 are a perspective view and a side view of an explosion-proof structure when an explosion occurs according to an embodiment of the present invention;
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
또한, 명세서에기재된 "…부", "…모듈" 등의용어는적어도하나의기능이나동작을처리하는단위를의미하며, 이는하드웨어나소프트웨어또는하드웨어및소프트웨어의결합으로구현될수있다.Also, the terms "part," " module, "and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.It is to be understood that the components of the embodiments described with reference to the drawings are not limited to the embodiments and may be embodied in other embodiments without departing from the spirit of the invention. It is to be understood that although the description is omitted, multiple embodiments may be implemented again in one integrated embodiment.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물이 구비된 해양 구조물을 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평상시 방폭 구조물의 사시도 및 측면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발 발생시 방폭 구조물의 사시도 및 측면도이다. 2 and 3 are a perspective view and a side view of a normal explosion-proof structure according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 6 are cross-sectional views of an explosion-proof structure according to an embodiment of the present invention. 5 is a perspective view and a side view of an explosion-proof structure at the time of explosion according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5에는 해양 구조물(10), 모듈(21, 22, 23), 방폭 구조물(100), 메인 방폭벽(110), 서브 방폭벽(120), 판상 세그먼트(121a~121h, 이하 121으로 통칭함), 스프링(123a~123f, 이하 123으로 통칭함)이 개시되어 있다. 1 to 5 show the
본 발명의 일 실시예에 따른 방폭 구조물(100)은 해양 구조물(10)의 상부 구조물로서 데크 상에 설치되는 모듈들(21, 22, 23) 사이에 배치되어 임의의 모듈(22)에서 발생한 폭발에 의한 압력을 산발적으로 분산시켜 메인 방폭벽(110)에 가해지는 폭발하중을 경감시키고, 또한 반대측에 위치한 모듈(21)에 미치는 영향을 최소화하고 2차 사고 발생을 미연에 방지하는 것을 특징으로 한다.The explosion-
본 실시예에 따른 방폭 구조물(100)은 메인 방폭벽(110) 및 서브 방폭벽(120)을 포함하는 것을 기본 골격으로 한다. The explosion-
메인 방폭벽(110)은 보호대상이 되는 모듈(21), 예컨대 유틸리티 구역(utility area)에 인접하여 설치된다. 메인 방폭벽(110)은 일반적인 방폭벽으로서, 전방에서 진행되어 오는 폭발파(blast wave)를 차단하는 역할을 수행한다. The main explosion-
서브 방폭벽(120)은 폭발 위험이 높아 폭발이 예상되는 모듈(22), 예컨대 생산 구역(production area)에 인접하여 설치된다. The sub-explosion-
서브 방폭벽(120)은 전방에서 진행되어 오는 폭발파가 메인 방폭벽(110)으로 직접 전달되는 것을 방지하고, 우선적으로 폭발파를 받아들여 폭발 압력을 분산시키는 역할을 수행한다. The sub explosion-
서브 방폭벽(120)은 복수의 판상 세그먼트(121)로 분리된 구조를 가진다. 도면에서는 판상 세그먼트가 참조번호 121a~121h로 8개로 분리되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 경우에 따라 다양한 수량의 판상 세그먼트로 분리될 수도 있음은 물론이다. The sub explosion-
판상 세그먼트들(121a~121h) 각각은 메인 방폭벽(110)을 지지벽체로 하여 스프링(123)에 의해 지지되어 있다. Each of the
판상 세그먼트들(121a~121h)은 서로 다른 크기 및/또는 형상을 가지고 있을 수 있다. 도면에서는 판상 세그먼트들(121a~121h)이 모두 직사각형인 경우가 도시되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 경우에 따라서는 일부가 삼각형과 같은 다각형 형상을 가질 수도 있을 것이다. The
메인 방폭벽(110)과 판상 세그먼트(121) 사이에는 스프링(123)이 개재되어 있으며, 특히 판상 세그먼트(121)의 각 꼭지점 부분에 스프링(123)이 설치되어 있을 수 있다. A spring 123 is interposed between the main explosion-
즉, 판상 세그먼트(121)는 스프링(123)에 의해 탄성 지지되는 구조를 가지고 있어, 폭발 발생시 전방에서 진행해 오는 폭발파의 압력을 1차적으로 차단하게 된다. That is, the plate-shaped segment 121 has a structure in which it is elastically supported by the spring 123, so that the pressure of the explosion wave proceeding from the front when the explosion occurs is primarily blocked.
여기서, 스프링들(123a~123f)은 스프링 강도가 모두 동일한 것이 아니라 다양한 값을 가지고 있어, 외력에 의해 변형되는 정도가 다양할 수 있다. Here, the
판상 세그먼트(121)마다 다른 강도의 스프링(123)이 설치될 수도 있고, 하나의 판상 세그먼트(121)에 대해서도 설치 위치에 따라 스프링(123)의 강도가 다를 수 있다. 스프링(123)의 강도가 강한 경우에는 동일한 폭발압에 대해서도 변형 정도가 작고, 스프링(123)의 강도가 약한 경우에는 동일한 폭발압에 대해서도 변형 정도가 클 것이다. The spring 123 having a different strength may be provided for each of the plate segments 121 and the strength of the spring 123 may be different for one plate segment 121 depending on the installation position. When the strength of the spring 123 is high, the degree of deformation is small even with respect to the same explosion pressure, and when the strength of the spring 123 is low, the degree of deformation is also large with respect to the same explosion pressure.
평상시 외력이 없거나 매우 작을 경우에는 스프링들(123)이 판상 세그먼트(121)가 메인 방폭벽(110)에 대해 평행하게 놓여지도록 지지하고 있지만, 폭발 발생으로 인해 외력이 가해지면 변형되는 정도가 상이하여 판상 세그먼트(121)가 메인 방폭벽(110)에 대해 평행하게 놓여지지 못하고 일정한 경사각을 가지게 될 수 있다. 설치된 스프링(123)의 강도가 강한 지점에서 약한 지점으로 경사가 만들어지게 되는데, 판상 세그먼트(121)마다 설치된 스프링(123)의 강도 및 배치가 일정하지 않아 그 경사각 및 경사방향이 다양할 수 있게 되는 것이다. The spring 123 supports the plate-shaped segment 121 so as to be placed parallel to the main explosion-
이처럼 스프링(123)의 강도를 모두 동일하게 하는 것이 아니라 다른 값이 포함되도록 설치함으로써, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 폭발압과 같은 외력이 가해졌을 때 판상 세그먼트들(121a~121h)이 모두 평행하게 동일한 정도로 후방으로 밀리는 것이 아니라 다양한 경사각 및 경사방향을 가지도록 비틀리면서 서브 방폭벽(120)의 전면이 평평하지 않고 다양한 굴곡을 가진 면이 될 수 있다. As shown in FIGS. 4 and 5, when the external force such as the explosion pressure is applied, the
이 경우 폭발압은 각각의 판상 세그먼트(121)가 이루는 경사각 및 경사방향에 따라 산발적으로 흩어지게 되어, 어느 특정 지점으로 폭발압이 집중되는 것이 아니라 사방으로 폭발압이 분산될 수 있다. 이로 인해 단순히 폭발압을 그대로 받아들이는 것에 비해 메인 방폭벽(110)에 미치는 폭발하중을 상당히 감쇄시킬 수 있으며, 메인 방폭벽(110)이 감당해야 할 폭발하중이 줄어든 정도에 따라 메인 방폭벽(110)의 설계에 있어 그 두께 및 강도에 대한 요건을 완화시킬 수 있게 된다. In this case, the explosion pressure is scattered sporadically along the inclination angle and the inclination direction formed by the respective plate segments 121, so that the explosion pressure can be dispersed in all directions, not the explosion pressure being concentrated at a specific point. The explosion load on the main explosion-
또한, 본 실시예에서 서로 이웃하는 판상 세그먼트들(121)은 서로 만나는 꼭지점에서 스프링(123)을 공유할 수도 있다. 예를 들어, 도면에서는 제1 판상 세그먼트(121a)와 제2 판상 세그먼트(121b)가 만나는 지점이 각각 스프링(123b)과 스프링(123c)에 의해 지지되는 것으로 도시되어 있지만, 경우에 따라서는 하나의 스프링에 의해 지지될 수도 있을 것이다. In addition, adjacent plate segments 121 may share a spring 123 at vertexes that meet in this embodiment. For example, while the points where the
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
10: 해양 구조물 21, 22, 23: 모듈
100: 방폭 구조물 110: 메인 방폭벽
120: 서브 방폭벽 121a~121h: 판상 세그먼트
123a~123f: 스프링10:
100: explosion-proof structure 110: main explosion-proof wall
120: sub-explosion-
123a to 123f: spring
Claims (4)
복수의 판상 세그먼트로 분리되고, 상기 분리된 복수의 판상 세그먼트는 상기 메인 방폭벽에 대해 각각 상이한 탄성 강도를 가지는 복수의 스프링으로 탄성 지지되는 서브 방폭벽을 포함하는 방폭 구조물. Main explosion-proof wall; And
And the separated plurality of plate segments include sub-explosion-proof walls elastically supported by a plurality of springs having elastic strengths different from each other with respect to the main explosion-proof wall.
상기 복수의 스프링은 상기 복수의 판상 세그먼트 각각의 꼭지점마다 설치되며,
상기 복수의 판상 세그먼트 중 어느 하나에 대해서도 꼭지점 위치에 따라 상이한 탄성 강도를 가지는 방폭 구조물.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of springs are provided for each vertex of each of the plurality of plate segments,
And has an elastic strength different for any one of the plurality of plate segments depending on the position of the vertex.
상기 복수의 스프링은 외력이 없을 때에는 상기 복수의 판상 세그먼트가 상기 메인 방폭벽에 대해 평행하게 놓여져 하나의 평면을 구성하도록 지지하고, 폭발에 의한 외력이 가해지면 상기 탄성 강도에 따라 변형되는 정도가 상이하여, 상기 서브 방폭벽의 전면이 굴곡을 가진 면이 되도록 하는 방폭 구조물.3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of springs support the plurality of plate segments so as to form one plane by being placed parallel to the main explosion-proof wall, and when an external force due to explosion is applied, the degree of deformation according to the elastic strength is different So that a front surface of the sub-explosion-proof wall becomes a surface having a curvature.
상기 복수의 판상 세그먼트는 서로 만나는 꼭지점에서 상기 스프링을 공유하는 방폭 구조물. 3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of plate segments share the spring at apexes that meet each other.
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